SVOLT представила новый безкобальтовый аккумулятор (обновление)

В онлайн-презентации компания SVOLT предоставила нам дополнительную информацию о своем безкобальтовом аккумуляторе NMx, который поступит в продажу в следующем году.

Этот длинный безкобальтовый аккумуляторный элемент от SVOLT специально разработан для использования в аккумуляторных блоках, собранных по технологии CTP (cell-to-pack).

С технологией CTP вместо того, чтобы размещать аккумуляторные элементы внутри модулей, а затем модули внутри аккумуляторных блоков, мы полностью удаляем модули. В итоге мы получаем длинные призматические аккумуляторные элементы, соединенные последовательно, которые помещаются в массив, а затем вставляются в аккумуляторный блок, что делает его настолько простым, насколько это возможно.

Давайте посмотрим некоторые подробности об аккумуляторной ячейке.

Характеристики

• Емкость :226 Ач
• Гравиметрическая плотность энергии :240 Втч/кг
• Объемная плотность энергии :590 Вт·ч/л
• Химия :ЛНМО
• Размеры :575 х 21,5 х 118 мм

Обновить

Изначально, когда я писал эту статью, я думал, что эти аккумуляторные элементы SVOLT сделаны из высоковольтной шпинели, но я ошибался. Если бы это было так, эти аккумуляторные элементы имели бы номинальное напряжение около 4,7 В и могли бы заряжаться при напряжении 5 В. Можно было бы собрать более простые аккумуляторные блоки с меньшим количеством элементов. Для достижения 400 В потребуется всего 80 последовательно соединенных ячеек или 160 последовательно соединенных ячеек для достижения 800 В.

Профили разряда различных катодов BASF

Однако после расчета номинального напряжения становится ясно, что аккумуляторная батарея LNMO от SVOLT изготовлена ​​не из высоковольтной шпинели. Он имеет номинальное напряжение 3,8 В и максимальный предел заряда 4,3-4,35 В.

В любом случае, что касается стоимости и плотности энергии, аккумуляторные элементы LNMO предлагают хороший баланс по сравнению с альтернативными технологиями.

NCM 811

• Гравиметрическая плотность энергии :270-300 Втч/кг
• Объемная плотность энергии :620–700 Вт·ч/л
• Стоимость за кВтч :90-80 евро

ЛНМО

• Гравиметрическая плотность энергии :240 Втч/кг
• Объемная плотность энергии :590 Вт·ч/л
• Стоимость за кВтч :80-70 евро

LFMP (высоковольтная версия LFP)

• Гравиметрическая плотность энергии :200–225 Вт·ч/кг
• Объемная плотность энергии :490–530 Втч/л
• Стоимость за кВтч :70-60 евро

Стоимость аккумуляторных элементов с разным химическим составом

А как насчет долговечности?

В первые дни в некоторых электромобилях использовались аккумуляторные батареи, богатые марганцем, которые были чрезвычайно безопасными, но не очень надежными. При более высоких температурах марганец в катоде имел тенденцию к коррозии из-за жидкого электролита, что постепенно снижало способность накапливать ионы лития. Мы все помним беспорядок с аккумуляторными блоками первого поколения в Nissan LEAF, сделанными из элементов LMO и без надлежащего TMS…

К счастью, эта проблема коррозии в батареях с высоким содержанием марганца позже была решена путем модификации электролита и покрытия поверхности катода. В этом был «секрет» более надежной батареи «ящерица» Nissan LEAF 2015 года или элементов GS Yuasa LEV50N, используемых в Mitsubishi i-MiEV.

Современные аккумуляторы с высоким содержанием марганца не только чрезвычайно безопасны, но и долговечны.

Однако появление более энергоемких аккумуляторных элементов NCM заставило нас забыть о батареях, богатых марганцем, до сих пор…

Батарея с высоким содержанием марганца возвращается

SVOLT заявляет, что его новая батарея LNMO может обеспечить дальность действия 880 км и срок службы в течение 15 лет и 1 200 000 км, что составляет 1 500 циклов до достижения EoL (End-of-Life). Некоторые исследователи считают, что EoL достигается, когда батарея сохраняет только 70 % начальной емкости, в то время как другие считают, что 80 %.

Учитывая, что эти цифры, скорее всего, соответствуют сказочному стандарту NEDC, мы должны получить запас хода около 660 км и срок службы 900 000 км с более реалистичным WLTP.

Более того, если мы предположим, что EoL происходит при 70 %, это означает, что после 900 000 км батарея все еще сможет обеспечить запас хода по WLTP в 462 км.

Что касается разработки катодов для LIB (литий-ионных аккумуляторов), то в настоящее время мы находимся на втором этапе разработки богатого никелем NCM 811 и грядущих аккумуляторных элементов NCMA, где затраты снижаются за счет замены как можно большего количества кобальта никелем.

Фаза 3 начинается, когда все больше и больше никеля заменяется марганцем.

Чтобы понять, почему этап 3 важен, давайте посмотрим на среднюю рыночную цену этого сырья за тонну.

• Кобальт :27.000 евро/т
• Никель :11 000 евро/т
• Марганец :2.000 евро/т

Обзор продукта NCM от BASF от 4 ноября 2014 г.

В любом случае, здорово, что скоро появятся как минимум две привлекательные технологии аккумуляторов без кобальта. Будет интересно посмотреть, какой из них предпочтут корейские производители аккумуляторных батарей. Это будет LFMP или LNMO?

Наконец, вы можете посмотреть полную видео-презентацию безкобальтовой батареи SVOLT и попытаться уловить некоторые детали, которые я мог упустить. В видео есть некоторая интересная информация, но содержание может быть сжато до 5 минут видео вместо 84.

https://www.youtube.com/watch?v=Amnu5FBL58g