०१ – लिथियम आयर्न फॉस्फेटमध्ये वाढीचा कल दिसून येतो

लिथियम बॅटरीचे फायदे म्हणजे लहान आकार, हलके वजन, जलद चार्जिंग आणि टिकाऊपणा. हे मोबाईल फोनची बॅटरी आणि ऑटोमोबाईल बॅटरीवरून दिसून येते. त्यांपैकी, लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी आणि टर्नरी मटेरियल बॅटरी या सध्या लिथियम बॅटरीच्या दोन प्रमुख शाखा आहेत.

सुरक्षिततेच्या आवश्यकतांमुळे, प्रवासी गाड्या आणि विशेष उद्देशाच्या वाहनांच्या क्षेत्रात, कमी किमतीच्या, तुलनेने अधिक प्रगत आणि सुरक्षित उत्पादन तंत्रज्ञान असलेल्या लिथियम आयर्न फॉस्फेट पॉवर बॅटरीचा वापर अधिक प्रमाणात केला जात आहे. प्रवासी गाड्यांच्या क्षेत्रात उच्च विशिष्ट ऊर्जा असलेल्या टर्नरी लिथियम बॅटरीचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. नवीन घोषणांच्या एका बॅचनुसार, प्रवासी वाहनांच्या क्षेत्रातील लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीचे प्रमाण पूर्वीच्या २०% पेक्षा कमीवरून वाढून सुमारे ३०% झाले आहे.

लिथियम आयर्न फॉस्फेट (LiFePO4) हे लिथियम-आयन बॅटरीसाठी सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या कॅथोड सामग्रीपैकी एक आहे. यात चांगली औष्णिक स्थिरता, कमी आर्द्रता शोषण आणि पूर्ण चार्ज केलेल्या स्थितीत उत्कृष्ट चार्ज-डिस्चार्ज सायकल कार्यक्षमता असते. पॉवर आणि ऊर्जा साठवणूक करणाऱ्या लिथियम-आयन बॅटरीच्या क्षेत्रात हे संशोधन, उत्पादन आणि विकासाचे केंद्रबिंदू आहे. तथापि, त्याच्या स्वतःच्या संरचनेच्या मर्यादेमुळे, पॉझिटिव्ह सामग्री म्हणून लिथियम आयर्न फॉस्फेट असलेल्या लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये कमी चालकता, लिथियम आयनचा मंद प्रसार दर आणि कमी तापमानात खराब डिस्चार्ज कार्यक्षमता दिसून येते. यामुळे लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी असलेल्या सुरुवातीच्या वाहनांचे मायलेज कमी होते, विशेषतः कमी तापमानाच्या परिस्थितीत.

वाहनांची टिकाऊपणा आणि मायलेजमध्ये यश मिळवण्यासाठी, विशेषतः नवीन ऊर्जा वाहनांच्या अनुदान धोरणाने वाहनांचे मायलेज, ऊर्जा घनता, ऊर्जा वापर आणि इतर बाबींसाठी उच्च आवश्यकता ठेवल्यानंतर, जरी लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीने बाजारात पूर्वी वर्चस्व गाजवले असले तरी, उच्च ऊर्जा घनता असलेली टर्नरी लिथियम बॅटरी हळूहळू नवीन ऊर्जा प्रवासी वाहनांच्या बाजाराचा मुख्य प्रवाह बनली आहे. ताज्या घोषणेवरून हे दिसून येते की, प्रवासी वाहनांच्या क्षेत्रात लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीचे प्रमाण पुन्हा वाढले असले तरी, लिथियम टर्नरी बॅटरीचे प्रमाण अजूनही सुमारे ७०% आहे.

०२ – सुरक्षितता हा सर्वात मोठा फायदा आहे

टर्नरी लिथियम बॅटरीसाठी ॲनोड मटेरियल म्हणून सामान्यतः निकेल कोबाल्ट ॲल्युमिनियम किंवा निकेल कोबाल्ट मॅंगनीज वापरले जातात, परंतु या मटेरियलच्या उच्च सक्रियतेमुळे केवळ उच्च ऊर्जा घनताच येत नाही, तर उच्च सुरक्षा धोकेही निर्माण होतात. अपूर्ण आकडेवारीनुसार, २०१९ मध्ये नवीन ऊर्जा वाहनांच्या स्वयंप्रज्वलन अपघातांची संख्या २०१८ च्या तुलनेत १४ पटीने अधिक नोंदवली गेली आहे, आणि टेस्ला, वेइलाई, बीएआयसी आणि वेइमा यांसारख्या ब्रँड्समध्ये एकापाठोपाठ एक स्वयंप्रज्वलन अपघात घडले आहेत.

अपघातावरून असे दिसून येते की, आग प्रामुख्याने चार्जिंग प्रक्रियेदरम्यान किंवा चार्जिंगनंतर लगेचच लागते, कारण दीर्घकाळ चालल्यामुळे बॅटरीचे तापमान वाढते. जेव्हा टर्नरी लिथियम बॅटरीचे तापमान २००°C पेक्षा जास्त होते, तेव्हा पॉझिटिव्ह मटेरियलचे विघटन सहज होते आणि ऑक्सिडेशन प्रतिक्रियेमुळे वेगाने थर्मल रनअवे होऊन तीव्र ज्वलन होते. लिथियम आयर्न फॉस्फेटच्या ऑलिव्हिन संरचनेमुळे उच्च तापमान स्थिरता येते, त्याचे रनअवे तापमान ८००°C पर्यंत पोहोचते आणि वायू निर्मिती कमी होते, त्यामुळे ते तुलनेने अधिक सुरक्षित आहे. याच कारणामुळे, सुरक्षिततेच्या विचारांवर आधारित, नवीन ऊर्जा बसेसमध्ये सामान्यतः लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी वापरल्या जातात, तर टर्नरी लिथियम बॅटरी वापरणाऱ्या नवीन ऊर्जा बसेसना प्रोत्साहन आणि वापरासाठी नवीन ऊर्जा वाहनांच्या कॅटलॉगमध्ये तात्पुरते समाविष्ट करता येत नाही.

अलीकडेच, चांगान ऑशानच्या दोन इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीचा वापर करण्यात आला आहे, जे केवळ कार बनवणाऱ्या सामान्य वाहन कंपन्यांपेक्षा वेगळे आहे. चांगान ऑशानचे दोन मॉडेल एसयूव्ही (SUV) आणि एमपीव्ही (MPV) आहेत. चांगान ऑशान रिसर्च इन्स्टिट्यूटचे उप-महाव्यवस्थापक, झिओंग झेवेई यांनी पत्रकारांना सांगितले: “यावरून हे सिद्ध होते की, दोन वर्षांच्या प्रयत्नांनंतर ऑशानने अधिकृतपणे विद्युत ऊर्जेच्या युगात प्रवेश केला आहे.”

लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी का वापरली जाते याबद्दल, झिओंग म्हणाले की, नवीन ऊर्जा वाहनांची सुरक्षितता हा वापरकर्त्यांसाठी नेहमीच एक चिंतेचा विषय राहिला आहे आणि उद्योगांसाठीही तो सर्वात महत्त्वाचा आहे. याचा विचार करून, नवीन कारमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी पॅकने १३००°C पेक्षा जास्त तापमानात भाजणे, -२०°C कमी तापमानात टिकवणे, ३.५% क्षाराच्या द्रावणात टिकवणे, ११ केएन बाह्य दाबाचा आघात इत्यादी मर्यादा चाचण्या पूर्ण केल्या आहेत आणि "उष्णतेची भीती नाही, थंडीची भीती नाही, पाण्याची भीती नाही, आघाताची भीती नाही" हे "चार गोष्टींची भीती नाही" असे बॅटरी सुरक्षिततेचे समाधान साध्य केले आहे.

अहवालानुसार, चांगान औशान x7ev मध्ये १५० किलोवॅट कमाल शक्तीची परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटर असून, तिची मायलेज क्षमता ४०५ किमी पेक्षा जास्त आहे. तसेच, यात ३००० वेळा सायक्लिक चार्जिंगची क्षमता असलेली सुपर लाँग लाईफ बॅटरी आहे. सामान्य तापमानात, ३०० किमी पेक्षा जास्त मायलेजची क्षमता पुन्हा मिळवण्यासाठी फक्त अर्धा तास लागतो. "खरं तर, ब्रेकिंग एनर्जी रिकव्हरी सिस्टीममुळे, शहरी कामकाजाच्या परिस्थितीत वाहनाची मायलेज क्षमता सुमारे ४२० किमीपर्यंत पोहोचू शकते," असे झिओंग यांनी पुढे सांगितले.

उद्योग आणि माहिती तंत्रज्ञान मंत्रालयाने जारी केलेल्या नवीन ऊर्जा वाहन उद्योग विकास योजनेनुसार (२०२१-२०३५) (अभिप्रायांसाठी मसुदा), २०२५ पर्यंत नवीन ऊर्जा वाहनांची विक्री सुमारे २५% असेल. यावरून असे दिसून येते की, भविष्यात नवीन ऊर्जा वाहनांचे प्रमाण सतत वाढत राहील. या संदर्भात, चांगआन ऑटोमोबाईलसह, पारंपरिक स्वतंत्र ब्रँड वाहन उद्योग नवीन ऊर्जा वाहन बाजारपेठेची मांडणी अधिक वेगाने करत आहेत.