Najnowsze akumulatory są znacznie lżejsze i kosztują mniej przez cały okres eksploatacji pojazdu niż dotychczasowe. Ale nie używają chemii LA (kwas ołowiowy).
Akumulator LiFePO4 (litowo-żelazofosforanowy) wykona to, co jest wymagane, przy akceptowalnym koszcie całego życia, ALE przy wyższym początkowym koszcie kapitałowym - co czyni go nieatrakcyjnym dla producentów samochodów.
Niski koszt początkowy wydaje się być głównym powodem wyboru kwasu ołowiowego zamiast LiFeO4 i nie jest oczywiste, że istnieją inne naprawdę dobre powody.
Cykl życia jest znacznie dłuższy niż kwasu ołowiowego, co pozwala na obniżenie kosztów całego życia w porównaniu do kwasu ołowiowego.
W przeciwieństwie do LiIon (litowo-jonowy) „skok w serce” nie spowoduje problemów z LiIon.
Kontrola ładowania jest „dość łatwa”.
W porównaniu do kwasu ołowiowego:
Dozwolona głębokość rozładowania, a maksymalne dopuszczalne stawki ładowania są wyższe,
Zakres temperatur jest lepszy
Wydajność ładowania jest lepsza.
Wydajność samorozładowania jest lepsza.
____________________________________________
Litowo-jonowy / litowy:
Warto skomentować akumulatory LiIon, ponieważ często mają „złą prasę” pod względem bezpieczeństwa.
W porównaniu z kwasem ołowiowym, chemia LiIon oferuje znacznie lepszą gęstość masy i energii (lżejsze i mniejsze), nieco dłuższy cykl życia, wyższy koszt kapitału i prawdopodobnie nieco wyższy całkowity koszt życia. Właściwie zarządzana kontrola ładowania jest łatwiejsza. Zakresy temperatur są lepsze, wydajność ładowania / rozładowania jest nieco lepsza. Wady związane z bezpieczeństwem w dużej mierze nie stanowią problemu - patrz poniżej.
W wielu zastosowaniach akumulatory LiIon są bateria z wyboru - od Dreamliner do telefonów Samsung „Hoverboards”, Mars Rovers do laptopów i smartfonów do odtwarzaczy MP3 i innych. Pierwsze trzy powyższe zastosowania wybrano ze względu na znane spektakularne niepowodzenia. Ale wszystko, co jest używane w łaziku Mars, jest wybierane ze względu na jego przydatność w długim życiu, w nieprzyjaznym środowisku, nie może zawieść zadania. I są setki milionów akumulatorów LiIon do codziennego użytku w kieszeniach ludzi, domach, samochodach i nie tylko.
Biorąc pod uwagę, w jaki sposób MOŻE zawodzić akumulatory LiIon, liczby, które zawodzą w spektakularny sposób, są bardzo rzadkie. Powszechnie zgłaszane awarie są dość często spowodowane pewną awarią systemową, która wpływa na partię lub model baterii, która została wyprodukowana i rozprowadzona w dużych ilościach LUB aplikacje o niskim profilu głośności. W takich przypadkach wada projektowa lub produkcyjna lub wada powoduje lub dopuszcza awarie, których konsekwencje pogarszają bezlitosne zachowania chemii LiIon.
Przykłady są dobrze rozreklamowanymi wydarzeniami typu „wentylacja płomieniem” w niektórych wcześniejszych laptopach Apple, telefonach Samsung, samobalansujących „hoverboardach” i podobnych. W dwóch pierwszych przykładach zwykle kompetentni producenci zezwalali na istnienie wady projektowej nieskorygowanego i / lub niezauważonego lub skracającego rogi w produkcji w zakresie, w jakim nadrabiały za nią marginesy bezpieczeństwa. W przypadku „hoverboardów” przyczyna jest mi nieznana, ale równie dobrze może być niskiej jakości, niskokosztowej produkcji i słabej kontroli ładowania, jak wszystko inne. W urządzeniach konsumenckich awarie akumulatorów LiIon często wynikają z zwarcia występującego w ogniwie z powodu nieodpowiednich luzów i wynikającej z tego wrażliwości na uderzenia lub uderzenia w drugi koniec statystycznych różnic tolerancji produkcji.
W przypadku awarii baterii Boeing Dreamliner nie widziałem ostatecznego raportu źródłowego, ALE chociaż wystąpiło wiele dobrze nagłośnionych awarii (i być może kilka niepublikowanych) w bardzo małej ilości produktu, konsekwencje były zaskakująco dobrze ograniczone .
Szczegółowe badanie awarii, trybów i konsekwencji LiIon pokazuje, że są one prawie zawsze tak gwałtowne, jak sugeruje popularny „mit”, i chociaż uwalnianie energii jest znaczne, to jego powstrzymywanie jest stosunkowo łatwe z technicznego punktu widzenia. Przechowywanie zwiększa wagę, objętość i koszty i jest mało prawdopodobne, aby można je było znaleźć w laptopach lub urządzeniach kieszonkowych / przenośnych. Występuje w Dreamlinerach i może być łatwo stosowany w samochodowych aplikacjach z pojedynczą baterią (tj. Bez EV), utrzymując jednocześnie masę i objętość znacznie poniżej poziomów kwasu ołowiowego i przy niewielkich dodatkowych kosztach. W zastosowaniach w pojazdach elektrycznych wydaje się, że problemy zostały rozwiązane lub uwzględnione „wystarczająco dobrze”. Mam specjalistyczną wiedzę w zakresie przepisów dotyczących bezpieczeństwa pojazdów, ale jestem przekonany, że przepisy, które dostarczają nam spektakularnych manekinów i pozwalają na wychodzenie z paliw lotnych o wysokiej lotności w samochodach osobowych, również dotyczą kwestii bezpieczeństwa wokół źródeł zasilania LiIon. Nie słyszałem o immobilizacji samochodu „Tesli” z powodu awarii akumulatora - chociaż mogło się to zdarzyć - i wyobrażam sobie, że Musk i spółka wierzą, że mają ten obszar ryzyka „odpowiednio pod ręką”.
Ku mojemu rozczarowaniu, nigdy nie byłem świadkiem zdarzenia z zapaleniem płomienia LiIon i osobiście nie znam nikogo, kto to zrobił. Zdarzenia są na tyle powszechne, że od czasu do czasu publikują wiadomości w Nowej Zelandii (populacja NZ wynosi poniżej 5 milionów).
LiIon kontra LiFePO4:
W porównaniu z LiFePO4, chemia LiIon oferuje nieco lepszą gęstość masy i energii (nieco lżejszą i mniejszą), znacznie NIŻSZY cykl życia, nieco niższy koszt kapitału (na pojemność energetyczną) i znacznie niższy całkowity koszt życia. Kontrola ładowania jest mniej więcej taka sama, ale LiFePO4 są znacznie trudniejsze do uszkodzenia w marginalnych przypadkach. Zakresy temperatur nie są tak dobre, wydajność ładowania / rozładowania jest prawie taka sama. LiFePO4 są znacznie mniej podatne na problemy związane z bezpieczeństwem.
W obszarach, gdzie liczy się najmniejszy rozmiar i waga oraz najniższy koszt inwestycyjny (z dobrym przykładem zastosowania pojazdu elektrycznego) LiIon są lepsze od LiFePO4.
W prawie wszystkich innych obszarach i zastosowaniach LiFePO4 są lepsze lub znacznie lepsze niż LiIon i uważam je za aktualną technologię wyboru akumulatorów dla zapewnienia wysokiej energii, długiego życia i dużej liczby cykli magazynowania energii.