01 – Лити төмрийн фосфатын хэмжээ өсөх хандлагатай байна

Лити батерей нь жижиг хэмжээтэй, хөнгөн жинтэй, хурдан цэнэглэгддэг, бат бөх чанар сайтай давуу талуудтай. Үүнийг гар утасны батерей болон автомашины батерейгаас харж болно. Эдгээрээс литийн төмрийн фосфатын батерей болон гурвалсан материалын батерей нь одоогоор литийн батерейны хоёр гол салбар юм.

Аюулгүй байдлын шаардлагын үүднээс суудлын автомашин болон тусгай зориулалтын тээврийн хэрэгслийн салбарт хямд өртөгтэй, харьцангуй илүү боловсронгуй, аюулгүй бүтээгдэхүүний технологи бүхий литийн төмрийн фосфатын цахилгаан батерейг илүү өндөр түвшинд ашиглаж байна. Өндөр өвөрмөц энерги бүхий гурвалсан литийн батерейг суудлын автомашины салбарт өргөн ашиглаж байна. Шинээр гарсан зарлалуудад суудлын автомашины салбарт литийн төмрийн фосфатын батерейны эзлэх хувь өмнөх 20%-иас бага байсан бол 30% орчим болж өссөн байна.

Лити төмрийн фосфат (LiFePO4) нь лити-ион батерейны түгээмэл хэрэглэгддэг катодын материалуудын нэг юм. Энэ нь дулааны тогтвортой байдал сайтай, чийг шингээлт багатай, бүрэн цэнэглэгдсэн төлөвт цэнэгийн цэнэг алдалтын мөчлөгийн маш сайн гүйцэтгэлтэй. Энэ нь цахилгаан болон эрчим хүч хадгалах лити-ион батерейны салбарын судалгаа, үйлдвэрлэл, хөгжүүлэлтийн гол анхаарал хандуулдаг зүйл юм. Гэсэн хэдий ч өөрийн бүтцийн хязгаарлагдмал байдлаас шалтгаалан эерэг материал болох лити төмрийн фосфаттай лити-ион батерей нь цахилгаан дамжуулах чанар муу, лити ионы диффузийн хурд удаан, бага температурт цэнэг алдалтын гүйцэтгэл муу байдаг. Энэ нь лити төмрийн фосфатын батерейгаар тоноглогдсон анхны тээврийн хэрэгслийн миль бага зарцуулалттай, ялангуяа бага температурын нөхцөлд хүргэдэг.

Тэсвэр тэвчээрийн милийн нээлтийг эрэлхийлэхийн тулд, ялангуяа шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн татаасны бодлого нь тээврийн хэрэгслийн тэсвэр тэвчээрийн миль, эрчим хүчний нягтрал, эрчим хүчний хэрэглээ болон бусад талуудад өндөр шаардлага тавьсны дараа литийн төмрийн фосфатын батерей зах зээлийг эрт эзэлж байсан ч эрчим хүчний нягтрал өндөртэй гурвалсан литийн батерей аажмаар шинэ эрчим хүчний зорчигч тээврийн хэрэгслийн зах зээлийн гол урсгал болж байна. Хамгийн сүүлийн үеийн мэдэгдэлээс харахад зорчигч тээврийн хэрэгслийн салбарт литийн төмрийн фосфатын батерейны эзлэх хувь сэргэсэн ч литийн гурвалсан батерейны эзлэх хувь 70 орчим хувь хэвээр байна.

02 - Аюулгүй байдал бол хамгийн том давуу тал юм

Никель кобальт хөнгөн цагаан эсвэл никель кобальт манганыг ерөнхийдөө гурвалсан литийн батерейны анод материал болгон ашигладаг боловч материалын өндөр идэвхжил нь зөвхөн өндөр эрчим хүчний нягтралтай төдийгүй өндөр аюулгүй байдлын эрсдэлийг авчирдаг. Бүрэн бус статистик мэдээллээс харахад 2019 онд шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн өөрөө асах ослын тоо 2018 оныхоос 14 дахин их байсан бөгөөд Tesla, Weilai, BAIC, Weima зэрэг брэндүүд өөрөө асах ослыг дараалан гаргасан байна.

Ослоос харахад гал голчлон цэнэглэх явцад эсвэл цэнэглэсний дараахан гардаг, учир нь батерей удаан хугацаанд ажиллах үед температур нь нэмэгддэг. Гурван төрлийн литийн батерейны температур 200°C-аас дээш байх үед эерэг материал амархан задардаг бөгөөд исэлдэлтийн урвал нь дулааны хурдан урсах, хүчтэй шаталт үүсгэдэг. Лити төмрийн фосфатын оливины бүтэц нь өндөр температурын тогтвортой байдлыг бий болгодог бөгөөд түүний урсах температур 800°C хүрч, хий бага ялгардаг тул харьцангуй аюулгүй байдаг. Ийм учраас аюулгүй байдлын үүднээс шинэ эрчим хүчний автобуснууд ерөнхийдөө литийн төмрийн фосфатын батерей ашигладаг бол гурван төрлийн литийн батерей ашигладаг шинэ эрчим хүчний автобуснууд сурталчилгаа, хэрэглээний шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн каталогид түр хугацаанд орох боломжгүй байдаг.

Саяхан Changan Auchan компанийн хоёр цахилгаан тээврийн хэрэгсэл нь литийн төмрийн фосфатын батерейг ашигласан бөгөөд энэ нь автомашинд анхаарлаа хандуулдаг ерөнхий тээврийн хэрэгслийн аж ахуйн нэгжүүдээс ялгаатай юм. Changan Auchan компанийн хоёр загвар нь SUV болон MPV юм. Chan'an Auchan судалгааны хүрээлэнгийн дэд ерөнхий менежер Шюн Зэвэй сэтгүүлчдэд хэлэхдээ: "Энэ нь Auchan хоёр жилийн хүчин чармайлтын дараа цахилгаан эрчим хүчний эрин үед албан ёсоор орсныг харуулж байна" гэжээ.

Лити төмрийн фосфатын батерейг яагаад ашигладаг талаар Шюн хэлэхдээ, шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн аюулгүй байдал нь хэрэглэгчдийн болон аж ахуйн нэгжүүдийн хамгийн их санаа зовдог асуудлын нэг байсаар ирсэн гэжээ. Үүнийг харгалзан үзвэл, шинэ машины лити төмрийн фосфатын батерей нь 1300°C-аас дээш галд жигнэх, -20°C бага температурт, 3.5% давсны уусмалд, 11kn гадны даралтын цохилтод тэсвэртэй байх хязгаарын туршилтыг амжилттай гүйцэтгэж, "халуунаас айхгүй, хүйтнээс айхгүй, уснаас айхгүй, мөргөлдөөнөөс айхгүй" гэсэн "дөрвөн айхгүй" батерейны аюулгүй байдлын шийдлийг бий болгосон.

Мэдээллийн дагуу Changan Auchan x7ev нь 150кВт-ын дээд хүчин чадалтай, 405 км-ээс дээш туулах чадвартай байнгын соронзон синхрон мотор, 3000 удаа циклийн цэнэглэлттэй маш удаан эдэлгээтэй батерейгаар тоноглогдсон байна. Ердийн температурт 300 км-ээс дээш туулах тэсвэрлэлтийн милийг нөхөхөд ердөө хагас цаг л хангалттай. "Үнэндээ тоормосны энерги сэргээх систем байдаг тул тээврийн хэрэгслийн тэсвэрлэлтийн хэмжээ хотын ажлын нөхцөлд 420 км орчим хүрч чадна" гэж Сюн нэмж хэлэв.

Аж үйлдвэр, мэдээллийн технологийн яамнаас гаргасан шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн салбарын хөгжлийн төлөвлөгөө (2021-2035) (санал авах төсөл)-ийн дагуу 2025 он гэхэд шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн борлуулалт 25 орчим хувийг эзлэх болно. Цаашид шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн эзлэх хувь үргэлжлэн нэмэгдэхийг харж болно. Энэ хүрээнд Чанъань автомашиныг оролцуулан уламжлалт бие даасан брэндийн тээврийн хэрэгслийн аж ахуйн нэгжүүд шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн зах зээлийн зохион байгуулалтыг хурдасгаж байна.