Gennembrud i USA-baseret lithium-jernfosfat-batteriteknologi: Energitæthed svarende til ternære lithium-batterier

For nylig viser de seneste nyheder fra det amerikanske batterifirma ONE, at det har udviklet et lithiumjernfosfatbatteri med en vægt og energitæthed svarende til ternære lithiumbatterier. ONEs lithiumjernfosfatbatteri sættes dog først i produktion i slutningen af ​​2024.

Navnet på dette batteriprodukt er Aries II, og batteripakkens opladede kapacitet er 71.5-kilowatttimer. Dens cellers vægtenergitæthed når 162 Wh/kg, hvilket giver en vægtenergitæthed på 160,7 Wh/kg på batteripakkens niveau.
Energitæthed er en vigtig indikator for batteriets ydeevne, som er den gennemsnitlige enhedsvolumen eller masse af elektrisk energi frigivet af et batteri.
På grund af det faktum, at rækkevidden af ​​nye energikøretøjer hovedsageligt afhænger af den tilgængelige elektricitet og det samlede energiforbrug for køretøjer (rækkeviddekapacitet=tilgængeligt el-/energiforbrug), bestemmes den maksimale enkeltrækkevidde for nye energikøretøjer hovedsageligt af batteriets energitæthed, forudsat at det samme energiforbrug forbliver uændret, og batteripakkens volumen og vægt forbliver strengt begrænset.

Så hvad er den globale position for energitætheden af ​​ONEs batteripakke?

Ifølge en global liste over batteripakker med den højeste og laveste energitæthed produceret af Battery Design, kommer lederen fra NIO Motors i Kina. Batteripakken til den kommende installation af NIO ET7 har en kapacitet på 150-kilowatttimer, en vægt på 575 kilogram (1268 pund) og en energitæthed på 260,9 Wh/kg. Ifølge brugermanualen fra NIO Automotive bruger dette batteri en ternær positiv elektrode med høj nikkel og en halvfast elektrolyt.

Dernæst er Kirin-batteriet fra Ningde-æraen, som bruger et ternært positivt elektrodemateriale med høj nikkel og har en maksimal vægtenergitæthed på 255Wh/kg.
Vægtens energitæthed for 82 kWh-batteripakken på Tesla Model 3 og Model Y er 171 Wh/kg ved brug af ternære cylindriske lithium-ion-batterier leveret af Panasonic fra Japan. Porsche Taycan 2019 Turbo S-derivatet har en 93.4-kilowatt-timers batteripakke, der vejer 630 kilogram (1389 pounds), og bruger et ternært lithium-softpack-batteri leveret af LG New Energy fra Sydkorea. Batteripakken har en vægt og energitæthed på 148,3 Wh/kg.

Til BYDs bladbatterier bruger de også et lithiumjernfosfatmaterialesystem. BYD Han EV har en batteripakkekapacitet på 85,4 kilowatt og vejer 592 kilogram (1305 pund). På batteripakkens niveau er vægtens energitæthed 144,2 Wh/kg.
BYDs Dolphins har to batteripakker at vælge imellem. Den maksimale ladning er 44,9 grader med en masse på 308,6 kg eller 680 lb og en vægtenergitæthed på 145,5 Wh/kg. Batteripakken med tætninger har en højere vægt og energitæthed. Dens CTB-struktur gør det muligt for batteripakken at veje 558 kilogram (1230,2 pund), have en kapacitet på 82.{11}}kilowatttimer og have en vægtenergitæthed på 148 Wh/kg.
Det kan ses, at sammenlignet med BYDs lithiumjernfosfatbladsbatteri, har ONEs batteriprodukter endda flere fordele. En anførte også, at sammenlignet med ternære lithium-batterier er Aries II-batterier 25 procent billigere i omkostninger og har længere batterilevetid.
Batteripakkerne produceret af ONE vil dog først blive sat i produktion i slutningen af ​​2024. Der er på nuværende tidspunkt ingen nyheder, der indikerer, hvilket bilfirmas model der bliver udstyret med dette batteri. Den eneste virksomhed, der er informeret om, at de vil bruge ET produkt, er Bollinger, en ny bilstyrke i USA, men virksomheden vil bruge Aries-batteriprodukter i stedet for Aries II.

Ifølge rapporter er Aries-batterier velegnede til niveau 3 til niveau 6 lastbiler med 3000 battericyklusser, mens Aries II er velegnet til personbiler og lette lastbiler, men dens holdbarhed er blevet reduceret med 33,3 procent med 2000 cyklusser.
Dog ligger ONEs fordel i forhold til sine konkurrenter i lokaliseret produktion. Dette vil gøre enhver bil, der bruger sit produkt og overholder Inflation Reduction Act (IRA), berettiget til fuld skattefradrag. Derudover er det også sit eget batterifirma i USA.
Det er underforstået, at ONE vil producere disse lithiumjernfosfatbatterier i Van Buren Town, Michigan, nær Fords, General Motors og Stratus' bilfabrikker.

ONE-virksomheden kan virke ukendt, men i virkeligheden har den et stort potentiale. I juli 2020 grundlagde tidligere ingeniør Ijaz fra det konkursramte A123 batteriselskab i USA dette energiselskab kaldet "Our Next Energy". Næsten en sjettedel af Ones 315 ansatte er tidligere ansatte i A123, inklusive Chief Operating Officer.
Ijaz' mål er at drive en virksomhed, der fokuserer på lithiumjernfosfatbatterier, og derved adressere de tre store forhindringer for storstilet brug af elektriske køretøjer i USA: kilometerangst, batterisikkerhedsproblemer og manglen på batterigiganter at konkurrere med Ningde Times, LG og Panasonic.
I øjeblikket har One rejst $355 millioner fra investorer, herunder Bill Gates' Breakthrough Energy Ventures, BMW Ventures og Franklin Templeton, med en virksomhedsvurdering på $1,2 milliarder. Sidste efterår bevilgede Michigan-regeringen én virksomhed mindst 220 millioner dollars i kontanter og skattelettelser til at bygge en batteriproduktionsfabrik på 1,6 milliarder dollar beliggende i forstaden til Detroit, med planer om at starte produktionen i 2024.