01 – lityum demir fosfat yükseliş trendi gösteriyor

Lityum piller, küçük boyut, hafiflik, hızlı şarj ve dayanıklılık gibi avantajlara sahiptir. Bu durum, cep telefonu pillerinde ve otomobil pillerinde görülebilir. Bunlar arasında, lityum demir fosfat pil ve üçlü malzeme pili, günümüzde lityum pillerin iki ana dalını oluşturmaktadır.

Güvenlik gereksinimleri nedeniyle, binek otomobiller ve özel amaçlı araçlar alanında, daha düşük maliyetli, nispeten daha olgun ve güvenli ürün teknolojisine sahip lityum demir fosfat güç bataryaları daha yüksek oranda kullanılmaktadır. Daha yüksek özgül enerjiye sahip üçlü lityum bataryalar binek otomobiller alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yeni bir duyuruda, binek araçlar alanındaki lityum demir fosfat bataryalarının oranı daha önce %20'nin altında iken yaklaşık %30'a yükselmiştir.

Lityum demir fosfat (LiFePO4), lityum iyon piller için yaygın olarak kullanılan katot malzemelerinden biridir. İyi termal kararlılığa, daha az nem emilimine ve tam şarj durumunda mükemmel şarj-deşarj döngüsü performansına sahiptir. Güç ve enerji depolama lityum iyon piller alanında araştırma, üretim ve geliştirmenin odak noktasıdır. Bununla birlikte, kendi yapısının sınırlamaları nedeniyle, pozitif malzeme olarak lityum demir fosfat kullanan lityum iyon piller, düşük sıcaklıkta zayıf iletkenliğe, yavaş lityum iyon difüzyon hızına ve zayıf deşarj performansına sahiptir. Bu durum, özellikle düşük sıcaklık koşullarında, lityum demir fosfat pil ile donatılmış ilk araçların düşük menziline yol açmaktadır.

Özellikle yeni enerji araçlarına yönelik teşvik politikasının araç menzili, enerji yoğunluğu, enerji tüketimi ve diğer hususlara ilişkin daha yüksek gereksinimler getirmesinin ardından, menzil konusunda atılım arayışında, lityum demir fosfat bataryalar daha önce piyasayı işgal etse de, daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip üçlü lityum bataryalar yeni enerji binek araç pazarının ana akımı haline gelmektedir. Son açıklamalardan da görülebileceği gibi, binek araç alanında lityum demir fosfat bataryaların payı yeniden yükselmiş olsa da, lityum üçlü bataryaların payı hala yaklaşık %70 civarındadır.

02 – Güvenlik en büyük avantajdır

Nikel kobalt alüminyum veya nikel kobalt manganez, genellikle üçlü lityum piller için anot malzemesi olarak kullanılır, ancak bu malzemelerin yüksek aktivitesi sadece yüksek enerji yoğunluğu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yüksek güvenlik riskleri de getirir. Eksik istatistikler, 2019 yılında yeni enerji araçlarının kendiliğinden tutuşma kazalarının sayısının 2018 yılına göre 14 kat daha fazla olduğunu ve Tesla, Weilai, BAIC ve Weima gibi markaların art arda kendiliğinden tutuşma kazalarıyla karşı karşıya kaldığını göstermektedir.

Kazadan da görülebileceği gibi, yangın esas olarak şarj işlemi sırasında veya şarjdan hemen sonra meydana gelir, çünkü pil uzun süreli çalışma sırasında ısınır. Üçlü lityum pilin sıcaklığı 200 °C'nin üzerine çıktığında, pozitif malzeme kolayca ayrışır ve oksidasyon reaksiyonu hızlı termal kaçışa ve şiddetli yanmaya yol açar. Lityum demir fosfatın olivin yapısı yüksek sıcaklık kararlılığı sağlar ve kaçış sıcaklığı 800 °C'ye ulaşır ve daha az gaz üretimi olur, bu nedenle nispeten daha güvenlidir. Bu nedenle, güvenlik hususları göz önünde bulundurularak, yeni enerji otobüsleri genellikle lityum demir fosfat piller kullanırken, üçlü lityum piller kullanan yeni enerji otobüsleri geçici olarak yeni enerji araçları kataloğuna dahil edilemez ve uygulamaya konulamaz.

Son zamanlarda, Changan Auchan'ın iki elektrikli aracı, otomobil odaklı genel araç şirketlerinden farklı olarak lityum demir fosfat batarya kullanmaya başladı. Changan Auchan'ın bu iki modeli SUV ve MPV'dir. Changan Auchan Araştırma Enstitüsü Genel Müdür Yardımcısı Xiong Zewei, muhabire şunları söyledi: "Bu, Auchan'ın iki yıllık çabaların ardından resmen elektrikli güç çağına girdiğini gösteriyor."

Lityum demir fosfat bataryanın neden kullanıldığına gelince, Xiong, yeni enerji araçlarının güvenliğinin her zaman kullanıcıların "en büyük sorunlarından" biri olduğunu ve işletmelerin de en çok önem verdiği konulardan biri olduğunu söyledi. Bunu göz önünde bulundurarak, yeni otomobilde kullanılan lityum demir fosfat batarya paketi, 1300 °C'nin üzerinde alevle fırınlama, -20 °C düşük sıcaklıkta bekletme, %3,5 tuz çözeltisinde bekletme, 11 kn dış basınç darbesi vb. limit testlerini başarıyla tamamladı ve "ısıdan, soğuktan, sudan ve darbeden korkmayan" "dört korkudan korkmayan" batarya güvenlik çözümüne ulaştı.

Raporlara göre, Changan Auchan x7ev, maksimum 150 kW güce sahip, 405 km'den fazla menzile sahip ve 3000 kez şarj döngüsüne dayanabilen süper uzun ömürlü bir bataryaya sahip kalıcı mıknatıslı senkron motorla donatılmıştır. Normal sıcaklıkta, 300 km'den fazla menzili tamamlamak sadece yarım saat sürer. Xiong, "Aslında, fren enerjisi geri kazanım sisteminin varlığı sayesinde, aracın menzili şehir içi çalışma koşullarında yaklaşık 420 km'ye ulaşabilir." diye ekledi.

Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı tarafından yayınlanan Yeni Enerji Araçları Sanayi Geliştirme Planı'na (2021-2035) (Yorumlar için Taslak) göre, yeni enerji araçlarının satışları 2025 yılına kadar yaklaşık %25'e ulaşacak. Görüldüğü üzere, yeni enerji araçlarının oranı gelecekte de artmaya devam edecek. Bu bağlamda, Chang'an Otomobil de dahil olmak üzere geleneksel bağımsız marka araç işletmeleri, yeni enerji araçları pazarında yapılanmalarını hızlandırıyor.