Doorbraak in de Amerikaanse technologie voor lithium-ijzerfosfaatbatterijen: energiedichtheid vergelijkbaar met ternaire lithiumbatterijen
Aug 23, 2023
Onlangs blijkt uit het laatste nieuws van het Amerikaanse batterijbedrijf ONE dat het een lithium-ijzerfosfaatbatterij heeft ontwikkeld met een gewicht en energiedichtheid vergelijkbaar met die van ternaire lithiumbatterijen. De lithium-ijzerfosfaatbatterij van ONE zal echter pas eind 2024 in productie worden genomen.
De naam van dit batterijproduct is Aries II en de opgeladen capaciteit van de batterij bedraagt 71,5- kilowattuur. De gewichtsenergiedichtheid van de cellen bereikt 162 Wh/kg, wat zich vertaalt in een gewichtsenergiedichtheid van 160,7 Wh/kg op het niveau van het batterijpakket.
Energiedichtheid is een belangrijke indicator voor de prestaties van batterijen. Dit is het gemiddelde eenheidsvolume of de massa aan elektrische energie die door een batterij wordt vrijgegeven.
Vanwege het feit dat de actieradius van nieuwe energievoertuigen voornamelijk afhangt van de beschikbare elektriciteit en het totale energieverbruik van het voertuig (bereikcapaciteit=beschikbare elektriciteit/energieverbruik), wordt de maximale actieradius van nieuwe energievoertuigen voornamelijk bepaald door de energiedichtheid van de batterij, op voorwaarde dat hetzelfde energieverbruik onveranderd blijft en het volume en het gewicht van het batterijpakket strikt beperkt blijven.
Dus, wat is de mondiale positie van de energiedichtheid van het batterijpakket van ONE?
Volgens een mondiale lijst van accupakketten met de hoogste en laagste energiedichtheid, geproduceerd door Battery Design, komt de leider van NIO Motors in China. Het batterijpakket voor de komende installatie van de NIO ET7 heeft een capaciteit van 150-kilowattuur, een gewicht van 575 kilogram (1268 pond) en een energiedichtheid van 260,9 Wh/kg. Volgens de gebruikershandleiding van NIO Automotive maakt deze batterij gebruik van een ternaire positieve elektrode met een hoog nikkelgehalte en een halfvaste elektrolyt.
De volgende is de Kirin-batterij uit het Ningde-tijdperk, die gebruik maakt van ternair positief elektrodemateriaal met een hoog nikkelgehalte en een maximale gewichtsenergiedichtheid van 255 Wh/kg.
De gewichtsenergiedichtheid van het batterijpakket van 82 kWh op Tesla Model 3 en Model Y is 171 Wh/kg, waarbij gebruik wordt gemaakt van ternair cilindrische lithium-ionbatterijen geleverd door Panasonic uit Japan. De Porsche Taycan 2019 Turbo S-derivaat heeft een batterijpakket van 93,4-kilowattuur, een gewicht van 630 kilogram (1389 pond), en maakt gebruik van een ternaire lithium softpack-batterij van LG New Energy uit Zuid-Korea. Het accupakket heeft een gewicht en energiedichtheid van 148,3 Wh/kg.
Voor de bladbatterijen van BYD gebruiken ze ook een lithium-ijzerfosfaat-materiaalsysteem. De BYD Han EV heeft een batterijcapaciteit van 85,4 kilowatt en weegt 592 kilogram (1305 pond). Op batterijniveau bedraagt de energiedichtheid van het gewicht 144,2 Wh/kg.
BYD's Dolphins hebben twee accupakketten waaruit u kunt kiezen. De maximale lading is 44,9 graden, met een massa van 308,6 kg of 680 lb, en een gewichtsenergiedichtheid van 145,5 Wh/kg. Het batterijpakket zeehonden heeft een hoger gewicht en energiedichtheid. Dankzij de CTB-structuur kan het batterijpakket 558 kilogram (1230,2 pond) wegen, een capaciteit hebben van 82,{11}}kilowattuur en een gewichtsenergiedichtheid hebben van 148 Wh/kg.
Het is duidelijk dat de batterijproducten van ONE, vergeleken met de lithium-ijzerfosfaat-bladbatterij van BYD, zelfs meer voordelen hebben. Eén van hen stelde ook dat Aries II-batterijen, vergeleken met ternaire lithiumbatterijen, 25 procent goedkoper zijn en een langere levensduur hebben.
De door ONE geproduceerde accupakketten zullen echter pas eind 2024 in productie worden genomen. Momenteel is er geen nieuws waaruit blijkt welk model van het autobedrijf met deze accu zal worden uitgerust. Het enige bedrijf dat te horen krijgt dat ze ÉÉN product zullen gebruiken is Bollinger, een nieuwe autofabrikant in de Verenigde Staten, maar het bedrijf zal Aries-batterijproducten gebruiken in plaats van Aries II.
Volgens rapporten zijn Aries-batterijen geschikt voor vrachtwagens van niveau 3 tot niveau 6 met 3000 batterijcycli, terwijl Aries II geschikt is voor personenauto's en lichte vrachtwagens, maar de duurzaamheid is met 2000 cycli met 33,3 procent verminderd.
Het voordeel van ONE ten opzichte van de concurrenten ligt echter in de lokale productie. Hierdoor komt elke auto die dit product gebruikt en voldoet aan de Inflation Reduction Act (IRA) in aanmerking voor een volledig belastingkrediet. Daarnaast is het ook een eigen accubedrijf in de Verenigde Staten.
Het is duidelijk dat ONE deze lithium-ijzerfosfaatbatterijen zal produceren in Van Buren Town, Michigan, vlakbij de autofabrieken van Ford, General Motors en Stratus.
Het ONE-bedrijf lijkt misschien onbekend, maar in werkelijkheid heeft het veel potentieel. In juli 2020 richtte voormalig ingenieur Ijaz van het failliete A123-batterijbedrijf in de Verenigde Staten dit energiebedrijf op genaamd "Our Next Energy". Bijna een zesde van de 315 medewerkers van One zijn voormalige werknemers van A123, inclusief de Chief Operating Officer.
Het doel van Ijaz is om een bedrijf te runnen dat zich richt op lithium-ijzerfosfaatbatterijen, en daarmee de drie belangrijkste obstakels voor het grootschalige gebruik van elektrische voertuigen in de Verenigde Staten aan te pakken: angst voor kilometers, problemen met de veiligheid van batterijen en het gebrek aan batterijgiganten om mee te concurreren. Ningde Times, LG en Panasonic.
Momenteel heeft One $355 miljoen opgehaald bij investeerders, waaronder Bill Gates's Breakthrough Energy Ventures, BMW Ventures en Franklin Templeton, met een bedrijfswaardering van $1,2 miljard. Afgelopen herfst heeft de regering van Michigan een bedrijf ten minste 220 miljoen dollar aan contant geld en belastingvoordelen toegekend om een batterijfabriek ter waarde van 1,6 miljard dollar te bouwen in een buitenwijk van Detroit, met plannen om in 2024 met de productie te beginnen.
