01 – लिथियम आयरन फॉस्फेट में वृद्धि का रुझान दिख रहा है

लिथियम बैटरी के कई फायदे हैं, जैसे छोटा आकार, हल्का वजन, तेजी से चार्जिंग और टिकाऊपन। मोबाइल फोन की बैटरी और ऑटोमोबाइल बैटरी में यह बात स्पष्ट रूप से देखी जा सकती है। इनमें से, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी और त्रिगुणीय पदार्थ बैटरी वर्तमान में लिथियम बैटरी की दो प्रमुख शाखाएं हैं।

सुरक्षा आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, यात्री कारों और विशेष प्रयोजन वाहनों के क्षेत्र में, कम लागत, अपेक्षाकृत अधिक परिपक्व और सुरक्षित उत्पाद तकनीक वाली लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है। उच्च विशिष्ट ऊर्जा वाली त्रिगुणीय लिथियम बैटरी का उपयोग यात्री कारों के क्षेत्र में व्यापक रूप से किया जाता है। हाल ही में जारी घोषणाओं के अनुसार, यात्री वाहनों के क्षेत्र में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का अनुपात पहले के 20% से कम से बढ़कर लगभग 30% हो गया है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) लिथियम-आयन बैटरी के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कैथोड पदार्थों में से एक है। इसमें अच्छी तापीय स्थिरता, कम नमी अवशोषण और पूर्णतः चार्ज अवस्था में उत्कृष्ट चार्ज-डिस्चार्ज चक्र प्रदर्शन होता है। विद्युत और ऊर्जा भंडारण लिथियम-आयन बैटरी के क्षेत्र में अनुसंधान, उत्पादन और विकास का केंद्र बिंदु यही है। हालांकि, अपनी संरचना की सीमाओं के कारण, लिथियम आयरन फॉस्फेट को धनात्मक पदार्थ के रूप में उपयोग करने वाली लिथियम-आयन बैटरी में चालकता कम होती है, लिथियम आयनों की प्रसार दर धीमी होती है और कम तापमान पर डिस्चार्ज प्रदर्शन खराब होता है। इसके परिणामस्वरूप लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी से लैस शुरुआती वाहनों का माइलेज कम होता है, विशेष रूप से कम तापमान की स्थिति में।

विशेष रूप से नई ऊर्जा वाहनों की सब्सिडी नीति द्वारा वाहन की सहनशक्ति, ऊर्जा घनत्व, ऊर्जा खपत और अन्य पहलुओं के लिए उच्च आवश्यकताएं निर्धारित किए जाने के बाद, सहनशक्ति माइलेज में अभूतपूर्व सुधार लाने के उद्देश्य से, हालांकि लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ने बाजार पर कब्जा कर लिया था, लेकिन उच्च ऊर्जा घनत्व वाली त्रिगुणीय लिथियम बैटरी धीरे-धीरे नई ऊर्जा यात्री वाहन बाजार की मुख्यधारा बन गई है। नवीनतम घोषणा से यह स्पष्ट है कि यात्री वाहनों के क्षेत्र में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का अनुपात फिर से बढ़ा है, लेकिन लिथियम त्रिगुणीय बैटरी का अनुपात अभी भी लगभग 70% है।

02 – सुरक्षा सबसे बड़ा लाभ है

निकल कोबाल्ट एल्युमीनियम या निकल कोबाल्ट मैंगनीज को आमतौर पर त्रिगुणीय लिथियम बैटरी के लिए एनोड सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन इन सामग्रियों की उच्च सक्रियता न केवल उच्च ऊर्जा घनत्व प्रदान करती है, बल्कि उच्च सुरक्षा जोखिम भी पैदा करती है। अपूर्ण आंकड़ों से पता चलता है कि 2019 में, नई ऊर्जा वाहनों की स्वतः प्रज्वलन दुर्घटनाओं की संख्या 2018 की तुलना में 14 गुना अधिक थी, और टेस्ला, वेइलाई, बीएआईसी और वेइमा जैसे ब्रांडों में लगातार स्वतः प्रज्वलन दुर्घटनाएं सामने आई हैं।

इस दुर्घटना से यह स्पष्ट है कि आग मुख्य रूप से चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान या चार्जिंग के तुरंत बाद लगती है, क्योंकि लंबे समय तक उपयोग के दौरान बैटरी का तापमान बढ़ जाता है। जब त्रिगुणीय लिथियम बैटरी का तापमान 200°C से अधिक हो जाता है, तो धनात्मक पदार्थ आसानी से विघटित हो जाता है, और ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के कारण तीव्र तापीय अपवाह और भीषण दहन होता है। लिथियम आयरन फॉस्फेट की ओलिविन संरचना उच्च तापमान स्थिरता प्रदान करती है, और इसका अपवाह तापमान 800°C तक पहुँचता है, तथा गैस उत्पादन भी कम होता है, इसलिए यह अपेक्षाकृत अधिक सुरक्षित है। यही कारण है कि सुरक्षा संबंधी विचारों के आधार पर, नई ऊर्जा बसों में आमतौर पर लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का उपयोग किया जाता है, जबकि त्रिगुणीय लिथियम बैटरी का उपयोग करने वाली नई ऊर्जा बसें फिलहाल प्रचार और उपयोग के लिए नई ऊर्जा वाहनों की सूची में शामिल नहीं हो पा रही हैं।

हाल ही में, चांगआन औचान के दो इलेक्ट्रिक वाहनों में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का उपयोग किया गया है, जो कारों पर ध्यान केंद्रित करने वाली सामान्य वाहन कंपनियों से अलग है। चांगआन औचान के ये दो मॉडल एसयूवी और एमपीवी हैं। चांगआन औचान अनुसंधान संस्थान के उप महाप्रबंधक शियोंग ज़ेवेई ने पत्रकार को बताया, "यह दो वर्षों के प्रयासों के बाद औचान के आधिकारिक तौर पर इलेक्ट्रिक ऊर्जा के युग में प्रवेश का प्रतीक है।"

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के उपयोग के बारे में बताते हुए, शियोन ने कहा कि नई ऊर्जा वाहनों की सुरक्षा हमेशा से उपयोगकर्ताओं की प्रमुख चिंताओं में से एक रही है, और साथ ही उद्यमों के लिए भी सबसे महत्वपूर्ण विषय है। इसे ध्यान में रखते हुए, नई कार में लगी लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी पैक ने 1300°C से अधिक तापमान पर लौ से पकाने, -20°C के निम्न तापमान पर स्थिर रहने, 3.5% नमक के घोल में स्थिर रहने, 11 नॉट के बाहरी दबाव आदि के सीमा परीक्षण को सफलतापूर्वक पूरा कर लिया है, और "गर्मी से अप्रभावित, ठंड से अप्रभावित, पानी से अप्रभावित, और प्रभाव से अप्रभावित" होने का "चारों प्रकार का अप्रभावित" बैटरी सुरक्षा समाधान प्राप्त किया है।

रिपोर्ट्स के मुताबिक, चांगन औचन x7ev में 150 किलोवाट की अधिकतम शक्ति वाला परमानेंट मैग्नेट सिंक्रोनस मोटर लगा है, जिसकी रेंज 405 किलोमीटर से अधिक है और इसमें 3000 बार तक चार्ज होने वाली सुपर लॉन्ग लाइफ बैटरी है। सामान्य तापमान पर, इसे चार्ज करने में सिर्फ आधा घंटा लगता है और इससे 300 किलोमीटर से अधिक की रेंज हासिल की जा सकती है। शियोन ने आगे कहा, "दरअसल, ब्रेकिंग एनर्जी रिकवरी सिस्टम की वजह से शहरी परिवेश में गाड़ी की रेंज लगभग 420 किलोमीटर तक पहुंच सकती है।"

उद्योग एवं सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय द्वारा जारी नई ऊर्जा वाहन उद्योग विकास योजना (2021-2035) (टिप्पणियों के लिए मसौदा) के अनुसार, 2025 तक नई ऊर्जा वाहनों की बिक्री लगभग 25% होगी। इससे स्पष्ट है कि भविष्य में नई ऊर्जा वाहनों का अनुपात लगातार बढ़ता रहेगा। इस संदर्भ में, चांगआन ऑटोमोबाइल सहित कई पारंपरिक स्वतंत्र ब्रांड वाहन उद्यम नई ऊर्जा वाहन बाजार में अपनी पैठ बनाने की प्रक्रिया को तेज कर रहे हैं।