Çin'de, LFP hücreleri uzun süredir elektrikli otomobillerin favorisi olmuştur: LFP, bu ülkede genellikle “lityum demir fosfat” olarak adlandırılan lityum ferrofosfat anlamına gelir. Bu hücresel kimya, NMC'nin kütleyle ilgili tek alternatifidir. Bu da nikel, manganez ve kobalt malzemelerinden oluşan katot karışımının kısaltmasıdır. Peki LFP hücreli çekiş akülerini bu kadar çekici kılan şey nedir ve zayıf noktaları neler? Tamlık iddiası olmayan bir genel bakış.
Duyuru
Almanya pazarındaki hangi elektrikli otomobillerde LFP hücreleri var?
Tesla, Model 3 ve Model Y'nin artık isimlendirilmeyen temel versiyonlarıyla (eski adıyla SR+) başladı. Bugün siparişini veren herkes, genellikle Çin'de BYD tarafından tedarik edilen LFP hücrelerini alacak. BYD sadece LFP hücreleri üretiyor ve bunları araçlarında da kullanıyor. Kompakt SUV Atto 3 şu anda BYD'de geçerli; Seal sedan ve golf benzeri Dolphin kısa süre sonra gelecek.
LFP hücreli elektrikli arabalar aynı zamanda SAIC grubunun MG4'ünün yanı sıra SEA platformunu temel alan Volvo EX30, Smart #1 ve Zeekr X'te de düşük maliyetli giriş noktasını temsil ediyor (Sürdürülebilir deneyim mimarisi) Geely'den. Tesla Model Y dışındaki bu elektrikli arabalar Çin'de üretiliyor. Değer yaratımı büyük ölçüde Avrupa'da gerçekleşen LFP hücreli ilk elektrikli otomobil, Stellantis Grubunun CMP Akıllı Araba platformunu temel alan Citroënë-C3'tür. ë-C3'ü altı türev takip eder; Yıl sonunda ë-C3 Aircross'un genişletilmesiyle başlıyor. Stellantis'in LFP hücrelerinin tedarikçisi, Avrupa'da üretim tesisleri bulunan Çinli bir şirket olan SVOLT'tur.
ayrıca oku
LFP hücreleriyle menzil nasıl gelişir?
Azalan enerji yoğunluğu nedeniyle menzildeki fark, elektrikli arabaların LFP veya NMC hücreleriyle karşılaştırılması yoluyla gösterilebilir. Örnek Tesla Model Y: LFP hücreleriyle 60 kWh enerji içeriğinden 455 km'lik standart bir menzile sahiptir; NMC hücreleriyle bu, 77 kWh'den 533 km'ye ulaşır. Enerji içeriğindeki %28'lik artış, %24 daha fazla özerklik anlamına gelir. – Model Y Dual Drive görünüşe göre daha az verimli. [Korrektur: An dieser Stelle ist uns ein Fehler beim Vergleich unterlaufen, den wir korrigiert haben]
Tesla Model Y ve Model 3'ün temel versiyonları bir başlangıçtır: sektörde yaygın olanın aksine NMC hücreleriyle değil, LFP hücreleriyle donatılmıştır.
(Resim: Tesla)
Pil sistemlerindeki bu farklılık, bireysel hücrenin enerji yoğunluğundaki fark hakkında kesin sonuçlar çıkarmamıza izin vermiyor. Sonuçta bu her zaman bir maliyet meselesidir; üreticiler mutlaka maksimum kurulum alanını kullanmazlar. Halen bir trend görülebiliyor: Volvo EX30'da NMC hücreli versiyon en az %38 önde (344 km yerine 475), MG4'te ise %28 (350 km yerine 450).
LFP hücreleri çok hızlı şarj olabilir mi?
Akü sistemine bağlıdır. LFP hücreleri, NMC hücrelerine göre önemli ölçüde daha yüksek bir ideal sıcaklığa sahiptir. En iyi sıcaklık yaklaşık 40 derecedir. Kışın hasarsız hızlı şarjın ön koşulu, LFP hücrelerinin ön koşullandırılmasıdır. Tesla, hedeflenen bu ısınmayı mükemmelleştirdi: Aralık 2023'te, Model Y'de şarj çalışmasını 20 dakikadan kısa bir sürede yüzde 10'dan yüzde 80'e çıkararak tekrarlanabilir bir şekilde belirlemeyi başardık.
Bu, CNEV Post portalının CATL'nin mevcut LFP hücreleri için standart olduğunu iddia ettiği 2,2'lik C oranına neredeyse tam olarak karşılık gelir. Tesla tarafından kullanılan BYD hücreleri, yüzde 10 ila 80 şarj işleminin fabrika spesifikasyonunun 44 dakika olduğu BYD Yasası 3'te de muhtemelen benzer veya aynı biçimde bulunuyor. Bu, Tesla'nın pil yönetimi konusunda biriktirdiği engin bilgiyi açıkça göstermektedir.
LFP hücreleri soğuğa karşı hassastır ve bu nedenle güçlü ısıtmaya sahip bir akü sistemine dayanır. Tesla'da harika çalışıyor. Hub için şarj süresinin yüzde 10'dan yüzde 80'e 20 dakikanın biraz altında olduğunu tespit edebildik. Bu özel durumda tam olarak çalışmaması (şarj eğrisine bakın), kolonun gücünün 150 kW ile sınırlı olmasından kaynaklanmaktadır. Ne yazık ki, LFP hücrelerinin kontrolü söz konusu olduğunda Tesla şu anda bir istisnadır. A
(Fotoğraf: Christoph M. Schwarzer)
Bu nedenle yüksek şarj performansı yalnızca hücre kimyasıyla ilgili bir sorun değil, aynı zamanda ısıtma ve soğutma sistemi ve yazılım kontrolüyle de ilgili bir sorundur. Bu arada CATL, Shenxing Süper Hızlı Şarjlı LFP pilini üretmeye başladı: C oranı 3,6. CATL, harici sunumunda bu değeri 4C'ye yuvarlar. Pratikte şarjın durması yaklaşık çeyrek saat veya daha kısa sürer.
LFP hücreli elektrikli otomobillerin menzil tahmini hatalı mı?
Hayır. LFP hücrelerinin voltaj penceresi resmi olarak NMC hücrelerininkine benzer. Ancak Münster'deki Fraunhofer Pil Hücresi Araştırma Üretim Tesisi (FFB) hücre tasarımı bölümünde araştırma görevlisi olan Anna Weichert, “LFP hücrelerinin voltaj eğrisi çok uzun bir şarj ve deşarj platosuna sahiptir” diye açıklıyor. Ancak NMC hücreleri durumunda eğilim doğrusaldır, yani SOC'nin tahmini (örn. Şarj durumu) önemli ölçüde iyileşir. Aslında bu Tesla'da çok işe yarıyor. Ancak BYD Atto 3 veya Smart #1 gibi LFP hücreli diğer elektrikli otomobillerde kullanıcılar, düşük SOC ile kalan menzilin aniden azaldığını fark ettiler. Bu neden Tesla'nın başına gelmiyor?
Citroënë-C3, sürekli olarak Avrupa'da katma değer sağlayan LFP hücreli tek elektrikli otomobildir (Tesla, BYD hücrelerini ithal etmektedir). Bunu Stellantis Group'un CMP Küçük Arabasını temel alan altı ilave türev takip ediyor. Asıl soru bu platformun batarya sisteminin güçlü bir ısıtıcıya sahip olup olmadığıdır.
(Fotoğraf: Citroen)
Bunun muhtemelen iki nedeni var: Birincisi, Tesla muhtemelen şarj seviyesinin alt ucunda daha büyük bir tampon bıraktı, tabiri caizse brütten daha az net aldı. Öte yandan, en azından bu kadar önemli olan gerçek şarj seviyesinin ölçümle değil hesaplamayla belirlenebilmesidir. Bu prosedür muhtemelen Model Y ve Model 3'ün sürücülerden haftada bir kez %100'e kadar şarj etmelerini istemesinin gerçek nedenidir: bu, daha kesin bir hesaplama esasına yol açar.
LFP hücreleri neden NMC hücrelerinden daha güvenlidir?
Nikel, manganez ve kobalt karışımının katmanlı oksitinden farklı olarak katot malzemesinin demir fosfatı, yangın durumunda oksijen salmaz. Bu nedenle termal kaçak riski son derece düşüktür. Otomotiv endüstrisi, akü sistemlerini LFP hücreleriyle kontrol ettiğinde daha büyük risklerle karşı karşıya kalabilir. Temel olarak daha yüksek döngü stabilitesi, LFP hücrelerinin daha fazla strese maruz kalmasına izin veren başka bir nedendir.
LFP hücreleri aslında daha mı ucuz?
EVET. Bunun nedeni malzemelerdir: demir ve fosfatın maliyeti nikel ve kobalttan daha düşüktür. Bununla birlikte, hücre kimyası her zaman birçok malzemenin bir karışımıdır ve örneğin lityum hidroksitin ticari fiyatları son yıllarda çok değişken olmuştur. CNEV Post portalı kilovat saat başına yaklaşık 52 avroya eşdeğer olduğunu gösteriyor. Bunun tüm akü sistemi için değil, bireysel LFP hücresi için geçerli olduğunu ve otomobil üreticisinin maliyetlerinin müşteriye olan fiyattan farklı olduğunu unutmayın. 100 kWh enerji içeriğine sahip cömert bir çekiş aküsü bu nedenle hücre maliyetleri açısından yalnızca 5.200 Euro'ya mal olacaktır.
Volvo, birçok üreticinin mevcut stratejisinin tipik bir örneğidir: EX30'un temel versiyonu LFP hücreleriyle donatılmıştır, diğerlerinin tamamı NMC hücrelerine dayanmaktadır. LFP ile menzil daha kısadır. Buna karşılık, döngünün kararlılığı daha fazladır ve neredeyse hiç termal kaçma riski yoktur.
(Resim: Volvo)
Almanya'da LFP hücreli elektrikli otomobillerin oranının artmaya devam etmesinin iki ana nedeni var: LFP hücrelerini bu on yılda giderek daha başarılı hale getirecek olan şey, düşük maliyetler ile Çinli akü üreticilerinin pazar gücünün birleşimidir. Sağlamlık ve aynı anda termal kararsızlığın bulunmaması, LFP hücrelerini mobil ve sabit uygulamalar için ideal kılar. Beklenen uzlaşma otomotiv sektörünün kendisinden geliyor: Bir üretici düşük fiyat segmentinde maliyetten tasarruf etmek için güçlü bir ısıtma ve soğutma sistemine sahip olmazsa, bu durum en geç ilk kış aylarında sürücüleri rahatsız edecektir.
Elektrikli otomobiller hakkında daha fazla bilgi
(mfz)
Bir yanıt yazın