LFP ដូចគ្នា ប៉ុន្តែអាគុយខុសគ្នា៖ របៀប Blade របស់ BYD ខុសពីអាគុយ LFP ផ្សេងទៀត

ឥឡូវនេះពិភពរថយន្តអគ្គិសនី (EV) យល់ស្របលើចំណុចមួយ៖ LFP (លីចូមដែកផូស្វាត) គឺជាគីមីសាស្ត្រអាគុយដ៏សំខាន់បំផុតសម្រាប់ទសវត្សរ៍ខាងមុខ។ វាថោក មានសុវត្ថិភាព ហើយជាហេតុផលដែលរថយន្តអគ្គិសនីអាចលក់ក្រោម ២០,០០០ ដុល្លារ។ ប៉ុន្តែអ្វីដែលគេភ្លេច គឺថា "LFP" ពិពណ៌នាតែវត្ថុធាតុ cathode ប៉ុណ្ណោះ — វាស្ទើរតែមិនប្រាប់អ្វីទាំងអស់អំពីកោសិកា កញ្ចប់ ឬប្រព័ន្ធត្រជាក់ជុំវិញនោះទេ។ អាគុយ LFP ពីរអាចខុសគ្នាដូចគ្រឿងសង្ហារឹមផ្គុំដោយខ្លួនឯង និងទូរដាក់ឯកសារ។

អាគុយ Blade របស់ BYD ដែលបានចាប់ផ្តើមនៅខែមីនា ២០២០ គឺជាឧទាហរណ៍ច្បាស់បំផុតនៃវិស្វកម្មដែលលាក់នៅពីក្រោយស្លាកនោះ។ គីមីគឺ LFP។ ប៉ុន្តែកោសិកា កញ្ចប់ និងខ្សែសង្វាក់គ្រប់គ្រងកម្ដៅ សុទ្ធតែត្រូវបានរចនាឡើងវិញ។ ភាពខុសគ្នាបួនយ៉ាង ជាពិសេស បំបែកវាចេញពីកោសិកា LFP ដែលក្រុមហ៊ុនរថយន្តផ្សេងទៀតទិញយកទៅប្រើ។

LFP មិនមែនដូចគ្នាទាំងអស់ទេ៖ អេឡិចត្រូលីត និងរូបមន្ត

កោសិកា prismatic LFP របស់ដៃគូប្រកួតធម្មតា — កោសិកា CATL 302 Ah LiFePO₄ តង់ស្យុង 3.2V។ គីមី cathode ដូច Blade របស់ BYD ប៉ុន្តែកោសិកា រូបមន្ត និងដំណើរការផលិតខុសគ្នា។ (រូបភាព៖ Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0, Aeroid)

LFP មានន័យថាវត្ថុធាតុសកម្មរបស់ cathode គឺលីចូមដែកផូស្វាត។ ភាពស្រដៀងគ្នាឈប់ត្រឹមនេះ។ នៅខាងក្នុងកោសិកាដែលផលិតរួច cathode គ្រាន់តែជាគ្រឿងផ្សំមួយក្នុងចំណោមគ្រឿងផ្សំជាច្រើនប៉ុណ្ណោះ។ អំបិលអេឡិចត្រូលីត សមាមាត្រសារធាតុរំលាយ កញ្ចប់សារធាតុបន្ថែម ស្រោប separator សារធាតុស្អិត និងរូបមន្ត anode សុទ្ធតែជារូបមន្តផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ក្រុមហ៊ុននីមួយៗ ហើយអ្នកផលិតនីមួយៗកែសម្រួលវាសម្រាប់ការដោះដូរផ្សេងគ្នា — ដង់ស៊ីតេថាមពល សមត្ថភាពសីតុណ្ហភាពទាប អាយុកាលវដ្ត ការហើម និងថ្លៃដើម។

កោសិកា Blade របស់ BYD ត្រូវបានរចនាឲ្យស្តើង និងវែងខ្លាំង — ក្រាស់ប្រហែល ១៣.៥ម.ម និងវែងជាង ៩០០ម.ម។ រូបរាងនេះ ដោយខ្លួនឯង គឺជាការសាកល្បងដ៏តឹងរ៉ឹងសម្រាប់អេឡិចត្រូលីត៖ កោសិកាស្តើងមានកន្លែងតិចសម្រាប់ការហើម ងាយស៊ូទ្រាំនឹងឧស្ម័នតិច និងមានសមាមាត្រផ្ទៃទល់នឹងបរិមាណអាក្រក់ជាង។ ដូច្នេះរូបមន្តនៅពីក្រោយ Blade មិនមែនជារូបមន្ត LFP ទូទៅទេ — វាជារូបមន្ត viscosity ទាប ស៊ូទ្រាំនឹងការហើម និងវដ្តវែង ដែលត្រូវបានរចនាជាពិសេសដើម្បីរស់នៅក្នុងធរណីមាត្រនេះ។ អ្នកនឹងមិនឃើញរូបមន្តនេះនៅក្នុងសន្លឹកទិន្នន័យរបស់ CATL ឬ EVE ទេ ពីព្រោះរូបរាងកោសិកាបង្ខំឲ្យមានលក្ខណៈបច្ចេកទេសគីមីខុសគ្នា។

នេះជាអត្ថន័យដំបូងដែល "LFP របស់ BYD" ជាអាគុយខុសគ្នា៖ ស្លាកគីមីត្រូវបានចែករំលែក ប៉ុន្តែវត្ថុរាវនៅខាងក្នុងមិនដូចគ្នាទេ។

ជង់ជំនួសឲ្យការរមូរ

រូបបញ្ជាក់បែបធៀបនៃដំណើរការផលិតអែមពីរ៖ ការរៀងស្រទាប់ (ឆ្វេង) បង្កើតអែមរាបនិងវែងពីសន្លឹកអគ្គិសនីដែលរៀងគ្នា ខណៈការរុំ (ស្តាំ) រុំបន្ទះអគ្គិសនីជាបន្តបន្ទាប់ជា 'jelly roll' នៅក្នុងធុងរាងការេ（រូបបញ្ជាក់៖ EV & Auto Club）

សម្រាប់ភាគច្រើននៃសម័យ LFP កោសិកាត្រូវបានផលិតដោយការរមូរ។ cathode, separator និង anode ចេញពីក្រឡឹងបី ត្រូវបានដាក់ជាប់គ្នាជាវែង jelly-roll បន្ទាប់មកច្របាច់សំប៉ែតជាប្រភេទ pouch ឬដាក់ចូលក្នុងប្រអប់ prismatic រឹង។ ការរមូរលឿន ហើយជាអ្វីដែលអ្នកផលិតកោសិកាចិនភាគច្រើន — រួមទាំង CATL, EVE និង Gotion — នៅតែធ្វើក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំសម្រាប់កោសិកា LFP របស់ពួកគេ។

កោសិកា Blade មិនត្រូវបានរមូរទេ។ វាត្រូវបានជង់។

ម៉ាស៊ីនជង់ដាក់សន្លឹកអេឡិចត្រូតពីលើគ្នា ស្រទាប់មួយៗ ដោយមាន separator នៅចន្លោះស្រទាប់នីមួយៗ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ jelly-roll វិធីនេះផ្តល់គុណសម្បត្តិជាក់ស្តែងបួនយ៉ាង៖

• ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា។ រាល់ស្រទាប់ទទួលសម្ពាធដូចគ្នា ផ្លូវចរន្តដូចគ្នា និងបង្អួចប្រតិកម្មដូចគ្នា។ កោសិការមូរគឺតឹងបន្តិចនៅផ្នែកខាងក្នុងនៃកោង និងរលុងបន្តិចនៅផ្នែកខាងក្រៅ ដូច្នេះភាពស៊ីសង្វាក់គ្នារវាងកោសិកាគឺអន់ជាងដោយធម្មជាតិ។
• អាយុកាលវដ្ត។ កោសិការមូរបង្កើតភាពតានតឹងនៅចំណុចកោងនៃ jelly-roll ពេលសាក និងបញ្ចេញ ហើយភាពតានតឹងនោះបណ្តាលឲ្យអស់កម្លាំងក្នុងរយៈពេលរាប់ពាន់វដ្ត។ កោសិកាជង់គ្មានចំណុចកោងទេ។ កោសិកា Blade ជាទូទៅត្រូវបានវាយតម្លៃ ៣,០០០–៤,០០០ វដ្តពេញ ខ្ពស់ជាង ២,០០០ វដ្តធម្មតានៃកោសិកា LFP រមូរជំនាន់ដូចគ្នា។
• ដង់ស៊ីតេថាមពលកម្រិតកោសិកា។ ដោយសារការជង់លុបបំបាត់តំបន់ងាប់ដោយសារកោង វត្ថុធាតុសកម្មអាចដាក់បានច្រើនជាងក្នុងបរិមាណដូចគ្នា។ តួលេខផ្លូវការរបស់ BYD សម្រាប់ Blade គឺប្រហែល ១៨០ Wh/kg — ប្រកួតប្រជែងជាមួយកោសិកា NCM រមូរជំនាន់ដូចគ្នា។
• ឥរិយាបថកម្ដៅ។ ការចែកចាយចរន្តរាបស្មើ និងស្មើគ្នា មានន័យថាកំដៅត្រូវបានបង្កើតស្មើគ្នាជាង។ មិនមានចំណុចក្តៅនៅតាមបណ្តោយកោងនៃ jelly-roll ទេ។

សរុបមក៖ LFP ដូចគ្នា ប៉ុន្តែកោសិកាត្រូវបានសាងសង់ជាជង់ មិនមែនជាក្រឡឹងទេ — ហើយការរចនាផ្នែកខាងក្រោមទាំងអស់ (ភាពស៊ីសង្វាក់ អាយុកាល ដង់ស៊ីតេថាមពល និងកម្ដៅ) កើតចេញពីការសម្រេចចិត្តដំណើរការតែមួយនេះ។

រូបភាពនៃប្រអប់ថ្ម BYD Blade ដែលបានពិនិត្យឡើងវិញ បង្ហាញអែម LFP វែងនិងរាបស្មើដាក់សងខាងគ្នា មើលឃើញផ្ទៃខាងក្រៅអាលុយមីញ៉ូម និង busbar រវាងអែម។(រូបភាព៖ របាយការណ៍ការពិនិត្យឡើងវិញរបស់ Tencent Auto)

គ្មានម៉ូឌុល៖ cell-to-pack ហើយបន្ទាប់មក cell-to-body

កញ្ចប់ EV បែបប្រពៃណីត្រូវបានសាងសង់ជាបីស្រទាប់៖ កោសិកា បន្ទាប់មកម៉ូឌុល បន្ទាប់មកកញ្ចប់។ ម៉ូឌុលគឺជាប្រអប់ដែកដែលផ្ទុកកោសិកាមួយចំនួនស៊េរី និងប៉ារ៉ាឡែល។ កញ្ចប់គឺជាប្រអប់ធំជាងដែលផ្ទុកម៉ូឌុល។ រចនាសម្ព័ន្ធដែក ខ្សែភ្លើង busbar និងបំពង់ត្រជាក់ត្រូវបានជង់ជុំវិញកោសិកា — ហើយជង់នេះ ជាធម្មតា ៤០–៥០% នៃបរិមាណកញ្ចប់ មិនផ្ទុកថាមពលអ្វីទេ។

BYD គឺជាក្រុមហ៊ុនផលិតដំបូងគេដែលធ្វើពាណិជ្ជកម្ម cell-to-pack (CTP) ក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំជាមួយកោសិកា Blade។ មិនមានម៉ូឌុលទេ។ ស្លឹកវែងសំប៉ែតត្រូវបានរៀបចំដោយផ្ទាល់ក្នុងកញ្ចប់ ដោយមានប្រអប់អាលុយមីញ៉ូម និងបន្ទះកំពូល composite ដើរតួជារចនាសម្ព័ន្ធ។ អត្រាប្រើប្រាស់បរិមាណកើនពី ៤០–៥០% ទៅប្រហែល ៦០% ឬច្រើនជាង — ជាហេតុផលចម្បងដែលកញ្ចប់ Blade ឈានដល់ដង់ស៊ីតេថាមពលរបស់កញ្ចប់ NCM រមូរ ខណៈពេលដែលនៅតែប្រើគីមី LFP។

បន្ទាប់មក BYD បោះជំហានទៅមុខមួយទៀត។ នៅលើរថយន្ត e-platform 3.0 ដែលចាប់ផ្តើមជាមួយ Seal ក្នុងឆ្នាំ ២០២២ កញ្ចប់លែងជាប្រអប់ដាច់ដែលភ្ជាប់នឹងកម្រាលទៀតទេ — វាជាសមាជិករចនាសម្ព័ន្ធនៃតួរថយន្ត។ នេះហៅថា cell-to-body (CTB)៖ ផ្នែកខាងលើនៃកញ្ចប់ក្លាយជាផ្នែកនៃកម្រាល រនាំងចំហៀងនៃកញ្ចប់ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធបុក ហើយកញ្ចប់ទាំងមូលជួយតួរថយន្តទប់ទល់នឹងការពត់។ លទ្ធផលគឺកម្រាលទាបជាង និងរាបស្មើជាង ទំហំកាប៊ីនធំជាង ភាពរឹងរបត់ល្អជាង និងដំណើរការផលិតសាមញ្ញ និងស្រាលជាង។

BYD Seal ឆ្នាំ ២០២២ — រថយន្តផលិតដំបូងគេនៅលើ e-platform 3.0 របស់ BYD ដែលប្រើស្ថាបត្យកម្ម cell-to-body (CTB) ដែលកញ្ចប់អាគុយ Blade ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកម្រាលជាផ្នែកទ្រទម្ងន់នៃតួរថយន្ត។ (រូបភាព៖ Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0, User3204)

នេះជាភាពខុសគ្នារចនាសម្ព័ន្ធទីពីរ។ កញ្ចប់ LFP ផ្សេងទៀត — រួមទាំង CTP 3.0 ដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់ CATL និងកញ្ចប់ Qilin របស់ CATL — បានតាមទាន់ផ្នែក CTP ស្ទើរតែទាំងស្រុង។ ស្ទើរតែគ្មាននរណាម្នាក់ឈានទៅ CTB ក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំទេ ពីព្រោះការធ្វើ CTB មានន័យថារចនាតួរថយន្ត និងអាគុយជាមួយគ្នា។ នេះជាអ្វីដែលមានតែក្រុមហ៊ុនដែលផលិតកោសិកា កញ្ចប់ និងតួរថយន្តដោយខ្លួនឯងប៉ុណ្ណោះ ទើបអាចធ្វើបានក្នុងតម្លៃទាប។ ការរួមបញ្ចូលបញ្ឈរនៅទីនេះមិនមែនជាពាក្យស្លោកទេ — វាជាលក្ខខណ្ឌជាមុននៃស្ថាបត្យកម្ម។

ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅ៖ ការធ្វើឲ្យត្រជាក់ដោយសារធាតុត្រជាក់ផ្ទាល់

ភាពខុសគ្នាចុងក្រោយ ហើយប្រហែលជាត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានតិចបំផុត គឺកម្ដៅ។ LFP ល្បីថាធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយក៏ល្បីថាមិនធន់នឹងការមិនស្មើគ្នានៃសីតុណ្ហភាពដែរ។ កញ្ចប់ដែលកោសិកាខ្លះនៅ ៣៥°C និងខ្លះទៀតនៅ ៤៥°C នឹងរលាយលឿនជាងកញ្ចប់ដែលកោសិកាទាំងអស់នៅ ៤០°C ពិតប្រាកដ។ ម្យ៉ាងទៀត ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងកម្ដៅជាអ្នកសម្រេចថាអាគុយនឹងប្រើបានយូរប៉ុណ្ណា។

កញ្ចប់ LFP ភាគច្រើននៅក្នុងឧស្សាហកម្មប្រើវិធីមួយក្នុងចំណោមពីរ៖

• ធ្វើឲ្យត្រជាក់ដោយខ្យល់។ កង្ហារផ្លុំខ្យល់កាប៊ីន ឬខ្យល់ជុំវិញកាត់កោសិកា។ ថោក និងសាមញ្ញ ប៉ុន្តែគ្រើម។ ប្រើក្នុង micro-EV កម្រិតចូល និងកញ្ចប់ជំនាន់ដំបូង។
• ធ្វើឲ្យត្រជាក់ដោយរាវ (ដោយប្រយោល)។ រង្វិលជុំទឹក-គ្លីកុលហូរកាត់បន្ទះត្រជាក់ក្រោម ឬចន្លោះកោសិកា។ បន្ទះត្រជាក់មិនប៉ះសារធាតុត្រជាក់ដោយផ្ទាល់ទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ chiller ផ្ទេរកំដៅរវាងទឹកត្រជាក់ និងសារធាតុត្រជាក់របស់ម៉ាស៊ីនត្រជាក់ក្នុងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅដាច់ដោយឡែក។ នេះជាវិធីសាស្ត្រចម្បងរបស់ EV ទំនើបភាគច្រើន — Tesla, Volkswagen, Hyundai និងកញ្ចប់ភាគច្រើនដែល CATL ផ្គត់ផ្គង់ សុទ្ធតែប្រើការធ្វើឲ្យត្រជាក់ដោយរាវដោយប្រយោលក្នុងទម្រង់ណាមួយ។

កញ្ចប់ Blade របស់ BYD ធ្វើខុសពីនេះ។ ដោយសារ BYD ផលិតម៉ាស៊ីនបង្ហាប់អគ្គិសនី ប្រព័ន្ធម៉ាស៊ីនបូមកម្ដៅ និងបន្ទះត្រជាក់អាគុយដោយខ្លួនឯង ក្រុមហ៊ុនអាចកាត់រង្វិលជុំទីពីរចេញបាន៖ សារធាតុត្រជាក់ពីប្រព័ន្ធម៉ាស៊ីនត្រជាក់ហួត ដោយផ្ទាល់ នៅក្នុងបន្ទះត្រជាក់ក្រោមកោសិកា។ នេះហៅថា ការធ្វើឲ្យត្រជាក់ដោយសារធាតុត្រជាក់ផ្ទាល់ (ជាភាសាចិន "冷媒直冷")។ មិនមានឧបករណ៍សម្រុះទឹក-គ្លីកុលនៅផ្នែកអាគុយទេ មិនមាន chiller មិនមានស្នប់ទីពីរទេ។ ប្រព័ន្ធឆ្លើយតបលឿនជាង ស្រាលជាង ហើយដកកំដៅចេញច្រើនជាងនៅ C-rate ខ្ពស់ — ចំណុចដែលការសាកលឿន LFP ចាប់ផ្តើមពិបាកពិតប្រាកដ។

ផ្នែករឹងគ្រប់គ្រងកម្ដៅអាគុយ — ក្រុមគ្រឿងធ្វើឲ្យត្រជាក់អាគុយរួមបញ្ចូល ដែលជាប្រព័ន្ធរងដែល BYD រចនា និងផលិតដោយខ្លួនឯង ផ្សំជាមួយម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ និងម៉ាស៊ីនបូមកម្ដៅផ្ទាល់ខ្លួន ដើម្បីធ្វើឲ្យការធ្វើឲ្យត្រជាក់ដោយសារធាតុត្រជាក់ផ្ទាល់កើតឡើងលើកញ្ចប់ Blade។ (រូបភាព៖ Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0, Tank.xing)

ការរួមបញ្ចូលបញ្ឈរដូចគ្នាដែលអនុញ្ញាតឲ្យ CTB ក៏អនុញ្ញាតឲ្យការធ្វើឲ្យត្រជាក់ផ្ទាល់ដែរ៖ ម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ ម៉ាស៊ីនបូមកម្ដៅ បន្ទះត្រជាក់ និងកម្មវិធីគ្រប់គ្រងអាគុយ សុទ្ធតែត្រូវបានអភិវឌ្ឍក្នុងរង្វិលជុំវិស្វកម្មតែមួយ។ លទ្ធផលមិនមែនគ្រាន់តែសាកលឿនជាង ឬសមត្ថភាពសីតុណ្ហភាពទាបល្អជាងនោះទេ ទោះបីវាធ្វើបានទាំងពីរក៏ដោយ។ វាគឺជាសីតុណ្ហភាពកញ្ចប់ដែលស្មើគ្នាជាង ដែល — សម្រាប់កោសិកា LFP ដែលរស់ ឬស្លាប់ដោយសារភាពស្មើគ្នា — ប្រែដោយផ្ទាល់ទៅជាអាយុកាលវដ្តវែងជាង។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

LFP គឺជា LFP នៅ cathode។ អ្វីៗផ្សេងទៀត — រូបមន្តអេឡិចត្រូលីត ដំណើរការផលិត ស្ថាបត្យកម្មកញ្ចប់ និងខ្សែសង្វាក់កម្ដៅ — គឺជាវិស្វកម្ម ហើយនោះជាកន្លែងដែល BYD ជ្រើសរើសប្រកួតប្រជែង។ ជង់ជំនួសឲ្យការរមូរ។ Cell-to-pack ហើយបន្ទាប់មក cell-to-body។ ការធ្វើឲ្យត្រជាក់ដោយសារធាតុត្រជាក់ផ្ទាល់ ជំនួសឲ្យខ្យល់ ឬរាវដោយប្រយោល។ ទាំងនេះមិនមែនជាលទ្ធផលនៃ cathode ល្អជាងទេ ពីព្រោះ cathode គឺជាទំនិញដូចគ្នា។ ពួកវាជាលទ្ធផលរបស់ក្រុមហ៊ុនដែលអាចរចនាកោសិកា កញ្ចប់ ប្រព័ន្ធត្រជាក់ និងតួរថយន្តជាមួយគ្នា ពីព្រោះវាផលិតវាទាំងអស់ដោយខ្លួនឯង។

នោះហើយជាមូលហេតុដែលអាគុយ LFP ពីរ ដែលលក់នៅក្បែរគ្នាក្នុងសន្លឹកលក្ខណៈបច្ចេកទេស អាចក្លាយជាផលិតផលខុសគ្នាខ្លាំងនៅក្នុងយានដ្ឋានរបស់ម្ចាស់រថយន្ត ដប់ឆ្នាំក្រោយ។