So sánh hai công nghệ pin không có coban

Không có gì bí mật khi việc đại chúng hóa ô tô điện yêu cầu pin được làm từ nguyên liệu thô rẻ tiền, có nghĩa là chúng cần phải không có coban.

Tuy nhiên, các tế bào pin không chứa coban vẫn không có mật độ năng lượng lớn, do đó, việc giảm thiểu vật liệu thụ động là rất quan trọng để đạt được mật độ năng lượng tốt tổng thể và chi phí ở cấp độ pin.

Vật liệu hoạt động của các gói pin là thứ lưu trữ năng lượng (tế bào) và giá thành của nó có thể thay đổi (60-90 euro mỗi kWh). Vật liệu thụ động là thứ lắp ráp và bảo vệ các tế bào (cáp, ống, thiết bị điện tử và vỏ), nó không phụ thuộc nhiều vào dung lượng pin và giá thành của nó có xu hướng tuyến tính hơn.

Các nhà sản xuất pin như CATL, BYD và SVOLT đang phát triển các gói pin không có mô-đun với công nghệ CTP (cell-to-pack). Không có mô-đun, các tế bào pin hình lăng trụ dài được kết nối nối tiếp được đặt trong một mảng và sau đó được lắp vào một bộ pin, làm cho nó trở nên đơn giản nhất có thể.

Sự đơn giản của công nghệ CTP giúp đạt được mật độ năng lượng tốt ở cấp độ bộ pin, ngay cả khi mật độ năng lượng của các tế bào không đáng kinh ngạc.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ so sánh hai công nghệ pin thay thế không có coban, một của BYD và công nghệ khác của SVOLT.

SVOLT

Công nghệ SVOLT CTP

Thông số kỹ thuật của pin SVOLT

• Dung lượng :226 Ah
• Điện áp danh định :3,81 V
• Điện áp sạc tối đa :4,35 V
• Năng lượng :861 Wh
• Trọng lượng :3,59 kg (ước tính)
• Kích thước :575 x 21,5 x 118 mm
• Âm lượng :1.459 L
• Mật độ năng lượng trọng trường :240 Wh / kg
• Mật độ năng lượng thể tích :590 Wh / L
• Hóa học :LNMO

Giả thuyết bộ pin

• Ô :92 (92 giây1p)
• Điện áp danh định :350,52 V
• Dung lượng :79,2 kWh
• Tổng trọng lượng ô :330 kg
• Tổng số lượng ô :134 L
• Tổng trọng lượng gói hàng :391 kg (ước tính từ GCTP là 84,5%)
• Tổng khối lượng gói hàng :215 L (ước tính từ VCTP là 62,4%)
• Mật độ năng lượng trọng trường :203 Wh / kg (ước tính từ GCTP là 84,5%)
• Mật độ năng lượng thể tích :368 Wh / L (ước tính từ VCTP là 62,4%)
• Chi phí vật liệu hoạt động :5.544 euro (70 euro mỗi kWh)
• Chi phí vật liệu thụ động :1.000 euro
• Tổng chi phí :6,544 euro (83 euro mỗi kWh)

Không giống như BYD, SVOLT không đề cập đến VCTP (tỷ lệ cell-to-pack theo thể tích) hoặc GCTP (tỷ lệ gravimetric cell-to-pack) trong các gói pin CTP của mình. Tôi sẽ giả định 62,4% đối với VCTP và 84,5% đối với GCTP, con số này cũng giống như chúng tôi nhận được với pin BYD Blade.

Dù sao, trước đây tôi nghĩ rằng SVOLT đang sử dụng dạng Spinel điện áp cao của LNMO, có điện áp hoạt động cao là 4,7 V và tôi đã nhầm! Tế bào pin LNMO từ SVOLT hoạt động ở điện áp thấp hơn, có nghĩa là vẫn còn chỗ để cải thiện…

Hoạt động ở 4,7 V sẽ thể hiện mức tăng điện áp 23% và tăng mật độ năng lượng tương đương, đạt 296 Wh / kg và 728 Wh / L.

BYD

BYD tiết lộ tỷ lệ giữa khối lượng và khối lượng của các bộ pin mới

Thông số kỹ thuật của pin BYD Blade

• Dung lượng :202 Ah
• Điện áp danh định :3,2 V
• Điện áp sạc tối đa :3,65 V
• Năng lượng :646 Wh
• Trọng lượng :3,92 kg (ước tính)
• Kích thước :905 x 118 x 13,5 mm
• Âm lượng :1,442 L
• Mật độ năng lượng trọng trường :165 Wh / kg (ước tính)
• Mật độ năng lượng thể tích :448 Wh / L
• Hóa học :LiFePO4 (LFP)

Giả thuyết bộ pin

• Ô :110 (110 giây1p)
• Điện áp danh định :352 V
• Dung lượng :71,1 kWh
• Tổng trọng lượng ô :431 kg
• Tổng số lượng ô :159 L
• Tổng trọng lượng gói hàng :507 kg (ước tính từ GCTP là 85%)
• Tổng khối lượng gói hàng :253 L (ước tính từ VCTP là 62,6%)
• Mật độ năng lượng trọng trường :140 Wh / kg (ước tính từ GCTP là 85%)
• Mật độ năng lượng thể tích :280 Wh / L (ước tính từ VCTP là 62,6%)
• Chi phí vật liệu hoạt động :4.266 euro (60 euro mỗi kWh)
• Chi phí vật liệu thụ động :1.000 euro
• Tổng chi phí :5,266 euro (74 euro mỗi kWh)

Mật độ năng lượng là 165 Wh / kg và 448 Wh / L là rất ấn tượng đối với tế bào pin LFP, nhưng ở đây cũng có chỗ để cải thiện. LFMP là phiên bản điện áp cao của LFP và hoạt động ở 3,75 V, thể hiện mức tăng điện áp 17% và mật độ năng lượng tương đương tăng. Nó sẽ đạt mật độ năng lượng 193 Wh / kg và 525 Wh / L.

Tổng kết…

Chúng tôi nhận được nhiều mật độ năng lượng hơn với gói pin CTP của SVOLT được làm bằng tế bào LNMO, nhưng chi phí thấp hơn với gói pin CTP của BYD được làm bằng tế bào LFP. Tuy nhiên, cả hai loại pin đều tuyệt vời và vẫn còn nhiều chỗ để cải thiện.

Cả hai gói pin sẽ có thể cung cấp công suất sử dụng ít nhất là 66 kWh, đủ cho phạm vi WLTP khoảng 500 km (311 dặm) trong một chiếc Hyundai Kona Electric chẳng hạn.

Dù sao, BYD cũng đã sản xuất các gói pin CTP không chứa coban, nhưng chúng ta sẽ phải đợi một năm để thấy SVOLT làm được điều tương tự…

Bây giờ tôi rất tò mò muốn biết gói pin CTP không có coban của CATL sẽ cung cấp những gì và Tesla sẽ cho chúng ta thấy những gì trong “ngày pin”. Mặc dù tôi nghi ngờ rằng Tesla sẽ bao giờ sản xuất các tế bào pin của riêng mình, nhưng tôi sẽ không ngạc nhiên nếu Tesla dần thay thế Panasonic và các tế bào hình trụ của nó bằng các bộ pin CTP không có coban của CATL… ít nhất là ở một số vùng.

Nếu Tesla không sớm áp dụng các gói pin CTP không chứa coban, tôi sẽ vô cùng thất vọng.