LFP 배터리의 부활

옛날 옛적에 LFP(LiFePO4) 배터리는 전기 자동차를 포함하여 매우 인기가 있었습니다. 대부분의 LFP 배터리는 Thunder Sky Winston Energy와 같은 중국 배터리 셀 제조업체에서 생산했지만 이 배터리 기술을 유명하게 만든 것은 북미 회사였습니다.

A123 Systems는 LFP 배터리 기술을 크게 개선한 배터리 셀 제조업체였습니다. 당시 중국 기업은 개선 없이 복사만 했을 때였습니다.

이 배터리 셀 제조사는 에너지 밀도를 높이는 동시에 전력 에너지 밀도와 셀의 사이클 수명을 증가시킬 수 있었습니다. 배터리 개발에는 타협이 필요하다고 항상 말하지만 A123 Systems는 모든 면에서 LFP 기술을 성공적으로 개선했습니다.

불행히도 A123 Systems 배터리 기술은 주류가 되지 못했습니다. 회사가 양산을 준비할 때 품질 관리 문제에 시달렸고 초기에 GM은 배터리 셀 공급업체인 LG화학으로 교체했습니다. 그 후 회사는 파산을 선언하고 중국 자동차 부품 제조업체인 Wanxiang Group에 인수되었습니다.

이는 NCA 및 NCM 화학이 계속 개선되는 동안 LFP 개발이 오랫동안 중단되었음을 의미했습니다. 주류 음극 화학 물질 간의 몇 가지 차이점을 살펴보겠습니다.

인산철 리튬 ( LFP )

• 에너지 밀도:(★★) 2/5
• 전력 밀도:(★★★★) 4/5
• 주기 수명:(★★★★) 4/5
• 안전성:(★★★★★) 5/5
• 비용:(★★★★) 4/5

리튬 니켈 코발트 알루미늄 ( NCA )

• 에너지 밀도:(★★★★★) 5/5
• 전력 밀도:(★★★) 3/5
• 주기 수명:(★★★) 3/5
• 안전성:(★★) 2/5
• 비용:(★★★★) 4/5

리튬 니켈 코발트 망간(NCM 333 또는 111)

• 에너지 밀도:(★★★) 3/5
• 전력 밀도:(★★★) 3/5
• 주기 수명:(★★★★) 4/5
• 안전:(★★★★) 4/5
• 비용:(★★) 2/5

리튬 니켈 코발트 망간(NCM 523)

• 에너지 밀도:(★★★★) 4/5
• 전력 밀도:(★★★) 3/5
• 주기 수명:(★★★) 3/5
• 안전성:(★★★) 3/5
• 비용:(★★★) 3/5

리튬 니켈 코발트 망간(NCM 622)

• 에너지 밀도:(★★★★) 4/5
• 전력 밀도:(★★★) 3/5
• 주기 수명:(★★★) 3/5
• 안전성:(★★★) 3/5
• 비용:(★★★) 3/5

리튬 니켈 코발트 망간(NCM 811)

• 에너지 밀도:(★★★★★) 5/5
• 전력 밀도:(★★) 2/5
• 주기 수명:(★★) 2/5
• 안전성:(★★) 2/5
• 비용:(★★★★) 4/5

보시다시피 LFP는 모든 응용 분야에 거의 완벽해 보이지만 에너지 밀도가 낮아 전기 자동차에는 적합하지 않습니다.

다행히도 한동안 중국 정부는 주행 거리와 배터리 팩 에너지 밀도에 따라 전기차 보조금을 결정하고 있다. 전기 승용차에 대한 요구 사항은 전기 버스보다 까다롭습니다.

이로 인해 대부분의 배터리 셀 제조업체는 전기 승용차용 배터리에서 LFP를 NCM 음극으로 완전히 대체했지만 일부는 LFP를 개선하기로 결정했습니다. 음극에 망간을 도입하고 에너지 밀도를 165Wh/kg까지 높이는 데 성공한 BYD의 경우가 그랬다. 그러나 이 수치는 여전히 최대 보조금을 받기에 충분하지 않으며 더 많은 개선이 필요합니다.

리튬 페로 망간 인산염 ( LFMP )

• 에너지 밀도:(★★★) 3/5
• 전력 밀도:(★★★★) 4/5
• 주기 수명:(★★★★) 4/5
• 안전성:(★★★★★) 5/5
• 비용:(★★★★★) 5/5

ETC는 이 배터리 기술의 에너지 밀도를 성공적으로 개선하고 있는 또 다른 중국 배터리 셀 제조업체입니다.

BYD와 ETC는 LFMP 음극과 실리콘/탄소 양극이 있는 배터리에서 200Wh/kg에 도달한다는 동일한 목표를 공유합니다. 이 경우 마침내 우리는 매우 안전하고 내구성이 있으며 저렴한 적절한 에너지 밀도를 가진 코발트가 없는 배터리를 얻게 될 것입니다. .

ETC 로드맵 셀 계획

ETC의 미래형 LFMP 배터리 셀과 BMW i3에 사용되는 삼성 SDI 각형 배터리 셀을 비교해 보겠습니다.

ETC의 미래 LFMP 배터리 셀

• 중량 에너지 밀도:200Wh/kg
• 체적 에너지 밀도:417Wh/L
• 주기 수명:4.000주기

삼성 SDI 94Ah 배터리 셀

• 중량 에너지 밀도:174Wh/kg
• 체적 에너지 밀도:352Wh/L
• 주기 수명:4,600주기

삼성 SDI 120Ah 배터리 셀

• 중량 에너지 밀도:???
• 체적 에너지 밀도:449Wh/L
• 주기 수명:???

ETC의 미래 LFMP 배터리 셀 사양은 전기차에 적합해 보인다. 코발트가 필요 없다는 장점이 있는 삼성 SDI의 각형 NCM 셀과 매우 유사합니다.

ETC의 로드맵을 좀 더 자세히 살펴보자.

ETC 로드맵

지금은 ETC의 흥미로운 NCM 배터리 셀, 특히 PHEV2 형식의 배터리 셀을 무시하십시오. 우리가 원하는 ETC의 LFMP 셀은 2020년 2분기 또는 3분기에 제공될 것으로 예상됩니다. 따라서 ETC가 목표를 달성하고 기업 고객이 마침내 LFP/LFMP 배터리 셀을 사용할 수 있는지 확인하려면 약 1년이 소요됩니다. 전기 버스뿐만 아니라 전기 자동차에서도요.

ETC 고객

중국 배터리 셀 제조업체의 좋은 점은 조만간 해당 셀이 AliExpress에서 개인 구매자에게 제공된다는 것입니다. 기업 구매자가 먼저 전지를 구입하지만 예를 들어 나와 같은 개인 구매자는 이미 kWh당 약 190유로에 2세대 전지를 구입할 수 있습니다.

요약하자면...

이 기사에서 나는 LFMP가 200Wh/kg의 에너지 밀도에 도달할 때 전기 자동차를 포함한 많은 응용 분야에 좋은 무코발트 배터리 기술이 될 수 있다고 생각하는 이유를 보여주려고 했습니다. 어떤 배터리 셀 제조사가 먼저 목표를 달성할지 궁금합니다. BYD는 ETC보다 자원이 많기 때문에 이점이 있습니다.

그러나 LFP/LFMP 개발이 유망해 보이고 EV 배터리에서 기술이 잃어버린 공간을 되찾기에 충분할 것으로 보이지만 NCA와 NCM은 여전히 ​​가장 에너지 밀도가 높은 화학 물질이며 두 가지 화학 물질이 혼합될 때까지 계속 발전할 것입니다. NCMA라고 합니다.

NCMA 음극은 최신 NCM 및 NCA 화학 물질을 최대한 활용하며, 배터리 기술 개발에는 거의 항상 타협이 필요하다는 규칙에 대한 예외이자 진정한 돌파구입니다. 아래 차트에서 아이디어를 얻을 수 있습니다.

다양한 고급 배터리 셀 음극의 성능

날짜를 기약할 수는 없지만 NCMA 음극, 그 장점 및 ICE(내연 기관) 자동차의 관에 마지막 못이 될 것이라고 생각하는 이유에 대해서만 기사를 작성하겠습니다. 좋은 일이 올 것입니다.