لماذا قررت شركة BYD استبدال بطارية ليثيوم فوسفات الحديد ببطارية ثلاثية؟

وكما هو معروف للجميع فإن شركة BYD بدأت ببطارية ليثيوم فوسفات الحديد وظلت في هذا المجال لفترة طويلة. ومع ذلك، كان البيان الصادر مؤخرًا عن BYD بمثابة مفاجأة.

وقال البيان إنه اعتبارا من العام المقبل، ستستخدم جميع سيارات الركاب BYD بطاريات تيراداتا، وستقوم الشركة بتوسيع مصنع البطاريات ببطاريات تيراداتا بقدرة 10 جيجاوات/ساعة في مقاطعة تشينغهاي العام المقبل.

وهذا الخبر مثير للدهشة لأن شركة BYD كانت تتباهى ذات مرة بأن بطاريات فوسفات الحديد آمنة وغنية بالمواد الخام ويسهل التحكم فيها. وفي الوقت نفسه، أعرب عن ازدراءه الكبير للبطارية ثلاثية الاتجاهات في ذلك الوقت، قائلاً إن البطارية الثلاثية تتمتع بسلامة سيئة وتنطوي على مخاطر كبيرة محتملة على السلامة.

ومع ذلك، يبدو أن موقف BYD قد تغير كثيرًا. قد يكون السبب هو أن بطارية فوسفات الحديد لا يمكن تشغيلها حقًا، والآن أفكر في بطارية كوبوليمر ثلاثية. انظر الى مافعلت. هل انت تهينني؟ ولكن لا يهم. من منا لم يخطئ؟ إن شجاعة BYD في تحويل الخسائر إلى أرباح في الوقت المناسب أمر يستحق الثناء.

تشير ما يسمى بالبطارية الثلاثية إلى مادة الكاثود المكونة من حمض المنغنيك الليثيوم والكوبالت والنيكل أو ألومينات الليثيوم والكوبالت والنيكل، والتي تتميز بمقاومة درجات الحرارة المنخفضة وكثافة الطاقة العالية وكفاءة الشحن العالية وعمر الدورة الجيد. بالمقارنة مع بطارية ليثيوم فوسفات الحديد، يمكن زيادة متوسط ​​كثافة الطاقة بنسبة 20% - 50%، ولكن أكبر عيوبها هو ضعف السلامة.

ومع ذلك، مع التحسين المستمر للسياسات (الدعم) والتكنولوجيا، سيتم تحسين سلامة البطاريات الثلاثية بشكل أكبر، ولا يزال هناك مجال كبير لتطوير السوق.

على أية حال، BYD اتخذت هذا القرار. آمل أن تتمكن BYD من حفظ ماء الوجه للشعب الصيني وألا تنظر إليها شركة Tesla بازدراء. بالتوفيق لشركة BYD . سيختار الجيل القادم من بطاريات الليثيوم للسيارات الكهربائية والهواتف المحمولة جميع بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة ذات كثافة طاقة أعلى وأمان أفضل. تعمل الدولة على تسريع البحث والتطوير للمواد الجديدة وجميع بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة. خلال فترة الخطة الخمسية الثالثة عشرة الأكثر قسوة، كانت الدولة أول من أسس البحث والتطوير للمشروع الوطني الرئيسي لتكنولوجيا الجينوم المادي، وتأمل في تسريع البحث والتطوير لجميع بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة من خلال المفاهيم والتقنيات الجديدة. تقنيات جديدة للمواد والتوليف والاختبار وقواعد البيانات (التعلم الآلي والتحليل الذكي للبيانات الكبيرة) للحوسبة عالية الإنتاجية للجينوم. لقد أنشأ المشروع الرئيسي الوطني لجميع بطاريات الحالة الصلبة البحث والتطوير بناءً على تكنولوجيا الجينوم المادي، والتي تم تنفيذه بشكل مشترك من قبل 11 منظمة بقيادة البروفيسور بان فنغ، كلية المواد الجديدة، كلية شنتشن للدراسات العليا، جامعة بكين. يتضمن جزء مهم من المشروع تطوير جميع بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة عالية الأداء والمواد الرئيسية (مثل المنحل بالكهرباء الصلب الجديد) والآليات (مثل الجوانب المختلفة لمواد بطاريات الحالة الصلبة). يصعب استخدام إلكتروليتات السيراميك غير العضوية التقليدية على نطاق واسع في بطاريات الحالة الصلبة نظرًا لمقاومتها الكبيرة للواجهة وضعف توافقها مع مواد الأقطاب الكهربائية. لذلك، من المهم جدًا تطوير إلكتروليت صلب جديد ذو مقاومة واجهة منخفضة لتحسين كثافة الطاقة والأداء الكهروكيميائي لبطاريات الحالة الصلبة.

ثبات الدورة الطويلة وقدرة دورة بطاريات الحالة الصلبة عند درجات حرارة مختلفة

في السنوات الأخيرة، حققت مجموعة أبحاث البروفيسور بان فنغ تقدمًا مهمًا في البحث عن إلكتروليتات صلبة جديدة وبطاريات الحالة الصلبة ذات كثافة الطاقة العالية. تم تحميل الليثيوم الذي يحتوي على سوائل أيونية ([EMI0.8Li0.2] [TFSI]) في جسيمات نانوية ذات إطار عضوي معدني مسامي (MOF) كجزيئات ضيف لتحضير مواد إلكتروليت صلبة مركبة جديدة. من بينها، السائل الذي يحتوي على أيون الليثيوم هو المسؤول عن توصيل أيون الليثيوم، في حين توفر المواد الإطارية العضوية المعدنية المسامية ناقلات صلبة وقنوات نقل أيونية، مما يمنع خطر تسرب السائل من بطاريات الليثيوم السائلة التقليدية، ولها تثبيط معين على تشعبات الليثيوم، بحيث يمكن استخدام معدن الليثيوم مباشرة كأنود للبطاريات الصلبة. لا تتمتع مادة الإلكتروليت الصلبة الجديدة بموصلية أيونية كبيرة الحجم (0.3mSCM-1) فحسب، بل تتمتع أيضًا بأفضل أداء لنقل أيونات الليثيوم للواجهة بسبب تأثير ترطيب الواجهة الدقيقة الفريد من نوعه (عيوب ترطيب النانو)، ولها تطابق جيد مع جزيئات مادة القطب. بسبب الخصائص المذكورة أعلاه، يمكن لبطارية الحالة الصلبة المجمعة مع المنحل بالكهرباء الصلب الجديد وأنود فوسفات حديد الليثيوم وأنود الليثيوم المعدني أن تحقق حملًا عاليًا للغاية من مادة الإلكترود (25Mgcm-2)، وتظهر أداءً كهروكيميائيًا جيدًا في نطاق درجة حرارة -20 إلى 100 درجة مئوية.