01 – 인산철리튬 상승추세

리튬 배터리는 작은 크기, 가벼운 무게, 빠른 충전 속도, 그리고 내구성이라는 장점을 가지고 있습니다. 휴대폰 배터리와 자동차 배터리에서 찾아볼 수 있습니다. 그중에서도 리튬 인산철 배터리와 삼원계 배터리는 현재 리튬 배터리의 두 가지 주요 분야입니다.

승용차 및 특수 차량 분야에서 안전 요건을 충족하기 위해, 가격이 저렴하고 제품 기술이 비교적 성숙하며 안전한 리튬인산철 배터리가 널리 사용되고 있습니다. 비에너지가 높은 삼원계 리튬 배터리는 승용차 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 최근 발표에 따르면, 승용차 분야에서 리튬인산철 배터리의 비중이 20% 미만에서 약 30%로 증가했습니다.

인산철리튬(LiFePO4)은 리튬 이온 배터리에 널리 사용되는 양극 소재 중 하나입니다. LiFePO4는 열 안정성이 우수하고 수분 흡수율이 낮으며, 완전 충전 상태에서 충방전 사이클 성능이 우수합니다. 전력 및 에너지 저장용 리튬 이온 배터리 분야에서 연구, 생산, 개발의 중심이 되고 있습니다. 그러나 리튬 인산철을 양극 소재로 사용하는 리튬 이온 배터리는 구조적 한계로 인해 전도성이 낮고, 리튬 이온의 확산 속도가 느리며, 저온에서 방전 성능이 저하됩니다. 이로 인해 리튬 인산철 배터리를 장착한 초기 차량의 주행 거리가 짧아졌으며, 특히 저온 조건에서 더욱 그렇습니다.

특히 신에너지차 보조금 정책으로 차량 주행 거리, 에너지 밀도, 에너지 소비량 등에 대한 요구가 높아짐에 따라 주행 거리의 돌파구를 모색하기 위해, 리튬철인산철 배터리가 시장을 선점하고 있지만, 에너지 밀도가 높은 삼원계 리튬 배터리가 점차 신에너지 승용차 시장의 주류로 자리 잡고 있습니다. 최근 발표에 따르면, 승용차 분야에서 리튬철인산철 배터리의 비중이 반등했지만, 리튬 삼원계 배터리의 비중은 여전히 ​​약 70%에 불과합니다.

02 – 안전이 가장 큰 장점입니다

니켈-코발트-알루미늄 또는 니켈-코발트-망간은 일반적으로 삼원계 리튬 배터리의 음극재로 사용되지만, 이러한 소재의 높은 활성도는 높은 에너지 밀도를 제공할 뿐만 아니라 높은 보안 위험을 초래합니다. 불완전한 통계에 따르면, 2019년 신에너지 자동차의 자연 발화 사고 건수는 2018년보다 14배 증가했으며, 테슬라, 웨이라이, 베이징자동차, 웨이마 등 여러 브랜드에서 자연 발화 사고가 잇따라 발생했습니다.

사고를 통해 알 수 있듯이, 화재는 주로 충전 과정이나 충전 직후에 발생하는데, 이는 장기간 작동 시 배터리 온도가 상승하기 때문입니다. 3원계 리튬 배터리의 온도가 200°C를 초과하면 양극재가 분해되기 쉽고, 산화 반응으로 인해 급격한 열 폭주와 격렬한 연소가 발생합니다. 인산철리튬은 올리빈 구조로 고온 안정성이 뛰어나며, 폭주 온도가 800°C에 달하고 가스 발생량이 적어 비교적 안전합니다. 이러한 이유로 신에너지 버스는 안전성을 고려하여 일반적으로 인산철리튬 배터리를 사용하지만, 3원계 리튬 배터리를 사용하는 신에너지 버스는 일시적으로 신에너지 자동차 홍보 및 적용 목록에 진입하지 못하고 있습니다.

최근 장안 오찬(Changan Auchan)의 전기차 두 대가 승용차에 집중하는 일반 자동차 기업과는 달리 리튬인산철 배터리를 채택했습니다. 장안 오찬의 두 모델은 SUV와 MPV입니다. 장안 오찬 연구소 부총괄 슝쩌웨이(Xiong Zewei)는 기자에게 "이번 인수는 오찬이 2년간의 노력 끝에 공식적으로 전기차 시대로 접어들었음을 의미합니다."라고 말했습니다.

인산철리튬 배터리를 사용하는 이유에 대해 슝 씨는 신에너지 자동차의 안전성이 항상 사용자의 "고민" 중 하나였으며, 기업들도 가장 우려하는 부분이라고 말했습니다. 이를 고려하여 신차에 탑재된 인산철리튬 배터리 팩은 1300°C 이상의 화염 소성, -20°C의 저온 방치, 3.5% 염수 방치, 11kn의 외부 압력 충격 등의 한계 시험을 완료하여 "더위도 두렵지 않고, 추위도 두렵지 않고, 물도 두렵지 않고, 충격도 두렵지 않은" "4대 안전" 배터리 솔루션을 달성했습니다.

보도에 따르면, 창안 오찬 x7ev는 최대 출력 150kW의 영구 자석 동기 모터를 탑재하고 있으며, 주행 거리는 405km 이상, 3,000회 충전이 가능한 초장수명 배터리를 탑재하고 있습니다. 상온에서 300km 이상의 주행 거리를 보충하는 데 30분밖에 걸리지 않습니다. 슝 씨는 "실제로 제동 에너지 회수 시스템 덕분에 시내 주행 조건에서 차량의 주행 거리는 약 420km에 달할 수 있습니다."라고 덧붙였습니다.

공업정보화부가 발표한 신에너지 자동차 산업 발전 계획(2021-2035)(초안)에 따르면, 2025년까지 신에너지 자동차 판매량은 약 25%를 차지할 것으로 예상됩니다. 앞으로도 신에너지 자동차의 비중이 지속적으로 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 맥락에서 장안자동차를 비롯한 기존 독자 브랜드 자동차 기업들이 신에너지 자동차 시장 조성에 박차를 가하고 있습니다.