Vergleich der Technologien LFP / NMC*

Lithium – Eisen – Phosphat (LiFePO4): die Chemie der industriellen und automobilen Zukunft

Die Chemie LiFePO4 (LFP) erfüllt besonders gut die Anforderungen des Industriesektors, dank einer einzigartigen Kombination aus hoher Sicherheit, langer Lebensdauer und moderaten Energieanforderungen. Sie richtet sich an ein breites Spektrum von Anwendungen, von Automatisierung, Robotik, Logistik, Bauwesen, Landwirtschaft, Freizeitschifffahrt bis hin zu Elektrofahrzeugen, Flughafenfahrzeugen, Hubarbeitsbühnen und Spezialfahrzeugen.

Vorbildliche Sicherheit und Stabilität

LFP-Batterien gelten als die sichersten und stabilsten auf dem aktuellen Markt. Sie sind in großkapazitiven Formaten erhältlich, die den industriellen Anforderungen entsprechen, und vermeiden die Vervielfachung kleiner Zellen in Parallelschaltung, die die Stabilität und Sicherheit des Systems beeinträchtigen könnte.

Bemerkenswerte Lebensdauer

Batterien, die die LFP-Chemie verwenden, bieten Lebenszyklen von über 3.500 Zyklen. Ausgestattet mit einem leistungsstarken elektronischen Managementsystem (BMS) können sie über 4.000 Zyklen erreichen, mit zukünftigen Perspektiven von bis zu 6.000 Zyklen und mehr.

Achtung: Ein Lebenszyklus bedeutet nicht, dass die Batterie am Ende dieser Periode unbrauchbar ist. Tatsächlich behält eine Batterie auch nach 3.500 Zyklen etwa 80 % ihrer Kapazität, was viele sekundäre Anwendungen ermöglicht, insbesondere bei der stationären Energiespeicherung.

Ein großer ökologischer Vorteil: das Fehlen von Kobalt

Im Gegensatz zu anderen Lithium-Chemien ist die LFP-Batterie kobaltfrei, ein toxisches Material, das die Umwelt stark belastet. Diese Eigenschaft verleiht ihr einen erheblichen ökologischen Vorteil, zumal viele Hersteller heute versuchen, den Einsatz von Kobalt zu reduzieren.

Stark ansteigende Energiedichte

Vor einigen Jahren war die Energiedichte von LFP-Batterien gering, etwa 100 Wh/kg, was ihre Attraktivität einschränkte. Heute hat sich dieser Wert fast verdoppelt und erreicht 170 Wh/kg, was insbesondere im Automobilbereich ein großes Interesse weckt.

Die mittelfristigen Aussichten deuten auf eine Dichte von 220 bis 230 Wh/kg hin, was die LFP-Chemie noch wettbewerbsfähiger macht.

Annahme durch die Automobilindustrie

Diese Entwicklung erklärt, warum viele Automobilhersteller die LFP-Chemie wieder in ihre Elektrofahrzeuge integrieren.

Unter ihnen:

• Tesla, das bereits LFP in seiner „Standardreihe“ verwendet und dabei Sicherheit und kontrollierte Kosten priorisiert,

• BYD,

• Volkswagen,

• und viele andere große Namen der Automobilindustrie, die in der LFP-Chemie ein großes Zukunftspotenzial sehen.

Zusammenfassung

Das LFP in einigen Zahlen:

Nennspannung: 3,2 V

Energiedichte: 177 Wh/kg

Volumendichte: 384 Wh/l

Vollständige Lebenszyklen: > 4.000

Entladerate: 1C bis 3C (d.h. 1 bis 3 Mal die Nennkapazität)

+ Robustheit, Sicherheit, Zyklen

-Masse

Nickel – Mangan – Kobalt (LiNixMnyCozO2): die dominierende Chemie im Automobilbereich

Die Chemie NMC ist heute die am häufigsten im Automobilsektor verwendete, dank ihrer hohen Energiedichte, die es ermöglicht, eine große Energiemenge mit geringem Gewicht und Volumen zu speichern. Diese Eigenschaft ist entscheidend, um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu maximieren.

Hauptmerkmale

• Spezifische Energie: 220 – 240 Wh/kg, höher als bei anderen Lithium-Chemien.

• Lebenszyklen: etwa 1.000 Zyklen unter guten Lade-/Entladebedingungen.

• Kosten: etwa 20 % höher als LFP, hauptsächlich wegen des Kobaltanteils.

Varianten der NMC-Chemie

Die Nomenklatur NMC gibt den Prozentsatz von Nickel, Mangan und Kobalt in der Kathode an:

• Die NMC 811 mit hohem Nickel- und niedrigem Kobaltgehalt ermöglichen es, die spezifische Energie zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten zu senken.

• Die Entwicklung der NMC-Chemie zielt darauf ab, den Kobaltanteil zu reduzieren, ein teures und schwer zu gewinnendes Element, während die Stabilität und Lebensdauer des Systems erhalten bleibt.

Innovationsperspektiven

Einige Unternehmen entwickeln bereits NMX-Zellen, die völlig kobaltfrei sind und den Weg zu wirtschaftlicheren und umweltfreundlicheren Batterien eröffnen, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

Zusammenfassend:

*: Die in diesem Artikel präsentierten technischen Informationen sind unverbindlich. Sie ersetzen nicht die offiziellen Anleitungen der Hersteller. Vor jeder Installation, Handhabung oder Nutzung konsultieren Sie bitte die Produktdokumentation und beachten Sie die Sicherheitsanweisungen. Die Website Torque.works kann nicht für eine unsachgemäße Verwendung oder eine falsche Interpretation der bereitgestellten Informationen verantwortlich gemacht werden.