Izrāviens ASV litija dzelzs fosfāta akumulatoru tehnoloģijā: enerģijas blīvums līdzīgs trīskāršām litija baterijām

Nesen jaunākās ziņas no amerikāņu akumulatoru kompānijas ONE liecina, ka tā ir izstrādājusi litija dzelzs fosfāta akumulatoru, kura svars un enerģijas blīvums ir līdzīgs trīskāršo litija akumulatoru svaram un enerģijas blīvumam. Tomēr ONE litija dzelzs fosfāta akumulators tiks laists ražošanā tikai 2024. gada beigās.

Šī akumulatora izstrādājuma nosaukums ir Aries II, un akumulatora jauda ir 71.5-kilovatstundu. Tā elementu svara enerģijas blīvums sasniedz 162 Wh/kg, kas nozīmē svara enerģijas blīvumu 160,7 Wh/kg akumulatora bloka līmenī.
Enerģijas blīvums ir svarīgs akumulatora darbības rādītājs, kas ir akumulatora izdalītās elektriskās enerģijas vidējais tilpums vai masa.
Tā kā jaunu enerģijas transportlīdzekļu klāsts galvenokārt ir atkarīgs no pieejamās elektroenerģijas un kopējā transportlīdzekļa enerģijas patēriņa (diapazona jaudas=pieejamās elektroenerģijas/enerģijas patēriņa), jauno enerģijas transportlīdzekļu maksimālo vienas braukšanas attālumu galvenokārt nosaka akumulatora enerģijas blīvums, ja tāds pats enerģijas patēriņš paliek nemainīgs un akumulatora bloka tilpums un svars paliek stingri ierobežoti.

Tātad, kāda ir ONE akumulatora enerģijas blīvuma globālā pozīcija?

Saskaņā ar globālo Battery Design ražoto akumulatoru komplektu sarakstu ar augstāko un zemāko enerģijas blīvumu, līderis nāk no NIO Motors Ķīnā. Gaidāmajai NIO ET7 instalēšanai paredzētā akumulatora jauda ir 150-kilovatstundas, tā svars ir 575 kilogrami (1268 mārciņas) un enerģijas blīvums ir 260,9 Wh/kg. Saskaņā ar NIO Automotive lietotāja rokasgrāmatu šajā akumulatorā tiek izmantots trīskāršs pozitīvs elektrods ar augstu niķeļa saturu un daļēji ciets elektrolīts.

Nākamais ir Kirin akumulators no Ningde laikmeta, kurā tiek izmantots trīskāršā pozitīvā elektroda materiāls ar augstu niķeļa saturu un kura maksimālais svara enerģijas blīvums ir 255 Wh/kg.
82 kWh akumulatora masas enerģijas blīvums Tesla Model 3 un Model Y ir 171 Wh/kg, izmantojot trīskāršos cilindriskos litija jonu akumulatorus, ko piegādā Panasonic no Japānas. Porsche Taycan 2019 Turbo S atvasinātajam modelim ir 934-kilovatstundu akumulators, kas sver 630 kilogramus (1389 mārciņas), un tajā tiek izmantots trīskāršais litija akumulators, ko nodrošina LG New Energy no Dienvidkorejas. Akumulatora komplekta svars un enerģijas blīvums ir 148,3 Wh/kg.

BYD asmeņu akumulatoriem tie izmanto arī litija dzelzs fosfāta materiālu sistēmu. BYD Han EV akumulatora jauda ir 85,4 kilovati, un tas sver 592 kilogramus (1305 mārciņas). Akumulatora līmenī svara enerģijas blīvums ir 144,2 Wh/kg.
BYD's Dolphins ir divi akumulatoru komplekti, no kuriem izvēlēties. Maksimālais uzlādes līmenis ir 44,9 grādi ar masu 308,6 kg jeb 680 mārciņām un svara enerģijas blīvumu 145,5 Wh/kg. Blīvju akumulatora blokam ir lielāks svars un enerģijas blīvums. Tā CTB struktūra ļauj akumulatoram svērt 558 kilogramus (1230,2 mārciņas), tā kapacitāte ir 82.{11}}kilovatstundas, un tā svara enerģijas blīvums ir 148 Wh/kg.
Var redzēt, ka salīdzinājumā ar BYD litija dzelzs fosfāta lāpstiņu akumulatoru, ONE akumulatoru produktiem ir pat vairāk priekšrocību. Viens arī norādīja, ka salīdzinājumā ar trīskāršajām litija baterijām Aries II akumulatoru izmaksas ir par 25 procentiem lētākas un tām ir ilgāks akumulatora darbības laiks.
Taču ONE ražotie akumulatoru bloki ražošanā tiks nodoti tikai 2024. gada beigās. Šobrīd nav ziņu, kas liecinātu, kuras autobūves kompānijas modelis tiks aprīkots ar šo akumulatoru. Vienīgais uzņēmums, kas tiks informēts, ka izmantos VIENU produktu, ir Bollinger, jauns autobūves uzņēmums ASV, taču uzņēmums Aries II vietā izmantos Aries akumulatoru produktus.

Saskaņā ar ziņojumiem, Aries akumulatori ir piemēroti 3. līdz 6. līmeņa kravas automašīnām ar 3000 akumulatoru cikliem, savukārt Aries II ir piemērotas vieglajām un vieglajām kravas automašīnām, taču to izturība ir samazināta par 33,3 procentiem ar 2000 cikliem.
Tomēr ONE priekšrocība salīdzinājumā ar konkurentiem slēpjas lokalizētā ražošanā. Tādējādi jebkura automašīna, kas izmanto tās produktu un atbilst Inflācijas samazināšanas likumam (IRA), varēs saņemt pilnu nodokļu atlaidi. Turklāt tas ir arī savs akumulatoru uzņēmums Amerikas Savienotajās Valstīs.
Tiek saprasts, ka ONE ražos šīs litija dzelzs fosfāta baterijas Van Buren Town, Mičiganas štatā, netālu no Ford, General Motors un Stratus automobiļu rūpnīcām.

ONE uzņēmums var šķist nezināms, bet patiesībā tam ir liels potenciāls. 2020. gada jūlijā bijušais ASV bankrotējušā A123 akumulatoru uzņēmuma inženieris Ijazs nodibināja šo enerģijas uzņēmumu ar nosaukumu "Mūsu nākamā enerģija". Gandrīz viena sestā daļa no One 315 darbiniekiem ir bijušie A123 darbinieki, tostarp galvenais operatīvais direktors.
Ijaz mērķis ir vadīt uzņēmumu, kas koncentrējas uz litija dzelzs fosfāta akumulatoriem, tādējādi novēršot trīs galvenos šķēršļus plašai elektrisko transportlīdzekļu izmantošanai Amerikas Savienotajās Valstīs: bažas par nobraukumu, akumulatoru drošības problēmas un akumulatoru gigantu trūkums, ar kuriem konkurēt. Ningde Times, LG un Panasonic.
Pašlaik One ir piesaistījis 355 miljonus ASV dolāru no investoriem, tostarp Bill Gates's Breakthrough Energy Ventures, BMW Ventures un Franklin Templeton, un uzņēmuma novērtējums ir 1,2 miljardi ASV dolāru. Pagājušā gada rudenī Mičiganas valdība vienam uzņēmumam piešķīra vismaz 220 miljonus ASV dolāru skaidrā naudā un nodokļu atvieglojumus, lai Detroitas piepilsētā uzbūvētu akumulatoru ražošanas rūpnīcu par 1,6 miljardiem ASV dolāru, un ražošanu plānots sākt 2024. gadā.