LFPバッテリーの復活

昔々、電気自動車を含め、LFP（LiFePO4）バッテリーは非常に人気がありました。ほとんどのLFPバッテリーは、Thunder Sky Winston Energyなどの中国のバッテリーセルメーカーによって製造されましたが、このバッテリー技術を有名にしたのは北米の会社でした。

A123 Systemsは、LFPバッテリー技術を大幅に改善したバッテリーセルメーカーでした。当時、中国の企業は、物事を改善せずにコピーしただけでした。

このバッテリーセルメーカーは、エネルギー密度を高めると同時に、電力エネルギー密度とセルのサイクル寿命を延ばすことができました。バッテリーの開発には妥協が必要だといつも言っていますが、A123Systemsはあらゆる点でLFPテクノロジーの改善に成功しました。

残念ながら、A123Systemsのバッテリー技術が主流になることはありませんでした。同社が大量生産の準備をしていたとき、品質管理の問題に悩まされ、GMは早い段階でバッテリーセルのサプライヤーとしてLG化学に取って代わった。その後、会社は破産を宣言し、中国の自動車部品メーカーである万向集団に買収されました。

これは、NCAとNCMの化学的性質が改善し続けている間、長い間LFPの開発が停止したことを意味しました。主流のカソード化学の違いを見てみましょう。

リン酸フェロリチウム （ LFP ）

• エネルギー密度：（★★）2/5
• 電力密度：（★★★★）4/5
• サイクル寿命：（★★★★）4/5
• 安全性：（★★★★★）5/5
• コスト：（★★★★）4/5

リチウムニッケルコバルトアルミニウム （ NCA ）

• エネルギー密度：（★★★★★）5/5
• 電力密度：（★★★）3/5
• サイクル寿命：（★★★）3/5
• 安全性：（★★）2/5
• コスト：（★★★★）4/5

リチウムニッケルコバルトマンガン（NCM 333または111）

• エネルギー密度：（★★★）3/5
• 電力密度：（★★★）3/5
• サイクル寿命：（★★★★）4/5
• 安全性：（★★★★）4/5
• コスト：（★★）2/5

リチウムニッケルコバルトマンガン（NCM 523）

• エネルギー密度：（★★★★）4/5
• 電力密度：（★★★）3/5
• サイクル寿命：（★★★）3/5
• 安全性：（★★★）3/5
• コスト：（★★★）3/5

リチウムニッケルコバルトマンガン（NCM 622）

• エネルギー密度：（★★★★）4/5
• 電力密度：（★★★）3/5
• サイクル寿命：（★★★）3/5
• 安全性：（★★★）3/5
• コスト：（★★★）3/5

リチウムニッケルコバルトマンガン（NCM 811）

• エネルギー密度：（★★★★★）5/5
• 電力密度：（★★）2/5
• サイクル寿命：（★★）2/5
• 安全性：（★★）2/5
• コスト：（★★★★）4/5

ご覧のとおり、LFPはすべてのアプリケーションにほぼ完璧に見えますが、エネルギー密度が低いため、電気自動車には適していません。

幸いなことに、しばらくの間、中国政府は、航続距離とバッテリーパックのエネルギー密度に応じて電気自動車への補助金の額を決定しています。電気乗用車の要件は、電気バスよりも厳しいものです。

これにより、ほとんどのバッテリーセルメーカーは、電気乗用車用バッテリーのLFPをNCMカソードに完全に置き換えましたが、LFPを改善することを決定したメーカーもあります。これはBYDの場合で、マンガンを陰極に導入し、エネルギー密度を165 Wh / kgに上げることができました。ただし、この数字では最大の補助金を得るにはまだ十分ではないため、さらに改善する必要があります。

リチウムフェロマンガンリン酸塩 （ LFMP ）

• エネルギー密度：（★★★）3/5
• 電力密度：（★★★★）4/5
• サイクル寿命：（★★★★）4/5
• 安全性：（★★★★★）5/5
• コスト：（★★★★★）5/5

ETCは、このバッテリー技術のエネルギー密度を改善することに成功しているもう1つの中国のバッテリーセルメーカーです。

BYDとETCは、LFMPカソードとシリコン/カーボンアノードを備えたバッテリーで200 Wh / kgに到達するという同じ目標を共有しています。これが実現すると、非常に安全で耐久性があり、安価な、まともなエネルギー密度のコバルトフリーバッテリーがついに手に入ります。 。

ETCロードマップセル計画

ETCが製造する将来のLFMPバッテリーセルを、BMWi3で使用されるSamsungSDIプリズムバッテリーセルと比較してみましょう。

ETCによる将来のLFMPバッテリーセル

• 重量エネルギー密度：200 Wh / kg
• 体積エネルギー密度：417 Wh / L
• サイクル寿命：4.000サイクル

Samsung SDI 94Ahバッテリーセル

• 重量エネルギー密度：174 Wh / kg
• 体積エネルギー密度：352 Wh / L
• サイクル寿命：4.600サイクル

Samsung SDI 120Ahバッテリーセル

• 重量エネルギー密度：???
• 体積エネルギー密度：449 Wh / L
• サイクル寿命：???

ETCの将来のLFMPバッテリーセルの仕様は、電気自動車に適しているようです。これらはSamsungSDIプリズムNCMセルと非常によく似ていますが、コバルトを必要としないという利点があります。

ETCのロードマップを詳しく見てみましょう。

ETCロードマップ

今のところ、ETCの興味深いNCMバッテリーセル、特にPHEV2フォーマットのものは無視してください。私たちが望むETCのLFMPセルは、2020年の第2四半期または第3四半期に利用可能になる予定です。したがって、ETCが目標を達成し、企業顧客が最終的にLFP / LFMPバッテリーセルを使用できるようになるまで、約1年かかります。電気バスだけでなく、電気自動車でも。

ETCのお客様

中国のバッテリーセルメーカーの良いところは、遅かれ早かれ、彼らのセルがAliExpressで個人購入者に利用可能になることです。企業の購入者が最初にセルを購入しますが、たとえば、あなたや私のような個人の購入者は、すでに第2世代のセルをkWhあたり約190ユーロで購入できます。

まとめ…

この記事では、LFMPが200 Wh / kgのエネルギー密度に達したときに、電気自動車を含む多くのアプリケーションに適したコバルトフリーのバッテリー技術になると思う理由を示しました。どのバッテリーセルメーカーが最初に目標を達成するのか知りたいです。 BYDにはETCよりも多くのリソースがあるため、利点があります。

ただし、LFP / LFMPの開発は有望に見え、テクノロジーがEVバッテリーで失われたスペースを取り戻すには十分である可能性がありますが、NCAとNCMは依然として最もエネルギー密度の高い化学物質であり、2つの化学物質が混合するまで進化し続けます。 NCMAと呼ばれます。

NCMAカソードは、最新のNCMおよびNCAの化学的性質を最大限に活用します。これらは真のブレークスルーであり、バッテリー技術の開発にはほとんど常に妥協が必要であるという規則の例外です。下のグラフでアイデアを得ることができます。

さまざまな高度なバッテリーセルカソードの性能

日付を約束することはできませんが、NCMAカソード、その利点、およびICE（内燃エンジン）車の棺桶の最後の釘になると思う理由についてのみ記事を書きます。良いことがやってくる。