Акумуляторний елемент LMFP: розширюючи горизонти можливого

29 червень 2023

Акумулятори LMFP: перспективи використання

Активна розробка LMFP почалася на початку 2020 років, вже до квітня 2022 року в Китаї було зареєстровано 221 патент, пов'язаний з літієво-марганцево-залізо-фосфатним накопичувачем енергії. При цьому однією з найважливіших переваг цієї технології є стабільність функціонування за дуже низьких температур — широко поширені зараз літій-іонні АКБ стрімко втрачають місткість при зниженні температури. Стійкість до низьких температур — важливий чинник створення промислових накопичувачів енергії у північних регіонах чи районах з різко вираженим континентальним кліматом.

Однією з перших промисловий зразок акумулятора LMFP представила китайська компанія Gotion High-Tech. Він отримав назву Astroinno L600 і розробники заявляють, що його використання дозволить електромобілям проїжджати до 1000 кілометрів (за китайським стандартом, насправді цей показник може бути меншим). Його катод виготовлений з літію, заліза, фосфату літію та марганцю — така комбінація дозволила значно збільшити щільність енергії та підвищити швидкість заряду. Виробник стверджує, що для повної зарядки АКБ потрібно всього 18 хв, хоча й не вказує силу струму, яка при цьому буде потрібна. З інших особливостей акумуляторного елемента LMFP слід зазначити:

• Кількість циклів перезаряджання становитиме не менше 4000 (при кімнатній температурі) та 1200 — при високих температурах.

• Особливість конструкції батареї — це двостороннє рідинне охолодження, що має форму сендвіча, та мінімалістична концепція дизайну. Завдяки такому рішенню вдалося на 45 відсотків знизити кількість конструктивних складових акумулятора та на 32 відсотки — знизити його вагу (порівняно з АКБ, що мають аналогічну місткість). Крім того, вдалося значно знизити довжину провідних елементів — з 300 метрів у стандартній батареї до 80 в Astroinno.

• У виробництві АКБ використовують теплоізоляційні матеріали, які здатні витримувати нагрівання до 1200°C.

Масове виробництво акумуляторів LMFP заплановане на 2024 рік, при цьому одним із головних споживачів стане Volkswagen Group, яка володіє 26% акцій компанії Gotion. Volkswagen планує одночасно розпочати встановлювати акумулятори нового типу в автомобілях, що виробляються як для китайського ринку, так і для європейського. Крім того, Gotion планує побудувати завод із виробництва акумуляторів вартістю 2,3 мільярда доларів у північному Мічигані. Компанія планує отримати суттєві податкові преференції в рамках програми переходу США на відновлювані джерела енергії, в якій близько 90 млрд. доларів заплановано на розвиток промислових накопичувачів електроенергії.

Активні роботи зі створення LMFP акумуляторів ведуться і в Німеччині, де консорціум, створений компанією Varta та Центром досліджень сонячної енергії та водороду Баден-Вюртемберг, працює над створенням компактного та місткого елемента для електричної авіації на основі LMFP батареї.