Genombrott i USA-baserad litiumjärnfosfatbatteriteknik: energitäthet som liknar ternära litiumbatterier

Nyligen visar de senaste nyheterna från det amerikanska batteriföretaget ONE att man har utvecklat ett litiumjärnfosfatbatteri med en vikt och energitäthet som liknar den för ternära litiumbatterier. ONE:s litiumjärnfosfatbatteri kommer dock inte att tas i produktion förrän i slutet av 2024.

Namnet på den här batteriprodukten är Aries II, och batteripaketets laddade kapacitet är 71.5-kilowatttimmar. Viktenergitätheten för dess celler når 162 Wh/kg, vilket översätts till en viktenergitäthet på 160,7 Wh/kg på batteripaketets nivå.
Energitäthet är en viktig indikator på batteriprestanda, vilket är den genomsnittliga enhetsvolymen eller massan av elektrisk energi som frigörs av ett batteri.
På grund av det faktum att utbudet av nya energifordon huvudsakligen beror på tillgänglig el och totala fordonsenergiförbrukning (räckviddskapacitet=tillgänglig el-/energiförbrukning), bestäms den maximala enstaka körräckvidden för nya energifordon huvudsakligen av batteriets energitäthet, förutsatt att samma energiförbrukning förblir oförändrad och batteripaketets volym och vikt förblir strikt begränsade.

Så, vad är den globala positionen för energitätheten för ONE:s batteripaket?

Enligt en global lista över batteripaket med den högsta och lägsta energitätheten som produceras av Battery Design kommer ledaren från NIO Motors i Kina. Batteripaketet för den kommande installationen av NIO ET7 har en kapacitet på 150-kilowatt timmar, en vikt på 575 kilogram (1268 pund) och en energitäthet på 260,9 Wh/kg. Enligt användarmanualen från NIO Automotive använder detta batteri en ternär positiv elektrod med hög nickelhalt och en halvfast elektrolyt.

Nästa är Kirin-batteriet från Ningde-eran, som använder ett ternärt positivt elektrodmaterial med hög nickelhalt och har en maximal viktenergitäthet på 255Wh/kg.
Viktenergitätheten för 82 kWh-batteripaketet på Tesla Model 3 och Model Y är 171 Wh/kg, med användning av ternära cylindriska litiumjonbatterier från Panasonic från Japan. Porsche Taycan 2019 Turbo S-derivat har ett 93.4-kilowatt-timmars batteripaket, som väger 630 kilogram (1389 pounds), och använder ett ternärt litiummjukt batteri från LG New Energy från Sydkorea. Batteripaketet har en vikt och energitäthet på 148,3 Wh/kg.

För BYD:s bladbatterier använder de även ett materialsystem med litiumjärnfosfat. BYD Han EV har en batterikapacitet på 85,4 kilowatt och väger 592 kilogram (1305 pund). På batteripaketnivå är viktens energitäthet 144,2 Wh/kg.
BYDs Dolphins har två batteripaket att välja mellan. Den maximala laddningen är 44,9 grader, med en massa på 308,6 kg, eller 680 lb, och en viktenergitäthet på 145,5 Wh/kg. Batteripaketet med tätningar har högre vikt och energitäthet. Dess CTB-struktur gör att batteripaketet väger 558 kilogram (1230,2 pund), har en kapacitet på 82.{11}}kilowatttimmar och har en energitäthet på 148 Wh/kg.
Det kan ses att jämfört med BYDs litiumjärnfosfatbladsbatteri har ONEs batteriprodukter till och med fler fördelar. En angav också att jämfört med ternära litiumbatterier är Aries II-batterier 25 procent billigare i kostnad och har längre batteritid.
Batteripaketen som produceras av ONE kommer dock inte att tas i produktion förrän i slutet av 2024. Det finns i nuläget inga nyheter som tyder på vilken bilfirmas modell som kommer att utrustas med detta batteri. Det enda företaget som har fått information om att de kommer att använda EN produkt är Bollinger, en ny bilstyrka i USA, men företaget kommer att använda Aries-batteriprodukter istället för Aries II.

Enligt rapporter är Aries-batterier lämpliga för nivå 3 till nivå 6-lastbilar med 3000 battericykler, medan Aries II är lämplig för personbilar och lätta lastbilar, men dess hållbarhet har minskat med 33,3 procent med 2000 cykler.
ONE:s fördel gentemot sina konkurrenter ligger dock i lokaliserad produktion. Detta kommer att göra alla bilar som använder dess produkt och följer Inflation Reduction Act (IRA) berättigade till full skattelättnad. Dessutom är det också ett eget batteriföretag i USA.
Det är underförstått att ONE kommer att tillverka dessa litiumjärnfosfatbatterier i Van Buren Town, Michigan, nära Fords, General Motors och Stratus fordonsfabriker.

ONE-företaget kan verka okänt, men i verkligheten har det mycket potential. I juli 2020 grundade den tidigare ingenjören Ijaz från det konkursade batteriföretaget A123 i USA detta energibolag som heter "Our Next Energy". Nästan en sjättedel av Ones 315 anställda är tidigare anställda på A123, inklusive Chief Operating Officer.
Ijaz mål är att driva ett företag fokuserat på litiumjärnfosfatbatterier, och därigenom ta itu med de tre stora hindren för storskalig användning av elfordon i USA: ångest för körsträcka, batterisäkerhetsproblem och bristen på batterijättar att konkurrera med Ningde Times, LG och Panasonic.
För närvarande har One samlat in 355 miljoner dollar från investerare inklusive Bill Gates Breakthrough Energy Ventures, BMW Ventures och Franklin Templeton, med en företagsvärdering på 1,2 miljarder dollar. Förra hösten beviljade Michigans regering ett företag minst 220 miljoner dollar i kontanter och skattelättnader för att bygga en batteritillverkningsfabrik på 1,6 miljarder dollar i förorten Detroit, med planer på att starta produktionen 2024.