01 – ლითიუმის რკინის ფოსფატი ზრდის ტენდენციას აჩვენებს

ლითიუმის ბატარეას აქვს მცირე ზომის, მსუბუქი წონის, სწრაფი დატენვისა და გამძლეობის უპირატესობები. ეს ჩანს მობილური ტელეფონის და ავტომობილის ბატარეებიდან. მათ შორის, ლითიუმის რკინის ფოსფატის ბატარეა და სამმაგი მასალის ბატარეა ამჟამად ლითიუმის ბატარეების ორ ძირითად შტოს წარმოადგენს.

უსაფრთხოების მოთხოვნების გათვალისწინებით, მსუბუქი ავტომობილებისა და სპეციალური დანიშნულების სატრანსპორტო საშუალებების სფეროში, უფრო მაღალი ტემპით გამოიყენება უფრო დაბალი ღირებულების, შედარებით უფრო განვითარებული და უსაფრთხო პროდუქტის ტექნოლოგიის მქონე ლითიუმ-რკინის ფოსფატის აკუმულატორი. უფრო მაღალი სპეციფიკური ენერგიის მქონე სამმაგი ლითიუმის აკუმულატორი ფართოდ გამოიყენება მსუბუქი ავტომობილების სფეროში. განცხადებების ახალ სერიაში, მსუბუქი ავტომობილების სფეროში ლითიუმ-რკინის ფოსფატის აკუმულატორების წილი გაიზარდა 20%-ზე ნაკლებიდან დაახლოებით 30%-მდე.

ლითიუმის რკინის ფოსფატი (LiFePO4) ლითიუმ-იონური აკუმულატორებისთვის ერთ-ერთი ფართოდ გამოყენებული კათოდური მასალაა. მას აქვს კარგი თერმული სტაბილურობა, ტენიანობის შეწოვის დაბალი დონე და სრულად დამუხტვის მდგომარეობაში დამუხტვის შესანიშნავი ციკლის შესრულება. ის წარმოადგენს ენერგიისა და ენერგიის შენახვის ლითიუმ-იონური აკუმულატორების კვლევის, წარმოებისა და განვითარების ფოკუსს. თუმცა, საკუთარი სტრუქტურის შეზღუდვის გამო, ლითიუმ-იონურ აკუმულატორებს, რომლებიც დადებით მასალად ლითიუმ-რკინის ფოსფატს იყენებენ, აქვთ დაბალი გამტარობა, ლითიუმის იონის ნელი დიფუზიის სიჩქარე და დაბალი განმუხტვის შესრულება დაბალ ტემპერატურაზე. ეს იწვევს ლითიუმ-რკინის ფოსფატური აკუმულატორით აღჭურვილი ადრეული მანქანების დაბალ გარბენს, განსაკუთრებით დაბალი ტემპერატურის პირობებში.

გამძლეობის გარბენში გარღვევის მისაღწევად, განსაკუთრებით მას შემდეგ, რაც ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების სუბსიდირების პოლიტიკამ უფრო მაღალი მოთხოვნები წამოაყენა ავტომობილის გამძლეობის გარბენზე, ენერგიის სიმკვრივეზე, ენერგიის მოხმარებასა და სხვა ასპექტებზე, მიუხედავად იმისა, რომ ბაზარზე უფრო ადრე ლითიუმის, რკინის ფოსფატის აკუმულატორები იყო წარმოდგენილი, უფრო მაღალი ენერგიის სიმკვრივის მქონე სამმაგი ლითიუმის აკუმულატორები თანდათან ახალი ენერგიის მქონე მსუბუქი ავტომობილების ბაზრის მეინსტრიმად იქცა. ბოლო განცხადებიდან ჩანს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ მსუბუქი ავტომობილების სფეროში ლითიუმის, რკინის ფოსფატის აკუმულატორების წილი აღდგა, ლითიუმის სამმაგი აკუმულატორების წილი კვლავ დაახლოებით 70%-ია.

02 – უსაფრთხოება ყველაზე დიდი უპირატესობაა

ნიკელ-კობალტის ალუმინი ან ნიკელ-კობალტის მანგანუმი, როგორც წესი, გამოიყენება ანოდურ მასალებად სამმაგი ლითიუმის აკუმულატორებისთვის, თუმცა მასალების მაღალი აქტივობა არა მხოლოდ მაღალ ენერგიის სიმკვრივეს, არამედ უსაფრთხოების მაღალ რისკებსაც იწვევს. არასრული სტატისტიკა აჩვენებს, რომ 2019 წელს ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების თვითაალების შემთხვევები 14-ჯერ მეტი იყო, ვიდრე 2018 წელს და ისეთ ბრენდებს, როგორიცაა Tesla, Weilai, BAIC და Weima, თანმიმდევრულად ჰქონდათ თვითაალების შემთხვევები.

ავარიიდან ჩანს, რომ ხანძარი ძირითადად დატენვის პროცესში ან დატენვისთანავე ხდება, რადგან ხანგრძლივი მუშაობის დროს აკუმულატორის ტემპერატურა იმატებს. როდესაც სამმაგი ლითიუმის აკუმულატორის ტემპერატურა 200°C-ზე მეტია, დადებითი მასალა ადვილად იშლება და დაჟანგვის რეაქცია იწვევს სწრაფ თერმულ გადინებას და ძალადობრივ წვას. ლითიუმის რკინის ფოსფატის ოლივინის სტრუქტურა უზრუნველყოფს მაღალ ტემპერატურულ სტაბილურობას, ხოლო მისი გადინების ტემპერატურა 800°C-ს აღწევს და ამცირებს გაზის გამოყოფას, ამიტომ ის შედარებით უსაფრთხოა. სწორედ ამიტომ, უსაფრთხოების მოსაზრებებიდან გამომდინარე, ახალი ენერგოავტობუსები ძირითადად იყენებენ ლითიუმ-რკინის ფოსფატის აკუმულატორებს, ხოლო სამმაგი ლითიუმის აკუმულატორების გამოყენებით ახალი ენერგოავტობუსები დროებით ვერ ხვდებიან ახალი ენერგოავტობუსების კატალოგში პოპულარიზაციისა და გამოყენებისთვის.

ცოტა ხნის წინ, Changan Auchan-ის ორ ელექტრომობილზე ლითიუმ-რკინის ფოსფატის ბატარეა დამონტაჟდა, რაც განსხვავდება ავტომობილებზე ორიენტირებული ზოგადი სატრანსპორტო საშუალებების საწარმოებისგან. Changan Auchan-ის ორი მოდელია ჯიპი და მიკროავტობუსი. Chang'an Auchan-ის კვლევითი ინსტიტუტის გენერალური მენეჯერის მოადგილემ, სიონგ ძევეიმ, რეპორტიორს განუცხადა: „ეს ნიშნავს, რომ ორწლიანი ძალისხმევის შემდეგ, Auchan-ი ოფიციალურად შევიდა ელექტროენერგიის ერაში“.

რაც შეეხება ლითიუმის, რკინის ფოსფატის ბატარეის გამოყენების მიზეზებს, სიონგმა განაცხადა, რომ ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების უსაფრთხოება ყოველთვის იყო მომხმარებლების ერთ-ერთი „პრობლემა“ და ასევე საწარმოების ყველაზე შეშფოთების საგანი. ამის გათვალისწინებით, ახალი ავტომობილის მიერ გადაცემულმა ლითიუმის, რკინის ფოსფატის ბატარეის ბლოკმა გაიარა 1300°C-ზე მეტი ცეცხლზე გამოცხობის, -20°C-ზე დაბალი ტემპერატურის, 3.5%-იანი მარილის ხსნარის დგომის, 11 კნტ გარე წნევის დარტყმის და ა.შ. ტესტირება და მიაღწია ბატარეის უსაფრთხოების „ოთხი არ ეშინია“ გადაწყვეტას, რომელიც „არ ეშინია სიცხის, არ ეშინია სიცივის, არ ეშინია წყლის, არ ეშინია დარტყმის“.

გავრცელებული ინფორმაციით, Changan Auchan x7ev აღჭურვილია მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონული ძრავით, რომლის მაქსიმალური სიმძლავრე 150 კვტ-ია, 405 კმ-ზე მეტი გარბენი და 3000-ჯერადი ციკლური დატენვის ზედმეტად ხანგრძლივი მუშაობის აკუმულატორით. ნორმალურ ტემპერატურაზე, 300 კმ-ზე მეტი გარბენის შესავსებად მხოლოდ ნახევარი საათია საჭირო. „სინამდვილეში, დამუხრუჭების ენერგიის აღდგენის სისტემის არსებობის წყალობით, ქალაქის პირობებში ავტომობილის გატარება დაახლოებით 420 კმ-ს აღწევს“, - დასძინა სიონგმა.

ინდუსტრიისა და ინფორმაციული ტექნოლოგიების სამინისტროს მიერ გამოქვეყნებული ახალი ენერგომობილების ინდუსტრიის განვითარების გეგმის (2021-2035) (პროექტი კომენტარებისთვის) თანახმად, 2025 წლისთვის ახალი ენერგომობილების გაყიდვები დაახლოებით 25%-ს შეადგენს. ჩანს, რომ ახალი ენერგომობილების წილი მომავალშიც გაიზრდება. ამ კონტექსტში, Chang'an Automobile-ის ჩათვლით, ტრადიციული დამოუკიდებელი ბრენდის ავტომობილების საწარმოები აჩქარებენ ახალი ენერგომობილების ბაზრის განლაგებას.