Bateria de LifePo₄ Vs NCA/NCM Bateria

Dimensões de comparação

Bateria de LifePo₄ (LFP)

Bateria de lítio ternário (NCM/NCA)

Lógica de diferença central

Segurança

As vantagens são óbvias: a temperatura do fuga térmica é alta (cerca de 200-250 grau) e não é fácil capturar fogo ou explodir quando exposto a alta temperatura, punção ou extrusão; Mesmo se houver um curto -circuito, ele se manifesta principalmente como fumaça em vez de chamas abertas .

Mais fraco: a temperatura do fuga térmica é baixa (cerca de 150-200} grau), e a alta temperatura ou punção pode facilmente desencadear uma "reação em cadeia em fuga térmica" (liberação positiva de oxigênio + combustão eletrolítica), que tem um maior risco de incêndio .}}}}}}}}}}

O eletrodo positivo da vida não contém oxigênio (estrutura estável) e o eletrodo positivo ternário contém óxidos metálicos (oxigênio fácil de liberar a alta temperatura para ajudar a combustão) .

Ciclo de vida

As vantagens são óbvias: a vida útil do ciclo de carga e descarga pode atingir 2000-3000 vezes à temperatura ambiente (capacidade restante maior ou igual a 80%); Alguns produtos de alta qualidade podem exceder 5000 vezes (como LFP no nível de armazenamento de energia) .

Mais fraco: vida de ciclo 1000-1500 tempos (capacidade restante maior ou igual a 80%); Ternário de alto-níquel (como o NCM811) tem uma vida mais curta (cerca de 800-1000 vezes) .

A estrutura cristalina dos materiais ternários é propensa a pó devido à expansão/contração do volume durante o carregamento e descarga, enquanto a estrutura da vida é mais estável (estrutura de olivina) .

Densidade energética

Desvantagens: a densidade de energia de célula única é de 150-200 wh/kg; O nível do sistema (incluindo a carcaça, BMS) é sobre 100-150 wh/kg .

As vantagens são significativas: densidade de energia de célula única 200-300 wh/kg; Nível de sistema 150-250 wh/kg (NCM de alto níquel pode atingir 300+) .

Os materiais ternários têm maior capacidade teórica (E . g . a capacidade de eletrodo positivo NCM é de cerca de 150-220 mah/g, LFP é de cerca de 170 mAh/g) e maior densidade .}}

Eficiência de carga e descarga

Superior (85%-90%), menos atenuação de eficiência durante alta carga e descarga de alta corrente (adequado para carregamento e descarga de alta frequência) .

A eficiência do LFP é alta (85%-95%), mas é um pouco melhor que o LFP com carga e descarga de alta taxa (como acima de 1C) (devido à menor resistência interna) .

As diferenças são pequenas e ambas podem atender às necessidades da maioria dos cenários .

Adaptabilidade de alta e baixa temperatura

Excelente estabilidade de alta temperatura: desempenho estável abaixo de 60 graus, decaimento de capacidade lenta;

Deficiências de baixa temperatura: a capacidade cai para 70% -80% em -10 grau e cai para 50% -60% em -20} (assistência de aquecimento necessária) .}

Vantagem de baixa temperatura: 70% -80% da capacidade pode ser mantida em -20 grau e mais de 50% pode ser mantido em -30 grau (nenhum aquecimento adicional é necessário);

Desvantagem de alta temperatura: a decaimento da capacidade acelera acima de 40 graus e a alta temperatura a longo prazo pode levar facilmente a riscos térmicos em fuga .

A condutividade do íons dos materiais ternários é menos afetada pela baixa temperatura, e a taxa de migração de íons de LifePo₄ diminui significativamente a baixa temperatura .

Custo

As vantagens são óbvias: baixo custo material (sem cobalto, níquel, ferro barato/fósforo), o custo de monômero é 20% -30% menor que o ternário; O custo total do ciclo de vida (calculado pelo número de ciclos) é mais de 50% menor .

Alto custo: cobalto (responsável por 40% -50% dos custos de material) e os preços do níquel flutuam bastante (os preços do cobalto em 2023 serão de cerca de RMB 300, 000 por tonelada, mais de 1, 000 vezes o de ferro); Altos custos do ciclo de vida .

O material do eletrodo positivo é responsável por 60% do custo da bateria . materiais ternários dependem de metais de alto preço, enquanto os materiais LFP são baratos e estáveis .

Outros recursos

Nenhum efeito de memória pode ser profundamente descarregado (para 20% de poder restante não afeta a vida); densidade de baixa volume (volume maior na mesma capacidade) .

Sem efeito de memória, descarga profunda (<20%) has a greater impact on life; high volume density (smaller volume at the same capacity).

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Tipo de cena

Requisitos principais

Tipo de bateria preferido

Lógica de seleção

Armazenamento de energia solar

Vida longa (8-10 anos), alta segurança (operação ao ar livre/de longo prazo), baixo custo, carregamento e descarga de alta frequência

LFP

A vida do ciclo (2000+ times) é compatível com o ciclo de vida 20- do ano de fotovoltaica; É mais seguro e confiável em ambientes de alta temperatura/úmido ao ar livre; e o custo do ciclo total é baixo .

Armazenamento doméstico / comercial de energia

Seguro (cenários domésticos), grande capacidade, baixa manutenção

LFP

Evite riscos de incêndio (as famílias são altamente sensíveis à segurança); Não há necessidade de substituição frequente (reduza os custos de manutenção) .

Veículos elétricos (carros de passageiros)

Resistência (densidade energética), desempenho de baixa temperatura (mercado do norte)

NCM/NCA

Alta densidade de energia (300 wh/kg) pode aumentar a duração da bateria para 600 km+; A duração da bateria é menos degradada nas baixas temperaturas do inverno do norte .

Veículos elétricos (veículos comerciais)

Ciclo longo (cobrança e descarga uma vez por dia, mais de 5 anos), baixo custo

LFP

Veículos comerciais têm requisitos de baixa faixa (200-300 km), mas requisitos de ciclo alto (mais de 1.500 vezes), portanto, o LFP é mais adequado .

Dispositivos portáteis

Uso leve (tamanho pequeno), portátil e de curto prazo

NCM/NCA

Densidade de alta energia (mais leve e mais fina na mesma capacidade), adequada para bancos de energia solar, fontes de alimentação ao ar livre (1-2 kwh), etc .

Baixa temperatura / áreas extremamente frias

Carregamento e descarga normais a baixas temperaturas (como áreas de alta altitude)

NCM/NCA

Ainda pode funcionar de forma estável abaixo -20 grau, mas o LFP precisa de assistência de aquecimento (aumenta o consumo de energia) .

Grande Central de energia de armazenamento de energia

Grande capacidade (nível de MWh), vida ultra longa (10 anos +), absolutamente segura

LFP

O único investimento é grande, portanto, os custos precisam ser controlados; Uma vez que um incêndio ocorre em uma usina, as consequências são graves, portanto a segurança é a prioridade; A vida do ciclo precisa corresponder ao período operacional 20- ano da usina .