Le celle della batteria più avanzate disponibili

In questo articolo vedremo chi sta utilizzando i prodotti chimici per batterie più avanzati e cosa arriverà presto.

Attualmente, i progressi più importanti vengono fatti a livello di catodo, aumentando il nichel e riducendo il contenuto di cobalto è possibile ottenere celle della batteria più economiche e con densità maggiore.

Chimica LG

Intervista con CFO Chung Ho-Young di LG Chem (tradotta da Google):

D) Questa è una domanda sulle batterie medie e grandi. Mi chiedo come stia procedendo lo sviluppo della batteria di nuova generazione dell'NCM811.
A) Le batterie che utilizzano materiali catodici NCM 811 sono prodotte in serie per autobus elettrici. Le batterie di terza generazione rappresentano un'importante direzione di sviluppo per aumentare la densità di energia, ridurre i costi e migliorare le prestazioni di ricarica. A questo scopo si aumenta sostanzialmente il contenuto di nichel, si riduce il peso specifico del cobalto dal punto di vista dei costi e si applica la grafite artificiale per una carica rapida.

D) NCM 811 è applicabile anche al tipo cilindrico e al tipo a sacchetto?
A) L'811 è cilindrico e la custodia è 622 principale. Nel caso del tipo di custodia, prevediamo di passare a 712 in futuro. NCMA è l'obiettivo a medio e lungo termine. In NCMA, il contenuto di cobalto è inferiore al 10% e si prevede che sarà prodotto in serie entro il 2020.

D) Quando viene prodotta in serie l'NCM 712?
A) Consentitemi di parlare brevemente della roadmap di sviluppo. Nel 622, il 70% del nichel, il 10% del cobalto e il 20% del manganese vanno a 712. NCMA aggiunge allumina all'NCM, portando il contenuto di nichel vicino al 90%. 622 è in produzione e 712 si sta sviluppando attivamente per la produzione di massa tra due o tre anni.

Riassumendo, attualmente LG Chem produce celle batteria NCM 811 solo in formato cilindrico e per autobus elettrici. Le celle a sacchetto utilizzate nella maggior parte delle auto elettriche rimangono NCM 622, fino a quando non vengono sostituite prima da NCM 712 e poi da sostanze chimiche NCMA. Mi sbagliavo quando in precedenza pensavo che LG Chem avrebbe prodotto le celle NCM 811 in formato pouch, proprio come SK Innovation.

Innovazione SK

Questo produttore di celle per batterie inizierà la produzione in serie di celle per batterie NCM 811 per auto elettriche ad agosto. In precedenza, pensavo che il SUV elettrico Mercedes EQC sarebbe stata la prima auto elettrica ad averli, ma sembra che Kia Niro EV avrà questo onore.

Il quotidiano sudcoreano etnews riporta che mentre la Hyundai Kona Electric riceverà batterie NCM 622 da LG Chem, la Kia Niro EV riceverà batterie NCM 811 da SK Innovation. Mentre le celle NCM 622 hanno una maggiore densità di potenza, le celle della batteria NCM 811 hanno una maggiore densità di energia e un costo inferiore.

Tesla/Panasonic

Recentemente, Tesla ha scritto questo:

“Le celle utilizzate nella Model 3 sono le celle a più alta densità di energia utilizzate in qualsiasi veicolo elettrico. Abbiamo raggiunto questo obiettivo riducendo significativamente il contenuto di cobalto per pacco batteria, aumentando al contempo il contenuto di nichel e mantenendo comunque una stabilità termica superiore. Il contenuto di cobalto della nostra chimica catodica di nichel-cobalto-alluminio è già inferiore ai catodi di prossima generazione che saranno prodotti da altri produttori di celle con un rapporto nichel-manganese-cobalto di 8:1:1. Di conseguenza, anche con la sua batteria, il peso lordo della Model 3 è pari a quello delle sue controparti a benzina."

Considerando che Tesla ha utilizzato le celle della batteria Panasonic NCA nelle Tesla Model S e X, la chimica NCAM/NCMA è stato il passo logico successivo nell'evoluzione. La cosa impressionante è che questa è la chimica della batteria che LG Chem prevede di iniziare a produrre solo nel 2020... Con un catodo fatto quasi senza cobalto (meno del 5%), non sarei sorpreso se il costo del kWh per Tesla fosse già inferiore 100 euro a livello di pacco batteria.

Riassumendo, Tesla/Panasonic sembra essere il gruppo di maggior successo nell'aumentare la densità di energia, riducendo allo stesso tempo i costi. La formula attualmente seguita da ogni produttore di celle è semplice:aumentare il nichel e ridurre il contenuto di cobalto dei catodi. La parte difficile/rischiosa è farlo e avere ancora un catodo stabile a lungo termine. La stretta collaborazione di Tesla con Panasonic consente all'azienda di essere più audace con le celle della batteria prodotte presso la Gigafactory.

D'altra parte, LG Chem sta giocando sul sicuro e attualmente sta testando le celle della batteria NCM 811 solo in piccole flotte (autobus elettrici).

Ad ogni modo, sarà interessante saperne di più sulla batteria Kia Niro EV (SK Innovation NCM 811) e come si confronta con la Hyundai Kona EV (LG Chem NCM 622).

Revisione :Il pacco batteria Kia Niro EV è realizzato con celle NCM 622.