Preboj v tehnologiji litij-železo-fosfatnih baterij v ZDA: gostota energije podobna trojnim litijevim baterijam

Pred kratkim najnovejše novice ameriškega podjetja za baterije ONE kažejo, da je razvilo litij-železo-fosfatno baterijo s težo in energijsko gostoto, podobno kot trikomponentne litijeve baterije. Vendar pa ONE litij-železo-fosfatna baterija ne bo dana v proizvodnjo do konca leta 2024.

Ime tega baterijskega izdelka je Aries II, napolnjena zmogljivost paketa baterij pa je 715-kilovatnih ur. Energijska gostota teže njegovih celic doseže 162 Wh/kg, kar pomeni energijsko gostoto teže 160,7 Wh/kg na ravni baterije.
Gostota energije je pomemben pokazatelj delovanja baterije, ki je povprečna enota prostornine ali mase električne energije, ki jo sprosti baterija.
Ker je doseg vozil z novo energijo v glavnem odvisen od razpoložljive električne energije in celotne porabe energije vozila (zmogljivost dosega=razpoložljiva poraba električne energije/energije), je največji doseg posamezne vožnje novih vozil z energijo v glavnem določen z energijsko gostoto baterije, pod pogojem, da enaka poraba energije ostane nespremenjena, prostornina in teža baterijskega paketa pa ostaneta strogo omejeni.

Kakšen je torej globalni položaj energijske gostote baterije ONE?

Po svetovnem seznamu baterijskih paketov z najvišjo in najnižjo gostoto energije, ki jih proizvaja Battery Design, je vodilni proizvajalec NIO Motors s Kitajske. Baterijski paket za prihajajočo namestitev NIO ET7 ima kapaciteto 150-kilovatnih ur, težo 575 kilogramov (1268 funtov) in energijsko gostoto 260,9 Wh/kg. Glede na uporabniški priročnik podjetja NIO Automotive ta baterija uporablja trojno pozitivno elektrodo z visoko vsebnostjo niklja in poltrden elektrolit.

Sledi baterija Kirin iz obdobja Ningde, ki uporablja material trojne pozitivne elektrode z visoko vsebnostjo niklja in ima največjo energijsko gostoto teže 255 Wh/kg.
Energijska gostota teže paketa baterij z zmogljivostjo 82 kWh na modelih Tesla Model 3 in Model Y je 171 Wh/kg z uporabo trojnih cilindričnih litij-ionskih baterij, ki jih dobavlja Panasonic iz Japonske. Izpeljanka Porsche Taycan 2019 Turbo S ima baterijo s 93.4-kilovatnimi urami, težo 630 kilogramov (1389 funtov) in uporablja trikomponentno litijevo mehko baterijo, ki jo zagotavlja LG New Energy iz Južne Koreje. Baterija ima težo in energijsko gostoto 148,3 Wh/kg.

Za rezalne baterije BYD uporabljajo tudi sistem materiala litij-železov fosfat. BYD Han EV ima baterijo z zmogljivostjo 85,4 kilovata in tehta 592 kilogramov (1305 funtov). Na ravni paketa baterij je energijska gostota teže 144,2 Wh/kg.
Dolphini BYD imajo na izbiro dva paketa baterij. Največja napolnjenost je 44,9 stopinj, z maso 308,6 kg ali 680 lb in energijsko gostoto teže 145,5 Wh/kg. Baterijski paket tesnil ima večjo težo in energijsko gostoto. Njegova struktura CTB omogoča, da paket baterij tehta 558 kilogramov (1230,2 funta), ima kapaciteto 8256-kilovatnih ur in energijsko gostoto teže 148 Wh/kg.
Vidimo lahko, da imajo baterijski izdelki ONE v primerjavi z litij-železo-fosfatnimi baterijami BYD celo več prednosti. Eden je tudi izjavil, da so baterije Aries II v primerjavi s trojnimi litijevimi baterijami 25 odstotkov cenejše in imajo daljšo življenjsko dobo.
Vendar pa paketi baterij, ki jih proizvaja ONE, ne bodo dani v proizvodnjo do konca leta 2024. Trenutno ni novic, ki bi kazale, kateri model avtomobilskega podjetja bo opremljen s to baterijo. Edino podjetje, ki je bilo obveščeno, da bodo uporabljali EN izdelek, je Bollinger, nova avtomobilska sila v Združenih državah, vendar bo podjetje uporabljalo baterije Aries namesto Aries II.

Glede na poročila so baterije Aries primerne za tovornjake od 3. do 6. stopnje s 3000 baterijskimi cikli, medtem ko je Aries II primerna za osebna vozila in lahka tovorna vozila, vendar se je njena vzdržljivost z 2000 cikli zmanjšala za 33,3 odstotka.
Vendar pa je prednost ONE pred konkurenti lokalizirana proizvodnja. S tem bo vsak avtomobil, ki uporablja njegov izdelek in je v skladu z Zakonom o zmanjševanju inflacije (IRA), upravičen do polne davčne olajšave. Poleg tega je tudi lastno podjetje za baterije v Združenih državah.
Razume se, da bo ONE proizvajal te litij-železo-fosfatne baterije v mestu Van Buren Town v Michiganu, v bližini avtomobilskih tovarn Ford, General Motors in Stratus.

Podjetje ONE se morda zdi neznano, a v resnici ima veliko potenciala. Julija 2020 je nekdanji inženir Ijaz iz propadlega podjetja za baterije A123 v Združenih državah ustanovil to energetsko podjetje z imenom "Our Next Energy". Skoraj ena šestina od 315 zaposlenih pri One je nekdanjih zaposlenih v A123, vključno z glavnim operativnim direktorjem.
Ijazov cilj je upravljati podjetje, ki se osredotoča na litij-železo-fosfatne baterije, s čimer bi obravnaval tri glavne ovire za obsežno uporabo električnih vozil v Združenih državah: zaskrbljenost zaradi števila prevoženih kilometrov, vprašanja glede varnosti baterij in pomanjkanje baterijskih velikanov, s katerimi bi lahko tekmovali. Ningde Times, LG in Panasonic.
Trenutno je One zbral 355 milijonov dolarjev od vlagateljev, vključno s podjetjem Breakthrough Energy Ventures Billa Gatesa, BMW Ventures in Franklin Templeton, pri čemer je podjetje ocenjeno na 1,2 milijarde dolarjev. Lansko jesen je vlada Michigana enemu podjetju odobrila najmanj 220 milijonov dolarjev v gotovini in davčne olajšave za izgradnjo 1,6 milijarde dolarjev vredne tovarne za proizvodnjo baterij v predmestju Detroita, z načrti za začetek proizvodnje leta 2024.