Tesla setzt bei zukünftigen Elektroauto-Batterien auf Lithium-Eisenphosphat

Am meisten Lithium-Eisenphosphat-Batterien werden bereits in der Standardfahrzeugreihe von Tesla verwendet, beispielsweise im Modell 3, und sind nicht darauf ausgelegt, die Reichweite zu erhöhen oder die Leistung zu verbessern.

Tesla hat bekannt gegeben, dass etwa die Hälfte der Autos, die es produziert, kürzlich Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP).

Im Bereich der Elektrofahrzeuge dominiert die Batterietechnologie. Faktoren wie Batteriekapazität, Gewicht, Kosten, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit können die Leistung, Rentabilität und breite Akzeptanz von Elektrofahrzeugen einschränken.

Historisch, Lithium-Ionen-Batterien waren die Technologie der Wahl in diesem Bereich, aber da das Feld weiter wächst, gewinnen auch andere Chemikalien an Popularität. Unter diesen Technologien sind Lithiumeisenphosphat (LFP) ist einer der wettbewerbsfähigsten Konkurrenten für herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Tesla gab kürzlich bekannt, dass etwa 50% der im ersten Quartal 2022 produzierten Autos LFP-Batterien, wie dies beweist.

Was ist Lithium-Eisenphosphat?

Lithium-Eisenphosphat-Batterien funktionieren sehr ähnlich wie die meisten Lithium-Ionen-Batterien, nutzen aber unterschiedliche interne Chemikalien, um ihr Endergebnis zu erzielen.

Blick in ein Lithium-Eisenphosphat-Batterie und Sie finden viele der Standardkomponenten, die in anderen Batterien vorhanden sind, einschließlich Kathode, Anode, Elektrolyt und Separator. Einzigartig sind LFP-Zellen LiFePO4 als Kathodenmaterial. Die Anode kann variieren, besteht aber meist aus Graphit.

Batterien Die aus dieser Chemie hergestellten Batterien haben eine spezifische Energie von 90-120 Wattstunden pro Kilogramm, und Standardbatterien haben Spannungen zwischen 3,2 und 3,3 Volt. Die Laderate liegt bei etwa 1C und die Entladerate bei 1-25C.

Vorteile und Nachteile von Lithiumeisenphosphat

Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien bietet Lithium-Eisenphosphat in Elektrofahrzeugen einige entscheidende Vorteile.

Gegenüber Lithium-Ionen-Batterien, der Hauptvorteil von Lithium-Eisenphosphat-Batterien ist, dass Eisen auf der Erde relativ reichlich vorhanden ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien macht die große Menge an Eisen, die von der Batterieherstellungsindustrie bereitgestellt wird, Lithium-Eisenphosphat-Batterien billiger, nachhaltiger und weniger anfällig für Lieferkettenprobleme.

In Bezug auf die Leistung, Lithiumeisenphosphat weist Vorteile bei Entladerate und Zyklenlebensdauer auf. Bei einer Entladerate von 25 °C können Lithium-Eisenphosphat-Batterien im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien mehr Leistung, höhere Geschwindigkeiten und höhere Temperaturen bieten. Auch die Zyklenlebensdauer ist länger: Lithium-Eisenphosphat-Batterien bieten 1.000 bis 5.000 Lade-Entlade-Zyklen im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien mit 500 bis 1.000 Lade-Entlade-Zyklen.

Einer der offensichtlichsten Nachteile der Lithiumeisenphosphat-Technologie ist jedoch die Energiedichte. Im Vergleich zu Lithiumeisenphosphat mit 90 Wh/kg bis 120 Wh/kg kann Lithium-Ionen eine höhere Energiedichte zwischen 150 Wh/kg und 200 Wh/kg bieten. Infolgedessen ist Lithiumeisenphosphat bei gleicher Gesamtkapazität im Vergleich zu Lithium-Ionen tendenziell schwerer und größer.

Teslas Wandel und Auswirkungen auf die Branche

Anfang des Jahres machte Tesla in der Batteriebranche Schlagzeilen, als das Unternehmen bekannt gab, dass etwa 50 Prozent seiner im ersten Quartal 2022 produzierten Elektrofahrzeuge mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien ausgestattet sein werden.

Einer der Hauptgründe für diese Verschiebung sind laut Tesla Kapazitäts- und Herstellungszwecke. Das Unternehmen ist der Ansicht, dass es sein Batterieangebot entsprechend den Anforderungen jedes einzelnen Modells diversifizieren muss, um langfristiges Wachstum und nachhaltige Produktionskapazität sicherzustellen. Beispielsweise werden die meisten Lithium-Eisenphosphat-Batterien bereits in Teslas Standardfahrzeugreihe (z. B. Modell 3) verwendet und sind nicht darauf ausgelegt, die Reichweite zu erhöhen oder die Leistung zu verbessern.

Unabhängig davon spricht die Tatsache, dass Tesla so stark auf Lithiumeisenphosphat angewiesen ist, Bände über die Reife der Technologie und die Rolle, die sie in Zukunft in der Branche spielen wird. Da Tesla ein Pionier auf diesem Gebiet ist, ist zu erwarten, dass auch andere Unternehmen damit beginnen werden, Lithium-Eisenphosphat-Batterien in einigen oder allen ihrer zukünftigen Elektrofahrzeugprodukte in naher Zukunft.