Momenteel worden de meest energierijke batterijpakketten gemaakt met kobaltvrije LFP-cellen (LiFePO4) in China gebruikt door elektrische bussen.
Elektrische Yutong-bussen aangedreven door CATL's LFP-batterijcellen hebben het huidige record met een indrukwekkend cijfer van 161,29 Wh/kg op batterijniveau. Dit betekent dat CATL op batterijcelniveau al de 190 Wh/kg heeft weten te overtreffen…
Het komt als een leuke verrassing na het teleurstellende energiedichtheidscijfer van 125 Wh/kg dat de Tesla Model 3 met CATL's LFP-batterijcellen heeft behaald.
Om eerlijk te zijn, is het echter belangrijk om te begrijpen dat LFP-batterijcellen kunnen worden geoptimaliseerd voor energiedichtheid of vermogensdichtheid. Het lijkt erop dat elektrische bussen de variant krijgen die is geoptimaliseerd voor energiedichtheid, terwijl Tesla de variant krijgt die is geoptimaliseerd voor vermogensdichtheid, wat logisch is als we snelle laadsnelheden en supersnelle acceleratie willen.
Laten we nu een kleine lijst bekijken van enkele interessante elektrische bussen met LFP-batterijen die beschikbaar zijn in China.
Het bereik wordt gemeten bij een onbekende constante snelheid, maar aangezien sommige van deze elektrische bussen voor gebruik in de stad zijn en een maximumsnelheid van 69 km/u hebben, kan het niet hoog zijn...
Merk op dat de bovenstaande lijst slechts een klein voorbeeld is dat ik heb gemaakt. In de catalogus van het MIIT (Ministerie van Industrie en Informatietechnologie van de Volksrepubliek) kun je honderden verschillende modellen vinden en sommige van deze elektrische bussen worden al geëxporteerd naar Europa.
Door de #batterijpakketstructuur en configuratietechniek te verbeteren, zijn we erin geslaagd om 160 Wh/kg verpakking. We gaan richting massaproductie, zegt #Guoxuan. #China May geproduceerde #LFP-pakket met de hoogste dichtheid was #CATL 161,29 Wh/kg geleverd aan Yutong Bus. pic.twitter.com/NyvqtcordV
— Moneyball (@DKurac) 16 juni 2020
Hoe dan ook, CATL houdt het record misschien niet lang vast. Guoxuan High-Tech is een fabrikant van batterijcellen gespecialiseerd in LFP-chemie die zojuist een enorme investering heeft ontvangen van Volkswagen.
Dit bedrijf produceert sinds vorig jaar al LFP-batterijcellen met een energiedichtheid van 190 Wh/kg en heeft onlangs aangekondigd 200 Wh/kg te hebben bereikt, maar werkt nog steeds aan het verbeteren van de prestaties (cyclability en C-rates).
Ik ben erg benieuwd wat een moduleloze CTP-batterij (cell-to-pack) kan bereiken met de nieuwste LFP-cellen van Guoxuan.
Een nieuw tijdperk voor de Chinese markt voor elektrische auto's
Na elektrische bussen is het tijd voor elektrische auto's om LFP-batterijpakketten te krijgen met een energiedichtheid van meer dan 160 Wh/kg. Als het gebeurt, komen ze ook in aanmerking voor de volledige subsidie in China zonder dat ze NCM- of NCA-batterijen hoeven te gebruiken.
Subsidie voor elektrische auto's in China is afhankelijk van de actieradius en de energiedichtheid van het batterijpakket - 2019 versus 2020
In China, waar autofabrikanten echt geïnteresseerd zijn in de verkoop van elektrische auto's, lijkt de snelle comeback van LFP-batterijen nu onvermijdelijk. Alleen met kobaltvrije batterijen kan de productie van elektrische auto's hoog genoeg zijn om ICE-auto's (Internal Combustion Engine) volledig te vervangen.
Bovendien kunnen we in de nabije toekomst met LFMP (high-voltage version of LFP) batterijcellen zelfs 240 Wh/kg op celniveau en 200 Wh/kg op packniveau bereiken. LFMP-chemie kan net zo energiedicht zijn als LNMO, de kobaltvrije chemie waar SVOLT de voorkeur aan geeft en die naar verwachting volgend jaar zal verschijnen.
Hoe zit het met Europa?
Laten we eerlijk zijn, we zullen ook geen echt betaalbare elektrische auto's hebben die concurreren met ICE-auto's op prijs en beschikbaarheid zonder kobaltvrije batterijen. We hadden hoge verwachtingen van de UpMiiGo elektrische drieling, maar ze waren van korte duur.
In Duitsland…
Totdat Europese autofabrikanten elektrische auto's met kobaltvrije batterijen gaan verkopen, kunnen ze niet serieus worden genomen. De productie zal altijd laag zijn en de prijzen zullen hoog zijn.
Momenteel hebben de meeste nieuwe elektrische auto's in Europa NCM 523 of NCM 622 batterijen met een energiedichtheid tussen 140 en 150 Wh/kg. Het gebruik van kobaltvrije CTP-batterijen van meer dan 160 Wh/kg zou op elk gebied een verbetering zijn.
We wachtten al een tijdje op de Chinese invasie, maar we wisten ook dat het geen succes zou worden als Chinese elektrische auto's niets nieuws te bieden hadden (vooral wat betreft prijs en beschikbaarheid). Maar nu met extreem goedkope en veilige kobaltvrije CTP-batterijen hebben Chinese elektrische auto's een unieke aantrekkingskracht en is hun komst bijna onvermijdelijk.
Het begint dit jaar al met de luxe BYD Han EV in Noorwegen, maar evolueert al snel naar een breder aanbod. Met LFP-batterijen kunnen Chinese elektrische auto's prijsparen bereiken met ICE-auto's zonder dat er subsidies nodig zijn.
BYD e1
Als BYD bijvoorbeeld zou besluiten om de 32,2 kWh NCM-batterij van de BYD e1 te vervangen door een kobaltvrije CTP-batterij en deze voor 15.000 euro zonder subsidies wereldwijd te verkopen, zou het de moderne mensenauto kunnen zijn. Serieus BYD, doe het gewoon!
Hoe dan ook, als het gaat om elektrische bussen, domineren Chinese autofabrikanten de Europese markt al, we zullen zien hoe lang het duurt om hetzelfde te bereiken met elektrische auto's. Ondertussen zullen Europese autofabrikanten blijven vechten tegen elektrische auto's en zich dan afvragen waarom Chinese autofabrikanten het ineens overnamen...
DIY (Do-It-Yourself) projecten
Prismatische LFP-batterijcellen waren altijd erg verleidelijk om te gebruiken in persoonlijke of academische projecten. Ze zijn gemakkelijk te verkrijgen, duurzaam, veilig, krachtig en uiterst eenvoudig te monteren met schroefklemmen.
Vroeger waren de beste die we konden krijgen zware cellen met een energiedichtheid van ongeveer 90-100 Wh/kg van celfabrikanten zoals CALB of Thunder Sky. Tegenwoordig kunnen we gemakkelijk veel betere LFP-batterijcellen kopen met energiedichtheden van 172 Wh/kg en 349 Wh/L, wat erg lijkt op wat we krijgen met de veel duurdere NCM 111-batterijcellen van Samsung SDI (174 Wh/kg en 352 Wh/L).
Het monteren van prismatische batterijcellen met schroefaansluitingen is net zo eenvoudig als spelen met LEGO-stenen. We kunnen 4 cellen in serie schakelen om een gewone 12 V-batterij samen te stellen, 8 cellen voor een 24 V of 16 cellen voor een zeer respectabele 48 V-batterij. Ik denk echt dat doe-het-zelfprojecten aanzienlijk zullen groeien met de huidige evolutie van prismatische LFP-batterijcellen.
Tegenwoordig zie je al een plotselinge toename van YouTube-video's van mensen die LFP-batterijcellen assembleerden om de 12 V-loodzuurbatterij in hun auto te vervangen of een 48 V ESS (Energy Storage System) maakten die een fractie van een Tesla Powerwall kostte.
Hoe dan ook, wat denk je? Zijn kobaltvrije CTP-batterijen de technologie die ontbrak om elektrische auto's mainstream te maken?
