В настоящее время в электробусах используются аккумуляторные батареи с самой высокой энергоемкостью, изготовленные из безкобальтовых элементов LFP (LiFePO4) в Китае.
Электробусы Yutong, работающие от аккумуляторных элементов CATL LFP, удерживают текущий рекорд с впечатляющим показателем 161,29 Втч/кг на уровне аккумуляторной батареи. Это означает, что на уровне аккумуляторных элементов CATL уже удалось превзойти 190 Втч/кг…
Это стало приятным сюрпризом после разочаровывающего показателя удельной энергии в 125 Втч/кг, достигнутого Tesla Model 3 с аккумуляторными элементами CATL LFP.
Однако, справедливости ради, важно понимать, что аккумуляторные элементы LFP можно оптимизировать по плотности энергии или плотности мощности. Похоже, что электрические автобусы получают вариант, оптимизированный для плотности энергии, в то время как Tesla получает вариант, оптимизированный для плотности мощности, что имеет смысл, когда нам нужна быстрая скорость зарядки и сверхбыстрое ускорение.
Теперь давайте посмотрим небольшой список некоторых интересных электробусов с батареями LFP, доступных в Китае.
Запас хода измеряется при неизвестной постоянной скорости, но, учитывая, что некоторые из этих электробусов предназначены для использования в городских условиях и развивают максимальную скорость 69 км/ч (43 мили в час), он не может быть большим…
Обратите внимание, что приведенный выше список — это всего лишь небольшой образец, который я составил, в каталоге МИИТ (Министерство промышленности и информационных технологий Народной Республики) вы можете найти сотни различных моделей, и некоторые из этих электробусов уже экспортируются в Европу.
Улучшив структуру #батарейного блока и технику настройки, мы смогли создать 160 Втч/кг упаковка. «Мы движемся к массовому производству», — говорит #Guoxuan. # China May произвела упаковку #LFP с максимальной плотностью #CATL 161,29 Втч / кг, доставленную в Yutong Bus. pic.twitter.com/NyvqtcordV
— Moneyball (@DKurac) 16 июня 2020 г.
В любом случае, CATL может недолго удерживать рекорд. Guoxuan High-Tech — производитель аккумуляторных элементов, специализирующийся на химии LFP, который только что получил огромные инвестиции от Volkswagen.
Эта компания уже производит аккумуляторные элементы LFP с плотностью энергии 190 Втч/кг с прошлого года и недавно объявила о достижении 200 Втч/кг, но все еще работает над улучшением производительности (циклируемость и C-rates).
Мне очень любопытно посмотреть, чего можно достичь безмодульной батареей CTP (cell-to-pack) с последними ячейками LFP от Guoxuan.
Новая эра китайского рынка электромобилей
После электробусов пришло время для электромобилей начать получать аккумуляторные батареи LFP с плотностью энергии выше 160 Втч/кг. Когда это произойдет, они также получат право на полную субсидию в Китае без необходимости использовать батареи NCM или NCA.
Субсидия на электромобили в Китае зависит от дальности пробега и плотности энергии аккумуляторной батареи — 2019 и 2020 годы
В Китае, где автопроизводители действительно заинтересованы в продаже электромобилей, быстрое возвращение аккумуляторов LFP теперь кажется неизбежным. Только с безкобальтовыми аккумуляторами производство электромобилей может быть достаточно высоким, чтобы полностью заменить автомобили с ДВС (двигатель внутреннего сгорания).
Более того, в ближайшем будущем с аккумуляторными элементами LFMP (высоковольтная версия LFP) мы можем достичь даже 240 Втч/кг на уровне элемента и 200 Втч/кг на уровне упаковки. Химия LFMP может быть такой же энергоемкой, как LNMO, химия без кобальта, которой отдает предпочтение SVOLT, выпуск которой запланирован на следующий год.
А как насчет Европы?
Посмотрим правде в глаза, у нас также не будет по-настоящему доступных электромобилей, которые конкурируют с автомобилями с ДВС по цене и доступности без батарей без кобальта. Мы возлагали большие надежды на электрические тройки UpMiiGo, но они были недолгими.
В Германии…
Пока европейские автопроизводители не начнут продавать электромобили с безкобальтовыми аккумуляторами, к ним нельзя относиться серьезно. Производство всегда будет низким, а цены высокими.
В настоящее время в Европе большинство новых электромобилей оснащены батареями NCM 523 или NCM 622 с плотностью энергии от 140 до 150 Втч/кг. Использование безкобальтовых батарей CTP, которые превышают 160 Втч/кг, было бы улучшением во всех областях.
Мы некоторое время ждали китайского вторжения, но также знали, что оно не будет успешным, если китайские электромобили не смогут предложить ничего нового (особенно по цене и доступности). Однако сейчас, благодаря чрезвычайно дешевым и безопасным безкобальтовым батареям CTP, китайские электромобили обладают уникальной привлекательностью, и их появление практически неизбежно.
Он начнется с роскошного BYD Han EV в Норвегии уже в этом году, но вскоре расширится до более широкого предложения. С батареями LFP китайские электромобили могут достичь ценового паритета с автомобилями с ДВС без необходимости субсидий.
BYD e1
Например, если BYD решит заменить батарею NCM на 32,2 кВтч в BYD e1 на безкобальтовую батарею CTP и продать ее за 15 000 евро до субсидий по всему миру, это может быть современный народный автомобиль. Серьезно, BYD, просто сделайте это!
В любом случае, когда дело доходит до электрических автобусов, китайские автопроизводители уже доминируют на европейском рынке, посмотрим, сколько времени им понадобится, чтобы добиться того же с электромобилями. Тем временем европейские автопроизводители будут продолжать бороться с электромобилями, а потом удивляться, почему вдруг китайские автопроизводители взяли верх…
Сделай сам
Аккумуляторные элементы Prismatic LFP всегда были очень заманчивы для использования в личных или академических проектах. Их легко достать, они долговечны, безопасны, мощны и чрезвычайно просты в сборке с помощью винтовых клемм.
В прежние времена лучшее, что мы могли получить, — это тяжелые элементы с плотностью энергии около 90–100 Втч/кг от производителей элементов, таких как CALB или Thunder Sky. Сегодня мы можем легко купить гораздо лучшие аккумуляторные элементы LFP с плотностью энергии 172 Втч/кг и 349 Втч/л, что очень похоже на то, что мы получаем с гораздо более дорогими аккумуляторными элементами NCM 111 от Samsung SDI (174 Втч/кг и 352 Втч/л).
Собирать призматические аккумуляторные элементы с винтовыми клеммами так же просто, как играть с кубиками LEGO. Мы можем соединить 4 ячейки последовательно, чтобы собрать обычную батарею на 12 В, 8 ячеек для 24 В или 16 ячеек для более респектабельной батареи на 48 В. Я действительно думаю, что проекты DIY значительно вырастут благодаря текущей эволюции призматических аккумуляторных элементов LFP.
Сегодня вы уже можете заметить внезапное увеличение видео на YouTube от людей, которые собирали аккумуляторные элементы LFP для замены 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи в своих автомобилях или делали 48-вольтовую ESS (систему накопления энергии), которая стоила долю Tesla Powerwall.
В любом случае, что вы думаете? Являются ли безкобальтовые аккумуляторы CTP технологией, которой не хватило для массового распространения электромобилей?
Второй срок службы батарей
SK On рассматривает возможность разработки аккумуляторов LFP
Renault отказывается от батарей LFP
LG Energy Solution разрабатывает аккумуляторные элементы LFP
Сравнение двух технологий без кобальтовых аккумуляторов