01 – lithium sắt phosphate cho thấy xu hướng tăng

Pin lithium có ưu điểm là kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, sạc nhanh và độ bền cao. Điều này có thể thấy rõ ở pin điện thoại di động và pin ô tô. Trong số đó, pin lithium sắt phosphate và pin vật liệu ba thành phần là hai nhánh chính của pin lithium hiện nay.

Về yêu cầu an toàn, trong lĩnh vực xe du lịch và xe chuyên dụng, pin lithium sắt phosphate với chi phí thấp hơn, công nghệ sản phẩm tương đối hoàn thiện và an toàn hơn đã được sử dụng với tỷ lệ cao hơn. Pin lithium ba thành phần với năng lượng riêng cao hơn đang được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xe du lịch. Trong một loạt thông báo mới, tỷ lệ pin lithium sắt phosphate trong lĩnh vực xe du lịch đã tăng từ dưới 20% trước đây lên khoảng 30%.

Lithium sắt phosphate (LiFePO4) là một trong những vật liệu catốt thường được sử dụng cho pin lithium-ion. Nó có độ ổn định nhiệt tốt, ít hấp thụ độ ẩm và hiệu suất chu kỳ xả sạc tuyệt vời khi được sạc đầy. Đây là trọng tâm nghiên cứu, sản xuất và phát triển trong lĩnh vực pin lithium-ion điện và lưu trữ năng lượng. Tuy nhiên, do hạn chế về cấu trúc, pin lithium-ion với lithium sắt phosphate làm vật liệu dương có độ dẫn điện kém, tốc độ khuếch tán ion lithium chậm và hiệu suất xả điện kém ở nhiệt độ thấp. Điều này dẫn đến quãng đường di chuyển thấp của những chiếc xe đầu tiên được trang bị pin lithium sắt phosphate, đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ thấp.

Nhằm tìm kiếm bước đột phá về quãng đường di chuyển bền bỉ, đặc biệt là sau khi chính sách trợ cấp cho xe năng lượng mới đưa ra các yêu cầu cao hơn về quãng đường di chuyển bền bỉ, mật độ năng lượng, mức tiêu thụ năng lượng và các khía cạnh khác, mặc dù pin lithium sắt phosphate đã chiếm lĩnh thị trường trước đó, nhưng pin lithium ba thành phần với mật độ năng lượng cao hơn đã dần trở thành xu hướng chủ đạo của thị trường xe du lịch năng lượng mới. Từ thông báo mới nhất, có thể thấy rằng mặc dù tỷ lệ pin lithium sắt phosphate trong lĩnh vực xe du lịch đã phục hồi, nhưng tỷ lệ pin lithium ba thành phần vẫn ở mức khoảng 70%.

02 – An toàn là lợi thế lớn nhất

Nhôm niken coban hoặc mangan niken coban thường được sử dụng làm vật liệu cực dương cho pin lithium ba thành phần, nhưng hoạt tính cao của vật liệu này không chỉ mang lại mật độ năng lượng cao mà còn mang lại rủi ro an toàn cao. Thống kê chưa đầy đủ cho thấy, năm 2019, số vụ tai nạn tự bốc cháy của xe năng lượng mới được đề cập cao gấp 14 lần so với năm 2018, và các thương hiệu như Tesla, Weilai, BAIC và Weima đã liên tiếp xảy ra tai nạn tự bốc cháy.

Từ vụ tai nạn có thể thấy rằng hỏa hoạn chủ yếu xảy ra trong quá trình sạc, hoặc ngay sau khi sạc, vì nhiệt độ của pin sẽ tăng lên trong quá trình hoạt động lâu dài. Khi nhiệt độ của pin lithium ba thành phần trên 200 ° C, vật liệu dương dễ bị phân hủy và phản ứng oxy hóa dẫn đến sự mất kiểm soát nhiệt nhanh chóng và cháy dữ dội. Cấu trúc olivin của lithium sắt phosphate mang lại sự ổn định nhiệt độ cao và nhiệt độ mất kiểm soát của nó đạt tới 800 ° C và sản xuất ít khí hơn, do đó tương đối an toàn hơn. Đây cũng là lý do tại sao, dựa trên các cân nhắc về an toàn, xe buýt năng lượng mới thường sử dụng pin lithium sắt phosphate, trong khi xe buýt năng lượng mới sử dụng pin lithium ba thành phần tạm thời không thể đưa vào danh mục xe năng lượng mới để quảng bá và ứng dụng.

Gần đây, hai mẫu xe điện của Changan Auchan đã sử dụng pin lithium sắt phosphate, một điểm khác biệt so với các doanh nghiệp xe hơi thông thường tập trung vào ô tô. Hai mẫu xe của Changan Auchan là SUV và MPV. Ông Hùng Trạch Vĩ, Phó Tổng Giám đốc Viện Nghiên cứu Auchan Trường An, chia sẻ với phóng viên: "Điều này đánh dấu Auchan đã chính thức bước vào kỷ nguyên điện năng sau hai năm nỗ lực."

Về lý do sử dụng pin lithium sắt phosphate, ông Hùng cho biết, an toàn của xe năng lượng mới luôn là một trong những “điểm đau đầu” của người dùng, đồng thời cũng là mối quan tâm hàng đầu của các doanh nghiệp. Vì vậy, bộ pin lithium sắt phosphate được trang bị trên xe mới đã hoàn thành các bài kiểm tra giới hạn chịu nhiệt trên 1300°C, chịu nhiệt độ thấp -20°C, chịu dung dịch muối 3,5%, chịu áp lực va đập 11 kn, v.v., và đạt được giải pháp an toàn pin “bốn không sợ”: “không sợ nóng, không sợ lạnh, không sợ nước, không sợ va đập”.

Theo báo cáo, Changan Auchan x7ev được trang bị động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu công suất tối đa 150KW, cho quãng đường di chuyển liên tục hơn 405 km và pin siêu bền với 3000 lần sạc theo chu kỳ. Ở nhiệt độ bình thường, chỉ cần nửa giờ để bổ sung quãng đường di chuyển liên tục hơn 300 km. "Thực tế, nhờ hệ thống thu hồi năng lượng phanh, quãng đường di chuyển liên tục của xe có thể đạt khoảng 420 km trong điều kiện vận hành đô thị." Xiong cho biết thêm.

Theo Kế hoạch Phát triển Ngành Xe Năng lượng Mới (2021-2035) (Dự thảo xin ý kiến) do Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin ban hành, doanh số bán xe năng lượng mới sẽ chiếm khoảng 25% vào năm 2025. Có thể thấy tỷ trọng xe năng lượng mới sẽ tiếp tục tăng trong tương lai. Trong bối cảnh này, bao gồm cả Trường An Automobile, các doanh nghiệp xe thương hiệu độc lập truyền thống đang đẩy nhanh việc bố trí thị trường xe năng lượng mới.