French 
English 
Spanish 
German 
Italian 
Portuguese Plus de produits
Table des matières
LiFePO4 vs. Li ternaire : quel est le meilleur choix de batterie ?
Nous avons beaucoup entendu parler de batteries au lithium fer phosphate Ces dernières années, elles correspondent, dans une certaine mesure, aux batteries ternaires au lithium, qui sont actuellement les deux types de batteries les plus répandus. Les batteries ternaires au lithium fonctionnent bien, alors pourquoi utiliser deux types de batteries différents dans la même voiture ? Quelle est la différence entre les batteries lithium-fer-phosphate et les batteries ternaires au lithium ?
1. Comparaison des batteries LiFePO4 et Li ternaire
En réalité, il ne s'agit pas seulement du Xpeng P7 ; un exemple plus connu est la Tesla Model 3, qui utilise également des batteries lithium-fer-phosphate dans sa version standard. La principale raison est, bien sûr, le coût, qui permet à la version d'entrée de gamme du Model 3 d'être encore plus abordable.
Grâce à leur faible coût matériel et à leur structure stable et sûre, de nombreux premiers véhicules électriques utilisaient des batteries lithium-fer-phosphate, ce qui constitue l'un de leurs principaux avantages. Cependant, avec le développement de l'industrie des véhicules électriques, la technologie des batteries a été fortement influencée par les politiques de subventions industrielles, les facteurs clés étant l'autonomie en mode électrique pur et la densité énergétique des batteries. Par conséquent, de plus en plus de véhicules électriques adoptent des batteries lithium-ion ternaires à densité énergétique plus élevée.
Ici, les noms des deux batteries font référence aux matériaux de l'électrode positive de leurs cellules. Les batteries lithium-fer-phosphate utilisent naturellement du lithium-fer-phosphate (LiFePO4), tandis que les matériaux ternaires des batteries lithium-ion ternaires désignent une combinaison de nickel (Ni), de cobalt (Co), de manganèse (Mn) ou d'aluminium (Al) (communément appelé NCM ou NCA), avec différentes proportions des trois (par exemple, « 523 », « 811 ») définies selon les besoins du véhicule, conférant à la batterie des caractéristiques spécifiques.
Pour être plus précis, le nickel dans batteries ternaires au lithium Le cobalt peut accroître la capacité réversible du matériau et améliorer la densité énergétique de la batterie, ce qui contribue principalement à l'augmentation de sa capacité et de son autonomie. Le cobalt peut améliorer la désintercalation lithium-ion, augmentant ainsi la vitesse de charge et de décharge de la batterie et donc son efficacité. Le manganèse et l'aluminium contribuent principalement à améliorer la sécurité et la stabilité de la batterie. Par conséquent, la combinaison de ces trois matériaux peut accroître considérablement la densité énergétique de la batterie, permettant ainsi, à volume égal, d'avoir une capacité supérieure, ce qui la rend plus avantageuse dans le cadre des politiques publiques.
Cependant, les propriétés chimiques relativement réactives du nickel rendent les batteries ternaires au lithium insensibles aux températures élevées, et la liaison des éléments oxygénés est relativement faible. Par conséquent, nous avons constaté plusieurs cas d'incendies spontanés de véhicules électriques équipés de batteries ternaires au lithium, suscitant de nombreuses inquiétudes quant à la sécurité des véhicules électriques.
Sur ce point, les batteries lithium-fer-phosphate, grâce à leur structure interne stable, sont moins sujettes à la décomposition à haute température. Elles offrent non seulement une excellente résistance aux températures élevées et aux surcharges, mais aussi une meilleure résistance aux collisions, courts-circuits et autres situations, avec une probabilité relativement faible de combustion spontanée. Cependant, leur point faible réside dans les environnements à basse température, où la structure relativement stable réduit encore la vitesse de diffusion des ions lithium, ce qui a un impact significatif sur l'activité électrochimique de la batterie par temps froid. Cela entraîne une diminution substantielle de l'autonomie en hiver, comme l'ont montré les informations concernant les demandes d'indemnisation de propriétaires de Tesla.
2. Applications distinctes des batteries LiFePO4 et Li ternaire
Donc, après avoir acquis une compréhension générale de batteries au lithium fer phosphate et les batteries au lithium ternaire, nous constatons que les deux types de batteries présentent leurs avantages et leurs inconvénients, ainsi que des scénarios d'application différents. Commençons par les résumer brièvement.
-
Résumez les batteries lithium fer phosphate et lithium ternaire :
| Avantages | Inconvénients | |||||||||||||||||||
| Batterie LiFePO4 | Prix inférieur ; sûr et fiable ; longue durée de vie du cycle de charge et de décharge | La limite supérieure de la densité énergétique est basse ; les performances à basse température sont médiocres | ||||||||||||||||||
| Batterie au lithium ternaire | Bonnes performances à basse température ; Densité énergétique élevée ; Efficacité de charge et de décharge élevée | Coût élevé ; la résistance aux hautes températures est relativement faible | ||||||||||||||||||
En regardant les choses sous un autre angle, comparons les avantages et les inconvénients actuels des deux types en fonction des principaux indicateurs.
-
Comparez les batteries lithium fer phosphate et les batteries lithium ternaires :
| Densité énergétique | Caractéristiques de température | Coût | Lifesoan | Sûr | |||||
| Batterie LiFePO4 | Faible | Mauvaise performance à basse température | Faible | Long | meilleure | ||||
| Batterie au lithium ternaire | Haut | Décomposition à haute température | Haut | Ordinaire | Ordinaire | ||||
En résumé, les batteries lithium-fer-phosphate conviennent mieux aux modèles de voitures exigeant une sécurité élevée et des contraintes de coût, mais dont le volume de batterie ne pose pas de problème, comme les véhicules électriques d'entrée de gamme relativement plus abordables, les véhicules à kilométrage élevé ou les véhicules utilitaires de grande taille. À l'instar de la Xpeng P7 à propulsion et de la Tesla Model 3, ces modèles d'entrée de gamme sont équipés de batteries lithium-fer-phosphate, ce qui réduit encore leur prix et les rend plus attractifs pour les consommateurs des régions chaudes du sud ou disposant de bonnes conditions de charge.
Pour les modèles haut de gamme privilégiant l'expérience et le confort, les batteries ternaires au lithium peuvent constituer un meilleur choix, car leur autonomie plus élevée, leur habitacle plus spacieux et leur recharge plus rapide améliorent considérablement l'expérience de conduite. Par exemple, les véhicules électriques grand public équipés de batteries ternaires au lithium ont une autonomie d'environ 500 km, ce qui est suffisant pour les trajets quotidiens dans les villes de premier rang. Une recharge d'une heure toutes les une ou deux semaines suffit largement à répondre aux besoins du véhicule.
À l'heure actuelle, les deux types de batteries ont bénéficié d'améliorations technologiques significatives, notamment grâce à l'optimisation des procédés de fabrication et des systèmes de gestion, ainsi qu'à l'augmentation du nombre de pompes à chaleur pour améliorer l'efficacité de la gestion thermique. Par exemple, la batterie lame de BYD a considérablement augmenté sa capacité et son volume d'utilisation grâce à une innovation structurelle, avec une autonomie annoncée comparable à celle des batteries ternaires au lithium. Parallèlement, les batteries ternaires au lithium améliorent également leur stabilité et leur sécurité grâce à différents conditionnements et dispositifs de protection de leurs boîtiers.
Par conséquent, à ce stade, les deux batteries au lithium fer phosphate Les batteries lithium-ion et ternaire ont connu des améliorations significatives grâce aux mises à niveau et aux itérations technologiques ces dernières années. Le choix de la meilleure batterie dépend davantage des besoins des constructeurs automobiles et des consommateurs ; le meilleur choix est celui qui vous convient. De plus, bien que des différences de caractéristiques subsistent entre les deux, elles peuvent couvrir un plus large éventail de scénarios d'utilisation qu'auparavant, à l'instar des différentes versions de batterie des Xpeng P7 et G3, qui peuvent toutes deux servir la même clientèle cible.
Conclusion
En conclusion, les batteries lithium-fer-phosphate et les batteries lithium-ternaires ne sont pas liées de manière itérative, contrairement à ce que certains pensent, mais présentent plutôt des caractéristiques et des priorités différentes. Cependant, compte tenu des exigences croissantes des consommateurs et du développement des véhicules électriques, une grande autonomie et une charge rapide sont deux exigences indispensables, et les batteries lithium-ternaires pourraient être plus en phase avec la tendance actuelle.
Mais l'objectif ultime des batteries ne se limite pas aux batteries lithium-fer-phosphate et aux batteries lithium-ternaire. Nous attendons tous des avancées majeures dans la technologie des cellules de batterie, comme les batteries à semi-conducteurs, largement déployées, les batteries au graphène, perçues comme un gadget, et peut-être, pas si lointaines, les batteries lithium-air, entre autres. À l'avenir, nous verrons sans aucun doute émerger des formes de batteries plus avancées.
