Attualmente i pacchi batteria più densi di energia realizzati con celle LFP (LiFePO4) prive di cobalto in Cina vengono utilizzati dagli autobus elettrici.
Gli autobus elettrici Yutong alimentati dalle celle della batteria LFP di CATL detengono il record attuale con un'impressionante cifra di 161,29 Wh/kg a livello di pacco batteria. Ciò significa che a livello di celle della batteria CATL è già riuscita a superare i 190 Wh/kg…
È una bella sorpresa dopo la deludente cifra di densità energetica di 125 Wh/kg raggiunta dalla Tesla Model 3 con le celle della batteria LFP di CATL.
Tuttavia, per essere onesti, è importante capire che le celle della batteria LFP possono essere ottimizzate per densità di energia o densità di potenza. Sembra che gli autobus elettrici stiano ottenendo la variante ottimizzata per la densità di energia mentre Tesla sta ottenendo la variante ottimizzata per la densità di potenza, il che ha senso quando vogliamo velocità di ricarica elevate e un'accelerazione super veloce.
Vediamo ora un piccolo elenco di alcuni interessanti bus elettrici con batterie LFP disponibili in Cina.
L'autonomia è misurata a una velocità costante sconosciuta, ma considerando che alcuni di questi autobus elettrici sono per uso urbano e hanno una velocità massima di 69 km/h (43 mph) non può essere elevata...
Si noti che l'elenco sopra è solo un piccolo esempio che ho fatto, sul catalogo del MIIT (Ministero dell'Industria e dell'Information Technology della Repubblica Popolare) puoi trovare centinaia di modelli diversi e alcuni di questi autobus elettrici sono già stati esportati in Europa.
Migliorando la struttura del pacco batteria e la tecnica di configurazione siamo riusciti a creare Confezione da 160 Wh/kg. Ci stiamo muovendo verso la produzione di massa, dice #Guoxuan.#La Cina May ha prodotto il pacco #LFP con la densità più alta è stato #CATL 161,29 Wh/kg consegnato a Yutong Bus. pic.twitter.com/NyvqtcordV
— Moneyball (@DKurac) 16 giugno 2020
Ad ogni modo, CATL potrebbe non detenere il record per molto tempo. Guoxuan High-Tech è un produttore di celle per batterie specializzato nella chimica LFP che ha appena ricevuto un enorme investimento da Volkswagen.
Questa azienda produce già celle per batterie LFP con una densità di energia di 190 Wh/kg dallo scorso anno e ha recentemente annunciato di aver raggiunto 200 Wh/kg, ma sta ancora lavorando per migliorare le prestazioni (ciclicità e C-rate).
Sono molto curioso di vedere cosa può ottenere una batteria CTP (cell-to-pack) senza modulo con le ultime celle LFP di Guoxuan.
Una nuova era per il mercato cinese delle auto elettriche
Dopo gli autobus elettrici, è ora che le auto elettriche inizino a ricevere pacchi batteria LFP con densità di energia superiori a 160 Wh/kg. Quando accadrà, avranno anche diritto al sussidio completo in Cina senza dover utilizzare batterie NCM o NCA.
Il sussidio per le auto elettriche in Cina dipende dall'autonomia e dalla densità di energia del pacco batterie:2019 vs 2020
In Cina, dove le case automobilistiche sono davvero interessate alla vendita di auto elettriche, il rapido ritorno delle batterie LFP ora sembra inevitabile. Solo con batterie prive di cobalto la produzione di auto elettriche può essere sufficientemente elevata da sostituire completamente le auto ICE (Internal Combustion Engine).
Inoltre, nel prossimo futuro, con le celle della batteria LFMP (versione ad alta tensione di LFP) possiamo raggiungere anche 240 Wh/kg a livello di cella e 200 Wh/kg a livello di pacco. La chimica LFMP può essere densa di energia quanto LNMO, la chimica priva di cobalto preferita da SVOLT che dovrebbe arrivare il prossimo anno.
E l'Europa?
Ammettiamolo, inoltre non avremo auto elettriche veramente convenienti che competono con le auto ICE per prezzo e disponibilità senza batterie prive di cobalto. Avevamo grandi speranze per le triplette elettriche UpMiiGo, ma hanno avuto vita breve.
In Germania...
Fino a quando le case automobilistiche europee non inizieranno a vendere auto elettriche con batterie prive di cobalto, non possono essere prese sul serio. La produzione sarà sempre bassa e i prezzi saranno alti.
Attualmente in Europa, la maggior parte delle nuove auto elettriche ha batterie NCM 523 o NCM 622 con una densità di energia compresa tra 140 e 150 Wh/kg. L'utilizzo di batterie CTP prive di cobalto che superano i 160 Wh/kg sarebbe un miglioramento in ogni area.
Era da tempo che aspettavamo l'invasione cinese, ma sapevamo anche che non avrebbe avuto successo se le auto elettriche cinesi non avessero nulla di nuovo da offrire (soprattutto in termini di prezzo e disponibilità). Tuttavia, ora con batterie CTP prive di cobalto estremamente economiche e sicure, le auto elettriche cinesi hanno un fascino unico e il loro arrivo è quasi inevitabile.
Inizierà con il lussuoso BYD Han EV in Norvegia già quest'anno, ma presto si evolverà in un'offerta più ampia. Con le batterie LFP le auto elettriche cinesi possono raggiungere la parità di prezzo con le auto ICE senza bisogno di sussidi.
BYD e1
Ad esempio, se BYD decidesse di sostituire la batteria NCM da 32,2 kWh della BYD e1 con una batteria CTP priva di cobalto e venderla a 15.000 euro prima dei sussidi in tutto il mondo, potrebbe essere l'auto della gente moderna. Seriamente BYD, fallo e basta!
Ad ogni modo, quando si tratta di autobus elettrici, le case automobilistiche cinesi dominano già il mercato europeo, vedremo quanto tempo impiegheranno loro per ottenere lo stesso risultato con le auto elettriche. Nel frattempo, le case automobilistiche europee continueranno a combattere le auto elettriche e poi si chiederanno perché improvvisamente le case automobilistiche cinesi abbiano preso il sopravvento...
Progetti fai da te (fai da te)
Le celle prismatiche della batteria LFP erano sempre molto allettanti da utilizzare in progetti personali o accademici. Sono facili da ottenere, durevoli, sicuri, potenti ed estremamente semplici da montare con terminali a vite.
Ai vecchi tempi, il meglio che potevamo ottenere erano celle pesanti con densità di energia intorno a 90-100 Wh/kg da produttori di celle come CALB o Thunder Sky. Oggi possiamo facilmente acquistare celle della batteria LFP molto migliori con densità di energia di 172 Wh/kg e 349 Wh/L, che è molto simile a quello che otteniamo con le celle della batteria NCM 111 molto più costose di Samsung SDI (174 Wh/kg e 352 Wh/L).
Assemblare le celle prismatiche della batteria con terminali a vite è facile come giocare con i mattoncini LEGO. Possiamo collegare 4 celle in serie per assemblare una normale batteria da 12 V, 8 celle per una 24 V o 16 celle per una rispettabile batteria da 48 V. Penso davvero che i progetti fai-da-te cresceranno considerevolmente con l'attuale evoluzione delle celle prismatiche delle batterie LFP.
Oggi puoi già notare un improvviso aumento dei video di YouTube da parte di persone che hanno assemblato le celle della batteria LFP per sostituire la batteria al piombo-acido da 12 V nelle loro auto o hanno realizzato un ESS (Energy Storage System) da 48 V che costava una frazione di un Tesla Powerwall.
Comunque, cosa ne pensi? Le batterie CTP prive di cobalto sono la tecnologia che mancava per rendere mainstream le auto elettriche?
