Pin lithium titanate nào tốt hơn lithium iron phosphate và pin lithium ternary?

Hiện nay, xe tải sử dụng năng lượng mới chủ yếu sử dụng pin lithium điện với lithium sắt photphat hoặc vật liệu ba cực làm sản phẩm cực âm, cả hai đều có lợi thế riêng trong lĩnh vực ô tô chở khách năng lượng mới và ô tô chạy điện mới. Vậy, loại nào tốt hơn cho pin lithium titanate, lithium iron phosphate và pin ternary?

Điều này cũng bắt đầu với hiệu suất của 3 pin. Như chúng ta đã biết, hiệu suất của pin lithium-ion chủ yếu được xác định bởi điện cực dương, điện cực âm, chất điện phân và dải phân cách. Vật liệu điện cực thuận lợi và bất lợi có tác động quan trọng đến các chỉ số quan trọng của pin, chẳng hạn như công suất, độ dày năng lượng, vòng đời, độ an toàn và bảo mật, hiệu quả về giá cả cũng như chi phí.

Mặc dù sử dụng cùng một loại ternary làm vật liệu điện cực thuận lợi, pin lithium titanate đã phá vỡ lộ trình công nghệ hiện đại của pin truyền thống là sử dụng graphene làm điện cực bất lợi và sử dụng lithium titanate làm sản phẩm điện cực bất lợi, khiến nó trở thành một ngoại lệ trong mắt các đồng nghiệp của nó. Nhưng chính những đặc tính của lithium titanate đã làm cho pin của vật liệu này có những tính năng đáng kinh ngạc.

Lấy pin lithium-ion lithium iron phosphate-graphene, ternary-graphene và cả pin lithium-ion ternary-lithium titanate làm ví dụ, chỉ xét về độ dày năng lượng, pin lithium titanate đang có nhược điểm. Báo cáo Nghiên cứu Chứng khoán Đông Bắc giải thích rằng năng lượng thực tế hiện có của pin lithium iron phosphate là 100-120Wh/kg, và pin ternary là 150-200Wh/kg. Trong số đó, pin ba chiều niken-coban-nhôm được TSLA sử dụng đạt 252Wh/kg. Pin lithium-ion titanate Yinlong chỉ có công suất 90Wh/kg, chỉ bằng 50% pin của một số sản phẩm cực dương than chì.

Về giá cả, pin lithium titanate không có lợi thế. Hiện nay, các sản phẩm thô của pin lithium titanate Yinlong bao gồm titan hydroxit cũng như lithium hydroxit, giá thành của chúng cao hơn vật liệu cực dương than chì. Theo kết quả khảo sát mạng lưới pin quốc gia của tôi, giá hiện tại của pin lithium iron phosphate và pin ternary là 1100 nhân dân tệ/kwh -1200 nhân dân tệ/kwh, trong khi chi phí của pin lithium titanate phải gấp 2-3 lần pin ternary. Làm thế nào để pin lithium titanate hoàn thiện trên thị trường? Không còn nghi ngờ gì nữa, chính những lợi thế có một không hai của nó đã di dời một số người trong lĩnh vực này.

Trước hết, xét đến các dấu hiệu an toàn quan trọng nhất của pin, lithium titanate nổi bật hơn.

Khi lithium titanate được sử dụng làm sản phẩm điện cực không thuận lợi, hệ thống có thể cao tới 1,55 V, cao hơn 1V so với vật liệu điện cực âm than chì thông thường. Mặc dù một số mật độ năng lượng bị mất đi nhưng điều đó cũng cho thấy rằng pin an toàn hơn nhiều. Chuyên gia kỹ thuật Lu Blu-ray khi nhận định rằng nhu cầu về điện áp điện cực không thuận lợi sẽ giảm đi khá nhiều khi pin nhanh chóng bị sạc, nhưng nếu nó cũng ở mức thấp, pin lithium-ion dễ bị kết tủa lithium kim loại hoạt động mạnh. Ion lithium này không chỉ dẫn điện mà còn phản ứng với chất điện phân. Sau đó hơi ấm được giải phóng và khí dễ cháy xuất hiện, tạo ra lửa. Lithium titanate ngăn điện áp điện cực bất lợi về 0 do điện áp cao hơn 1V, gián tiếp bảo vệ chống lại sự kết tủa của các ion lithium, do đó đảm bảo an toàn và bảo mật cho pin.

Vì pin lithium titanate có thể được sử dụng an toàn trong cả môi trường nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp, nên nó cũng phản ánh những lợi ích thiết yếu của khả năng chịu nhiệt độ rộng (đặc biệt là khả năng chống chịu nhiệt độ thấp). Hiện tại, phạm vi nhiệt độ làm việc an toàn của pin lithium titanate Yinlong nằm trong khoảng từ -50 độ đến 65 độ, trong khi năng lượng của pin cực dương than chì thông thường bắt đầu suy giảm khi nhiệt độ dưới -20 độ và khả năng sạc ở -30 độ chỉ ở mức 14% khả năng sạc tổng thể, nó không thể hoạt động chính xác trong mùa đông nghiêm trọng.

Hơn nữa, do pin lithium titanate chỉ điều chỉnh âm lượng 1% ngay cả khi bị sạc quá mức nên nó được gọi là sản phẩm không biến dạng, khiến nó có tuổi thọ cực kỳ dài. Wei Yincang, chủ tịch Yinlong, khi nói rằng tuổi thọ của pin lithium titanate Yinlong có thể đạt tới ba thập kỷ, tương đương với tuổi thọ của ô tô và xe tải, trong khi tuổi thọ thông thường của pin vật liệu cực dương than chì chỉ là 3-4 năm. Từ quan điểm của toàn bộ quá trình sử dụng, chi phí của pin lithium titanate thấp hơn.

Ưu điểm cuối cùng của lithium titanate là tốc độ nhanh cũng như khả năng xả và giá sạc cao. Hiện tại, tốc độ sạc của pin lithium titanate Yinlong là 10C hoặc có thể là 20C, trong khi giá sạc của sản phẩm cực dương than chì thông thường chỉ là 2C-4C.

Dựa trên các đặc tính kỹ thuật này của pin lithium titanate, những người trong ngành tin rằng chúng đáp ứng nhu cầu về xe buýt năng lượng mới cũng như các thiết bị không gian lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Lấy xe buýt làm ví dụ, quãng đường của một chuyến đi thường không vượt quá 40 km, cũng như khoảng thời gian giữa mỗi ga cuối và đợi cho đến khi chặng tiếp theo kéo dài ít nhất vài phút. Tại thời điểm này, khía cạnh tiêu cực của việc giảm mật độ năng lượng của pin lithium titanate sẽ không ảnh hưởng đến việc sử dụng ô tô, tuy nhiên nó sẽ phản ánh lợi ích của việc sạc pin nhanh. Là một phương tiện giao thông công cộng, xe buýt đã đưa ra những yêu cầu cao hơn về an toàn, an ninh cũng như độ bền của pin.