Литиевые аккумуляторы на основе фосфата железа (LFP) отличаются более низкой стоимостью, но пока уступают аналогам на базе никеля, марганца и кобальта (NMC) по плотности хранения заряда, что критично для обеспечиваемого запаса хода электромобилей. Китайская компания Gotion Hi-Tech уверена, что к 2030 году сможет увеличить плотность хранения заряда своих LFP-батарей в два раза, до уровня 300 Вт‧ч/кг.
Источник изображения: General Motors
Для сравнения, плотность хранения заряда в тяговых LFP-аккумуляторах электромобилей Tesla, которые выпускаются для машин китайской сборки местной компанией CATL, сейчас не превышает 160 Вт‧ч/кг, а Gotion Hi-Tech уже сейчас готова выпускать батареи с плотностью хранения заряда 230 Вт‧ч/кг. Продукция этой компании известна тем, что используется совместным предприятием GM и SAIC для производства знаменитых компактных бюджетных электромобилей Wuling Hongguang Mini EV (на фото выше), которые в Китае предлагаются по цене от $4500 и обеспечивают запас хода около 200 км.
Секрет прогресса Gotion Hi-Tech в увеличении плотности хранения заряда LFP-батарей заключается в изменении химического состава электродов тяговых аккумуляторов. С одной стороны, вместо графита в отрицательных электродах используется кремний, а содержание лития увеличивается. С другой стороны, в положительных электродах добавляется марганец, который поднимает рабочее напряжение на 15 % относительно привычных для LFP-аккумуляторов 3,2 В.
От прогресса Gotion Hi-Tech должен выиграть и немецкий автоконцерн Volkswagen, которому принадлежат 26 % акций этого китайского производителя аккумуляторов. Именно LFP-аккумуляторы Volkswagen должен начать выпускать на предприятии в Германии, которое будет построено к 2025 году. Gotion H-Tech поможет немецкому партнёру наладить выпуск электромобилей стоимостью около 20 тысяч евро, которые смогут проезжать на одном заряде более 400 км.
Ещё недавно NMC-батареи обходились в производстве на 30 % дороже, но сейчас разница между ними и LFP-аналогами сократилась до 17 %. Это заставляет производителей последних искать способы увеличения плотности хранения заряда, поскольку запас хода критичен для электромобилей при условии отсутствия выраженного преимущества в цене. По некоторым прогнозам, к 2030 году LFP-батареи будут использоваться в 38 % новых электромобилей, предлагаемых на мировом рынке. Это на 16 процентных пунктов больше, чем в 2020 году.
Как отмечает Nikkei Asian Review, японские автопроизводители пока настороженно относятся к LFP-батареям, поскольку они увеличивают массу транспортного средства сильнее, чем NMC-аналоги. Nissan и Honda, в частности, делают ставку на батареи с твердотельным электролитом, которые обеспечат увеличение запаса хода без роста массы электромобилей. Toyota подобные батареи рассчитывает внедрить в массовом производстве ещё в первой половине этого десятилетия, а вот основным конкурентам придётся ждать до второй.
Подпишись: