Er waren eens, nog niet zo lang geleden, LFP-batterijen (LiFePO4) waren erg populair, ook voor elektrische voertuigen. De meeste LFP-batterijen werden geproduceerd door Chinese batterijcelfabrikanten zoals Thunder Sky Winston Energy, maar het was een Noord-Amerikaans bedrijf dat deze batterijtechnologie beroemd maakte.
A123 Systems was de fabrikant van batterijcellen die grote verbeteringen aanbracht in de LFP-batterijtechnologie - in een tijd dat Chinese bedrijven dingen alleen kopieerden zonder ze te verbeteren.
Deze fabrikant van batterijcellen was in staat om de energiedichtheid te verhogen en tegelijkertijd de energiedichtheid en de levensduur van de cellen te vergroten. Ik zeg altijd dat het ontwikkelen van batterijen compromissen vereist, maar A123 Systems heeft de LFP-technologie op alle mogelijke manieren verbeterd.
Helaas is de batterijtechnologie van A123 Systems nooit mainstream geworden. Toen het bedrijf massaproductie aan het voorbereiden was, werd het geplaagd door problemen met de kwaliteitscontrole en al vroeg verving GM het door LG Chem als leverancier van batterijcellen. Toen verklaarde het bedrijf faillissement en werd het gekocht door de Chinese fabrikant van auto-onderdelen Wanxiang Group.
Dit betekende dat de LFP-ontwikkelingen lange tijd stopten, terwijl de NCA- en NCM-chemie bleven verbeteren. Laten we eens kijken naar enkele verschillen tussen de gangbare kathodechemie.
Lithium-ferrofosfaat ( LFP )
Lithium-nikkel-kobaltaluminium ( NBA )
Lithium-nikkel-kobalt-mangaan (NCM 333 of 111)
Lithium-nikkel-kobalt-mangaan (NCM 523)
Lithium-nikkel-kobalt-mangaan (NCM 622)
Lithium-nikkel-kobalt-mangaan (NCM 811)
Zoals je kunt zien, lijkt LFP bijna perfect voor elke toepassing, maar met een lage energiedichtheid is het niet geschikt voor elektrische auto's.
Gelukkig bepaalt de Chinese overheid de hoogte van subsidies voor elektrische voertuigen al een tijdje afhankelijk van de actieradius en de energiedichtheid van het batterijpakket. De eisen voor elektrische personenauto's zijn strenger dan voor elektrische bussen.
Dit zorgde ervoor dat de meeste batterijcelfabrikanten LFP volledig vervangen door NCM-kathodes in batterijen voor elektrische personenauto's, maar enkelen besloten om LFP te verbeteren. Dat was het geval bij BYD, dat mangaan in de kathode bracht en de energiedichtheid wist te verhogen tot 165 Wh/kg. Dit cijfer is echter nog steeds niet voldoende om de maximale subsidie te krijgen, er moeten meer verbeteringen worden aangebracht.
Lithium Ferro Mangaan Fosfaat ( LFMP )
ETC is een andere Chinese fabrikant van batterijcellen die met succes de energiedichtheid van deze batterijtechnologie verbetert.
BYD en ETC delen hetzelfde doel om 200 Wh/kg te bereiken in batterijen met een LFMP-kathode en een silicium/koolstofanode. Als dit gebeurt, zullen we eindelijk kobaltvrije batterijen krijgen met een behoorlijke energiedichtheid, die extreem veilig, duurzaam en goedkoop zijn .
ETC roadmap celplanning
Laten we de toekomstige LFMP-batterijcel van ETC vergelijken met Samsung SDI-prismatische batterijcellen die worden gebruikt in BMW i3.
Toekomstige LFMP-batterijcel van ETC
Samsung SDI 94 Ah batterijcel
Samsung SDI 120 Ah batterijcel
De specificaties van de toekomstige LFMP-batterijcellen van ETC lijken geschikt voor elektrische auto's. Ze lijken erg op Samsung SDI prismatische NCM-cellen, met het voordeel dat er geen kobalt nodig is.
Laten we de roadmap van ETC in meer detail bekijken.
ETC-routekaart
Negeer nu gewoon die interessante NCM-batterijcellen van ETC, vooral die in PHEV2-formaat. De LFMP-cellen van ETC die we willen, zullen naar verwachting in het tweede of derde kwartaal van 2020 beschikbaar komen. Het duurt dus ongeveer een jaar voordat we zien of ETC zijn doelen heeft bereikt en zijn zakelijke klanten eindelijk LFP/LFMP-batterijcellen kunnen gebruiken. niet alleen in elektrische bussen, maar ook in elektrische auto's.
ETC-klanten
Een goede zaak van Chinese batterijcelfabrikanten is dat hun cellen vroeg of laat op AliExpress beschikbaar komen voor particuliere kopers. Zakelijke kopers krijgen eerst de cellen, maar bijvoorbeeld particuliere kopers zoals jij en ik kunnen de tweede generatie cellen al kopen voor ongeveer 190 euro per kWh.
Samenvattend…
In dit artikel heb ik geprobeerd aan te tonen waarom ik denk dat wanneer LFMP een energiedichtheid van 200 Wh/kg bereikt, het een goede kobaltvrije batterijtechnologie zou kunnen zijn voor veel toepassingen, waaronder elektrische auto's. Ik ben benieuwd welke batterijcelfabrikant als eerste het doel zal bereiken. BYD heeft meer middelen dan ETC, dus het heeft een voordeel.
Hoewel de LFP/LFMP-ontwikkelingen er veelbelovend uitzien en waarschijnlijk voldoende zullen zijn om de technologie de verloren ruimte in EV-batterijen te laten herwinnen, zijn NCA en NCM nog steeds de meest energierijke chemicaliën en zullen ze blijven evolueren totdat we een mengsel van de twee chemicaliën krijgen. genaamd NCMA.
NCMA-kathodes halen het beste uit de moderne NCM- en NCA-chemie, ze zijn een echte doorbraak en een uitzondering op de regel dat ontwikkelingen op het gebied van batterijtechnologie bijna altijd compromissen vereisen. U kunt een idee krijgen met de onderstaande tabel.
Prestaties van verschillende geavanceerde batterijcelkathoden
Ik kan geen datum beloven, maar ik zal een artikel exclusief schrijven over NCMA-kathoden, hun voordelen en waarom ik denk dat ze de laatste nagel aan de doodskist zullen zijn voor ICE-auto's (Internal Combustion Engine). Er komen goede dingen aan.
