La batterie d'alimentation est considérée comme le cœur d'un véhicule électrique ; la marque, le matériau, la capacité, les performances de sécurité, etc., sont devenus des « dimensions » et des « paramètres » importants pour la mesure d'un véhicule électrique. Actuellement, le coût de la batterie d'un véhicule électrique représente généralement 30 à 40 % du coût total du véhicule, ce qui en fait un accessoire essentiel !
Actuellement, les principales batteries utilisées dans les véhicules électriques sur le marché se divisent généralement en deux types : les batteries lithium-ion ternaires et les batteries lithium-fer-phosphate. Voici une brève analyse des différences, des avantages et des inconvénients de ces deux types de batteries.
1. Différents matériaux :
La raison pour laquelle on l'appelle « lithium ternaire » et « phosphate de fer et de lithium » fait principalement référence aux éléments chimiques du « matériau de l'électrode positive » de la batterie d'alimentation ;
« Lithium ternaire » :
Le matériau cathodique utilise un matériau cathodique ternaire lithium-nickel-cobalt-manganate (Li(NiCoMn)O₂) pour batteries au lithium. Ce matériau combine les avantages de l'oxyde de lithium-cobalt, de l'oxyde de lithium-nickel et du manganate de lithium, formant ainsi un système eutectique triphasé. Grâce à son effet synergique ternaire, ses performances globales sont supérieures à celles de n'importe quel composé combiné seul.
« Phosphate de fer et de lithium » :
Il s'agit de batteries lithium-ion utilisant du phosphate de fer et de lithium comme matériau cathodique. Elles se caractérisent par l'absence de métaux précieux comme le cobalt, le faible coût de la matière première et l'abondance des ressources en phosphore et en fer dans la Terre, ce qui garantit l'absence de problèmes d'approvisionnement.
résumé
Les matériaux à base de lithium ternaire sont rares et connaissent une croissance rapide avec le développement rapide des véhicules électriques. Leurs prix sont élevés et leur disponibilité est fortement limitée par les matières premières en amont. C'est une caractéristique du lithium ternaire actuel ;
Le phosphate de fer et de lithium, grâce à son faible ratio de métaux rares et précieux et à sa teneur en fer abondante et bon marché, est moins cher que les batteries au lithium ternaire et moins affecté par les matières premières en amont. C'est sa caractéristique.
2. Différentes densités énergétiques :
« Batterie au lithium ternaire » : En raison de l'utilisation d'éléments métalliques plus actifs, la densité énergétique des batteries au lithium ternaires traditionnelles est généralement (140 Wh/kg ~ 160 Wh/kg), ce qui est inférieur à celui des batteries ternaires à taux de nickel élevé (160 Wh/kg～180 Wh/kg) ; certaines densités énergétiques pondérales peuvent atteindre 180 Wh-240 Wh/kg.
« Phosphate de fer lithium » : la densité énergétique est généralement de 90 à 110 W/kg ; certaines batteries au phosphate de fer lithium innovantes, telles que les batteries à lames, ont une densité énergétique allant jusqu'à 120 W/kg à 140 W/kg.
résumé
Le plus grand avantage de la « batterie au lithium ternaire » par rapport au « lithium fer phosphate » est sa densité énergétique élevée et sa vitesse de charge rapide.
3. Différentes adaptabilités à la température :
Résistance aux basses températures :
Batterie au lithium ternaire : La batterie au lithium ternaire présente d'excellentes performances à basse température et peut maintenir environ 70 à 80 % de la capacité normale de la batterie à -20°C.
Phosphate de fer lithium : Ne résiste pas aux basses températures : Lorsque la température est inférieure à -10°C,
Les batteries lithium-fer-phosphate se dégradent très rapidement. Elles ne peuvent conserver qu'environ 50 à 60 % de leur capacité normale à -20 °C.°C.
résumé
Il existe une grande différence d'adaptabilité à la température entre la « batterie au lithium ternaire » et le « phosphate de fer au lithium » ; le « phosphate de fer au lithium » est plus résistant aux températures élevées ; et la « batterie au lithium ternaire » résistante aux basses températures a une meilleure durée de vie de la batterie dans les régions nordiques ou en hiver.
4. Différentes durées de vie :
Si la capacité restante/capacité initiale = 80 % est utilisée comme point final du test, testez :
Les batteries lithium-fer-phosphate ont une durée de vie plus longue que les batteries plomb-acide et les batteries lithium-ion ternaires. La durée de vie maximale de nos batteries plomb-acide embarquées n'est que d'environ 300 fois supérieure ; la batterie lithium-ion ternaire peut théoriquement durer jusqu'à 2 000 fois, mais en utilisation réelle, sa capacité chute à 60 % après environ 1 000 utilisations. En réalité, la durée de vie des batteries lithium-fer-phosphate est de 2 000 fois supérieure, avec une capacité restante de 95 %, et leur durée de vie théorique dépasse 3 000 fois supérieure.
résumé
Les batteries d'alimentation représentent le summum de la technologie. Les deux types de batteries au lithium sont relativement durables. En théorie, la durée de vie d'une batterie ternaire au lithium est de 2 000 cycles de charge et de décharge. Même chargée une fois par jour, elle peut durer plus de 5 ans.
5. Les prix sont différents :
Les batteries lithium-fer-phosphate étant exemptes de métaux précieux, le coût des matières premières peut être considérablement réduit. Les batteries lithium-fer-phosphate ternaires utilisent du manganate de lithium-nickel-cobalt comme électrode positive et du graphite comme électrode négative, ce qui les rend beaucoup plus coûteuses que celles des batteries lithium-fer-phosphate.
Les batteries ternaires au lithium utilisent principalement comme électrode positive un matériau cathodique ternaire, le « lithium nickel cobalt manganate » ou « lithium nickel cobalt aluminate », principalement à base de sels de nickel, de cobalt et de manganèse. Le cobalt contenu dans ces deux matériaux cathodiques est un métal précieux. Selon les données des sites web concernés, le prix de référence du cobalt métallique est de 413 000 yuans/tonne en Chine, et avec la réduction des matériaux, ce prix continue d'augmenter. Actuellement, le coût des batteries ternaires au lithium est de 0,85 à 1 yuan/Wh, et il augmente avec la demande du marché ; le coût des batteries lithium fer phosphate sans métaux précieux est d'environ 0,58 à 0,6 yuan/Wh.
résumé
Étant donné que le « phosphate de fer lithium » ne contient pas de métaux précieux tels que le cobalt, son prix n'est que de 0,5 à 0,7 fois celui des batteries au lithium ternaires ; le prix bon marché est un avantage majeur du phosphate de fer lithium.
Résumer
La raison pour laquelle les véhicules électriques ont prospéré ces dernières années et représentent l'orientation future du développement automobile, offrant aux consommateurs une expérience de plus en plus meilleure, est en grande partie due au développement continu de la technologie des batteries électriques.
Date de publication : 28 octobre 2023
