LifePo₄ batterij versus NCA/NCM -batterij

Vergelijkingsdimensies

LifePo₄ Battery (LFP)

Ternaire lithiumbatterij (NCM/NCA)

Kernverschil logica

Beveiliging

De voordelen zijn duidelijk: de thermische weggelopen temperatuur is hoog (ongeveer 200-250 graad), en het is niet eenvoudig om vuur te vatten of te exploderen wanneer blootgesteld aan hoge temperatuur, lekke band of extrusie; Zelfs als er een kortsluiting is, manifesteert het zich meestal als rook in plaats van vlammen te openen .

Zwakker: de thermische weggelopen temperatuur is laag (ongeveer 150-200 graad), en hoge temperatuur of punctie kan gemakkelijk een "thermische weggelopen kettingreactie" activeren (positieve elektrode zuurstofafgifte + elektrolytverbranding), met een hoger risico op vuur .

De LifePo₄ -positieve elektrode bevat geen zuurstof (stabiele structuur) en de ternaire positieve elektrode bevat metaaloxiden (eenvoudig om zuurstof bij hoge temperatuur te vrijgeven om verbranding te helpen) .

Cycle Life

De voordelen zijn duidelijk: de levensduur van lading en ontlading kan 2000-3000 maal bereiken bij kamertemperatuur (resterende capaciteit groter dan of gelijk aan 80%); Sommige producten van hoge kwaliteit kunnen meer dan 5000 keer bedragen (zoals LFP-niveau op opslagniveau) .

Zwakker: Cycle Life 1000-1500 maal (resterende capaciteit groter dan of gelijk aan 80%); High-Nickel Ternary (zoals NCM811) heeft een korter leven (ongeveer 800-1000 times) .

De kristalstructuur van ternaire materialen is vatbaar voor poederisatie als gevolg van volume -expansie/contractie tijdens het laden en ontladen, terwijl de LifePo₄ -structuur stabieler is (olivijnstructuur) .

Energiedichtheid

Nadelen: Energiedichtheid met één cel is ongeveer 150-200 wh/kg; Systeemniveau (inclusief behuizing, BMS) gaat over 100-150 wh/kg .

De voordelen zijn significant: eencellige energiedichtheid 200-300 wh/kg; systeemniveau 150-250 wh/kg (high-nickel ncm kan 300+) . bereiken

Ternaire materialen hebben een hogere theoretische capaciteit (e . g . ncm positieve elektrodecapaciteit is ongeveer 150-220 mah/g, lfp is ongeveer 170 mAh/g) en grotere dichtheid .

Lading en ontladingsefficiëntie

Hoger (85%-90%), minder efficiëntie-verzwakking tijdens het laden en ontladen van hoge stroom (geschikt voor hoogfrequent laad- en lozingen) .

De efficiëntie van LFP is hoog (85%-95%), maar het is iets beter dan LFP bij hoge tarieflading en ontlading (zoals boven 1C) (vanwege lagere interne weerstand) .

De verschillen zijn klein en beide kunnen voldoen aan de behoeften van de meeste scenario's .

Hoog- en lage temperatuur aanpassingsvermogen

Uitstekende stabiliteit van hoge temperatuur: stabiele prestaties onder de 60 graden, verval van langzame capaciteit;

Tekortkomingen met lage temperatuur: capaciteit daalt tot 70% -80% op -10 diploma, en daalt tot 50% -60% op -20 diploma (verwarmingshulp vereist) .

Lage temperatuurvoordeel: 70% -80% van de capaciteit kan worden gehandhaafd in -20 graad en meer dan 50% kan worden gehandhaafd op -30 graad (geen extra verwarming vereist);

Nadeel op hoge temperatuur: capaciteitsverval versnelt boven de 40 graden en langdurige hoge temperatuur kan gemakkelijk leiden tot thermische weggelopen risico's .

De iongeleidbaarheid van ternaire materialen wordt minder beïnvloed door lage temperatuur en de ionmigratiesnelheid van LifePo₄ neemt aanzienlijk af bij lage temperatuur .

Kosten

De voordelen zijn duidelijk: lage materiaalkosten (geen kobalt, nikkel, goedkope ijzer/fosfor), monomeerkosten zijn 20% -30% lager dan ternair; Volledige levenscycluskosten (berekend door aantal cycli) zijn meer dan 50% lager .

Hoge kosten: kobalt (goed voor 40% -50% van de materiële kosten) en nikkelprijzen fluctueren sterk (kobaltprijzen in 2023 zullen ongeveer RMB 300, 000 per ton zijn, meer dan 1, 000 maal die van ijzer); Hoge levenscycluskosten .

Het positieve elektrodenmateriaal is goed voor 60% van de batterijkosten . ternaire materialen vertrouwen op dure metalen, terwijl LFP-materialen goedkoop en stabiel zijn .

Andere functies

Geen geheugeneffect, kan diep worden gelost (tot 20% resterende kracht heeft geen invloed op het leven); Lage volumedichtheid (groter volume op dezelfde capaciteit) .

Geen geheugeneffect, diepe ontlading (<20%) has a greater impact on life; high volume density (smaller volume at the same capacity).

--

Scène -type

Kernvereisten

Voorkeur batterijtype

Selectielogica

Zonne -energieopslag

Long Life ({8-10 jaar), hoge veiligheid (buiten/langetermijnoperatie), lage kosten, hoogfrequent laden en ontladen

LFP

De cycle life (2000+ maal) is compatibel met de 20- jaar levenscyclus van fotovoltaïsche jaar; Het is veiliger en betrouwbaarder in buitenhoge temperatuur/vochtige omgevingen; en de kosten voor volledige cyclus zijn laag .

Huishoudelijke / commerciële energieopslag

Veilige (thuisscenario's), grote capaciteit, onderhoudsarme

LFP

Vermijd brandrisico's (families zijn zeer gevoelig voor de veiligheid); Geen behoefte aan frequente vervanging (onderhoudskosten verlagen) .

Elektrische voertuigen (personenauto's)

Uithoudingsvermogen (energiedichtheid), lage temperatuurprestaties (noordelijke markt)

NCM/NCA

Hoge energiedichtheid (300 WH/kg) kan de levensduur van de batterij verhogen tot 600 km+; De levensduur van de batterij is minder afgebroken bij de lage temperaturen van de noordelijke winter .

Elektrische voertuigen (bedrijfsvoertuigen)

Lange cyclus (lading en ontslag eenmaal per dag, meer dan 5 jaar), lage kosten

LFP

Commerciële voertuigen hebben lage bereikvereisten (200-300 km) maar hoge cyclusvereisten (meer dan 1500 keer), dus LFP is meer geschikt .

Draagbare apparaten

Lichtgewicht (klein formaat), draagbaar, kortetermijngebruik

NCM/NCA

Hoge energiedichtheid (lichter en dunner op dezelfde capaciteit), geschikt voor zonne -energiebanken, outdoor voedingen (1-2 kWh), etc .

Lage temperatuur / extreem koude gebieden

Normaal opladen en ontladen bij lage temperaturen (zoals gebieden op grote hoogte)

NCM/NCA

Het kan nog steeds stabiel onder -20 diploma werken, maar LFP heeft verwarmingshulp nodig (verhoogt het energieverbruik) .

Grote energieopslag krachtcentrale

Grote capaciteit (MWH-niveau), ultra-lang leven (10 jaar +), absoluut veilig

LFP

De enkele investering is groot, dus de kosten moeten worden gecontroleerd; Zodra een brand in een energiecentrale optreedt, zijn de gevolgen ernstig, dus veiligheid is de prioriteit; De cycle -levensduur moet overeenkomen met de werkperiode van {20- van de energiecentrale .