Batterie ioni di sodio NFPP (Polianionico) per mezzi di trasporto lenti di BYD potrebbe essere più economica del 30% rispetto alla LFP (litio ferro fosfato) nel 2026
- h2worlddaa
- 26 feb
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Aggiornamento: 1 mar
Ci sono 5 requisiti significativi per le applicazioni dei veicoli elettrici leggeri:
1. Basso costo
2. Elevata sicurezza
3. Ampio intervallo di temperatura
4. Ciclo di vita lungo
5. Tasso elevato
All'inizio, il mercato LEV (veicolo elettrico lento) è occupato dalle batterie al piombo che hanno un costo basso e un'elevata sicurezza.
A causa del problema dell'inquinamento dovuto ai metalli pesanti Pb (Piombo), Cd (Cadmio) dei LAB (batteria acido), il governo cinese ha pubblicato il nuovo standard GB17761-2018 per limitare il peso massimo degli scooter elettrici a 55 kg, il che non lascia spazio ai LAB in questo mercato a causa della loro bassa densità energetica. (Lanciato il 15 aprile 2019, attivato il 15 aprile 2024, con un periodo di transizione di 5 anni)
Attualmente il mercato LEV è pieno di batterie agli ioni di litio al nichel-manganese-cobalto (NMC), grazie all'elevata densità energetica, alla leggerezza, alla lunga percorrenza e alla chimica avanzata.
Con oltre 21 mila incidenti di incendio o esplosione di monopattini elettrici NMC LIB (batteria ioni di litio) verificatisi in Cina nel 2023, soprattutto nel periodo estivo, l'80% dei quali è dovuto alla fuga termica della batteria al litio durante la ricarica, il governo ha lanciato il GB 43854—2024 il 25 aprile e lo attiverà il 1° novembre 2024, che richiede che la batteria LEV superi il test di PENETRAZIONE DEI CHIODI senza incendi o esplosioni prima di essere immessa nei veicoli.
La chimica LiFePO4 LFP LIB sostituirà gran parte delle batterie NMC LIB sul mercato cinese LEV grazie alla nuova politica, in quanto sono molto più sicure e con un buon ciclo di vita, ma le basse temperature e le prestazioni ad alta velocità non sono buone.
Una delle batterie LTO LIB Li4Ti5O12 con un potenziale chimico molto elevato ha quasi tutti i vantaggi necessari ai LEV, come elevata sicurezza, intervallo di temperatura del filo, lunga durata del ciclo, velocità elevata, ma il costo elevato delle materie prime, la bassa densità di energia e la bassa tensione della piattaforma ne hanno impedito l'uso di massa nel mercato LEV.
L'ultima opzione riguarda le batterie agli ioni di sodio, che hanno materie prime abbondanti, nessun inquinamento dovuto all'attività estrattiva e basse emissioni di carbonio.
SIB (batteria ioni di sodio) è generalmente più sicuro di LIB ma non sicuro quanto LAB (batteria acido), vantaggi sono tutti presenti per SIB, solo il prezzo deve essere migliorato tramite l'industrializzazione.
Ci sono in genere 3 percorsi tecnici per SIB, Layered Oxide (LO) che è come NMC, una combinazione simile di 3 metalli di transizione con nichel elevato per supportare la sua elevata densità energetica. LO condivide una linea di produzione simile con NMC LIB, pertanto la maggior parte dei produttori cinesi di celle SIB sta spianando questa strada, con HiNa Battery Technology Co., Ltd. che guida la strada.
Ma produrre costantemente un buon LO SIB è un lavoro difficile, poiché la generazione di gas è un problema comune durante la carica e la scarica, il che rende instabile la chimica interna e può portare a una durata potenzialmente bassa o a un volo come un razzo quando la massa rilascia il gas interno.
L'ampio intervallo di tensione per LO (Layered Oxide) da 4 V a 1,5 V rappresenta un'ulteriore sfida per gli accessori e le applicazioni che devono adattarvisi; alcune persone utilizzano BMS intelligenti e DCDC per gestire la discrepanza di tensione, ma ritengo che non sia la soluzione definitiva per la commercializzazione.
La serie Prussian Blue/White SIB è una via tradizionale, in cui i ricercatori stanno cercando la soluzione per rimuovere l'acqua cristallina e ridurre al minimo il rischio di precursori tossici per gli esseri umani. Natron Energy negli USA è leader in questo campo con il suo PB (Prussian Blue) acquoso, che ha un ciclo di vita ultra lungo, elevata potenza e chimica non infiammabile, ma la bassa densità energetica di 20-30 WH/KG ha deciso il suo ristretto mercato utilizzabile e la bassa possibilità di commercializzazione.
Per parlare di Polyanion Compounds SIB (NFPP), è difficile non menzionare il suo pioniere Tiamat Energy in Francia, che ha prodotto la sua prima cella di alimentazione 18650 a carica rapida, lunga durata e sicurezza superiore per PC SIB nel 2016, in seguito ampiamente utilizzata nelle applicazioni di utensili elettrici che richiedono un'elevata potenza in uscita continua nel 2023 con stato di campione di livello C MWh. Nel frattempo è passata alla cella energetica Gen 2 LO per ampliare le sue opportunità di mercato grazie alla maggiore densità energetica.
Il fatto è che l'attuale costo del SIB polianionico NFPP è circa il 67% più alto di quello del LFP (sulla base di un prezzo del carbonato di litio di 100.000 RMB/tonnellata), mentre la densità energetica è inferiore del 40% rispetto al modello FC46120P 3,2 V 24 Ah 173 Wh/kg delle stesse dimensioni, che si stima sarà migliorato allo stesso livello di costo BOM e ED del 34% in meno nel 2025, il 30% più economico mentre ED del 25% in meno nel 2026.
Tecnologie chiave della strategia di prodotto: Materiale della calotta in alluminio + sigillatura laser + design senza bordi.
Vantaggi del prodotto con elevato PPM in cella cilindrica per grande capacità, elevata consistenza, produzione più automatica. Minore rigonfiamento e potenzialmente costi inferiori.
La cella BYD NFPP 46120 SIB ha superato vari test di sicurezza, come cortocircuito, sovraccarico, scarica eccessiva, impatto, caduta, PENETRAZIONE DI CHIODI. Con 60 gradi Celsius di stoccaggio per 7 giorni, migliore mantenimento e recupero della capacità rispetto a LFP, carica di mantenimento di 7 giorni, migliore mantenimento e recupero della capacità rispetto a LFP.
A 1,5 V-3,6 V, 100% DOD 0,5C/1C, la stima BYD NFPP 46120 SIB avrà una durata di oltre 8.000 cicli all'80% SOH a temperatura ambiente, mentre 4.000 cicli a 45 gradi.
A temperatura ambiente, la capacità di mantenimento della scarica a 10C è superiore al 95%, a -20 °C la temperatura di scarica aumenta di 4 °C entro 20 gradi, la capacità di mantenimento è persino migliore rispetto a una temperatura inferiore e a 0,2C la capacità di mantenimento della scarica a -40 °C è superiore al 70%.
In base all'attuale prezzo elevato, la modalità di noleggio potrebbe essere un buon modo per suddividere il costo dal suo Product Lifecycle Management, proprio come noleggiare la vita di 20.000-30.000 cicli LTO in 20-30 anni di costo giornaliero. NFPP 46120 SIB di BYD sta eseguendo un progetto pilota su stazioni E-scooter intercambiabili per il mercato delle consegne di cibo.
Nel complesso, NFPP è una chimica SIB ad alto potenziale, che sarà ampiamente utilizzata anche in BESS in seguito con la sua durata potenzialmente di 10.000 cicli e un costo inferiore rispetto a LFP. Prepariamoci.
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