Tesla mise sur le lithium fer phosphate pour les futures batteries de véhicules électriques

La plupart batteries lithium fer phosphate sont déjà utilisés dans la gamme de véhicules standard de Tesla, comme le modèle 3, et ne sont pas conçus pour étendre l'autonomie ou améliorer les performances.

Tesla a révélé qu'environ la moitié des voitures qu'elle produit récemment utilisent batteries au lithium fer phosphate (LFP).

Dans le domaine des véhicules électriques, la technologie des batteries domine. Des facteurs tels que la capacité, le poids, le coût, la fiabilité et la longévité des batteries peuvent tous être des facteurs limitant les performances, la viabilité et l'adoption généralisée des véhicules électriques.

Historiquement, batteries lithium-ion ont été la technologie de choix dans ce domaine, mais à mesure que le domaine continue de se développer, d'autres chimies gagnent en popularité. Parmi ces technologies, phosphate de fer et de lithium (LFP) est l'un des concurrents les plus compétitifs des ions lithium traditionnels. Tesla a récemment révélé qu'environ 50% des voitures qu'elle produira au premier trimestre 2022 utiliseront Piles LFP, comme en témoigne ceci.

Qu'est-ce que Phosphate de fer et de lithium?

Batteries lithium fer phosphate fonctionnent de manière très similaire à la plupart des batteries lithium-ion, mais utilisent des chimies internes différentes pour obtenir leur résultat final.

Regardez à l'intérieur d'un batterie lithium fer phosphate et vous trouverez de nombreux composants standards présents dans d'autres batteries, notamment la cathode, l'anode, l'électrolyte et le séparateur. Les cellules LFP utilisent de manière unique LiFePO4 comme matériau de cathode. L'anode peut varier, mais elle est généralement en graphite.

Piles Les batteries fabriquées à partir de cette composition chimique ont une énergie spécifique de 90 à 120 wattheures par kilogramme, et les batteries standard ont des tensions comprises entre 3,2 et 3,3 volts. Le taux de charge est d'environ 1 °C et le taux de décharge est de 1 à 25 °C.

Avantages et inconvénients de phosphate de fer et de lithium

Par rapport aux batteries lithium-ion, le phosphate de fer lithium présente certains avantages clés dans les véhicules électriques.

Par rapport à batteries lithium-ion, le principal avantage de batteries lithium fer phosphate Le fer est relativement abondant sur Terre. Par rapport aux batteries lithium-ion traditionnelles, la grande quantité de fer fournie par l'industrie de fabrication de batteries rend les batteries lithium-fer-phosphate moins chères, plus durables et moins sensibles aux problèmes de chaîne d'approvisionnement.

En termes de performances, phosphate de fer et de lithium Les batteries lithium-fer-phosphate présentent des avantages en termes de taux de décharge et de durée de vie. À un taux de décharge de 25 °C, par rapport aux batteries lithium-ion traditionnelles, les batteries lithium-fer-phosphate peuvent fournir une plus grande puissance, des vitesses plus rapides et des températures plus élevées. La durée de vie du cycle est également plus longue, les batteries lithium-fer-phosphate fournissant 1 000 à 5 000 cycles de charge-décharge par rapport aux batteries lithium-ion de 500 à 1 000 cycles de charge-décharge.

Cependant, l'un des inconvénients les plus évidents de la technologie lithium-fer-phosphate est la densité énergétique. Comparé au lithium-fer-phosphate de 90 Wh/kg à 120 Wh/kg, le lithium-ion peut fournir une densité énergétique plus élevée, entre 150 Wh/kg et 200 Wh/kg. Par conséquent, le lithium-fer-phosphate a tendance à être plus lourd et plus gros pour la même capacité totale que le lithium-ion.

Le changement de Tesla et son impact sur l'industrie

Plus tôt cette année, Tesla a fait la une des journaux dans l’industrie des batteries lorsqu’elle a révélé qu’environ 50 % de ses véhicules électriques produits au premier trimestre 2022 seront équipés de batteries au lithium-fer-phosphate.

Selon Tesla, l'une des principales raisons de ce changement est la capacité et les objectifs de fabrication. L'entreprise estime que pour assurer une croissance à long terme et une capacité de production durable, elle doit diversifier son offre de batteries en fonction des besoins de chaque modèle donné. Par exemple, la plupart des batteries au lithium fer phosphate sont déjà utilisées dans la gamme standard de véhicules de Tesla (par exemple, le modèle 3) et ne sont pas conçues pour augmenter l'autonomie ou améliorer les performances.

Quoi qu’il en soit, le fait que Tesla soit si dépendante du phosphate de fer et de lithium en dit long sur la maturité de la technologie et le rôle qu’elle jouera dans l’industrie à l’avenir. Tesla étant un pionnier dans ce domaine, on s’attend à ce que d’autres entreprises commencent à l’utiliser batteries lithium fer phosphate dans certains ou dans la totalité de leurs futurs produits de véhicules électriques dans un avenir proche.