Прорив у американській технології літієво-залізо-фосфатних батарей: щільність енергії, подібна до потрійних літієвих батарей

Нещодавно останні новини американської компанії з виробництва батарей ONE показали, що вона розробила літій-залізо-фосфатну батарею з вагою та щільністю енергії, подібними до потрійних літієвих батарей. Однак літій-залізо-фосфатна батарея ONE не буде запущена у виробництво до кінця 2024 року.

Назва цього акумулятора – Aries II, а заряджена ємність акумулятора становить 71.5-кіловат-годин. Вагова щільність енергії його осередків досягає 162 Вт·год/кг, що означає вагову щільність енергії 160,7 Вт·год/кг на рівні акумуляторної батареї.
Щільність енергії є важливим показником продуктивності батареї, яка є середнім одиничним об’ємом або масою електричної енергії, що виділяється батареєю.
У зв’язку з тим, що запас ходу транспортних засобів на новій енергії в основному залежить від доступної електроенергії та загального споживання енергії транспортним засобом (пропускна здатність=доступна електроенергія/споживання енергії), максимальний запас ходу транспортних засобів на новій енергії в основному визначається щільність енергії батареї за умови, що те саме споживання енергії залишається незмінним, а обсяг і вага акумуляторної батареї залишаються суворо обмеженими.

Отже, яка глобальна позиція щільності енергії акумуляторної батареї ONE?

Відповідно до глобального списку акумуляторних блоків із найвищою та найнижчою щільністю енергії, виробленими компанією Battery Design, лідером є компанія NIO Motors у Китаї. Акумуляторна батарея для майбутнього встановлення NIO ET7 має ємність 150-кіловат-годин, вагу 575 кілограмів (1268 фунтів) і щільність енергії 260,9 Вт·год/кг. Відповідно до посібника користувача від NIO Automotive, у цій батареї використовується потрійний позитивний електрод із високим вмістом нікелю та напівтвердий електроліт.

Далі йде батарея Kirin епохи Нінде, яка використовує потрійний позитивний електрод із високим вмістом нікелю та має максимальну щільність енергії 255 Вт·год/кг.
Вагова щільність енергії акумуляторної батареї ємністю 82 кВт-год на моделях Tesla Model 3 і Model Y становить 171 Вт-год/кг із використанням потрійних циліндричних літій-іонних акумуляторів, поставлених Panasonic з Японії. Похідна модель Porsche Taycan 2019 Turbo S має акумуляторну батарею ємністю 93.4-кіловат-годин, вагою 630 кілограмів (1389 фунтів) і використовує потрійну літієву батарею з м’яким блоком, надану LG New Energy з Південної Кореї. Акумуляторна батарея має вагу та щільність енергії 148,3 Вт·год/кг.

Для лезових акумуляторів BYD також використовується система літій-залізо-фосфатних матеріалів. BYD Han EV має ємність акумуляторної батареї 85,4 кіловат і важить 592 кілограми (1305 фунтів). На рівні акумуляторної батареї щільність енергії ваги становить 144,2 Вт·год/кг.
Dolphins від BYD мають два акумулятори на вибір. Максимальний заряд становить 44,9 градусів, маса 308,6 кг, або 680 фунтів, і вагова щільність енергії 145,5 Вт-год/кг. Акумуляторна батарея тюленів має більшу вагу та щільність енергії. Його структура CTB дозволяє акумуляторній батареї важити 558 кілограмів (1230,2 фунтів), мати ємність 82.{11}}кіловат-години та щільність енергії ваги 148 Вт·год/кг.
Можна побачити, що порівняно з літієво-залізо-фосфатною батареєю BYD акумулятори ONE мають більше переваг. Один також заявив, що порівняно з потрійними літієвими батареями батареї Aries II на 25 відсотків дешевші за ціною та мають довший термін служби.
Однак акумулятори, вироблені ONE, не будуть запущені у виробництво до кінця 2024 року. Наразі немає жодних новин про те, яка модель автомобіля компанії буде оснащена цим акумулятором. Єдина компанія, яку повідомили, що вони використовуватимуть ОДИН продукт, це Bollinger, нова автомобільна сила в Сполучених Штатах, але компанія використовуватиме акумуляторні продукти Aries замість Aries II.

Згідно з повідомленнями, батареї Aries підходять для вантажівок рівня 3-6 з 3000 циклами зарядки, тоді як Aries II підходить для легкових автомобілів і легких вантажівок, але їх довговічність зменшилася на 33,3 відсотка при 2000 циклах.
Однак перевага ONE перед конкурентами полягає в локалізованому виробництві. Це зробить будь-який автомобіль, який використовує його продукт і відповідає Закону про зниження інфляції (IRA), матиме право на повний податковий кредит. Крім того, це також власна компанія з виробництва акумуляторів у Сполучених Штатах.
Відомо, що ONE вироблятиме ці літій-залізо-фосфатні батареї у місті Ван Бюрен, штат Мічиган, поблизу автомобільних заводів Ford, General Motors і Stratus.

Компанія ONE може здатися невідомою, але насправді вона має великий потенціал. У липні 2020 року колишній інженер Іджаз із збанкрутілої компанії з виробництва батарей A123 у Сполучених Штатах заснував цю енергетичну компанію під назвою «Наша наступна енергія». Майже одна шоста з 315 співробітників One є колишніми співробітниками A123, включаючи головного операційного директора.
Мета Іджаза полягає в тому, щоб керувати компанією, зосередженою на літій-залізо-фосфатних батареях, таким чином усуваючи три основні перешкоди на шляху широкомасштабного використання електромобілів у Сполучених Штатах: занепокоєння щодо пробігу, проблеми з безпекою акумуляторів та відсутність гігантів акумуляторних батарей, з якими можна було б конкурувати. Ningde Times, LG і Panasonic.
Наразі One залучив 355 мільйонів доларів від інвесторів, включаючи Breakthrough Energy Ventures Білла Гейтса, BMW Ventures і Franklin Templeton, з оцінкою компанії в 1,2 мільярда доларів. Минулої осені уряд штату Мічиган надав одній компанії щонайменше 220 мільйонів доларів готівкою та податковими пільгами для будівництва заводу з виробництва акумуляторів вартістю 1,6 мільярда доларів у передмісті Детройта з планами розпочати виробництво у 2024 році.