Persaingan baterai: Baterai LFP VS baterai NMC.
Baterai penyimpanan energi surya mana yang terbaik?
Baterai LFP atau baterai NMC? Manakah yang merupakan pilihan terbaik untuk membangun sistem penyimpanan energi surya?
Sistem penyimpanan energi baterai lithium telah mendapat perhatian besar dalam beberapa tahun terakhir. Karena pentingnya baterai bagi manusia (untuk menyimpan energi dan membuatnya tersedia untuk digunakan kapan saja). Dengan penelitian dan pengembangan yang terus menerus, ada banyak pilihan dalam bahan baterai.
Bahan baterai adalah faktor penting yang mempengaruhi performa baterai, sehingga perbandingan satu sama lain tidak dapat dihindari. Dua bahan kimia yang paling umum digunakan dalam sistem penyimpanan energi adalah lithium besi fosfat (LFP) dan nikel mangan kobalt (NMC).
Semakin banyak perusahaan yang mulai memproduksi baterai LFP untuk menggantikan baterai NMC untuk penyimpanan energi di rumah, terutama karena baterai lithium iron phosphate lebih aman dan stabil.
Tapi tidak semua. Masih ada perusahaan terkenal yang menggunakan baterai terner sebagai pilihan pertama untuk penyimpanan energi di rumah. Jadi, baterai mana yang lebih cocok?
Sejarah dan komposisi baterai lithium
Akira Yoshino membuat prototipe pertama baterai Li-ion pada tahun 1985 berdasarkan penelitian pemenang Hadiah Nobel dari Yoshino, Goodenough, dan Whittingham. Sebuah tim di Sony membuat baterai Li-ion komersial pertama pada tahun 1991.
Baterai litium secara garis besar dapat dibagi menjadi empat komponen. Keempat komponen ini adalah elektroda positif, elektroda negatif, elektrolit, dan pemisah. Keempat komponen ini sangat diperlukan dalam baterai. Tanpa salah satu dari mereka, baterai tidak dapat berfungsi. Apa yang kami sebut baterai LFP dan baterai NMC mengacu pada bahan elektroda positif.
Ketika baterai diisi, ion lithium bergerak dari katoda ke anoda melalui elektrolit dan disimpan dalam struktur grafit. Selama proses pengosongan, ion lithium bergerak kembali ke katoda, menghasilkan arus listrik yang dapat digunakan untuk menyalakan perangkat elektronik.
Apa itu baterai LFP?
Bahan katoda: Bahan katoda baterai LFP adalah LiFePO4
Bahan elektroda negatif: Elektroda negatif biasanya terbuat dari grafit atau karbon keras.
Komposisi: Selain bahan elektroda positif dan negatif, baterai LFP juga menyertakan elektrolit di mana garam litium dilarutkan dalam pelarut organik, dan pemisah yang mengisolasi elektroda positif dan negatif.
Ketenaran baterai LFP baru-baru ini terutama disebabkan oleh perkembangan kendaraan listrik yang pesat, yang memiliki masa pakai yang sangat baik dan daya yang tinggi. Daya tarik utamanya adalah biayanya, karena terdiri dari bahan yang sangat umum (kaya akan zat besi).
Apa itu baterai NMC?
Bahan katoda: Bahan katoda baterai NMC terbuat dari gabungan oksida nikel (Ni), kobalt (Co) dan mangan (Mn), biasanya dinyatakan sebagai LiNiMnCoO2 (NMC). Baterai NMC yang berbeda akan memiliki proporsi nikel, kobalt, dan mangan yang berbeda. Yang umum termasuk NMC111, NMC622 dan NMC811.
Bahan elektroda negatif: Elektroda negatif biasanya juga terbuat dari grafit atau karbon keras.
Komposisi: Serupa dengan baterai LFP, baterai NMC juga menyertakan elektrolit dan separator.
Baterai NMC juga merupakan pilihan yang baik untuk menggantikan baterai timbal-asam dan merupakan kombinasi yang baik antara energi dan daya, tetapi seperti banyak bahan kimia litium lainnya membutuhkan nikel dan kobalt, yang relatif mahal untuk didapatkan, meskipun memberikan lebih banyak energi daripada LFP, tetapi umurnya juga lebih pendek.
Baterai LFP & Ikhtisar Baterai NMC
| Baterai LFP | Baterai NMC | |
|---|---|---|
| Tegangan | 3.20, nominal 3.30V; rentang operasi tipikal 2.5-3.65V / sel | 3.60V, nominal 3.70V; rentang operasi tipikal 3.0-4.2V/sel, atau lebih tinggi |
| Energi spesifik (kapasitas) | 90-120Wh / kg | 150-220Wh/kg |
| Pengisian daya (C-rate) | Tipikal 1C, mengisi daya hingga 3,65V; waktu pengisian daya 3 jam tipikal | 0,7-1C, mengisi daya hingga 4,20V, ada juga yang sampai 4,30V; pengisian daya tipikal 3 jam. Mengisi daya di atas 1C akan memperpendek masa pakai baterai. |
| Debit (C-rate) | 1C, 25C pada beberapa sel; Pulsa 40A (2 detik); Cut-off 2,50V (lebih rendah dari 2V menyebabkan kerusakan) | 1C; 2C mungkin pada beberapa sel; 2.50V cut-off |
| Siklus hidup | 2000 dan lebih tinggi (terkait dengan kedalaman debit, suhu) | 1000-2000 (terkait dengan kedalaman debit, suhu) |
| Pelarian termal | 270°C (518°F) Baterai yang sangat aman meskipun terisi penuh | 210°C (410°F) pada umumnya. Pengisian daya yang tinggi mendorong pelarian termal |
| Biaya | ~ $200 per kWh | ~ $420 per kWh |
Apa perbedaan antara baterai lfp dan baterai nmc
Bahan kimia
LFP umumnya dianggap lebih aman karena lebih toleran terhadap pengisian daya yang berlebihan dan panas berlebih. Stabilitas termal dari senyawa lithium iron phosphate membuat baterai LFP lebih kecil kemungkinannya untuk mengalami pelarian termal dalam kondisi ekstrem.
Karena proporsi nikel yang lebih tinggi yang digunakan dalam NMC, baterai NMC lebih rentan terhadap pelarian termal ketika terlalu panas, terutama pada kondisi pengisian daya yang tinggi. Sifat teknis dan kimiawi NMC menyebabkan suhunya meningkat selama penggunaan dan pengisian daya, sehingga memerlukan tindakan pembuangan panas tambahan.
Selain itu, bahan dalam sel LFP jauh lebih tidak beracun dibandingkan dengan sel NMC, sehingga lebih mudah didaur ulang pada akhir masa pakainya.
Namun demikian, kemungkinan terjadinya kebakaran di antara kedua baterai ini masih sangat rendah, dan tidak disebutkan baterai mana yang dapat menjamin keamanan mutlak. Yang penting adalah memilih baterai yang berkualitas baik dan memelihara serta memperbaiki baterai dengan benar.
Rentang hidup
Anda dapat dengan mudah melihat bahwa retensi kapasitas pengosongan baterai LFP (titik data biru) jauh melebihi baterai NMC (diwakili oleh titik data hitam). Satu siklus pengisian/pengosongan. Gambar tersebut menunjukkan bahwa NMC terdegradasi hampir dua kali lebih cepat daripada sel LFP, yang menunjukkan kinerja keseluruhan sel LFP yang lebih unggul.
Oleh karena itu, baterai ini mampu menyimpan dan melepaskan lebih banyak daya dari waktu ke waktu daripada baterai NMC.
Baterai LFP yang murah dan berkualitas rendah mungkin tidak dapat bertahan lebih lama daripada baterai NMC berkualitas tinggi. Semua produk di Pknergy terbuat dari sel LFP kelas Adan 80DOD dapat mencapai lebih dari 7.000 siklus.
Biaya
Dari segi bahan baku, baterai LFP memiliki elektroda positif lithium besi fosfat (LiFePO4). Besi dan fosfat yang digunakan untuk membuat katoda lebih banyak dan lebih murah daripada beberapa bahan yang digunakan dalam baterai NMC, terutama kobalt.
Dilihat dari kebijakan dunia saat ini, China memiliki lebih banyak produsen baterai LFP, yang juga menyebabkan peningkatan cadangan baterai LFP. Seiring dengan bertambahnya teknologi atau akumulasi baterai, harga pasti akan menjadi lebih rendah.
Dari perspektif waktu penggunaan secara keseluruhan, NMC mungkin memiliki beberapa keuntungan pada tahap awal pembelian, tetapi karena masa pakai baterai LFP adalah 4 hingga 5 kali lipat dari baterai NMC. Baterai LFP akan menjadi pemenang akhir.
kinerja
Kepadatan energi NMC sekitar 250 Wh/kg dan LFP sekitar 120-160 Wh/kg.
Baterai NMC memiliki kepadatan energi yang lebih tinggi, yang berarti ukuran fisiknya akan lebih kecil dari baterai LFP dengan kapasitas yang sama. Dan jumlah listrik yang sama akan lebih ringan.
Lingkungan penggunaan
Meskipun semua baterai lithium-ion mengalami penurunan kapasitas dan daya pada suhu rendah, namun baterai NMC dapat bertahan pada suhu yang lebih rendah dengan lebih baik. Namun demikian, jika baterai Anda dipasang secara internal, atau daerah Anda tidak mengalami suhu ekstrem yang signifikan, Anda mungkin tidak perlu mengkhawatirkan hal ini.
Di lingkungan bersuhu tinggi, LFP bekerja lebih baik dan lebih aman daripada baterai NMC karena stabilitas kimianya yang tinggi.
Pengisian daya
LFP dapat diisi hingga 100% tanpa mengurangi masa pakai baterai; sebaliknya, sel NMC harus dibatasi hingga 80% untuk memaksimalkan masa pakai
LFP mengalami penurunan performa yang lebih sedikit pada suhu yang lebih tinggi dan laju pengisian/pengosongan yang lebih cepat, sehingga lebih cocok untuk menangani pengemudian berkinerja tinggi dan pengisian daya yang cepat.
Pilihan pasar
Dapat dilihat bahwa akan ada perbedaan yang jelas antara baterai LFP dan baterai NMC di area pasar yang berbeda. Pada mobil, pasar lebih memperhatikan berat baterai dan toleransinya terhadap suhu. Dalam penyimpanan energi di rumah, kebanyakan orang memilih baterai LFP, yang merupakan pilihan berdasarkan masa pakai dan keamanan baterai.
Kesimpulan
Kami merekomendasikan untuk memilih baterai LFP saat membangun sistem tenaga surya berdasarkan alasan di atas. Pertimbangan pertama bagi keluarga adalah performa keamanan baterai, diikuti dengan biaya.
Seperti yang telah disebutkan pada artikel di atas, meskipun biaya awal baterai LFP lebih tinggi daripada baterai NMC. Namun, jika biaya proyek dilihat dalam sepuluh tahun, biaya pemasangan dan biaya tenaga kerja yang diperlukan untuk setiap penggantian baterai NMC akan lebih besar daripada baterai LFP.
Di Pknergy, Anda bisa mendapatkan keamanan dan harga. Pelajari tentang kami baterai penyimpanan energi rumah berkualitas tinggi dan terjangkau sekarang.
ID 
EN 
FR 
ES 
DE 
IT 
PT 
RU 
SL 
KO 