Läpimurto yhdysvaltalaisissa litium-rautafosfaattiakkuteknologiassa: energiatiheys, joka on samanlainen kuin kolmikomponenttisissa litiumakuissa

Äskettäin amerikkalaisen akkuyhtiön ONEen viimeisimmät uutiset osoittavat, että se on kehittänyt litiumrautafosfaattiakun, jonka paino ja energiatiheys ovat samankaltaisia ​​kuin kolmiosaisten litiumakkujen. ONEn litium-rautafosfaattiakku otetaan tuotantoon kuitenkin vasta vuoden 2024 lopussa.

Tämän akkutuotteen nimi on Aries II, ja akun kapasiteetti on 71.{1}}kilowattituntia. Sen kennojen painoenergiatiheys on 162 Wh/kg, mikä tarkoittaa painoenergiatiheyttä 160,7 Wh/kg akun tasolla.
Energiatiheys on tärkeä akun suorituskyvyn indikaattori, joka on akun vapauttaman sähköenergian keskimääräinen yksikkötilavuus tai massa.
Koska uusien energiaajoneuvojen valikoima riippuu pääasiassa käytettävissä olevasta sähköstä ja ajoneuvon kokonaisenergiankulutuksesta (kantamaa{0}}käytettävissä oleva sähkö/energiankulutus), uusien energiaajoneuvojen enimmäisajomatka määräytyy pääasiassa akun energiatiheys edellyttäen, että sama energiankulutus pysyy ennallaan ja akun tilavuus ja paino ovat tiukasti rajoitettuja.

Joten mikä on ONE:n akun energiatiheyden globaali sijainti?

Battery Designin tuottaman suurimman ja pienimmän energiatiheyden omaavien akkupakettien maailmanlaajuisen luettelon mukaan johtavan aseman tulee NIO Motorsilta Kiinasta. NIO ET7:n tulevaa asennusta varten olevan akun kapasiteetti on 150-kilowattituntia, paino 575 kilogrammaa (1268 paunaa) ja energiatiheys 260,9 Wh/kg. NIO Automotiven käyttöohjeen mukaan tämä akku käyttää korkean nikkelin positiivista kolmiosaista elektrodia ja puolikiinteää elektrolyyttiä.

Seuraavana on Ningden aikakauden Kirin-akku, joka käyttää runsaasti nikkeliä sisältävää kolmipositiivista elektrodimateriaalia ja jonka enimmäispainon energiatiheys on 255 Wh/kg.
Tesla Model 3:n ja Model Y:n 82 kWh:n akkuyksikön painon energiatiheys on 171 Wh/kg, kun käytetään Panasonicin Japanista toimittamia kolminkertaisia ​​sylinterimäisiä litiumioniakkuja. Porsche Taycan 2019 Turbo S -johdannaisessa on 934-kilowattitunnin akku, joka painaa 630 kilogrammaa (1389 paunaa), ja se käyttää kolmikomponenttista litiumakkua, jonka toimittaa LG New Energy Etelä-Koreasta. Akun paino ja energiatiheys on 148,3 Wh/kg.

BYD:n teräakkuissa käytetään myös litiumrautafosfaattimateriaalijärjestelmää. BYD Han EV:n akun kapasiteetti on 85,4 kilowattia ja se painaa 592 kilogrammaa (1305 puntaa). Akkutasolla painon energiatiheys on 144,2 Wh/kg.
BYD's Dolphinsissa on kaksi akkua, joista valita. Suurin lataus on 44,9 astetta, massa 308,6 kg tai 680 lb ja painon energiatiheys 145,5 Wh/kg. Tiivisteiden akkupaketilla on suurempi paino ja energiatiheys. Sen CTB-rakenteen ansiosta akku voi painaa 558 kiloa (1230,2 paunaa), sen kapasiteetti on 82.{11}}kilowattituntia ja painon energiatiheys 148 Wh/kg.
Voidaan nähdä, että BYD:n litiumrautafosfaattiteräakkuun verrattuna ONEn akkutuotteissa on jopa enemmän etuja. Eräässä todettiin myös, että kolmikomponenttisiin litiumakkuihin verrattuna Aries II -akut ovat 25 prosenttia halvempia ja niiden akun käyttöikä on pidempi.
ONEen valmistamat akkupaketit tulevat kuitenkin tuotantoon vasta vuoden 2024 lopussa. Tällä hetkellä ei ole tietoa, minkä autoyhtiön malliin tällä akulla varustetaan. Ainoa yritys, jolle on ilmoitettu käyttävänsä YHTÄ tuotetta, on Bollinger, uusi autoteollisuus Yhdysvalloissa, mutta yritys käyttää Ariesin akkutuotteita Aries II:n sijaan.

Raporttien mukaan Aries-akut sopivat tason 3-6 kuorma-autoihin, joissa on 3000 akkujaksoa, kun taas Aries II sopii henkilöautoihin ja kevyisiin kuorma-autoihin, mutta sen kestävyys on heikentynyt 33,3 prosenttia 2000 jaksolla.
ONEen etu kilpailijoihin nähden on kuitenkin paikallisessa tuotannossa. Tämä tekee kaikista autoista, jotka käyttävät sen tuotetta ja ovat Inflation Reduction Actin (IRA) mukaisia, oikeutettuja täyden verohyvityksen piiriin. Lisäksi se on myös oma akkuyhtiö Yhdysvalloissa.
On selvää, että ONE valmistaa näitä litiumrautafosfaattiakkuja Van Buren Townissa, Michiganissa, lähellä Fordin, General Motorsin ja Stratuksen autotehtaita.

YKSI yritys saattaa tuntua tuntemattomalta, mutta todellisuudessa sillä on paljon potentiaalia. Heinäkuussa 2020 konkurssiin menneen A123-akkuyhtiön entinen insinööri Ijaz Yhdysvalloissa perusti tämän energiayhtiön nimeltä "Our Next Energy". Lähes kuudesosa Onen 315 työntekijästä on A123:n entisiä työntekijöitä, mukaan lukien operatiivinen johtaja.
Ijazin tavoitteena on harjoittaa litiumrautafosfaattiakkuihin keskittyvää yritystä, mikä ratkaisee kolme suurta estettä sähköajoneuvojen laajamittaiselle käytölle Yhdysvalloissa: mittarilukema, akkujen turvallisuusongelmat ja akkujättiläisten puute kilpailla. Ningde Times, LG ja Panasonic.
Tällä hetkellä One on kerännyt 355 miljoonaa dollaria sijoittajilta, mukaan lukien Bill Gatesin Breakthrough Energy Ventures, BMW Ventures ja Franklin Templeton, joiden yrityksen arvo on 1,2 miljardia dollaria. Viime syksynä Michiganin hallitus myönsi yhdelle yritykselle vähintään 220 miljoonaa dollaria käteistä ja verohelpotuksia 1,6 miljardin dollarin akkutehtaan rakentamiseksi Detroitin esikaupunkiin, ja sen on tarkoitus aloittaa tuotanto vuonna 2024.