Hoe kies je tussen lithium-ijzerfosfaatbatterijen en ternaire lithiumbatterijen?

Achter het debat tussen batterijduur en veiligheid schuilt de logica van scenario-aanpassing van twee technologische benaderingen.

Of het nu gaat om de aanschaf van een personenauto, de selectie van een voertuig voor gebruik of de planning van een energieopslagproject, de keuze tussen lithium-ijzerfosfaatbatterijen en ternaire lithiumbatterijen speelt altijd een rol in de overwegingen van besluitnemers. Deze twee soorten batterijen verschillen aanzienlijk op belangrijke punten zoals energiedichtheid, veiligheid en kosten. Er is geen absolute superioriteit of inferioriteit, alleen een verschil in "toepassingsgeschiktheid".

Hoe maak je de meest verstandige keuze? De volgende analyse zal worden uitgevoerd vanuit vier belangrijke dimensies.

01 Kernprestatievergelijking: Elk met zijn eigen unieke technische routekaart

Qua energiedichtheid zijn ternaire lithiumbatterijen de voorkeur gaan genieten voor voertuigen met een grote actieradius, vanwege hun hoge energiedichtheid van 200-300 Wh/kg. Neem bijvoorbeeld de Tesla Model S Plaid, die een actieradius van meer dan 700 kilometer kan bereiken. De conventionele energiedichtheid van lithium-ijzerfosfaatbatterijen ligt tussen de 150 en 220 Wh/kg, maar dankzij technologische innovaties zoals blade-batterijen kan deze oplopen tot 205 Wh/kg. Dit maakt ze geschikter voor korte tot middellange afstanden, zoals bij de BYD Han EV en andere modellen.

Wat betreft de veiligheidsprestaties is er een significant verschil tussen de twee typen batterijen. De ontledingstemperatuur van lithium-ijzerfosfaatbatterijen ligt boven de 800 ℃, en zelfs bij een priktest met een naald produceren ze alleen rook zonder vlam te vatten. Deze eigenschap maakt ze zeer geschikt voor toepassingen met hoge veiligheidseisen, zoals energieopslag en bussen. De ontledingstemperatuur van ternaire lithiumbatterijen ligt tussen de 150 en 250 ℃, wat een zeker risico op thermische runaway met zich meebrengt. Door optimalisatie van het batterijmanagementsysteem (BMS) en verbetering van de materialen is de veiligheid echter aanzienlijk verbeterd.

Wat de levensduur betreft, kunnen lithium-ijzerfosfaatbatterijen onder laboratoriumomstandigheden 3000 tot 7000 laadcycli doorstaan, met een capaciteitsbehoud van meer dan 80% na 3000 cycli. Ze kunnen een levensduur van 10 jaar of 300.000 kilometer aan en ondersteunen volledig laden en ontladen, waardoor ze zeer geschikt zijn voor toepassingen met een hoge gebruiksfrequentie. De levensduur van ternaire lithiumbatterijen ligt tussen de 800 en 1200 laadcycli, en na 1000 cycli neemt hun capaciteit met ongeveer 30% af. Het is daarom noodzakelijk om de laadlimiet te controleren om hun levensduur te verlengen.

Wat de prestaties bij lage temperaturen betreft, behouden ternaire lithiumbatterijen hun capaciteit voor ongeveer 70% bij -20 ℃, en kunnen ze bij -30 ℃ nog steeds normaal worden opgeladen en ontladen. Lithium-ijzerfosfaatbatterijen behouden hun capaciteit voor slechts 50% bij -20 ℃, en het bereik dat ze in de winter in Noord-China halen, ligt doorgaans rond de 52%. De microkristallijne technologie die is ontwikkeld door bedrijven zoals GAC Aion heeft het ontladingsrendement bij -20 ℃ echter verhoogd tot 85%.

Wat de kosten betreft, bedragen de geschatte systeemkosten van lithiumijzerfosfaat in 2025 0,32 yuan/Wh, wat 30% lager is dan die van ternaire lithiumbatterijen en een kostenvoordeel op lange termijn oplevert. De kosten van ternaire lithiumbatterijen bedragen 0,46 yuan/Wh, wat sterk beïnvloed wordt door schommelingen in de kobaltprijzen. De prestatievoordelen van lithiumbatterijen kunnen echter de kostendruk in luxe automodellen verlichten, en de restwaarde van gebruikte auto's is hoger na drie jaar na export.

02 Toepassingsscenario: Wat geschikt is, is het beste.

Ternaire lithiumbatterijen zijn geschikter voor de volgende scenario's: frequent langeafstandsreizen, gebruikers in koude noordelijke regio's, en hun goede weerstand tegen lage temperaturen kan de angst voor een te kleine actieradius effectief verminderen; hoogwaardige modellen, zoals de Xiaomi SU7 Max, ondersteunen snelladen en kunnen in slechts 10 minuten tot 400 kilometer aan actieradius opladen; gebruikers die van plan zijn hun auto na ongeveer 3 jaar te vervangen, kunnen dankzij de langzamere afname van de levensduur van ternaire lithiumbatterijen een hogere restwaarde van hun gebruikte auto behouden.

Lithium-ijzerfosfaatbatterijen presteren beter in de volgende scenario's: dagelijks woon-werkverkeer in de stad, waarbij een actieradius van 300-500 kilometer ruim voldoende is en de aanschafkosten lager zijn; omgevingen met hoge temperaturen en hoge veiligheidseisen, zoals energieopslagsystemen, bussen, logistieke voertuigen, enz.; gebruikers die van plan zijn hun voertuig lange tijd te gebruiken, kunnen de kosten voor batterijvervanging effectief verlagen; voor gebruikers in warme zuidelijke regio's is het nadeel van lage temperaturen niet significant.

03 Technologie en beleid: Parallelle ontwikkeling van dubbele lijnen

Op beleidsniveau ondersteunt de energieopslagsector expliciet lithium-ijzerfosfaatbatterijen. Zo biedt Binnen-Mongolië een ontladingsvergoeding van 0,35 yuan/kWh en wordt verwacht dat lithium-ijzerfosfaatbatterijen in 2025 meer dan 86% van de nieuw geïnstalleerde energieopslagcapaciteit zullen uitmaken. In de sector van elektrische voertuigen heeft het gebruik van lithium-ijzerfosfaatbatterijen in modellen van de A-klasse en lager 89% bereikt en het marktaandeel blijft groeien.

Op het gebied van technologische ontwikkeling heeft lithiumijzerfosfaat een energiedichtheid bereikt die dicht bij die van ternair lithium ligt dankzij innovaties zoals een hoge spanningsdichtheid en blade-batterijen. Ternair lithium verbetert voortdurend de veiligheid en levensduur door technologieën zoals modificatie met quaternair lithium en optimalisatie van het batterijmanagementsysteem (BMS), terwijl de afhankelijkheid van kobalt afneemt.

Wat recycling betreft, heeft ternair lithium een ​​nat metallurgisch terugwinningspercentage van meer dan 95% dankzij de aanwezigheid van waardevolle metalen, wat resulteert in een hoge recyclingwaarde. Lithiumijzerfosfaat is geschikter voor cascade-gebruik. Wanneer de resterende capaciteit ≥ 70% is, kan de winst verviervoudigen en zijn de kosten voor droge terugwinning relatief laag.

04 Beslissingssuggestie: Kies de optimale oplossing indien nodig.

Voor individuele gebruikers, met name diegenen in noordelijke regio's of die lange afstanden afleggen, zijn ternaire lithiumbatterijen een betere keuze. Voor gebruikers in zuidelijke regio's of die hun voertuig voornamelijk voor woon-werkverkeer in stedelijke gebieden gebruiken, zijn lithium-ijzerfosfaatbatterijen een meer economische en praktische optie. Gebruikers met een beperkt budget en die van plan zijn hun voertuig langdurig te gebruiken, kunnen ook voor lithium-ijzerfosfaatbatterijen kiezen.

Wat de werking van voertuigen betreft, is het voor intensief gebruik, zoals bij taxi's en logistieke voertuigen, raadzaam om lithium-ijzerfosfaatbatterijen te gebruiken om de kosten voor batterijvervanging te verlagen. Hoogwaardige taxidiensten kunnen overwegen om ternaire lithiumbatterijen te gebruiken om de wachttijd voor het opladen te verkorten en de operationele efficiëntie te verbeteren.

Bij energieopslagprojecten zou prioriteit moeten worden gegeven aan het gebruik van lithium-ijzerfosfaatbatterijen, maar er moet wel aandacht worden besteed aan het vermijden van de bijbehorende risico's. Bij gebruik van ternaire lithiumbatterijen moet speciale aandacht worden besteed aan de betrouwbaarheid van het batterijbeheersysteem (BMS) om snelladen in omgevingen met hoge temperaturen te voorkomen. Lithium-ijzerfosfaatbatterijen moeten vóór het opladen worden voorverwarmd tot boven de 15 °C in een omgeving met lage temperaturen om de levensduur te verkorten.

05 Marktvooruitzicht: Dubbele technologie, een pad van complementaire co-existentie

In de toekomst zullen lithium-ijzerfosfaatbatterijen en ternaire lithiumbatterijen naast elkaar blijven bestaan. Lithium-ijzerfosfaatbatterijen domineren de energieopslag, de midden- en lagere segmenten van de automarkt en de zuidelijke markten vanwege hun voordelen op het gebied van veiligheid, lange levensduur en lage kosten. Ternaire lithiumbatterijen daarentegen, met hun hoge energiedichtheid en lage temperatuurbestendigheid, domineren de markt voor luxe auto's, de noordelijke markten en toepassingen voor lange afstanden.

De sleutel tot een goede keuze is het vaststellen van je kernbehoeften en het vinden van de beste balans tussen batterijduur, veiligheid en kosten.

Tegen de achtergrond van voortdurende innovatie in batterijtechnologie, professionele Batterijtestapparatuur is een cruciale schakel geworden in het waarborgen van de kwaliteit en prestaties van batterijen. Shenzhen Hongda New Energy Co., Ltd. is sterk betrokken bij het testen van batterijen en biedt uitgebreide testoplossingen aan batterijfabrikanten, bedrijven in de elektrische voertuigensector en systeemintegratoren voor energieopslag, waarmee de industrie de kwaliteit van batterijen kan controleren.

Shenzhen Hongda New Energy Co., Ltd. richt zich op het onderzoek naar en de productie van testapparatuur voor batterijen, waarmee het gehele testproces van batterijcellen tot batterijpakketten wordt bestreken en de veiligheid en betrouwbaarheid van batterijen wordt gewaarborgd.