Elon Musk vê o futuro dos eletrocares para baterias baratas LFP – o problema do trabalho no resfriado frio

Baterias de fosfato isentas de lítio (LFP) sem cobalto, promovida pelElon Musk (Elon Musk) recentemente, desde um crescimento explosivo de veículos elétricos na China. No entanto, questões sobre essas baterias permanecem em relação à distância e indicadores em frio. Para a propagação completa de tais baterias, você precisa aprender a controlar o regime de temperatura e trabalhar nessa direção já está em andamento.

General Motors.

As baterias LFP têm riscos de ignição mais baixos e custam muito mais baratas do que as baterias de lítio, porque usam ferro em vez de cobalto ou níquel deficiente. Mas geralmente eles oferecem uma volta menor e mal mostram-se em clima frio, então eles não são amplamente utilizados em veículos elétricos vendidos nos Estados Unidos ou na Europa.

Na China no ano passado, os fabricantes de baterias LFP estabelecem células em 30,8 gigavatt-horas para veículos, incluindo veículos elétricos e híbridos – 47% do mercado de baterias de carro. Isso levou à aparência de veículos elétricos de massa baratos, que estão experimentando um boom real na China. Para comparação: Em 2019, a participação de tais baterias foi ligeiramente acima de um quarto.

«A China está levando na escala de produção, qualidade e custo da atual geração de baterias LFP “, disse professor e especialista em baterias na Universidade do Estado da Pensilvânia Chao-Yang Van (Chao-Yang Wang), confiante em um promissor desse tipo de baterias para eletrocarpars.

Aly Song | Reuters.

Tesla também tenta resolver o problema do déficit da bateria. A empresa estabelece a produção em massa de células de 4680, o que se recusou a ser cobalto mais caro a favor de níquel. E em algumas versões de seus sedans chineses, o Modelo 3 mudou-se para o LFP (nos EUA, esses modelos não são vendidos). No final de fevereiro, a Cabeça Tesla afirmou que a escassez de níquel é o principal problema ao aumentar o volume de células reabastecidas. Ele escreveu que quer usar materiais mais baratos no cátodo da bateria. “Níquel é nosso maior problema para dimensionar a produção de elementos de íons de lítio. É por isso que traduzimos carros com uma frota padrão da quilometragem para o cátodo de ferro. Muitos ferro (e lítio)! ” – ele escreveu.

Um dos maiores hits de carro da China foi recentemente um carro elétrico em miniatura Hongguang que usa baterias LFP para reduzir custos. Criado pela empresa chinesa, na qual os motores General possuem 44% das ações, o carro é vendido em apenas 300 por modelo base (a gama de diferentes modelos é de 120-170 km). O carro usa baterias de fabricantes chineses Tecnologia Amperex contemporânea (CATL) e gotion high-tech. Apenas nos dois primeiros meses de 2021, Hongguang Mini foi vendido na China com uma circulação de 57.000 unidades – cerca de duas vezes mais do que o Tesla Model 3 no mesmo mercado. Hongguang no ano passado relatou uma rede social que as baterias LFP oferecem um bom valor ao dinheiro e têm uma vida útil mais longa em comparação com o íon de lítio usado no Ocidente.

A crítica tradicional das baterias LFP é que eles podem armazenar visivelmente menos energia do que as baterias de íons de lítio que usam cobalto e níquel. Automáticas americanas e européias, tentando superar as preocupações de potenciais clientes dos eletrocares, dar prioridade às baterias mais capacentes que permitem que o carro dirija mais de 500 km em uma carga.

Susan Walsh | Associated Press

No ano passado, Tesla afirmou que se esforçaria para usar as baterias LFP mais ativamente, pois o desenvolvimento de tecnologia melhora para fornecer uma maior gama de derrames. Em março, a Volkswagen AG disse que escolheu LFP como tecnologia líder para carros de nível de entrada. Mas, além de Tesla, fabricantes americanos, como regra, não usam essa tecnologia, porque eles foram seriamente investidos em outros tipos de baterias.

Especialistas em baterias dizem que o Catl e outros fabricantes de baterias chinesas como BYD estão tentando resolver o problema da capacidade de LFP insuficiente, e também superar seus outros shorts. Byd, em que Berkshire Hathaway Warren Buffett é investido, diz que a estrutura da bateria é otimizada em seu “acmulador de lâmina” para aumentar a densidade de energia.

Mas o problema chave permanece regime de temperatura. A diminuição dos indicadores a baixas temperaturas é característica de todos os veículos elétricos em geral, mas é particularmente manifestado no caso de modelos baseados em LFP. Por exemplo, um residente de 46 anos de idade de Shanghai Peggy Veng (Peggy Weng), com quem os jornalistas da WSJ, compraram o Tesla Model 3 com baterias LFP no final de novembro, mas decidiram vender carros com menos de 3 meses. O problema começou no início de janeiro, quando a temperatura caiu a -30 ° C. Sem ter carregamento de alta velocidade em seu complexo residencial, ela usou uma rede elétrica em casa. Embora fosse necessário dirigir apenas para trabalhar e na cidade, o proprietário do carro foi forçado a se preocupar constantemente com as baterias. Uma vez com geadas severas, o carro simplesmente se levantou no meio da estrada por mais de 10 minutos. “Eu me sinto inseguriamente por trás do volante do carro, o que se comporta assim”, disse ela. Ela comprou o carro elétrico XPeng P7 com base nas baterias de íons de lítio comuns e acabou por ter bastante satisfeito.

Mike fresco | Reuters.

Cientistas no Japão e nos Estados Unidos realizam estudos ativos de baterias de íons de lítio desde a década de 1990. Quando a China procurou capturar a falta na década de 2000, a taxa foi feita no LFP – esta opção era simplesmente mais simples para o país, porque tais baterias são menos suscetíveis ao fogo e, como resultado, não exigem padrões de segurança demais.

Professora da Universidade de Tóquio de Atsuo Yamada (Atsuo Yamada), que estuda as baterias LFP há mais de 20 anos, está convencida de que esta tecnologia é capaz de se tornar líder no mercado de carros elétricos. Como as vantagens, ele chamou de baixo custo, velocidade de carregamento rápido, longa vida útil e operação estável em altas temperaturas. Ao mesmo tempo, de acordo com ele, o problema da operação no clima frio pode ser resolvido usando um sistema de controle de temperatura mais eficiente.

Já mencionado já professor da Universidade de Pensilvânia Chao-Yang Van com colegas publicados na revista Nature Energy Um artigo que demonstra a tecnologia de baterias LFP auto-aquecedor que normalmente podem ser cobradas em quaisquer condições climáticas.

O fabricante de veículos elétricos chineses Xpeng, cujos investidores são o Grupo Alibaba e a capital de sequóia, apresentaram as versões de seu sedan P7 e o Compact Sports SUV G3 baseado no LFP. O Xpeng deixa o valor do mesmo para modelos com vários tipos de baterias, mas a versão com LFP é fornecida com funções adicionais como um sistema de assistência de driver mais avançado.