เหตุใดรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ระดับเริ่มต้นจึงยึดมั่นกับการใช้แบตเตอรี่ไอออนสามมิติ?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

ในช่วงเริ่มต้นของตลาดรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ แบตเตอรี่ไอออนลิเธียมเหล็กฟอสเฟตถือเป็นแบตเตอรี่กระแสหลัก อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบใช้พลังงาน แบตเตอรี่ไอออนสามมิติจึงค่อยๆ เข้ามาแทนที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไอออนเหล็ก แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตมีความจำเป็นเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเทอร์นารี เนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำ

ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไดนามิกในยุคแรก ความหนาแน่นพลังงานของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตเหล็กอยู่ที่เพียง 100Wh/kg เท่านั้น แต่ความหนาแน่นพลังงานของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามองค์ประกอบสามารถสูงถึง 140Wh/kg หรือมากกว่านั้นได้ ด้วยการกลับมาของการอุดหนุนรถยนต์ไฟฟ้าขั้นต่ำบวกกับราคาที่สูงของรถยนต์ไฟฟ้าล้วน ทำให้ช่องว่างนั้นชัดเจนกว่ารุ่นเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม ความหนาแน่นของพลังงานต่ำนั้นต่ำ และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตที่มีอายุการใช้งานสั้นนั้นไม่ถือเป็นข้อได้เปรียบ

นอกจากนี้ ประสิทธิภาพในการป้องกันอุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตและประสิทธิภาพในการชาร์จยังเปรียบเทียบได้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามสถานะ ภายใต้สภาพอากาศหนาวเย็นในฤดูหนาว การลดทอนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 50% ร่วมกับประสิทธิภาพการชาร์จที่ช้าลง ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพในการผ่านลดลงอย่างมาก ดังนั้น ความหนาแน่นของพลังงานจึงดีกว่า และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามหยวนที่มีความแข็งแกร่งกว่าก็เริ่มเป็นที่ต้องการของบริษัทผลิตรถยนต์

ด้วยการพัฒนาของตลาด มีรุ่นแบตเตอรี่ NEDC ที่มีอายุใช้งานมากกว่า 600 กม. เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามมิติไม่ได้เป็นข้อเสียแต่อย่างใด แม้ว่าจะมีข้อได้เปรียบในด้านความหนาแน่นของพลังงานและประสิทธิภาพในการชาร์จ แต่ก็ยังต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตเหล็กในแง่ของอายุการใช้งานแบตเตอรี่และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามชนิดใช้ขั้วบวกอย่างแน่นหนา ซึ่งเป็นวัสดุบวกสามชนิดที่ประกอบด้วยลิเธียมนิกเกิล-ออกซินูไมด์ที่เป็นน้ำ หรือนิกเกิล-โคบอลต์-อะลูมิเนต โดยควรใช้เกลือนิกเกิล เกลือโคบอลต์ และเกลือแมงกานีสเป็นพื้นฐาน ธาตุโคบอลต์ในวัสดุอิเล็กโทรดบวกทั้งสองนี้เป็นโลหะมีค่า ตามข้อมูลของเว็บไซต์ที่เกี่ยวข้อง ราคาอ้างอิงโลหะโคบอลต์ในประเทศอยู่ที่ 277,500 หยวน/ตัน และด้วยการลดลงของวัตถุดิบ ราคาก็ยังคงเพิ่มขึ้น

ในปัจจุบัน ค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามมิติอยู่ที่ 0.85-1 หยวน/ชั่วโมง ส่วนค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตเหล็กที่ไม่มีธาตุโลหะมีค่าอยู่ที่เพียง 0.58-0.

6 หยวน / ปอนด์ นอกจากนี้ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามมิติยังเหมือนกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหล็กอีกด้วย และปริมาณการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ไอออนฟอสเฟตก็มีมากกว่า 2,000 เท่า โดยทั่วไปแล้ว หากใช้งานไปแล้ว 4 ปี ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ส่วนใหญ่จะลดน้อยลง ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนแบตเตอรี่สูงขึ้นด้วย

ในด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ การเร่งความร้อนของเซลล์แบตเตอรี่ไอออนสามมิติอยู่ในระดับต่ำ และได้ถึงช่วงประมาณ 200 องศา ซึ่งความร้อนที่อยู่เหนือการควบคุมนี้จะถือว่าปลอดภัย ยิ่งต่ำก็ยิ่งต่ำ ด้วยความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามชนิด อันตรายด้านความปลอดภัยจึงสั้นลง

ในความเป็นจริง เรามักจะเห็นข่าวเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้าล้วนๆ เกิดขึ้นอยู่บ่อยครั้ง ดังนั้นความปลอดภัยของแบตเตอรี่จึงถือเป็นปัญหาสำคัญในรถยนต์ไฟฟ้าด้วย ทำไมจึงต้องใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบสามมิติ? บทความนี้จะอธิบายข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตและแบตเตอรี่ไอออนสามมิติ

บางคนอาจจะถามว่า เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหล็กฟอสเฟตมีความปลอดภัยสูง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จึงยังยาวนาน และต้นทุนยังคงต่ำ แล้วเหตุใดผู้ผลิตหลายรายจึงยังคงยืนกรานให้รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ระดับเริ่มต้นใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบสามเฟส จริงๆ แล้ว แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหล็กฟอสเฟตที่ติดตั้งในรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ระดับเริ่มต้นนั้นเป็นแนวคิดที่เหมาะสมกว่า อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นพลังงานปัจจุบันของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตเหล็กนั้นต่ำ และระยะทางวิ่งแบบ NEDC ของรุ่นต่างๆ ของแบตเตอรี่ประเภทนี้โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 200 กม. และไม่มีการอุดหนุนจากรัฐบาล

หากต้องการให้แบตเตอรี่เต็มจำนวนก็จะต้องเพิ่มจำนวนแบตเตอรี่เข้าไปซึ่งจะนำไปสู่การเติบโตของรถยนต์คันใหม่ด้วย และขนาดของรุ่นระดับเริ่มต้นทั่วไปไม่ได้ใหญ่มากนัก จึงไม่สามารถใส่แบตเตอรี่ได้จำนวนมาก ดังนั้น แบตเตอรี่ฟอสเฟตไอออนในปัจจุบันจึงมักถูกเลือกใช้โดยรถบัสไฟฟ้า บัตรไฟฟ้า และวิธีการขนส่งอื่นๆ เนื่องจากแบตเตอรี่เหล่านี้มีพื้นที่มากขึ้นสำหรับแบตเตอรี่ และเนื่องจากมีเส้นทางที่แน่นอน จึงไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงอายุการใช้งานแบตเตอรี่

ในเรื่องความปลอดภัยของแบตเตอรี่คนส่วนใหญ่ก็ไม่ต้องกังวลมากนัก ในปัจจุบัน ระบบแรงดันสูงของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามมิติและชิ้นส่วนแรงดันสูงนั้นได้บรรลุระดับการกันน้ำและกันฝุ่น IP67 สูงสุดสำหรับพลเรือนโดยทั่วไปแล้ว แม้จะแช่แบตเตอรี่ไว้ในน้ำลึก 1 เมตรเป็นเวลา 30 นาทีโดยไม่เกิดความเสียหายก็ตาม นอกจากนี้ เมื่อแบตเตอรี่ลัดวงจร แรงดันไฟสูงเกิน และการชน ระบบจะตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงโดยอัตโนมัติ และมีความเสี่ยงต่อการติดไฟเอง

นอกจากนี้ ประสิทธิภาพการชาร์จสูงของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามมิติสามารถรองรับการชาร์จอัตราสูงได้ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการชาร์จ และประสบการณ์การชาร์จจะดียิ่งขึ้น นอกจากนี้ เพื่อปรับปรุงความสามารถในการแข่งขัน บริษัทผลิตรถยนต์หลายแห่งได้เปิดตัวนโยบายประหยัดพลังงานและการซื้อคืนเพื่อลดปัญหาต้นทุนแบตเตอรี่