Atualmente, existem duas principais rotas tecnológicas de baterias em veículos de nova energia: baterias de fosfato de ferro-lítio e baterias de lítio ternárias. Embora essas duas baterias concorram em muitos campos de aplicação, a competição no campo de veículos de nova energia é a principal linha, porque este é o maior cenário de aplicação de baterias de lítio na China. Como há competição, deve haver uma comparação. A comparação do desempenho de custo da bateria pode ser realizada através do preço do carro. Em termos de desempenho, é necessário comparar a bateria de lítio ternária e a bateria de fosfato de ferro-lítio. Ao definir as condições, os parâmetros reais das duas baterias são obtidos. De acordo com os experimentos de laboratórios relevantes, fabricantes de veículos de nova energia e fabricantes de baterias de energia, embora cada teste inevitavelmente tenha diferenças sutis em parâmetros específicos, os julgamentos sobre o desempenho das duas baterias tendem a ser consistentes. Para este fim, tomamos parâmetros representativos para comparação.
1. Escolha BYD para carros de passeio e Tesla para carros. Essa é a diferença de tamanho entre os dois. A julgar pela tecnologia atual, a densidade energética das baterias ternárias de lítio é geralmente de 200 Wh/kg, podendo chegar a 300 Wh/kg no futuro; enquanto as baterias de fosfato de ferro-lítio estão atualmente oscilando entre 100 e 110 Wh/kg, e algumas podem atingir 130 e 150 Wh/kg, mas é muito difícil ultrapassar 200 Wh/kg. Portanto, a bateria de material ternário pode fornecer o dobro de espaço que a de fosfato de ferro-lítio, o que é muito importante para carros com espaço limitado. A Tesla produz baterias ternárias de lítio e a BYD produz baterias de fosfato de ferro-lítio, então há um ditado que diz: "BYD para carros de passeio, Tesla para carros".
2. Além disso, devido à alta densidade energética e ao peso muito menor, o peso leve e o tamanho compacto determinam que o veículo de nova energia com bateria ternária de lítio consuma menos energia, resultando em maior velocidade e maior vida útil da bateria. Portanto, as baterias ternárias de lítio podem ser usadas para carros que desejam percorrer distâncias maiores, enquanto os veículos de nova energia com fosfato de ferro-lítio são basicamente usados para ônibus urbanos. Como a vida útil da bateria não é longa, é necessário ter pilhas de carregamento para carregamento em curtas distâncias.
3. É claro que o uso de baterias de fosfato de ferro-lítio em ônibus de passageiros se baseia em considerações de segurança. Já ocorreram mais de um acidente de incêndio em carros Tesla. O motivo é: o conjunto de baterias da Tesla consiste em cerca de 7.000 baterias de lítio ternárias 18650. Se as baterias dessas unidades ou todo o conjunto de baterias sofrerem um curto-circuito interno, uma chama aberta será gerada. No acidente de colisão, o curto-circuito causou o incêndio. O material de fosfato de ferro-lítio não queima em caso de curto-circuito e sua resistência a altas temperaturas é muito melhor do que a da bateria de lítio ternária.
4. Embora as baterias de fosfato de ferro-lítio sejam resistentes a altas temperaturas, as baterias ternárias de lítio apresentam melhor resistência a baixas temperaturas e são a principal rota técnica para a fabricação de baterias de lítio de baixa temperatura. A -20°C, as baterias ternárias de lítio podem liberar 70,14% de sua capacidade, enquanto as baterias de fosfato de ferro-lítio podem liberar apenas 54,94% de sua capacidade. Devido às baixas temperaturas, a plataforma de descarga das baterias ternárias de lítio é muito maior do que a das baterias de fosfato de ferro-lítio, e a plataforma de tensão inicia mais rapidamente.
5. A eficiência de carga é maior do que a da bateria de lítio ternária. O carregamento da bateria de lítio adota o método de limitação de corrente e limitação de tensão, ou seja, o carregamento de corrente constante é realizado no primeiro estágio. Neste momento, a corrente é grande e a eficiência é alta. Após o carregamento de corrente constante atingir uma determinada tensão, ele entra no segundo estágio de carregamento de tensão constante. Neste momento, a corrente é pequena e a eficiência é baixa. Portanto, para medir a eficiência de carga dos dois, a razão entre a potência de carga de corrente constante e a capacidade total da bateria é chamada de razão de corrente constante. Os dados experimentais mostram que há pouca diferença entre os dois ao carregar abaixo de 10 °C, mas a distância acima de 10 °C será ampliada. Ao carregar a 20 °C, a razão de corrente constante da bateria de lítio ternária é de 52,75%, e a razão de corrente constante da bateria de fosfato de ferro-lítio é de 10,08%, a primeira é 5 vezes a última.
6. Em termos de ciclo de vida, as baterias de fosfato de ferro-lítio são melhores do que as baterias de lítio ternárias. A vida útil teórica das baterias de lítio ternárias é de 2.000 ciclos, mas basicamente, a cada 1.000 ciclos, a capacidade cai para 60%. A Sla, após 3.000 ciclos, consegue manter apenas 70% da energia, enquanto a bateria de fosfato de ferro-lítio atinge 80% da capacidade após o mesmo ciclo.
A comparação dos seis aspectos acima pode concluir que as vantagens relativas dos dois são úteis para responder à pergunta de qual é melhor: a bateria de fosfato de ferro-lítio é segura, de longa vida útil e resistente a altas temperaturas; o peso da bateria ternária de lítio é leve, tem alta eficiência de carregamento e resistente a baixas temperaturas. A diferença entre os dois é o motivo da coexistência dos dois.
