01 – lityum demir fosfat yükselen bir eğilim gösteriyor

Lityum pil, küçük boyut, hafiflik, hızlı şarj ve dayanıklılık gibi avantajlara sahiptir. Bu avantajlar cep telefonu pillerinden ve otomobil pillerinden görülebilir. Bunlar arasında lityum demir fosfat pil ve üçlü malzeme pilleri, şu anda lityum pillerin iki ana dalıdır.

Güvenlik gereklilikleri nedeniyle, binek otomobiller ve özel amaçlı taşıtlar alanında, daha düşük maliyetli, nispeten daha olgun ve güvenli bir ürün teknolojisine sahip lityum demir fosfat güç aküsü daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha yüksek özgül enerjiye sahip üçlü lityum akü, binek otomobiller alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yeni duyurulara göre, binek araçlar alanında lityum demir fosfat akülerinin oranı %20'nin altından 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. Ancak, kendi yapısının sınırlılığı nedeniyle, pozitif malzeme olarak lityum demir fosfat kullanılan lityum iyon piller zayıf iletkenliğe, yavaş lityum iyon difüzyon hızına ve düşük sıcaklıkta zayıf deşarj performansına sahiptir. Bu durum, özellikle düşük sıcaklık koşullarında, lityum demir fosfat pille donatılmış ilk araçların düşük kilometre performansına neden olur.

Dayanıklılık kilometresi konusunda atılım yapmak için, özellikle yeni enerji araçlarına yönelik sübvansiyon politikasının araç dayanıklılık kilometresi, enerji yoğunluğu, enerji tüketimi ve diğer hususlarda daha yüksek gereklilikler getirmesinin ardından, lityum demir fosfat aküleri pazara daha erken girmiş olsa da, daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip üçlü lityum aküleri giderek yeni enerji binek araç pazarının ana akımı haline gelmiştir. Son duyurudan da anlaşılacağı üzere, binek araçlarda lityum demir fosfat akülerinin payı toparlanmış olsa da, lityum üçlü akülerin payı hala yaklaşık %70'tir.

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 yalnızca yüksek enerji yoğunluğu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yüksek güvenlik riskleri de getirir. Eksik istatistikler, 2019 yılında yeni enerjili araçlarda kendiliğinden tutuşma kazalarının sayısının 2018 yılına göre 14 kat daha fazla olduğunu ve Tesla, Weilai, BAIC ve Weima gibi markaların art arda kendiliğinden tutuşma kazaları yaşadığını göstermektedir.

Kazadan da anlaşılacağı üzere, yangın çoğunlukla şarj işlemi sırasında veya şarjdan hemen sonra meydana geliyor, çünkü uzun süreli çalışma sırasında akü sıcaklığı yükseliyor. Üçlü lityum akünün sıcaklığı 200°C'nin üzerine çıktığında, pozitif malzeme kolayca ayrışıyor ve oksidasyon reaksiyonu hızlı bir termal kaçak ve şiddetli yanmaya yol açıyor. Lityum demir fosfatın olivin yapısı yüksek sıcaklık stabilitesi sağlıyor ve kaçak sıcaklığı 800°C'ye ulaşıyor, gaz üretimi ise daha az, bu nedenle nispeten daha güvenli. Bu nedenle, güvenlik gerekçeleriyle, yeni enerji otobüsleri genellikle lityum demir fosfat aküler kullanırken, üçlü lityum aküler kullanan yeni enerji otobüsleri geçici olarak tanıtım ve uygulama için yeni enerji araçları kataloğuna giremiyor.

Son zamanlarda, Changan Auchan'ın iki elektrikli aracında, otomobillere odaklanan genel araç şirketlerinden farklı olarak lityum demir fosfat pil kullanıldı. Changan Auchan'ın iki modeli SUV ve MPV'dir. Chang'an Auchan Araştırma Enstitüsü Genel Müdür Yardımcısı Xiong Zewei, muhabire şunları söyledi: "Bu, Auchan'ın iki yıllık çabaların ardından resmen elektrik enerjisi çağına girdiğinin bir göstergesi."

Lityum demir fosfat pilinin neden kullanıldığına gelince, Xiong, yeni enerji araçlarının güvenliğinin her zaman kullanıcıların "sorunlu noktalarından" biri ve aynı zamanda işletmelerin en çok endişe duyduğu konu olduğunu söyledi. Bu bağlamda, yeni araçta bulunan lityum demir fosfat pil takımı, 1300°C'nin üzerinde alevde pişirme, -20°C düşük sıcaklıkta bekleme, %3,5 tuz çözeltisinde bekleme, 11 kN dış basınç darbesi vb. sınır testlerini tamamlayarak, "sıcaktan korkmayan, soğuktan korkmayan, sudan korkmayan, darbeden korkmayan" "dört" pil güvenlik çözümüne ulaştı.

Raporlara göre Changan Auchan x7ev, maksimum 150 kW güce sahip sabit mıknatıslı senkron motorla donatılmış, 405 km'den fazla dayanıklılık menzili ve 3000 kez şarj edilebilen süper uzun ömürlü bir bataryaya sahip. Normal sıcaklıkta, 300 km'den fazla dayanıklılık menzilini tamamlamak yalnızca yarım saat sürüyor. Xiong, "Fren enerjisi geri kazanım sisteminin varlığı sayesinde, aracın dayanıklılığı şehir içi çalışma koşullarında yaklaşık 420 km'ye ulaşabiliyor." diye ekledi.

Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı tarafından yayınlanan Yeni Enerji Araçları Sektörü Geliştirme Planı'na (2021-2035) (Görüş Taslağı) göre, 2025 yılına kadar yeni enerji araçları satışları yaklaşık %25 oranında gerçekleşecek. Yeni enerji araçlarının payının gelecekte de artmaya devam edeceği görülüyor. Bu bağlamda, Chang'an Automobile dahil olmak üzere geleneksel bağımsız markalı araç işletmeleri, yeni enerji araçları pazarının şekillenmesini hızlandırıyor.