Όλα τα ηλεκτρικά έχουν μπαταρίες λιθίου. Όμως δεν είναι ίδιες. Η μεγαλύτερη διαφορά υπάρχει ανάμεσα στις μπαταρίες LFP (φωσφορικού σιδήρου) και NMC (κοβαλτίου νικελίου μαγγανίου).
Οι NMC είναι ακριβότερες 20% γιατί αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια και είναι πιο ελαφριές. Επίσης φορτίζουν γρηγορότερα σε ρεύμα DC.
Οι LFP είναι πιο βαριές, αλλά ανθεκτικές. Τις φορτίζεις 3 φορές περισσότερο. Στο κρύο όμως αντέχουν λιγότερο.
autotriti team
Ψηφιακή Έκθεση: «Τώρα που τα Ηλεκτρικά γίνονται φθηνότερα από τα βενζινοκίνητα...»
Μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων: LFP (LiFePO4) Vs NMC
Στην αγορά των ηλεκτρικών αυτοκινήτων οι μπαταρίες αποτελούνται από διαφορετικά χημικά στοιχεία. Όλα ανήκουν στην μεγάλη «ομπρέλα» των ιόντων λιθίου, όμως η διαφορετική σύσταση ανά μπαταρία δημιουργεί δύο μεγάλες οικογένειες-τεχνολογίες κατασκευής:
- Οι LFP ή LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate) που αποτελούνται από φωσφορικό σίδηρο λιθίου.
- Οι NMC (Nickel Manganese Cobalt) που αποτελούνται από νικέλιο, μαγγάνιο και κοβάλτιο.
Οι NMC μπαταρίες είναι περίπου 20% ακριβότερες στο να τις φτιάξεις, σε σχέση με τις LFP
Οι χημικές ουσίες κατασκευής των NMC μπαταριών δεν βρίσκονται σε μεγάλη αφθονία σε σχέση με τα φωσφορικά άλατα και το σίδηρο που συναντάμε στις LFP συστοιχίες μπαταριών. Κάπως έτσι, οι NMC μπαταρίες είναι ακριβότερες (περίπου 20%) στην κατασκευή-παραγωγή τους σε σχέση με τις LFP που τις βλέπουμε σε πιο φθηνά ηλεκτρικά αυτοκίνητα, όπως το νέο Citroen e-C3.
Μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα έχουν οι NMC, αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια στο ίδιο βάρος με τις LFP
Το μικρότερο κόστος των LFP μπαταριών συνεπάγεται πιο εύκολη και φθηνή κατασκευή, όμως σημαίνει και μικρότερη ενεργειακή πυκνότητα. Έχουμε πει ξανά στο παρελθόν πως όσο μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα έχει μία μπαταρία, τόσο πιο αποδοτική είναι.Στην περίπτωση των NMC μπαταριών αποθηκεύεται περισσότερη ενέργεια σε μικρότερο βάρος. Για αυτό και κατά κανόνα οι LFP μπαταρίες είναι βαρύτερες, καθώς χρειάζονται μεγαλύτερη μάζα/βάρος για να «ισοφαρίσουν» τις κιλοβατώρες μίας NMC μπαταρίες. Για αυτό και μοντέλα με μπαταρία άνω των 70 kWh και μεγάλη πραγματική αυτονομία (π.χ. Ford Explorer) επιλέγουν τη συγκεκριμένη τεχνολογία κατασκευής.
Για να μιλήσουμε με αριθμούς:
- Οι NMC μπαταρίες έχουν ενεργειακή πυκνότητα 150-200 Wh/κιλό
- Το αντίστοιχο νούμερο στις LFP είναι 90-120 Wh/κιλό
- Οι μπαταρίες NMC έχουν ονομαστική τάση 3,6V
- Στις LFP μπαταρίες η τάση είναι 3,2-3,3V
Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής οι LFP, τις φορτίζεις έως 3 φορές περισσότερο
Ένα χαρακτηριστικό που διακρίνει τις LFP και τις NMC μπαταρίες έχει να κάνει με την διάρκεια ζωής τους, το περίφημο degration (υποβάθμιση χωρητικότητας). Στη συγκεκριμένη παράμετρο πλεονεκτούν οι LFP. Μπαταρίες με τέτοια χημική σύσταση αντέχουν από 2.500 έως και 9.000 κύκλους φόρτισης. Από την άλλη πλευρά, στις μπαταρίες NMC οι κύκλοι φόρτισης είναι γύρω στους 1.000-3.000, δηλαδή μέχρι και 3 φορές λιγότεροι.
Φορτίζουν πιο γρήγορα σε ταχυφορτιστές DC οι NMC μπαταρίες
Ένας από τους λόγους που μειώνεται η διάρκεια ζωής μίας μπαταρίας είναι η πολύ συχνή φόρτιση σε ταχυφορτιστές DC συνεχούς (άμεσου) ρεύματος. Οι μπαταρίες NMC φορτίζουν πιο γρήγορα σε σχέση με τις LFP (π.χ. 200 kW και πάνω). Για να έχουμε ένα μέτρο σύγκρισης, το BYD Dolphin με μπαταρία LFP (60,4 kWh) έχει μέγιστη ισχύ φόρτισης τα 88 kW, ενώ το Hyundai Inster φτάνει τα 120 kW παρότι έχει μικρότερη μπαταρία (NMC των 49 kWh).Οι LFP δεν κινδυνεύουν από υπερθέρμανση, οι NMC παραμένουν αποδοτικές σε πιο χαμηλές θερμοκρασίες (κρύο)
Τέλος, ένα χαρακτηριστικό που έχει ενδιαφέρον σε σχέση με τις δύο τεχνολογίες αφορά την λειτουργία-αποδοτικότητά τους σε σχέση με τις εξωτερικές θερμοκρασίες. Λόγω της πιο ανθεκτικής φύσης τους, οι LFP μπαταρίες φημίζονται για την αποτελεσματικότητά τους σε πιο υψηλές θερμοκρασίες. Μία LFP μπαταρία δεν κινδυνεύει από υπερθέρμανση. Στον αντίποδα, σε χαμηλές θερμοκρασίες (κρύο) ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο με μπαταρία NMC φορτίζει σε πιο γρήγορους χρόνους φόρτισης και έχει γενικότερα μεγαλύτερη αποδοτικότητα.Αναλυτικά τα χαρακτηριστικά & τα πλεονεκτήματα των LFP και NMC μπαταριών
| Τεχνολογία μπαταρίας | LFP (Λιθίου Φωσφορικού Σιδήρου) | NMC (Νικέλιο, Μαγγάνιο, Κοβάλτιο) |
|---|---|---|
| Πλεονεκτήματα | 1. Φθηνότερη σε κατασκευή (-20% κάτω το κόστος της) | 1. Μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα (σε μικρότερο όγκο αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια) |
| 2. Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής (έως 3 φορές περισσότεροι κύκλοι φόρτισης | 2. Φορτίζουν σε μεγαλύτερη ταχύτητα σε ταχυφορτιστές (DC) | |
| 3. Μεγαλύτερη ανθεκτικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες | 3. Μεγαλύτερη αποδοτικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες |
