Główne zalety baterii litowo-żelazowo-fosforanowej?

Według raportu Wood Mackenzie oczekuje się, że do roku 2030 udział w rynku fosforanu litowo-żelazowego wzrośnie do ponad 30%. Dlaczego akumulatory fosforanowo-litowo-żelazowe cieszą się tak dużą popularnością przez tak długi czas? Główne powody są następujące:

Wysoki poziom bezpieczeństwa

Wiązania PO w kryształach fosforanu litowo-żelazowego są bardzo stabilne i trudne do rozkładu. Nawet w warunkach wysokiej temperatury lub przeładowania akumulatory LFP nie ulegają załamaniu strukturalnemu, silnemu nagrzewaniu ani nie tworzą substancji silnie utleniających – w przeciwieństwie do trójskładnikowych akumulatorów litowo-jonowych. Temperatura rozkładu LFP wynosi około 600°C, co zapewnia jego doskonałe bezpieczeństwo. Chociaż podczas testów penetracji gwoździ zdarzały się przypadki zapalenia lub eksplozji, bezpieczeństwo przeładowania jest znacznie lepsze niż w przypadku konwencjonalnych trójskładnikowych akumulatorów litowo-jonowych z ciekłym elektrolitem.

Długa żywotność

Akumulatory kwasowo-ołowiowe zazwyczaj oferują około 300–500 cykli, podczas gdy akumulatory zasilające LFP mogą osiągnąć ponad 10 000 cykli. Akumulator kwasowo-ołowiowy tej samej jakości może ulec degradacji w ciągu sześciu miesięcy, wymagać częstej konserwacji i zazwyczaj wytrzymuje nie dłużej niż 1–1,5 roku. W podobnych warunkach akumulator LFP teoretycznie może służyć 10–15 lat. Ogólnie rzecz biorąc, stosunek wydajności do ceny jest teoretycznie ponad czterokrotnie większy niż w przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych. LFP obsługuje również szybkie ładowanie i rozładowywanie wysokoprądowym (2C): dzięki dedykowanej ładowarce można go całkowicie naładować w ciągu 40 minut w temperaturze 1,5C i zapewnia prąd rozruchowy do 2C – możliwości niedostępne w przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Dobra stabilność termiczna

Szczytowa temperatura rozkładu termicznego LFP osiąga 350–500 °C, podczas gdy litowo-manganianowe i trójskładnikowe akumulatory litowo-jonowe rozkładają się już w temperaturze około 200 °C.

Wysoka gęstość energii

Akumulatory LFP oferują znacznie większą pojemność niż akumulatory konwencjonalne (np. kwasowo-ołowiowe). Gęstość energii akumulatorów kwasowo-ołowiowych wynosi około 40 Wh/kg, podczas gdy popularne akumulatory LFP przekraczają obecnie 140 Wh/kg.

Brak efektu pamięci

Akumulatory często mają zmniejszoną pojemność, gdy są wielokrotnie ładowane bez całkowitego rozładowania — jest to zjawisko znane jako efekt pamięci. Podczas gdy akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe i niklowo-kadmowe wykazują tę cechę, akumulatory LFP (podobnie jak większość chemikaliów litowo-jonowych) nie. Można je ładować w dowolnym stanie naładowania, bez konieczności wcześniejszego pełnego rozładowania.

Lekka waga

Akumulator LFP o równoważnej pojemności zajmuje około dwóch trzecich objętości i jedną trzecią masy akumulatora kwasowo-ołowiowego, a mimo to zapewnia kilkakrotnie większą gęstość energii.

Przyjazny dla środowiska

Baterie LFP są ogólnie uważane za wolne od metali ciężkich i metali rzadkich (w przeciwieństwie do akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych), nietoksyczne (certyfikat SGS) i wolne od zanieczyszczeń, zgodne z dyrektywą UE RoHS. Ten ekologiczny profil jest kluczowym powodem pozytywnego nastawienia branży do technologii LFP i powodem, dla którego została ona uwzględniona w chińskim Narodowym Programie Rozwoju Zaawansowanych Technologii „863” podczas dziesiątego planu pięcioletniego, otrzymując wsparcie i zachęty ze strony państwa jako kluczowy projekt rozwojowy.