Lithium battery using

Análisis del Impacto de la Densidad de Compactación en el Rendimiento de las Baterías de Litio

"La batería de la hoja BYD ha sacado a LiFePO4 de la marginación con sus propios esfuerzos".

Hace unos días, en el Foro Chongqing Automotriz de China de 2021, Wang Chuanfu expresó las opiniones anteriores en su discurso. Detrás de las palabras, aunque no descarta su intención de generar impulso para sus propios productos, la capacidad actual de producción de baterías de la planta de BYD en Chongqing Bishan ha alcanzado los 20GWh y alcanzará los 35GWh a finales de año.

Pero lo que se refleja más es que la batería LiFePO4 que siempre ha sido etiquetada como “de gama baja” se ha convertido en la “pastelería dulce” de toda la nueva industria energética, e incluso tiene una postura de recién llegados. En mayo pasado, la producción superó una vez a la batería ternaria de litio.

Además de BYD, los sucesivos respaldos de Tesla, Xiaopeng, Weilai y otras compañías automotrices también han promovido el uso de baterías LiFePO4 con mayor rapidez. No hace mucho, según noticias relevantes, el gigante tecnológico Apple, que está decidido a construir un automóvil, está negociando con CATL y BYD el suministro de baterías para proyectos de vehículos eléctricos.

En cuanto al tipo de batería, también suele utilizar baterías LiFePO4. Aunque en términos de progreso, las negociaciones aún se encuentran en una etapa temprana y aún es incierto si finalmente se llegará a un acuerdo. Pero por las ventajas de las baterías LiFePO4, Apple obviamente también las valora. Detrás de esa elección, refleja cada vez más el resultado de una compensación.

El regreso de las baterías LiFePO4 también significa que, hasta cierto punto, el conocimiento de los productos de vehículos eléctricos puros de la principal marca de nueva energía se mejora gradualmente.

Hay que admitir que es un hecho indiscutible que las baterías LiFePO4 vuelven a situarse en el “centro del escenario” en la industria del automóvil de nueva energía.

Y recientemente, de acuerdo con la Power Battery Industry Innovation Alliance, que publicó los datos mensuales de las baterías de energía para mayo de 2021, la producción de las baterías LiFePO4 alcanzó los 8,8 GWh, lo que representa el 63,6% de la producción total, un aumento del 317,3% interanual. De enero a mayo de este año, la producción acumulada de baterías LiFePO4 alcanzó los 29,9GWh, lo que representa el 50,3% de la producción total, un aumento acumulado del 360,7% interanual.

A finales de 2020, la producción de baterías ternarias de litio y baterías LiFePO4 representó el 58,1% y el 41,4%, respectivamente. Hoy en día, las baterías LiFePO4 han logrado adelantarse con éxito, ocupando una proporción mayor.

A juzgar por los últimos datos de carga, en mayo, la capacidad instalada total de las baterías LiFePO4 fue de 4,5GWh, un aumento interanual del 458,6% y un aumento intermensual del 40,9%. La brecha con las baterías ternarias de litio también se está reduciendo. De enero a mayo de este año, el volumen de carga de LiFePO4 ascendió a 17,1GWh, lo que representa el 41,3% del volumen de carga total, un aumento acumulado del 456,6% interanual.

El salto sustancial refleja las grandes ventas de algunos modelos equipados con esta batería. Tome el Tesla Model 3 doméstico como ejemplo. La versión de duración estándar de la batería utiliza la batería LiFePO4 proporcionada por la era Ningde. Además, se dice que el Modelo Y equipado con baterías LiFePO4 también está en línea y se reunirá con los consumidores finales en julio.

Hasta ahora, después de excluir la versión de larga duración y la versión de rendimiento de la batería ternaria de litio proporcionada por LG Chem, las ventas de estos 2 modelos agregados aún pueden superar fácilmente las 10,000 en el mercado chino.

La versión Xiaopeng P7 LiFePO4, desde su lanzamiento en marzo de este año, también ha disfrutado de una fuerte demanda del mercado. La entrega del modelo comenzó en mayo. En el primer mes, el volumen de entrega mensual general del P7 rompió el récord histórico, que fue un aumento del 27% con respecto al mes anterior. En otras palabras, la batería LiFePO4 se ha convertido en el “antídoto” para el cambio cuantitativo de Xiaopeng P7.

Su CEO, He Xiaopeng, también declaró en la conferencia telefónica después del informe financiero del primer trimestre: “Cada vez somos más capaces de ver que la demanda de baterías LiFePO4 para los modelos G3 y P7 está aumentando rápidamente. Estamos trabajando arduamente para aumentar la capacidad de producción de los proveedores de LiFePO4 en el segundo y tercer trimestre. Y esperamos satisfacer la demanda de producción de LiFePO4 hasta cierto punto en el tercer trimestre. A largo plazo, se confía bastante en que la proporción de LiFePO4 seguirá aumentando y el beneficio bruto también aumentará “.

En cuanto a BYD, gracias a la “batería blade”, después de entrar en 2021, ya sea en el mercado eléctrico puro o en el mercado híbrido enchufable, el nivel de ventas ha avanzado de forma muy evidente. En cuanto a Weilai, aunque no ha anunciado oficialmente que lanzará una versión LiFePO4 de modelos relacionados, según noticias relacionadas, también ha solicitado una sorprendente tecnología patentada.

En general, se trata de combinar la batería LFP LiFePO4 con la batería de litio ternaria NCM en proporción para hacer un juego completo de paquetes de baterías con sistemas duales.

car lithium battery

La afluencia de las empresas de automóviles antes mencionadas sin duda ha elevado la importancia de las baterías LiFePO4 a una posición sin precedentes. En cuanto a la esencia que se refleja detrás del fenómeno, con el avance continuo de la ciencia y la tecnología, las deficiencias del presente se debilitan gradualmente y las ventajas se ampliarán de inmediato.

Durante mucho tiempo en el pasado, el debate sobre la batería de litio ternaria o la batería LiFePO4, cuál es mejor y cuál es más adecuada para el desarrollo actual y la iteración de vehículos eléctricos, nunca ha disminuido. El rendimiento de los dos en términos de costo de fabricación, rendimiento de seguridad, rendimiento de resistencia integral, densidad de energía, etc., está siendo evaluado directamente por el mundo exterior. La disputa de rutas entre las dos partes se ha vuelto cada vez más intensa.

Sin embargo, desde el año pasado, la situación ha comenzado a revertirse silenciosamente. Después de ingresar a 2021, el patrón general se ha vuelto cada vez más claro. Según el último informe de investigación publicado por CICC, se espera que la tasa de penetración real final de las baterías LiFePO4 alcance el 45% -50%, lo que significa que compartirá casi de manera uniforme todo el mercado con las baterías ternarias de litio.

Desde la perspectiva de sus respectivas características, la batería de litio ternaria es adecuada para usuarios con diversos entornos de vehículos y tiene un mejor rendimiento de resistencia a bajas temperaturas que LiFePO4. Al mismo tiempo, tiene una mayor duración de la batería. Por lo tanto, es más adecuado para los propietarios de automóviles que necesitan un largo alcance, lo que garantiza un rendimiento más fuerte y una experiencia de automóvil más conveniente. En el mismo rango de crucero, en comparación con LiFePO4, la batería de litio ternaria tiene una densidad de energía más alta. Por lo tanto, el peso del vehículo es más liviano y el rendimiento de peso, potencia y experiencia de conducción más livianos es mejor.

La batería LiFePO4 tiene las siguientes características:

  • larga vida útil de la batería
  • mejor estabilidad y durabilidad
  • mayor tiempo de uso
  • mayor seguridad intrínseca
  • resistencia a altas temperaturas
  • El rendimiento de la batería no se ve afectado por entornos de alta temperatura.
  • Más importante aún, también es el punto más importante para todas las empresas de automóviles: el costo es relativamente menor.

Por lo tanto, no es difícil encontrar que las ventajas y desventajas de los dos tipos de baterías mencionados anteriormente pueden realmente formar un buen complemento en el mercado de terminales. Para muchas compañías de automóviles de nueva energía, las baterías LiFePO4 más baratas y duraderas se utilizan principalmente en modelos de nivel de entrada. Las baterías ternarias de litio de mayor densidad, mayor alcance y más caras se utilizan en los principales modelos de ventas y de gama alta.

Con la mejora gradual de la cognición, explica por qué hace unos años, cuando la ansiedad por el kilometraje era el mayor dolor de toda la industria, las baterías LiFePO4 no podían satisfacer las necesidades del automóvil de la mayoría de los usuarios debido a la baja densidad de energía y la duración insuficiente de la batería. Por lo tanto, la batería ternaria de litio no tiene muchos accidentes y se ha convertido en la corriente principal absoluta.

En la actualidad, con el avance de la densidad de energía y la tecnología de fabricación, la resistencia de los vehículos eléctricos convencionales generalmente ha alcanzado los 500-600 km. La obsesión de los usuarios ha quedado básicamente satisfecha, y la seguridad y estabilidad del sistema de baterías han resurgido como preocupación de todos, ocupando una porción mayor. Sin embargo, las baterías LiFePO4, con sus características intrínsecas que cumplen las condiciones de arranque mencionadas anteriormente, han comenzado a tener una proporción creciente.

Al mismo tiempo, de cara al mercado de materias primas, los precios de algunos metales raros en baterías ternarias de litio han fluctuado ampliamente. Además, con el fin de buscar un mayor grado de cambio cuantitativo, diversas empresas automotrices intentan reducir costos con el fin de lograr el propósito de penetración del producto y enfrentar más consumidores potenciales. En este contexto, se ha destacado la ventaja rentable de las baterías LiFePO4.

“En el momento adecuado, nos hemos puesto al día con el entorno adecuado y tenemos una demanda de terminales real”. Esta frase ya ha explicado por qué las baterías LiFePO4 pueden volver a la corriente principal. En este sector, los 2 gigantes de las baterías de potencia Ningde Times y BYD, sin duda alguna, se convierten en los mejores entre ellos y tienen la mayor cantidad de “pasteles”.

Sin embargo, la capacidad instalada total de las baterías de energía LiFePO4 en 2020 es de 23,2 GWh. Entre ellos, CATL recibió 13,68GWh, con una participación de mercado del 58,9%, ocupando una ventaja absoluta. El suministro de las principales compañías automotrices como Tesla, Xiaopeng y Weilai mencionadas en el artículo es realizado por ellos. A juzgar por los informes financieros relevantes publicados, las baterías LiFePO4 se han convertido en un nuevo punto de crecimiento para la era Ningde para lograr una mayor rentabilidad.

Si bien lleva muchos años estudiando la batería LiFePO4, y siempre la ha tomado como principal vía técnica, la “batería blade” lanzada por BYD en este momento todavía se basa en la autoproducción y el autoabastecimiento como modelo fijo. . Todavía no ha logrado un suministro externo a gran escala.

Las ventas y las audiencias limitadas de los modelos relacionados que lanzó, así como los problemas con la planificación de la capacidad de la batería, han limitado la posibilidad de lograr mayores avances en la capacidad instalada. En la confrontación directa con la era Ningde, nunca ocupó demasiada ventaja. Como dijo Wang Chuanfu al comienzo del artículo, es BYD el que ha vuelto a despertar la atención del mercado hacia las baterías de fosfato de hierro y litio, y la era de Ningde, sin duda, obtendrá más dividendos de ello.

En cuanto al final del artículo, sigo haciéndome una pregunta: la salida supera la batería de litio ternaria, ¿realmente gana la batería de fosfato de hierro y litio? A partir de esto, todavía quiero decir que con la ayuda de varias compañías de automóviles y el aumento de la capacidad instalada, las baterías LiFePO4 han logrado una cierta victoria temporalmente.

Sin embargo, siempre es inevitable que la densidad de energía del LiFePO4 individual esté cerca del límite teórico, y la posterior reducción del costo de la batería solo puede depender de la disminución del precio unitario de las materias primas y del efecto de escala. En lo que respecta al status quo, el costo de las baterías LiFePO4 incluso tiene una ligera tendencia al alza.

Además, si se alarga el eje del tiempo, respecto al primero que ya ha enfrentado cuellos de botella técnicos, con la continua reducción de costes de la batería ternaria de litio y la autoinnovación del nivel técnico, mantendrá una abrumadora ventaja y volverá a ocupar una posición de liderazgo absoluta.

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