Bateriile LFP (litiu-fier-fosfat) și NMC (nichel-mangan-cobalt) sunt cele două chimii litiu-ion folosite cel mai des la mașinile electrice. O baterie LFP stochează mai puțină energie pe kilogram, dar suportă mai multe cicluri și tolerează încărcarea frecventă la 100%. O baterie NMC oferă mai multă autonomie la aceeași greutate și este mai puțin afectată de frig, însă se menajează de obicei prin limitarea încărcării zilnice la 80%.
Ce înseamnă LFP și NMC?
LFP și NMC sunt denumirile materialului din care este făcut catodul, electrodul pozitiv al celulei. La LFP, acesta este un fosfat de fier și litiu; la NMC, un oxid de litiu cu nichel, mangan și cobalt în proporții diferite. Anodul este, în ambele cazuri, pe bază de grafit.
Ce diferențe sunt între bateriile LFP și NMC?
Bateriile LFP au densitate de energie mai mică, dar rezistă la mai multe cicluri și sunt mai stabile termic, în timp ce bateriile NMC stochează mai multă energie pe kilogram și suportă mai bine frigul.
| Caracteristică | LFP | NMC |
|---|---|---|
| Densitate de energie la nivel de celulă | 140–200 Wh/kg | 200–280 Wh/kg |
| Tensiune nominală a celulei | circa 3,2 V | circa 3,6–3,7 V |
| Cicluri complete până la circa 80% din capacitate | 2 000–4 000 | 1 000–2 000 |
| Limită uzuală pentru încărcarea zilnică | 100% | 80% |
| Comportament la frig | putere și încărcare limitate mai accentuat | afectat mai puțin |
| Stabilitate termică | mai ridicată | mai scăzută, compensată prin sistemele de protecție |
| Metale în catod | fier, fără nichel și cobalt | nichel, mangan, cobalt |
Cifrele sunt orientative și diferă de la un producător de celule la altul.
Care tip de baterie oferă autonomie mai mare?
La aceeași greutate, o baterie NMC oferă cu aproximativ 20–40% mai multă energie, deci mai multă autonomie. Un pachet de 400 kg cu o densitate de 120 Wh/kg, valoare obișnuită pentru LFP la nivel de pachet, stochează 400 × 120 = 48 000 Wh, adică 48 kWh; la 160 Wh/kg, valoare obișnuită pentru NMC, 64 kWh. Autonomia rezultă împărțind energia la consum: la 16 kWh/100 km, 48 ÷ 16 = 300 km, respectiv 64 ÷ 16 = 400 km.
De ce se încarcă bateriile LFP până la 100%?
Bateriile LFP se încarcă până la 100% din două motive: chimia lor este puțin solicitată de starea de încărcare completă, iar sistemul de management are nevoie de încărcări complete pentru a estima corect procentul rămas. Tensiunea unei celule LFP rămâne aproape constantă pe cea mai mare parte a intervalului de încărcare, astfel că procentul nu poate fi dedus precis din tensiune și se recalibrează la capăt. La NMC, staționarea îndelungată la 100% accelerează îmbătrânirea, de aceea limita zilnică obișnuită este 80%, iar încărcarea completă se păstrează pentru drumurile lungi. Recomandarea din manualul mașinii are întâietate în ambele cazuri.
Care baterie rezistă mai mult în timp?
Bateriile LFP rezistă, de regulă, la un număr aproximativ dublu de cicluri față de cele NMC. Raportat la kilometri, ambele depășesc durata obișnuită de folosire a unei mașini: 3 000 de cicluri × 300 km înseamnă 900 000 km, iar 1 500 de cicluri × 400 km, 600 000 km. În practică, limita o dă îmbătrânirea calendaristică, grăbită de căldură și de staționarea la procente mari. Starea reală se verifică la fiecare exemplar, după pașii din ghidul despre bateria unei mașini electrice second-hand, iar parcursul de după scoaterea din uz este descris în articolul despre reutilizarea și reciclarea bateriilor.
Cum se comportă bateriile LFP și NMC iarna?
Bateriile LFP sunt mai sensibile la frig: sub aproximativ 0 °C, puterea disponibilă și viteza de încărcare scad mai mult decât la NMC. Sistemul de management limitează curentul până când celulele se încălzesc, astfel că o oprire la o stație rapidă durează mai mult cu bateria rece. Preîncălzirea pachetului înainte de încărcare reduce diferența. Efectele generale ale sezonului rece sunt tratate în articolul despre autonomia mașinilor electrice iarna, iar legătura dintre temperatură și puterea de încărcare, în cel despre încărcarea rapidă.
Cum se află ce tip de baterie are o mașină și cui i se potrivește fiecare?
Tipul bateriei este trecut în fișa tehnică sau în manual, iar alegerea ține de felul în care este folosită mașina.
- Fișa tehnică și manualul menționează chimia sau recomandă încărcarea zilnică la 100%, semn obișnuit pentru LFP.
- Versiunile de bază ale unui model folosesc adesea LFP, iar cele cu autonomie extinsă, NMC.
- Naveta zilnică și încărcarea acasă se potrivesc bine cu LFP: cicluri multe, fără grija limitei de 80%.
- Drumurile lungi dese și iernile aspre avantajează NMC, prin autonomie și încărcare rapidă mai constantă.
