LifePo₄ Batteri vs NCA/NCM -batteri

Sammenligningsdimensioner

LifePo₄ Battery (LFP)

Ternært lithiumbatteri (NCM/NCA)

Kerneforskel logik

Sikkerhed

Fordelene er åbenlyse: den termiske løbstemperatur er høje (ca. 200-250 grad), og det er ikke let at tage ild eller eksplodere, når den udsættes for høj temperatur, punktering eller ekstrudering; Selv hvis der er en kortslutning, manifesterer det sig for det meste som røg snarere end åbne flammer .

Svagere: Den termiske løbstemperatur er lav (ca. 150-200 grad), og høj temperatur eller punktering kan let udløse en "termisk løbskædereaktion" (positiv elektrode -iltfrigivelse + elektrolytforbrænding), som har en højere risiko for brand .}

LifePo₄ -positiv elektrode indeholder ikke ilt (stabil struktur), og den ternære positive elektrode indeholder metaloxider (let at frigive ilt ved høj temperatur for at hjælpe forbrænding) .

Cyklusliv

Fordelene er åbenlyse: opladnings- og udladningscykluslivet kan nå 2000-3000 gange ved stuetemperatur (resterende kapacitet større end eller lig med 80%); Nogle produkter af høj kvalitet kan overstige 5000 gange (såsom energilagringsniveau LFP) .

Svagere: cyklusliv 1000-1500 gange (resterende kapacitet større end eller lig med 80%); High-Nickel ternary (såsom NCM811) har en kortere levetid (ca. 800-1000 gange) .

Krystallstrukturen af ternære materialer er tilbøjelig til pulverisering på grund af volumenudvidelse/sammentrækning under opladning og udledning, mens LifePo₄ -strukturen er mere stabil (olivinstruktur) .

Energitæthed

Ulemper: Enkeltcellenergitæthed handler om 150-200 wh/kg; Systemniveau (inklusive foringsrør, BMS) er omkring 100-150 wh/kg .

Fordelene er signifikante: encellenergitæthed 200-300 wh/kg; Systemniveau 150-250 wh/kg (høj-nikkel NCM kan nå 300+) .

Ternære materialer har højere teoretisk kapacitet (e . g . ncm positiv elektrodekapacitet er omkring 150-220 mah/g, LFP er ca. 170 mAh/g) og større tæthed .

Opladning og udladningseffektivitet

Højere (85%-90%), mindre effektivitetsdæmpning under opladning og udledning af høj strøm (egnet til højfrekvent opladning og udledning) .

Effektiviteten af LFP er høj (85%-95%), men det er lidt bedre end LFP ved højrateopladning og udladning (såsom over 1C) (på grund af lavere intern modstand) .

Forskellene er små, og begge kan imødekomme behovene i de fleste scenarier .

Høj og lav temperaturtilpasningsevne

Fremragende stabilitet med høj temperatur: stabil ydeevne under 60 grader, langsom kapacitetsfald;

Mangler med lav temperatur: kapacitet falder til 70% -80% ved -10 grad og falder til 50% {4}% ved -20 grad (krævet opvarmningsbistand) .

Fordel med lav temperatur: 70% -80% af kapaciteten kan opretholdes ved -20 grad, og mere end 50% kan opretholdes ved-30 grad (ingen yderligere opvarmning kræves);

Ulempe med høj temperatur: Kapacitetsfald accelererer over 40 grader, og langvarig høj temperatur kan let føre til termisk løbende risici .

Ionledningsevnen for ternære materialer påvirkes mindre af lav temperatur, og ionmigrationshastigheden for LIFEPO₄ falder markant ved lav temperatur .

Koste

Fordelene er åbenlyse: lave materialeomkostninger (ingen kobolt, nikkel, billig jern/fosfor), monomeromkostninger er 20% -30% lavere end ternær; Omkostninger til fuld livscyklus (beregnet efter antal cyklusser) er mere end 50% lavere .

Høje omkostninger: kobolt (regnskab for 40% -50% af materialomkostningerne) og nikkelpriser svinger meget (koboltpriser i 2023 vil være ca. RMB 300, 000 pr. Ton, mere end 1, 000 gange dette af jern); Omkostninger til høj livscyklus .

Det positive elektrodemateriale tegner sig for 60% af batteriomkostningerne . ternære materialer er afhængige af høje priser, mens LFP-materialer er billige og stabile .

Andre funktioner

Ingen hukommelseseffekt, kan udledes dybt (til 20% resterende kraft påvirker ikke livet); lav volumendensitet (større volumen med samme kapacitet) .

Ingen hukommelseseffekt, dyb udladning (<20%) has a greater impact on life; high volume density (smaller volume at the same capacity).

--

Scenetype

Kernebehov

Foretrukket batteritype

Udvælgelseslogik

Opbevaring af solenergi

Lang levetid (8-10 år), høj sikkerhed (udendørs/langvarig drift), lave omkostninger, højfrekvent opladning og afladning

LFP

Cykluslivet (2000+ gange) er kompatibel med 20- årets livscyklus for fotovoltaik; Det er sikrere og mere pålideligt i udendørs høje temperatur/fugtige miljøer; og omkostningerne i fuld cyklus er lave .

Husholdning / kommerciel energiopbevaring

Safe (hjemmescenarier), stor kapacitet, lav vedligeholdelse

LFP

Undgå brandrisici (familier er meget følsomme over for sikkerhed); Intet behov for hyppig udskiftning (reducer vedligeholdelsesomkostninger) .

Elektriske køretøjer (personbiler)

Endurance (energitæthed), lav temperaturydelse (det nordlige marked)

NCM/NCA

Høj energitæthed (300 wh/kg) kan øge batteriets levetid til 600 km+; Batteriets levetid er mindre nedbrudt i de lave temperaturer i den nordlige vinter .

Elektriske køretøjer (erhvervskøretøjer)

Lang cyklus (opladning og udladning en gang om dagen, mere end 5 år), lave omkostninger

LFP

Kommercielle køretøjer har krav til lave rækkevidde (200-300 km) men krav med høj cyklus (mere end 1.500 gange), så LFP er mere passende .

Bærbare enheder

Letvægt (lille størrelse), bærbar, kortvarig brug

NCM/NCA

Høj energitæthed (lettere og tyndere med samme kapacitet), velegnet til solenergibanker, udendørs strømforsyninger (1-2 kWh) osv. .

Lav temperatur / ekstremt kolde områder

Normal opladning og afladning ved lave temperaturer (såsom områder med høj højde)

NCM/NCA

Det kan stadig fungere stabilt under -20 grad, men LFP har brug for varmehjælp (øger energiforbruget) .

Stort energilagringsstyrke

Stor kapacitet (MWH-niveau), ultra-lang liv (10 år +), absolut sikker

LFP

Den enkelte investering er stor, så omkostningerne skal kontrolleres; Når en brand opstår i et kraftværk, er konsekvenserne alvorlige, så sikkerhed er prioriteten; Cykluslivet skal matche 20- årets driftsperiode for kraftværket .