השוואה בין מאפיינים של תאי ניקל-מנגן-קובלט וליתיום-ברזל-פוספט
מַעבָּרָה
פורד הודיעה היום על תוכנית לבניית מפעל בסך 3.5 מיליארד דולר במרשל, מישיגן לייצור 35 GWh של תאי ליתיום ברזל פוספט (LFP) עבור כלי רכב חשמליים משנת 2026. פורד כבר הודיעה על תוכניות להתחיל להשתמש בסוללות LFP ב-Mustang Mach-E מאמצע -2023 ו-F-150 Lightning מתחילת 2024. עם זאת, סוללות אלו יבואו מ-CATL בסין, יצרנית התאים המובילה בעולם ואחת המובילות בייצור LFP. פורד תעניק רישיון לטכנולוגיית CATL אך היא תהיה הבעלים של המפעל החדש ותפעיל אותו, במקום ליצור מיזם משותף.
בעוד שפורד תתחיל להשתמש בסוללות CATL LFP בהמשך השנה, שליחתן מסין לא תעזור לחברה להגיע ליעדי הקיימות שלה. הסוללות הן כבדות ומגושמות והפליטות הקשורות בשילוח שלהן למחצית העולם תקצץ באופן משמעותי את הרווחים מביטול צינור הזנב מכלי רכב אלה. כלי רכב אלה גם לא יהיו זכאים לזיכוי מס לרכב נקי.
זו הסיבה מדוע פורד ויצרני ציוד מקורי אחרים נעים בצורה כה אגרסיבית להתאים את ייצור הסוללות לכל מקום שבו נבנים ונמכרים כלי רכב. פורד הודיעה בעבר על מיזם משותף עם SK ON של קוריאה לשלושה מפעלי תאים בקנטקי ובטנסי שכבר נמצאים בבנייה. מפעלים אלה יפיקו תאי ניקל מנגן קובלט (NMC).
לכימיה של תאים עשירים בניקל כמו NMC (המכונה גם NCM), ניקל-מנגן-קובלט אלומיניום (NMCA, שבו משתמשת GM עבור תאי ה-Ultium שלה), ניקל-קובלט-אלומיניום (NCA, שבו משתמשת טסלה) בעלות אנרגיה גבוהה יותר צפיפות מאשר LFP. עם זאת, ניקל וקובלט הרבה יותר יקרים מברזל וזרחן וגם נדיפים יותר. כאשר יש קצר חשמלי פנימי בתא עשיר בניקל, סביר להניח שהוא יחווה בריחה תרמית. תאי LFP הם מטבעם יציבים יותר וכמעט בלתי אפשרי לחוות בריחה תרמית או שריפות.
עובד בודק את הכבלים על המצבר עבור הטנדר החשמלי של חברת Ford Motor Co. F-150 Lightning ב- ... [+]
AFP באמצעות Getty Images
למרות ש-LPP בעל צפיפות אנרגיה נמוכה יותר מאשר תאים עשירים בניקל, ניתן לקזז חלק גדול מזה על ידי אימוץ תכנוני תא לאריזה או ערכת סוללות מבנית במקום העיצובים המודולריים האופייניים כיום. בנוסף לעלות נמוכה יותר, לתאי LFP יש מחזורי טעינה ארוכים בהרבה. תא ניקל טיפוסי יכול לבצע בין 500 ל-1,000 מחזורי טעינה לפני שהוא מאבד מספיק קיבולת כדי לא להיות שימושי יותר ברכב. תאי LFP יכולים לעמוד באלפי מחזורים וחלק מהיצרנים, כולל CATL, טענו כי רכבי EV עם LFP יכולים לעבור 1 מיליון מייל.
היציבות הנוספת של תאי LFP פירושה שהם מסוגלים יותר לעמוד בטעינה עד 100% מבלי להידרדר. תאים עשירים בניקל בדרך כלל צריכים להשאיר מאגר שאינו בשימוש כדי למנוע טעינת יתר. כך ניתן לשחזר בבטחה חלק מחסרונות צפיפות האנרגיה.
ההחלטה לבנות את הפעילות החדשה כחברה בת בבעלות מלאה של פורד ולא כמיזם משותף מונעת בין השאר על ידי דרישות התוכן בחוק הפחתת האינפלציה. מכיוון שסין היא ישות זרה לדאגה, סוללות וחומרים מאותה מדינה אינם זכאים לזיכוי רכב נקי. לפיכך, ה-Mach-E וה-Lightning עם סוללות ממקור סיני לא יהיו זכאים. הגבלת ההון העצמי של CATL בעסקה זו ורק רישוי טכנולוגיה מסוימת יחד עם מקורות מקומיים של רוב החומרים יאפשרו כנראה לפורד לטעון שהתאים שלה עומדים בדרישות התוכן המקומי.
"כך אנו מסתכלים על המתכון ליצור את אחת הסוללות המיוצרות בארה"ב בעלות הנמוכה ביותר כאשר המפעל הזה יגיע לרשת ב-2026 וזה עוזר לנו לתרום ליעד של פורד של 8% EBIT דגם E ב-2026", אמרה ליסה דרייק. , פורד סמנכ"ל תיעוש EV. "זה מחזק את שרשרת האספקה המקומית שלנו ועוזר לנו להגביר את הייצור, להביא יותר רכבי EV ליותר לקוחות מוקדם יותר."
בדומה ל-Mach-E וה-Lightning, סוללות ה-LFP החדשות ישמשו ככל הנראה בעיקר בטווחים סטנדרטיים ובעלות נמוכה יותר של רכבים חשמליים ורבים מכלי הרכב המסחריים שפורד מוכרת. רוב כלי הרכב המסחריים האלה, כמו טנדרים טרנזיט המשמשים לכל דבר, החל במשלוחים של הקילומטר האחרון ועד לאינסטלטורים וחשמלאים, לעתים רחוקות יוצאים מחוץ לאזור גיאוגרפי מוגבל ואינם זקוקים ליותר מ-100 מיילים של טווח. עם זמינות רבה יותר של סוללות LFP ביתיות, גרסאות חשמליות עתידיות של רכבים כמו טנדר Maverick הקומפקטי וקרוסאובר Escape יהיו צפויות במחירים שיותר צרכנים יכולים להרשות לעצמם.
מפעל מרשל יעסיק כ-2,500 עובדים חדשים ויספק מספיק תאי סוללה לכ-400,000 כלי רכב חשמליים מדי שנה.
מקור: https://www.forbes.com/sites/samabuelsamid/2023/02/13/ford-to-build-35-billion-lithium-iron-phosphate-battery-plant-in-michigan-using-catl- טֶכנוֹלוֹגִיָה/