01 – El fosfato de hierro y litio muestra una tendencia al alza

Las baterías de litio ofrecen ventajas como su pequeño tamaño, peso ligero, carga rápida y durabilidad. Esto se observa en las baterías de teléfonos móviles y automóviles. Entre ellas, las baterías de fosfato de hierro y litio y las baterías de material ternario son dos de las principales ramas de las baterías de litio en la actualidad.

Para satisfacer los requisitos de seguridad en el sector de los turismos y vehículos especiales, se ha incrementado el uso de baterías de fosfato de hierro y litio, con un coste menor, una tecnología relativamente más madura y segura. La batería ternaria de litio, con mayor energía específica, se utiliza ampliamente en este sector. En una nueva serie de anuncios, la proporción de baterías de fosfato de hierro y litio en este sector ha aumentado de menos del 20 % a aproximadamente el 30 %.

El fosfato de hierro y litio (LiFePO₄) es uno de los materiales catódicos más utilizados para baterías de iones de litio. Presenta buena estabilidad térmica, menor absorción de humedad y un excelente rendimiento en ciclos de carga y descarga a plena carga. Es el foco de investigación, producción y desarrollo en el campo de las baterías de iones de litio para energía y almacenamiento de energía. Sin embargo, debido a las limitaciones de su propia estructura, las baterías de iones de litio con fosfato de hierro y litio como material positivo presentan baja conductividad, una lenta tasa de difusión de iones de litio y un bajo rendimiento de descarga a bajas temperaturas. Esto se traduce en un bajo kilometraje de los primeros vehículos equipados con baterías de fosfato de hierro y litio, especialmente a bajas temperaturas.

Con el objetivo de impulsar la autonomía, especialmente tras la política de subsidios para vehículos de nueva energía, que impuso mayores requisitos en cuanto a autonomía, densidad energética, consumo energético y otros aspectos, si bien las baterías de fosfato de hierro y litio ocuparon el mercado con anterioridad, las baterías ternarias de litio con mayor densidad energética se han consolidado gradualmente en el mercado de vehículos de pasajeros de nueva energía. El último anuncio muestra que, si bien la proporción de baterías de fosfato de hierro y litio en vehículos de pasajeros se ha recuperado, la de baterías ternarias de litio se mantiene en torno al 70 %.

02 – la seguridad es la mayor ventaja

El níquel-cobalto-aluminio o el níquel-cobalto-manganeso se utilizan generalmente como materiales anódicos para baterías ternarias de litio. Sin embargo, su alta actividad no solo conlleva una alta densidad energética, sino que también conlleva altos riesgos de seguridad. Estadísticas incompletas muestran que en 2019, el número de accidentes por autoignición en vehículos de nueva energía fue 14 veces mayor que en 2018, y marcas como Tesla, Weilai, BAIC y Weima han registrado accidentes por autoignición sucesivamente.

El accidente muestra que el incendio se produce principalmente durante la carga o justo después, debido al aumento de temperatura de la batería durante el funcionamiento prolongado. Cuando la temperatura de una batería ternaria de litio supera los 200 °C, el material positivo se descompone fácilmente, y la reacción de oxidación provoca una rápida fuga térmica y una combustión violenta. La estructura olivina del fosfato de hierro y litio proporciona estabilidad térmica, alcanzando una temperatura de fuga de hasta 800 °C, y una menor producción de gas, lo que lo hace relativamente más seguro. Por esta razón, por razones de seguridad, los autobuses de nueva energía suelen utilizar baterías de fosfato de hierro y litio, mientras que los autobuses de nueva energía que utilizan baterías ternarias de litio no pueden incorporarse temporalmente al catálogo de vehículos de nueva energía para su promoción y aplicación.

Recientemente, dos vehículos eléctricos de Changan Auchan han adoptado baterías de fosfato de hierro y litio, a diferencia de las de otras empresas de vehículos que se especializan en automóviles. Los dos modelos de Changan Auchan son un SUV y un monovolumen. Xiong Zewei, subdirector general del Instituto de Investigación de Changan Auchan, declaró al periodista: «Esto marca que Auchan ha entrado oficialmente en la era de la energía eléctrica tras dos años de esfuerzos».

En cuanto al uso de baterías de fosfato de hierro y litio, Xiong afirmó que la seguridad de los vehículos de nueva energía siempre ha sido uno de los puntos débiles de los usuarios y la principal preocupación de las empresas. Por ello, la batería de fosfato de hierro y litio del nuevo vehículo ha superado las pruebas límite de horneado a llama a más de 1300 °C, reposo a baja temperatura a -20 °C, reposo en solución salina al 3,5 %, impacto a presión externa de 11 kN, etc., y ha alcanzado las cuatro soluciones de seguridad de batería: resistencia al calor, al frío, al agua y a los impactos.

Según informes, el Changan Auchan x7ev está equipado con un motor síncrono de imanes permanentes con una potencia máxima de 150 kW, una autonomía de más de 405 km y una batería de larga duración con 3000 ciclos de carga. A temperatura ambiente, solo se necesita media hora para completar la autonomía de más de 300 km. "De hecho, gracias al sistema de recuperación de energía de frenado, la autonomía del vehículo puede alcanzar unos 420 km en condiciones urbanas", añadió Xiong.

Según el Plan de Desarrollo de la Industria de Vehículos de Nueva Energía (2021-2035) (Borrador para comentarios) emitido por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, las ventas de vehículos de nueva energía representarán aproximadamente el 25% para 2025. Se prevé que la proporción de vehículos de nueva energía seguirá aumentando en el futuro. En este contexto, incluyendo a Chang'an Automobile, las empresas tradicionales de vehículos de marca independiente están impulsando el desarrollo del mercado de vehículos de nueva energía.