01 – يظهر فوسفات حديد الليثيوم اتجاهًا صاعدًا

تتميز بطارية الليثيوم بمزايا الحجم الصغير والوزن الخفيف والشحن السريع والمتانة. ويمكن رؤيته من بطارية الهاتف المحمول وبطارية السيارة. من بينها، بطارية ليثيوم فوسفات الحديد وبطارية المواد الثلاثية هما فرعان رئيسيان لبطارية الليثيوم في الوقت الحاضر.

بالنسبة لمتطلبات السلامة، في مجال سيارات الركاب والمركبات ذات الأغراض الخاصة، تم استخدام بطارية طاقة فوسفات حديد الليثيوم بتكلفة أقل، وتكنولوجيا منتجات أكثر نضجًا وأمانًا نسبيًا بمعدل أعلى. تُستخدم بطارية الليثيوم الثلاثية ذات الطاقة النوعية الأعلى على نطاق واسع في مجال سيارات الركاب. وفي دفعة جديدة من الإعلانات، ارتفعت نسبة بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد في مجال سيارات الركاب من أقل من 20% من قبل إلى نحو 30%.

يعد فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4) أحد مواد الكاثود شائعة الاستخدام لبطاريات الليثيوم أيون. يتميز بثبات حراري جيد وامتصاص أقل للرطوبة وأداء ممتاز لدورة تفريغ الشحن في حالة الشحن الكامل. وهو محور البحث والإنتاج والتطوير في مجال الطاقة وتخزين الطاقة بطاريات الليثيوم أيون. ومع ذلك، نظرًا لقيود هيكلها، فإن بطارية الليثيوم أيون التي تحتوي على فوسفات حديد الليثيوم كمادة إيجابية لديها موصلية ضعيفة، ومعدل انتشار بطيء لأيون الليثيوم، وأداء تفريغ ضعيف عند درجة حرارة منخفضة. وينتج عن ذلك انخفاض عدد الكيلومترات التي قطعتها المركبات المبكرة المجهزة ببطارية ليثيوم فوسفات الحديد، خاصة في حالة درجات الحرارة المنخفضة.

من أجل تحقيق اختراق في مسافة التحمل، خاصة بعد أن طرحت سياسة الدعم لمركبات الطاقة الجديدة متطلبات أعلى على مسافة تحمل السيارة وكثافة الطاقة واستهلاك الطاقة وجوانب أخرى، على الرغم من أن بطارية فوسفات الحديد الليثيوم تحتل السوق في وقت سابق، فإن الليثيوم الثلاثي أصبحت البطاريات ذات كثافة الطاقة الأعلى تدريجيًا هي الاتجاه السائد في سوق سيارات الركاب ذات الطاقة الجديدة. ويتبين من الإعلان الأخير أنه على الرغم من انتعاش نسبة بطارية ليثيوم فوسفات الحديد في مجال سيارات الركاب، إلا أن نسبة بطارية الليثيوم الثلاثية لا تزال حوالي 70٪.

02 – السلامة هي الميزة الأكبر

يتم استخدام ألومنيوم النيكل والكوبالت أو منغنيز النيكل والكوبالت بشكل عام كمواد أنود لبطاريات الليثيوم الثلاثية، لكن النشاط العالي للمواد لا يجلب كثافة طاقة عالية فحسب، بل يجلب أيضًا مخاطر أمنية عالية. تشير الإحصاءات غير الكاملة إلى أنه في عام 2019، تم ذكر عدد حوادث الاشتعال الذاتي لمركبات الطاقة الجديدة 14 مرة أكثر من عام 2018، ووقعت علامات تجارية مثل تسلا وويلاي وبايك وويما حوادث الاشتعال الذاتي على التوالي.

يمكن أن نرى من الحادث أن الحريق يحدث بشكل رئيسي أثناء عملية الشحن، أو بعد الشحن مباشرة، لأن درجة حرارة البطارية سترتفع أثناء التشغيل طويل الأمد. عندما تكون درجة حرارة بطارية الليثيوم الثلاثية أكثر من 200 درجة مئوية، تكون المادة الإيجابية سهلة التحلل، ويؤدي تفاعل الأكسدة إلى الهروب الحراري السريع والاحتراق العنيف. يحقق هيكل الزبرجد الزيتوني لفوسفات الحديد الليثيوم استقرارًا في درجة الحرارة العالية، وتصل درجة حرارته الجامحة إلى 800 درجة مئوية، ويقل إنتاج الغاز، لذلك فهو أكثر أمانًا نسبيًا. ولهذا السبب أيضًا، بناءً على اعتبارات السلامة، تستخدم حافلات الطاقة الجديدة بشكل عام بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، في حين أن حافلات الطاقة الجديدة التي تستخدم بطاريات الليثيوم الثلاثية غير قادرة مؤقتًا على الدخول إلى كتالوج مركبات الطاقة الجديدة للترويج والتطبيق.

في الآونة الأخيرة، اعتمدت سيارتان كهربائيتان من شركة Changan Auchan بطارية ليثيوم فوسفات الحديد، والتي تختلف عن شركات المركبات العامة التي تركز على السيارات. الطرازان من Changan Auchan هما SUV وMPV. وقال شيونغ زيوي، نائب المدير العام لمعهد تشانغآن أوشان للأبحاث، للمراسل: "هذا يشير إلى أن أوشان دخلت رسميًا عصر الطاقة الكهربائية بعد عامين من الجهود".

أما بالنسبة لسبب استخدام بطارية ليثيوم فوسفات الحديد، فقال شيونغ إن سلامة مركبات الطاقة الجديدة كانت دائمًا إحدى "نقاط الألم" للمستخدمين، وأيضًا الأكثر اهتمامًا بالشركات. في ضوء ذلك، أكملت مجموعة بطارية ليثيوم فوسفات الحديد التي تحملها السيارة الجديدة اختبار الحد لأكثر من 1300 درجة مئوية للخبز على اللهب، - 20 درجة مئوية في درجة حرارة منخفضة، 3.5% محلول ملحي، تأثير ضغط خارجي 11 عقدة، إلخ. .، وحققت حل سلامة البطارية "الأربعة غير خائفين" المتمثل في "عدم الخوف من الحرارة، وعدم الخوف من البرد، وعدم الخوف من الماء، وعدم الخوف من الصدمات".

وفقًا للتقارير، تم تجهيز Changan Auchan x7ev بمحرك متزامن مغناطيسي دائم بقدرة قصوى تبلغ 150 كيلووات، مع قدرة تحمل تصل إلى أكثر من 405 كم وبطارية طويلة العمر للغاية مع 3000 مرة من الشحن الدوري. في درجة الحرارة العادية، يستغرق الأمر نصف ساعة فقط لتكملة مسافة التحمل التي تزيد عن 300 كيلومتر. "في الواقع، ونظرًا لوجود نظام استعادة طاقة الكبح، يمكن أن تصل قدرة تحمل السيارة إلى حوالي 420 كيلومترًا في ظل ظروف العمل الحضرية." وأضاف شيونغ.

وبحسب خطة تطوير صناعة مركبات الطاقة الجديدة (2021-2035) (مسودة للتعليقات) الصادرة عن وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، ستشكل مبيعات مركبات الطاقة الجديدة حوالي 25% بحلول عام 2025. ويمكن ملاحظة أن نسبة سوف تستمر سيارات الطاقة الجديدة في الزيادة في المستقبل. في هذا السياق، بما في ذلك Chang'an Automobile، تعمل شركات المركبات ذات العلامات التجارية المستقلة التقليدية على تسريع تخطيط سوق مركبات الطاقة الجديدة.