Порівняння батарей для електромобілів

При виборі звичайного автомобіля, у першу чергу, зважають на його ціну та зовнішній вигляд. Щоб купити електромобіль, перше, на що потрібно звернути увагу, це характеристики «серця» автівки – акумуляторної батареї, яка живить двигун машини. Світова промисловість випускає шість типів літій-іонних батарей для електромобілів, з яких, найчастіше, використовуються два:

·          Літій-залізо-фосфатні (LFP).

·          Потрійна літієва (NMC). (У даному типі для позитивного електрода використовують манганіт літію, нікелю і кобальту, для негативного – графіт).

Обидва варіанти мають свої переваги та недоліки. Розглянемо у порівнянні характеристики обох варіантів за основним параметрами.

1.      Щільність енергії

Платформа напруги батареї характеризується щільністю енергії, а саме: це кількість енергії (Вт*год), яку може накопичити акумулятор у питомій вазі (кг). Чим вище щільність напруги, тим більша ємність батареї, запас ходу та менше вага автівки.

Тут безсумнівним лідером є потрійні літій-іонні батареї, які мають щільність енергії до 300 Вт*год/кг, а літій-залізо фосфатні – 180 Вт*год/кг.

2.      Термін служби.

Це зниження ємності батареї після великої кількості циклів повної розрядки та зарядки. 

У цій категорії перемагають літій-залізо-фосфатні  батареї. У середньому, кількість циклів заряд-розряд від 0% до 100% для потрійної літієвої – 1200, для LFP  – 3000.

Через це, щоб запобігти зниженню ємності АКБ, виробники радять заряджати авто з потрійним літієвим акумулятором заряджати до 80% і не допускати розряду нижче 20%. Залізо-фосфатні батереї набагато менше страждають циклів повної розрядки, а у режимі підтримки 20% – 80% можуть витримувати до 4500 циклів.

3.      Стійкість до температур.

При мінусовій температурі кращі показники демонструють NMC   батареї. Так, при мінус 20 ͦС, ємність потрійної літієвої батареї може знизитися, приблизно, на 29%, в той час, як LFP – на 45%. Тому для північних регіонів з холодним кліматом та сильними морозами, краще вибрати електромобіль з потрійною літієвою батареєю. Для країн з жарким та помірним кліматом, у яких часто бувають спекотні періоди, доцільно придбати електромобіль з залізо-фосфатною батареєю.

При високих температурах потрійні літієві акумулятори швидше нагріваються і видають гірші експлуатаційні характеристики.

4.      Зарядка.

Популярний у останній час режим «швидкої» зарядки краще сприймають LFP  акумулятори. Потрійні літій-іонні батареї можуть сильно нагріватися у такому режимі та з часом втрачають запас потужності.

5.      Безпека.

Термічна стійкість літій-залізо-фосфату демонструє відмінні показники у категорії сучасних автомобільних літій-іонних акумуляторів. Електротермічний пік перевищує 350 ℃. Коли   температура  акумулятора  досягає 500-600℃, його  внутрішні  хімічні  компоненти  починають  розкладатися.

У NMC  батареї з термічною стабільністю значно гірше. Матеріал почне розкладатися при температурі близько 300 ℃, тому для забезпечення безпеки керування електромобілем необхідно дотримуватися вимог щодо захисту від перегріву пристрою та системи управляння акумулятором.

Імовірність загорання чи вибуху потрійних літієвих акумуляторів вкрай мала, але у плані безпеки вони поступаються залізо-фосфатним.

6.      Екологічність

Електромобілі є набагато безпечнішими для навколишнього середовища через відсутність викидів шкідливих газів у атмосферу ніж авто з ДВЗ. Та наскільки безпечними є матеріали, що використовуються у літій-іонних батареях для електрокарів? У порівнянні з LFP акумулятором, потрійний літієвий більше шкідливий, через нікель, марганець та кобальт, які є токсичними матеріалами та негативно впливають на живі організми.

7.      Ціна

Виробництво літій-залізо-фосфатних акумуляторних батарей складніше, а тому і більш затратне. Але висока вартість сировини для NMC, а саме нікелю і кобальту, робить потрійні літієві АКБ дорожчими на 5%-15%.

Моделі електромобілів CENNTRO  Ls 100, Ls 260, які є в наявності в Україні, обладнані акумуляторною батареєю типу LFP, що добре пристосована для використання у наших умовах.