Відмінності різних типів батарей

Акумуляторна батарея – серце електромобіля. Давайте розберемось які бувають акумулятори та в чому між ними відмінність?

Це важлива тема, адже багато хто плутається у видах та відмінностях акумуляторних батарей, а від цього залежить, як саме потрібно використовувати ваш електромобіль.

Часи свинцево-кислотних акумуляторів минули, більшість електромобілів сьогодні мають один з двох видів літій-іонних батарей: батареї з вмістом нікелю та кобальту (NMC, NCA) або літій-залізо-фосфатні батареї (LFP). Але в чому їх переваги, недоліки і що варто вибрати у своєму наступному електромобілі?

Акумулятори NMC

Плюси

• Вища щільність енергії (більший діапазон руху)
• Швидша зарядка в холодному кліматі

Мінуси

• Дорожче, в першу чергу за рахунок вартості літію і кобальту
• Коротший життєвий цикл, ніж у LFP, вищий ризик перегріву
• Використовує екологічно небезпечну сировину

Нікель-марганцево-кобальтові (NMC) батареї є сьогодні найпоширенішою формою батарей у електромобілях, починаючи від Nissan Leaf і закінчуючи Mercedes-Benz EQS. Як випливає з назви, катод батареї зазвичай складається з нікелю, марганцю та кобальту у різних співвідношеннях

Елементи NMC вигідні завдяки вищій щільності енергії, що дає більший діапазон ходу, і меншій чутливості до низьких температур, тобто можливості заряджатися швидше в холодному кліматі

Але використання кобальту та нікелю є неекологічним через нестабільну та неетичну практику видобутку корисних копалин у країнах, що розвиваються, і коштує дорого, що робить NMC дорожчими, ніж LFP у розрахунку на одиницю енергії Виробники автомобілів зазвичай рекомендують власникам заряджати батареї NMC лише до 80 відсотків , щоб уникнути довгострокових наслідків погіршення ємності. Повну зарядку слід проводити лише зрідка, коли це необхідно, наприклад, під час тривалих поїздок

Акумулятори NCA

Плюси

• Вища щільність енергії (більший діапазон)
• Не використовує нестійкий марганець

Мінуси

• Все одно дорого
• Коротший термін служби

Нікель-кобальт-алюмінієві (NCA) батареї подібні до батарей NMC, і вони мало поширені – використовуються лише в старих моделях електромобілів Tesla до 2019 року

Батареї NCA мають високу щільність енергії, але в них неекологічний марганцевий матеріал замінено алюмінієм, що подовжує термін їхньої служби порівняно з NMC. Але все одно акумулятори NCA мають коротший життєвий цикл і дорожчі, ніж батареї LFP, оскільки містять значну кількість кобальту та нікелю

Tesla рекомендує заряджати свої електромобілі, оснащені NCA, до 80 відсотків, щоб зберегти їхню працездатність у довгостроковій перспективі

Акумулятори LFP

Плюси

• Довший життєвий цикл, менший ризик перегріву
• Нижча вартість
• Більш екологічний

Мінуси

• Нижча щільність енергії, відповідно менший діапазон руху
• Значна вага
• Більш чутливий до низьких температур
• Все ще використовує дорогий літій

Літій-залізо-фосфатний (LFP) акумулятор є дешевим і екологічним типом батареї, що вкрай важливо, щоб знизити ціновий бар’єр для невеликих електромобілів початкового рівня Він уже використовується в електромобілях MG і BYD, базових варіантах седана Tesla Model 3, кросовера Model Y і великій кількості китайських автівок

На відміну від NMC і NCA, батареї LFP не містять нікелю, кобальту та марганцю, що знижує витрати на виробництво. Крім того, вони міцніші і менш чутливі до перегріву, як порівняти з NMC

Ключовою перевагою LFP акумулятора є його довший життєвий цикл, що призводить до менших проблем із деградацією. Елементи LFP здатні витримувати більше 3000 циклів повної зарядки, а деякі види від BYD або CATL – до 6000, якпорівняти з NMC, що витримує приблизно від 1000 до 2000 циклів в кращому випадку Це означає, що ви можете не турбуватися про здоров’я вашого акумулятора вдвічі довше у разі використання батарей LFP – до 15 років. Це дозволяє багатьом виробникам надавати пожиттєву гарантію на акумулятор в електромобілі

Варто зазначити, що Tesla рекомендує регулярно заряджати на 100% моделі, обладнані LFP, щоб належним чином відкалібрувати акумулятор, від чого залежить точність показань індикатора відсотка заряду батареї, що гарантує збереження якості батареї та запасу ходу

У деяких випадках обладнаний LFP електромобіль із можливістю 100-відсоткової зарядки може мати такий самий корисний запас ходу, як і автомобіль з NMC або NCA, обмежений 80- або 90-відсотковою зарядкою Наприклад, Tesla Model 3 Long Range середньої специфікації з обмеженою 80-відсотковою зарядкою батареєю NMC матиме такий самий «щоденний» запас ходу, як і повністю заряджена батарея LFP початкового рівня Model 3 із заднім приводом (RWD). При тому що вона на $14 500 дешевше. Та завдяки довшому життєвому циклу LFP, момент можливої заміни акумулятора відкладається ще, як мінімум, на 7-8 років

Розробка нових типів акумуляторів це безперервний процес. Такі виробники акумуляторів, як Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL), Panasonic, Samsung SDI, LG Energy Solution і BYD , швидко розробляють нові акумулятори, які є енергоємнішими, легшими, безпечнішими, екологічнішими та, що важливо, доступними. Тому і ціна на нові електромобілі швидко знижується, та вже зараз вони майже зрівнялися у ціні зі звичайними автівками із двигуном внутрішнього згоряння