A participação de mercado das baterias de fosfato de ferro-lítio deverá crescer rapidamente em 2020.

01 – O fosfato de ferro-lítio apresenta uma tendência de alta.

As baterias de lítio apresentam vantagens como tamanho reduzido, leveza, carregamento rápido e durabilidade. Isso pode ser observado em baterias de celulares e automóveis. Atualmente, as baterias de fosfato de ferro-lítio e as baterias de lítio ternário são dois dos principais ramos da tecnologia de baterias de lítio.

Devido aos requisitos de segurança, no setor de automóveis de passageiros e veículos especiais, a bateria de fosfato de ferro-lítio, com seu custo mais baixo e tecnologia relativamente mais madura e segura, tem sido cada vez mais utilizada. A bateria ternária de lítio, com maior energia específica, é amplamente utilizada em automóveis de passageiros. Em uma nova leva de anúncios, a participação de baterias de fosfato de ferro-lítio em veículos de passageiros aumentou de menos de 20% para cerca de 30%.

O fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) é um dos materiais catódicos mais utilizados em baterias de íon-lítio. Possui boa estabilidade térmica, baixa absorção de umidade e excelente desempenho nos ciclos de carga e descarga quando totalmente carregado. É o foco de pesquisa, produção e desenvolvimento na área de baterias de íon-lítio para armazenamento de energia. No entanto, devido às limitações de sua própria estrutura, a bateria de íon-lítio com fosfato de ferro-lítio como material positivo apresenta baixa condutividade, baixa taxa de difusão de íons de lítio e desempenho de descarga deficiente em baixas temperaturas. Isso resulta na baixa autonomia dos primeiros veículos equipados com baterias de fosfato de ferro-lítio, especialmente em condições de baixa temperatura.

Com o objetivo de alcançar um aumento significativo na autonomia, especialmente após a política de subsídios para veículos de novas energias ter imposto requisitos mais rigorosos em termos de autonomia, densidade energética, consumo de energia e outros aspectos, embora as baterias de fosfato de ferro-lítio tenham dominado o mercado anteriormente, as baterias ternárias de lítio, com maior densidade energética, tornaram-se gradualmente a principal opção para veículos de passageiros de novas energias. Observa-se, a partir dos últimos dados, que, embora a participação das baterias de fosfato de ferro-lítio no segmento de veículos de passageiros tenha se recuperado, a participação das baterias ternárias de lítio ainda se mantém em torno de 70%.

02 – a segurança é a maior vantagem

O níquel-cobalto-alumínio ou o níquel-cobalto-manganês são geralmente usados ​​como materiais de ânodo para baterias ternárias de lítio, mas a alta atividade desses materiais não só proporciona alta densidade de energia, como também acarreta altos riscos de segurança. Estatísticas incompletas mostram que, em 2019, o número de acidentes com autoignição envolvendo veículos de novas energias foi 14 vezes maior do que em 2018, e marcas como Tesla, Weihai, BAIC e Weihai registraram sucessivamente acidentes desse tipo.

Pelo acidente, percebe-se que o incêndio ocorre principalmente durante o processo de carregamento ou logo após, pois a temperatura da bateria aumenta durante o funcionamento prolongado. Quando a temperatura da bateria de lítio-ferro-lítio ultrapassa 200 °C, o material positivo se decompõe facilmente, e a reação de oxidação leva a uma rápida fuga térmica e combustão violenta. A estrutura olivina do fosfato de ferro-lítio proporciona alta estabilidade térmica, com temperatura de fuga térmica de até 800 °C e menor produção de gases, sendo, portanto, relativamente mais segura. Por essa razão, considerando a segurança, os ônibus de novas energias geralmente utilizam baterias de fosfato de ferro-lítio, enquanto os ônibus de novas energias com baterias de lítio-ferro-lítio estão temporariamente impedidos de serem comercializados e aplicados no mercado de veículos de novas energias.

Recentemente, dois veículos elétricos da Changan Auchan adotaram baterias de fosfato de ferro-lítio, o que difere da maioria das montadoras que se concentram em carros de passeio. Os dois modelos da Changan Auchan são um SUV e uma minivan. Xiong Zewei, vice-gerente geral do Instituto de Pesquisa da Chang'an Auchan, disse ao repórter: "Isso marca a entrada oficial da Auchan na era da energia elétrica após dois anos de esforços."

Quanto ao motivo da utilização de baterias de fosfato de ferro-lítio, Xiong afirmou que a segurança dos veículos de novas energias sempre foi um dos principais pontos de preocupação dos usuários e também uma das maiores preocupações das empresas. Levando isso em consideração, o conjunto de baterias de fosfato de ferro-lítio utilizado no novo carro passou por testes de limite, incluindo aquecimento a mais de 1300 °C, resistência a baixas temperaturas de -20 °C, imersão em solução salina a 3,5% e impacto com pressão externa de 11 kN, alcançando a solução de segurança "quatro vezes sem medo": resistência ao calor, ao frio, à água e a impactos.

Segundo relatos, o Changan Auchan x7ev está equipado com um motor síncrono de ímã permanente com potência máxima de 150 kW, autonomia superior a 405 km e uma bateria de longa duração com capacidade para 3.000 ciclos de carga e descarga. Em temperatura ambiente, basta meia hora para recarregar mais de 300 km. "Na verdade, graças ao sistema de recuperação de energia de frenagem, a autonomia do veículo pode chegar a cerca de 420 km em condições urbanas", acrescentou Xiong.

De acordo com o plano de desenvolvimento da indústria de veículos de nova energia (2021-2035) (Rascunho para comentários) divulgado pelo Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, as vendas de veículos de nova energia representarão cerca de 25% do mercado até 2025. Percebe-se, portanto, que a participação desses veículos continuará a crescer no futuro. Nesse contexto, empresas tradicionais de veículos de marca própria, como a Chang'an Automobile, estão acelerando sua entrada no mercado de veículos de nova energia.

 


Data da publicação: 20 de maio de 2020
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