Hầu hết pin lithium iron phosphate đã được sử dụng trong dòng xe tiêu chuẩn của Tesla, chẳng hạn như Model 3, và không được thiết kế để mở rộng phạm vi hoặc cải thiện hiệu suất.
Tesla đã tiết lộ rằng khoảng một nửa số ô tô mà họ sản xuất gần đây sử dụng pin lithium iron phosphate (LFP).
Trong lĩnh vực xe điện, công nghệ pin chiếm ưu thế. Các yếu tố như dung lượng pin, trọng lượng, chi phí, độ tin cậy và tuổi thọ đều có thể là những yếu tố hạn chế hiệu suất, khả năng tồn tại và khả năng áp dụng rộng rãi của EV.
Trong lịch sử, pin lithium-ion là công nghệ được lựa chọn trong lĩnh vực này, nhưng khi lĩnh vực này tiếp tục phát triển, các hóa chất khác đang trở nên phổ biến. Trong số các công nghệ này, lithium iron phosphate (LFP) là một trong những đối thủ cạnh tranh nhất đối với các ion lithium truyền thống. Tesla gần đây đã tiết lộ rằng khoảng 50% số xe mà hãng sản xuất trong quý đầu tiên của năm 2022 sẽ sử dụng pin LFP, bằng chứng là điều này.
Lithium Iron Phosphate là gì?
Pin lithium iron phosphate hoạt động rất giống với hầu hết pin lithium-ion, nhưng sử dụng các chất hóa học bên trong khác nhau để đạt được kết quả cuối cùng.
Nhìn vào bên trong pin lithium iron phosphate và bạn sẽ tìm thấy nhiều thành phần tiêu chuẩn có trong các loại pin khác, bao gồm cực âm, cực dương, chất điện phân và dải phân cách. Đặc biệt, các tế bào LFP sử dụng LiFePO4 làm vật liệu cực âm. Cực dương có thể khác nhau, nhưng thường được làm bằng than chì.
Pin làm từ hóa chất này có năng lượng cụ thể là 90-120 watt-giờ trên mỗi kilogam và pin tiêu chuẩn có điện áp từ 3,2 đến 3,3 vôn. Tốc độ sạc là khoảng 1C và tốc độ xả là 1-25C.
Ưu điểm và nhược điểm của lithium iron phosphate
So với pin lithium-ion, lithium iron phosphate có một số ưu điểm chính trong xe điện.
So với pin lithium-ion, ưu điểm chính của pin lithium iron phosphate là sắt tương đối dồi dào trên trái đất. So với pin lithium-ion truyền thống, lượng sắt lớn do ngành sản xuất pin cung cấp giúp pin lithium iron phosphate rẻ hơn, bền vững hơn và ít gặp phải các vấn đề về chuỗi cung ứng hơn.
Về hiệu suất, lithium iron phosphate cho thấy lợi thế về tốc độ xả và vòng đời. Ở tốc độ xả 25C, so với pin lithium-ion truyền thống, pin lithium iron phosphate có thể cung cấp năng lượng lớn hơn, tốc độ nhanh hơn và nhiệt độ cao hơn. Tuổi thọ của chu kỳ cũng dài hơn, với pin lithium iron phosphate cung cấp 1.000 đến 5.000 chu kỳ phóng điện so với pin lithium-ion có 500 đến 1.000 chu kỳ phóng điện.
Tuy nhiên, một trong những nhược điểm rõ ràng nhất của công nghệ lithium iron phosphate là mật độ năng lượng. So với lithium iron phosphate từ 90Wh/kg đến 120Wh/kg, lithium ion có thể cung cấp mật độ năng lượng cao hơn, từ 150Wh/kg đến 200Wh/kg. Do đó, lithium iron phosphate có xu hướng nặng hơn và lớn hơn với cùng tổng công suất so với lithium ion.
Sự thay đổi của Tesla và tác động của ngành
Đầu năm nay, Tesla đã gây chú ý trong ngành công nghiệp pin khi tiết lộ rằng khoảng 50% số xe điện được sản xuất trong quý đầu tiên của năm 2022 sẽ được trang bị pin lithium iron phosphate.
Theo Tesla, một trong những lý do chính của sự thay đổi này là năng lực và mục đích sản xuất. Công ty tin rằng để đảm bảo tăng trưởng dài hạn và năng lực sản xuất bền vững, công ty phải đa dạng hóa các sản phẩm pin theo nhu cầu của từng mẫu xe nhất định. Ví dụ: hầu hết pin lithium iron phosphate đã được sử dụng trong dòng xe tiêu chuẩn của Tesla (ví dụ: Model 3) và không được thiết kế để mở rộng phạm vi hoạt động hoặc cải thiện hiệu suất.
Bất chấp điều đó, việc Tesla quá phụ thuộc vào lithium iron phosphate nói lên rất nhiều điều về sự trưởng thành của công nghệ và vai trò của nó trong ngành trong tương lai. Vì Tesla là công ty tiên phong trong lĩnh vực này nên các công ty khác dự kiến sẽ bắt đầu sử dụng pin lithium iron phosphate trong một số hoặc tất cả các sản phẩm xe điện tương lai của họ trong tương lai gần.