Nu för tiden har bra elbilar redan tillräckligt med räckvidd för de flesta, men de är fortfarande mycket dyrare än sina motsvarigheter från ICE (Internal Combustion Engine). Det är därför LFP (LiFePO4) och CTP (cell-to-pack) är extremt viktiga tekniker för att göra elbilar mainstream. Biltillverkare som inte planerar att använda dessa två tekniker så snart som möjligt menar inte allvar med att massproducera elbilar. Till exempel planerar Stellantis att börja använda CTP-paket med LFP-celler först 2024...
LFP är en koboltfri batterikemi som i kombination med enkla CTP-batterier äntligen kan få elbilar att konkurrera med ICE-bilar på pris och tillgänglighet.
Även om energitätheten inte är stor på cellnivå, kan LFP på batteripaketnivå konkurrera med andra kemier. Eftersom LFP är en mycket säker batterikemi och celler inte brinner eller exploderar även om de punkteras, kräver batteripaket inte mycket skyddsutrustning. Därför är LFP-batteripaket extremt enkla att montera och kan anta en modulfri CTP-konfiguration.
När det gäller vanliga NCA- och NCM-celler är de mer energitäta, men är inte särskilt säkra. Batteripaket tillverkade med dessa celler kräver moduler och metallplattor för att fungera som brandväggar om en cell brinner eller exploderar.
Sammanfattningsvis, med supersäkra LFP-batterier är förhållandena VCTP (volumetrisk cell-till-pack) och GCTP (gravimetrisk cell-till-pack) mycket högre. Låt oss se några genomsnittliga siffror.
LFP-batteripaket
NCM/NCA-batteripaket
VCTP-förhållandet talar om för oss hur mycket av batteripaketets volym som motsvarar aktivt material - som faktiskt lagrar energi (celler). Resten av volymen är från det passiva material som används för att montera och skydda cellerna (fodral, moduler, kablar, sensorer, BMS, TMS, etc).
GCTP-förhållandet talar om för oss hur mycket av batteripaketets vikt som motsvarar aktivt material - som faktiskt lagrar energi (celler). Resten av vikten kommer från det passiva material som används för att montera och skydda cellerna (fodral, moduler, kablar, sensorer, BMS, TMS, etc).
Som du kan se är inte bara NCA- och NCM-cellerna i sig dyrare än LFP, deras batteripaket är också mycket mer komplexa och kräver dyrt material för att göra dem något säkra. Endast cirka 45 % av volymen används av aktivt material (celler), vilket innebär att det passiva material som krävs för att montera och skydda cellerna tar det mesta av utrymmet.
Nedan kan du se den enkelhet som BYD uppnådde 2020 genom att ta bort moduler med introduktionen av dess Blade-batteri som följer en CTP-konfiguration.
BYD-batteripaketets utveckling
Vi går vidare, låt oss se vilken typ av energitäthet viktiga battericellstillverkare förväntar sig att snart uppnå med LFP-battericeller.
SVOLT
SVOLT förväntar sig att öka energitätheten hos LFP-celler genom att lägga till mer kisel till grafitanoderna.
Guoxuan
Guoxuan förväntar sig att öka energitätheten hos LFP-celler genom att ersätta grafit med kisel i anoderna.
CATL
Till 2023 räknar CATL med att introducera LxFP-batterikemin, som förmodligen är högspänningsversionen av LFP (LMFP/LFMP) som jag har skrivit om i några år.
CATL batteri färdplan
Vid det här laget vet du förmodligen att BYD Blade-batteriet är min favoritbatteridesign. Jag ryser varje gång jag ser en video där Sandy Munro river ner ett batteripaket från äldre biltillverkare. Det finns så mycket skräp där inne som skulle kunna undvikas med ett enkelt CTP-batteri tillverkat med LFP-celler. Föreställ dig hur enkla och snabba produktionslinjerna kan vara som monterar CTP-batterier.
När BYD Blade-batteriet släpptes första gången 2020 uppnåddes en energitäthet på 166 Wh/kg på cellnivå och 140 Wh/kg på packnivå. Men LFP-kemin har förbättrats sedan dess och jag undrar hur energität den andra generationen kommer att vara. Om BYD når 200 Wh/kg på cellnivå kan Blade-batteripaketet nå 170-180 Wh/kg.
Jag kommer att bli besviken om BYD nästa år inte använder kisel som anoder för snabbare laddning och når minst 170 Wh/kg på packnivå.
Den nära förestående ankomsten av BYD e-platform 3.0 är ett bra tillfälle att introducera den andra generationen av Blade-batterier. Jag är nyfiken på att veta energitätheten för batteripaketet som används i den kommande BYD Dolphin.
BYD e-Platform 3.0
