Tesla ulepsza baterie LFP i planuje produkcję w USA

Czy chcesz dowiedzieć się więcej o planach Tesli dotyczących tanich i trwałych baterii? Tesla ogłosił przeniesienie produkcji baterii litowo-żelazowo-fosforanowych (LFP) do USA i pracuje nad nową, bardziej wydajną chemią LFP. Niedawno opublikowany patent (WO2024/229047 A1) pokazuje, jak Tesla z pomocą eksperta ds. baterii Jeffa Dahna optymalizuje technologię LFP. W tym artykule dowiesz się, jak te innowacje mogą zrewolucjonizować elektromobilność.

Nowa chemia LFP Tesli: Odrobina niklu

Patent opisuje technologię mieszanego materiału katodowego, która łączy standardowe LFP (LiFePO4) lub LMFP (litowo-manganowo-żelazowo-fosforanowe) z niewielką ilością materiałów na bazie niklu (takich jak NMC lub NCA). Mieszanka składa się z:

• 90-99% LFP/LMFP: Tworzy podstawę katody.
• 0,1-15% materiału niklowego: W niektórych przypadkach tylko 0,1-3%, aby utrzymać niskie koszty.

Komponent niklowy jest specjalnie przygotowany:

• Powiększenie powierzchni: Poprzez mielenie, aby zwiększyć reaktywność.
• Podgrzewanie: W temperaturze 650-800 °C, aby zredukować zanieczyszczenia zawierające lit (takie jak LiOH lub Li2CO3), które obniżają wydajność baterii.

Ta precyzyjna mieszanka poprawia baterie LFP, nie tracąc ich przewagi kosztowej, ponieważ drogie materiały, takie jak nikiel i kobalt, są używane minimalnie.

Zalety nowych baterii LFP

Patent pokazuje, że mieszane katody oferują wyraźne korzyści w porównaniu do tradycyjnych baterii LFP:

• Lepsze utrzymanie pojemności: Testy w temperaturze 40 °C wykazały, że ogniwa zachowują ponad 90% pojemności po 7.000 godzinach cykli.
• Dłuższa żywotność: Więcej cykli ładowania-rozładowania przy stabilnym napięciu wyjściowym, idealne dla żywotności pojazdów.
• Wydajność w wysokich temperaturach: Doskonała stabilność i pojemność do 70 °C, co jest kluczowe w gorących regionach.
• Mniejsze zużycie: Mieszanka redukuje rozpuszczanie żelaza z materiału LFP, które osadza się na anodzie i obniża wydajność.
• Mniejszy wzrost oporu: Stabilniejsze opory wewnętrzne w czasie, szczególnie w wysokich temperaturach.

Te ulepszenia sprawiają, że baterie są trwalsze i bardziej niezawodne, nie zwiększając znacząco kosztów – co jest kluczową zaletą LFP.

Wpływ na wydajność ładowania

Patent nie koncentruje się bezpośrednio na szybszym ładowaniu, ale wyniki wskazują na ulepszenia:

• Stabilne materiały: Mniejsze zużycie i stabilny opór mogą umożliwić wyższe prędkości ładowania.
• Umiarkowane testy: Testy przeprowadzono przy C/3 (33% ładowania na godzinę), ale ulepszona chemia może wspierać bardziej wytrzymałe cykle ładowania.

Chociaż nie ogłoszono „szybkiego ładowania LFP”, nowe ogniwa mogą ładować się bardziej niezawodnie i wydajniej, co jest odczuwalne dla kierowców w codziennych sytuacjach.

Dlaczego produkcja LFP w USA?

Tesla planuje produkcję baterii LFP w USA z kilku powodów:

• Unikanie ceł: Obecnie Tesla nie sprzedaje pojazdów LFP w Ameryce Północnej z powodu ceł importowych. Lokalna produkcja pozwoliłaby tego uniknąć.
• Wykorzystanie zachęt: Programy takie jak Inflation Reduction Act wspierają krajową produkcję baterii.
• Obniżenie kosztów: Baterie LFP są tańsze niż baterie niklowo-kobaltowe, a lokalna produkcja zmniejsza koszty transportu.
• Zrównoważony rozwój: LFP jest bardziej przyjazny dla środowiska, ponieważ nie zawiera kobaltu, co wspiera misję Tesli.

Nowa chemia mogłaby być stosowana w pojazdach Standard Range (np. Model 3/Y) i magazynach energii takich jak Megapack i Powerwall, które już korzystają z LFP i są zwolnione z ceł.

Strategia baterii Tesli

Współpraca z Jeffem Dahnem, pionierem technologii litowo-jonowej, podkreśla innowacyjność Tesli. Nowa chemia LFP jest częścią szerokiej strategii:

• Lokalna produkcja: Budowa fabryk LFP w USA, być może w Giga Nevada lub nowym zakładzie.
• Zwiększenie wydajności: Mieszana katoda mogłaby zbliżyć baterie LFP do wydajności baterii NMC, bez zwiększania kosztów.
• Przywództwo na rynku: Dzięki trwalszym, tańszym bateriom Tesla może wzmocnić swoją pozycję na rynku pojazdów elektrycznych.

Na X @TeslaBattery chwali rozwój: „Patent Tesli na LFP z Jeffem Dahnem to przełom – trwalszy, tańszy i wkrótce produkowany w USA!”

Znaczenie dla Europy

Dla europejskich czytelników rozwój ten jest ekscytujący, nawet jeśli produkcja rozpocznie się najpierw w USA. Europa ma podobne cele dotyczące zrównoważonych baterii, a postępy Tesli mogą zostać przeniesione do Giga Berlin, gdzie już produkuje się baterie LFP dla Model Y. Ulepszona chemia mogłaby zwiększyć zasięg i żywotność europejskich Tesli, szczególnie dla modeli Standard Range.

Podsumowanie: Przyszłość LFP Tesli nabiera kształtu

Nowy patent LFP Tesli i planowana produkcja w USA to duży krok w kierunku tańszych, trwalszych pojazdów elektrycznych. Dzięki mieszanej katodzie, która optymalizuje LFP z dodatkiem niklu, Tesla poprawia pojemność, żywotność i wydajność w wysokich temperaturach. Dla europejskich fanów pokazuje to zaangażowanie Tesli w innowacje, które wkrótce mogą być odczuwalne także tutaj. Ciesz się bardziej przystępnymi i solidniejszymi Teslami – produkowanymi w USA, a może wkrótce także w Europie!