Tesla punta sul litio ferro fosfato per le future batterie dei veicoli elettrici

Maggior parte batterie al litio ferro fosfato sono già utilizzati nella linea standard di veicoli Tesla, come la Model 3, e non sono progettati per estendere l'autonomia o migliorare le prestazioni.

Tesla ha rivelato che circa la metà delle auto che produce di recente utilizzano batterie al litio ferro fosfato (LFP).

Nel campo dei veicoli elettrici, la tecnologia delle batterie domina. Fattori come la capacità della batteria, il peso, il costo, l'affidabilità e la longevità possono essere tutti fattori che limitano le prestazioni, la fattibilità e l'adozione diffusa dei veicoli elettrici.

Storicamente, batterie agli ioni di litio sono state la tecnologia di scelta in questo campo, ma man mano che il campo continua a crescere, altre sostanze chimiche stanno guadagnando popolarità. Tra queste tecnologie, fosfato di ferro e litio (LFP) è uno dei concorrenti più competitivi degli ioni di litio tradizionali. Tesla ha recentemente rivelato che circa 50% delle auto che produrrà nel primo trimestre del 2022 utilizzeranno Batterie LFP, come dimostra questo.

Cosa è Litio Ferro Fosfato?

Batterie al litio ferro fosfato funzionano in modo molto simile alla maggior parte delle batterie agli ioni di litio, ma utilizzano sostanze chimiche interne diverse per raggiungere il risultato finale.

Guarda dentro un batteria al litio ferro fosfato e troverete molti dei componenti standard presenti in altre batterie, tra cui il catodo, l'anodo, l'elettrolita e il separatore. In modo unico, le celle LFP utilizzano LiFePO4 come materiale del catodo. L'anodo può variare, ma solitamente è fatto di grafite.

Batterie realizzate con questa chimica hanno un'energia specifica di 90-120 wattora per chilogrammo, e le batterie standard hanno tensioni comprese tra 3,2 e 3,3 volt. La velocità di carica è di circa 1C e la velocità di scarica è di 1-25C.

Vantaggi e svantaggi di fosfato di ferro e litio

Rispetto alle batterie agli ioni di litio, il litio ferro fosfato presenta alcuni vantaggi essenziali nei veicoli elettrici.

Rispetto a batterie agli ioni di litio, il vantaggio principale di batterie al litio ferro fosfato è che il ferro è relativamente abbondante sulla terra. Rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio, la grande quantità di ferro fornita dall'industria manifatturiera delle batterie rende le batterie al litio ferro fosfato più economiche, più sostenibili e meno soggette a problemi nella catena di fornitura.

In termini di prestazioni, fosfato di ferro e litio mostra vantaggi in termini di velocità di scarica e durata del ciclo. A una velocità di scarica di 25 °C, rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio, le batterie al litio ferro fosfato possono fornire maggiore potenza, velocità più elevate e temperature più elevate. Anche la durata del ciclo è più lunga, con le batterie al litio ferro fosfato che forniscono da 1.000 a 5.000 cicli di carica-scarica rispetto alle batterie agli ioni di litio da 500 a 1.000 cicli di carica-scarica.

Tuttavia, uno degli svantaggi più evidenti della tecnologia al litio ferro fosfato è la densità energetica. Rispetto al litio ferro fosfato da 90 Wh/kg a 120 Wh/kg, gli ioni di litio possono fornire una densità energetica più elevata, tra 150 Wh/kg e 200 Wh/kg. Di conseguenza, il litio ferro fosfato tende a essere più pesante e più grande per la stessa capacità totale rispetto agli ioni di litio.

Il cambiamento di Tesla e l'impatto sul settore

All'inizio di quest'anno, Tesla ha fatto notizia nel settore delle batterie quando ha rivelato che circa il 50 percento dei suoi veicoli elettrici prodotti nel primo trimestre del 2022 sarà dotato di batterie al litio-ferro-fosfato.

Secondo Tesla, uno dei motivi principali di questo cambiamento è la capacità e gli scopi di produzione. L'azienda ritiene che per garantire una crescita a lungo termine e una capacità di produzione sostenibile, debba diversificare la sua offerta di batterie in base alle esigenze di ogni modello. Ad esempio, la maggior parte delle batterie al litio ferro fosfato sono già utilizzate nella linea standard di veicoli Tesla (ad esempio, Model 3) e non sono progettate per estendere l'autonomia o migliorare le prestazioni.

In ogni caso, il fatto che Tesla faccia così affidamento sul litio ferro fosfato la dice lunga sulla maturità della tecnologia e sul ruolo che svolgerà nel settore in futuro. Dal momento che Tesla è un pioniere in questo campo, ci si aspetta che altre aziende inizino a utilizzare batterie al litio ferro fosfato in alcuni o tutti i loro futuri prodotti per veicoli elettrici nel prossimo futuro.