Revoluție în tehnologia bateriilor cu litiu fier și fosfat din SUA: densitate energetică similară bateriilor ternare cu litiu

Recent, cele mai recente știri de la compania americană de baterii ONE arată că a dezvoltat o baterie cu litiu fosfat de fier cu o greutate și densitate energetică asemănătoare cu cea a bateriilor ternare cu litiu. Cu toate acestea, bateria cu litiu fier fosfat de la ONE nu va fi pusă în producție până la sfârșitul anului 2024.

Numele acestui produs cu baterii este Aries II, iar capacitatea încărcată a acumulatorului este de 71.5-kilowați-oră. Densitatea de energie de greutate a celulelor sale ajunge la 162 Wh/kg, ceea ce se traduce printr-o densitate de energie de greutate de 160,7 Wh/kg la nivelul acumulatorului.
Densitatea de energie este un indicator important al performanței bateriei, care este volumul unitar mediu sau masa de energie electrică eliberată de o baterie.
Datorită faptului că gama de vehicule cu energie nouă depinde în principal de electricitatea disponibilă și de consumul total de energie al vehiculului (capacitatea de autonomie=consumul de energie electrică/energie disponibilă), autonomia maximă unică de rulare a vehiculelor cu energie nouă este determinată în principal de densitatea de energie a bateriei, cu condiția ca același consum de energie să rămână neschimbat, iar volumul și greutatea acumulatorului să rămână strict limitate.

Deci, care este poziția globală a densității de energie a acumulatorului ONE?

Conform unei liste globale de pachete de baterii cu cea mai mare și cea mai scăzută densitate de energie produsă de Battery Design, liderul provine de la NIO Motors din China. Pachetul de baterii pentru viitoarea instalare a NIO ET7 are o capacitate de 150-kilowați-oră, o greutate de 575 de kilograme (1268 de lire sterline) și o densitate de energie de 260,9 Wh/kg. Conform manualului de utilizare de la NIO Automotive, această baterie folosește un electrod pozitiv ternar cu conținut ridicat de nichel și un electrolit semisolid.

Urmează bateria Kirin din epoca Ningde, care folosește un material cu electrod pozitiv ternar cu nichel ridicat și are o densitate maximă de energie de 255Wh/kg.
Densitatea de energie a pachetului de baterii de 82 kWh de pe Tesla Model 3 și Model Y este de 171 Wh/kg, utilizând baterii ternare cilindrice litiu-ion furnizate de Panasonic din Japonia. Derivatul Porsche Taycan 2019 Turbo S are un acumulator de 93.4-kilowați-oră, cântărind 630 de kilograme (1389 de lire sterline) și folosește o baterie moale cu litiu ternară furnizată de LG New Energy din Coreea de Sud. Pachetul de baterii are o greutate și o densitate de energie de 148,3 Wh/kg.

Pentru bateriile cu lame de la BYD, acestea folosesc, de asemenea, un sistem de material fosfat de fier litiu. BYD Han EV are o capacitate a acumulatorului de 85,4 kilowați și cântărește 592 de kilograme (1305 de lire sterline). La nivelul bateriei, densitatea de energie a greutății este de 144,2 Wh/kg.
Dolphins de la BYD au două baterii din care să aleagă. Încărcarea maximă este de 44,9 grade, cu o masă de 308,6 kg sau 680 lb și o densitate energetică a greutății de 145,5 Wh/kg. Pachetul de baterii de etanșări are o greutate și o densitate de energie mai mare. Structura sa CTB permite acumulatorului să cântărească 558 de kilograme (1230,2 lire sterline), să aibă o capacitate de 82.56-kilowați-oră și să aibă o densitate de energie în greutate de 148 Wh/kg.
Se poate observa că, în comparație cu bateria cu lamă de fosfat de fier de litiu de la BYD, produsele pentru baterii de la ONE au chiar mai multe avantaje. Unul a mai spus că, în comparație cu bateriile ternare cu litiu, bateriile Aries II sunt cu 25 la sută mai ieftine și au o durată de viață mai lungă.
Cu toate acestea, bateriile produse de ONE nu vor fi puse în producție până la sfârșitul anului 2024. Momentan nu există știri care să indice ce model al companiei auto va fi echipat cu această baterie. Singura companie care va fi informată că va folosi ONE produs este Bollinger, o nouă forță auto din Statele Unite, dar compania va folosi produse cu baterii Aries în loc de Aries II.

Potrivit rapoartelor, bateriile Aries sunt potrivite pentru camioanele de la Nivelul 3 la Nivelul 6 cu 3000 de cicluri de baterie, în timp ce Aries II este potrivit pentru autoturisme și camioane ușoare, dar durabilitatea sa a fost redusă cu 33,3% cu 2000 de cicluri.
Cu toate acestea, avantajul ONE față de concurenții săi constă în producția localizată. Acest lucru va face ca orice mașină care își folosește produsul și respectă Legea de reducere a inflației (IRA) să fie eligibilă pentru credit fiscal complet. În plus, este și o companie proprie de baterii din Statele Unite.
Se înțelege că ONE va produce aceste baterii cu litiu și fosfat de fier în Van Buren Town, Michigan, lângă fabricile de automobile Ford, General Motors și Stratus.

Compania ONE poate părea necunoscută, dar, în realitate, are foarte mult potențial. În iulie 2020, fostul inginer Ijaz al companiei falimentare de baterii A123 din Statele Unite a fondat această companie energetică numită „Our Next Energy”. Aproape o șesime din cei 315 de angajați ai One sunt foști angajați ai A123, inclusiv Chief Operating Officer.
Scopul lui Ijaz este să opereze o companie axată pe bateriile cu litiu și fier fosfat, abordând astfel cele trei obstacole majore în calea utilizării pe scară largă a vehiculelor electrice în Statele Unite: anxietatea legată de kilometraj, probleme de siguranță a bateriei și lipsa de giganți ai bateriei cu care să concureze. Ningde Times, LG și Panasonic.
În prezent, One a strâns 355 de milioane de dolari de la investitori, inclusiv Breakthrough Energy Ventures a lui Bill Gates, BMW Ventures și Franklin Templeton, cu o evaluare a companiei de 1,2 miliarde de dolari. În toamna trecută, guvernul din Michigan a acordat unei companii cel puțin 220 de milioane de dolari în numerar și scutiri de taxe pentru a construi o fabrică de producție de baterii de 1,6 miliarde de dolari situată în suburbia Detroit, cu planuri să înceapă producția în 2024.