Actuellement, il existe deux technologies de batteries principales pour les véhicules à énergies nouvelles : les batteries lithium-fer-phosphate et les batteries lithium-fer-phosphate ternaire. Bien que ces deux batteries soient concurrentes dans de nombreux domaines d'application, la concurrence est prédominante dans le secteur des véhicules à énergies nouvelles, car il s'agit du plus grand marché de batteries au lithium en Chine. Face à cette concurrence, une comparaison s'impose. La comparaison du rapport coût-performance des batteries peut être effectuée à partir du prix du véhicule. En termes de performances, il est nécessaire de comparer les batteries lithium-fer-phosphate ternaire et lithium-fer-phosphate. En définissant les conditions, les paramètres réels des deux batteries sont obtenus. D'après les expériences menées par les laboratoires concernés, les constructeurs de véhicules à énergies nouvelles et les fabricants de batteries de puissance, bien que chaque test présente inévitablement de subtiles différences sur certains paramètres, les jugements sur les performances des deux batteries tendent à être cohérents. À cette fin, nous utilisons des paramètres représentatifs pour la comparaison.
1. Choisir BYD pour les voitures particulières et Tesla pour les voitures. C'est la différence de taille entre les deux. Selon la technologie actuelle, la densité énergétique des batteries ternaires au lithium est généralement de 200 Wh/kg et pourrait atteindre 300 Wh/kg à l'avenir ; tandis que les batteries au lithium fer phosphate oscillent actuellement entre 100 et 110 Wh/kg, et certaines peuvent atteindre 130 à 150 Wh/kg, mais il est très difficile de dépasser les 200 Wh/kg. Par conséquent, la batterie ternaire peut offrir deux fois plus d'espace que la batterie au lithium fer phosphate, ce qui est essentiel pour les véhicules à espace limité. Tesla produit des batteries ternaires au lithium et BYD des batteries au lithium fer phosphate ; c'est pourquoi on dit souvent : « BYD pour les voitures particulières, Tesla pour les voitures ».
2. De plus, grâce à leur densité énergétique élevée et à leur faible poids, leur légèreté et leur faible encombrement, les véhicules à énergie nouvelle à batterie lithium ternaire consomment moins d'énergie, ce qui augmente leur vitesse et leur autonomie. Par conséquent, les batteries lithium ternaire permettent aux voitures de parcourir de plus longues distances, tandis que les véhicules à énergie nouvelle au lithium fer phosphate sont principalement utilisés pour les bus urbains. L'autonomie des batteries étant limitée, des bornes de recharge sont nécessaires pour une recharge rapide.
3. Bien entendu, l'utilisation de batteries lithium-fer-phosphate dans les bus de transport de passagers repose sur des considérations de sécurité. Plusieurs incendies ont été recensés dans des véhicules Tesla. En effet, le bloc-batterie Tesla est composé d'environ 7 000 batteries ternaires au lithium 18650. Un court-circuit interne des batteries de ces unités ou de l'ensemble du bloc-batterie peut provoquer une flamme nue. En cas de collision, le court-circuit a provoqué l'incendie. Le matériau lithium-fer-phosphate ne brûle pas en cas de court-circuit et sa résistance aux hautes températures est bien supérieure à celle des batteries ternaires au lithium.
4. Bien que les batteries lithium-fer-phosphate résistent aux températures élevées, les batteries lithium-ion ternaires offrent une meilleure résistance aux basses températures et constituent la principale voie technique de fabrication des batteries lithium-ion basse température. À -20 °C, les batteries lithium-ion ternaires peuvent libérer 70,14 % de leur capacité, tandis que les batteries lithium-ion phosphate ne peuvent en libérer que 54,94 %. En raison des basses températures, la plateforme de décharge des batteries lithium-ion ternaires est bien plus élevée que celle des batteries lithium-ion phosphate, et leur plateforme de tension démarre plus rapidement.
5. L'efficacité de charge est supérieure à celle d'une batterie lithium ternaire. La charge d'une batterie lithium utilise une méthode de limitation de courant et de tension : la charge à courant constant est effectuée lors de la première étape. À ce moment, le courant est important et l'efficacité est élevée. Une fois que la charge à courant constant atteint une certaine tension, elle passe à la deuxième étape. À ce moment, le courant est faible et l'efficacité est faible. Par conséquent, pour mesurer l'efficacité de charge des deux batteries, le rapport entre la puissance de charge à courant constant et la capacité totale de la batterie est appelé rapport de courant constant. Les données expérimentales montrent qu'il y a peu de différence entre les deux pour une charge inférieure à 10 °C, mais que l'écart au-dessus de 10 °C est plus grand. À 20 °C, le rapport de courant constant de la batterie lithium ternaire est de 52,75 %, et celui de la batterie lithium fer phosphate est de 10,08 %, le premier étant 5 fois supérieur au second.
6. En termes de durée de vie, les batteries lithium-fer-phosphate sont supérieures aux batteries lithium-ion ternaires. La durée de vie théorique des batteries lithium-ion ternaires est de 2 000 cycles, mais après 1 000 cycles, leur capacité diminue de 60 % ; après 3 000 cycles, les batteries lithium-ion ne peuvent conserver que 70 % de leur puissance, tandis que les batteries lithium-fer-phosphate conservent 80 % de leur capacité après le même cycle.
La comparaison des six aspects ci-dessus peut être approximativement conclue que les avantages relatifs des deux sont utiles pour répondre à la question de savoir laquelle est la meilleure : la batterie au lithium fer phosphate est sûre, longue durée de vie et résistante aux hautes températures ; le poids de la batterie au lithium ternaire Léger, haute efficacité de charge et résistance aux basses températures, la différence entre les deux est la raison de la coexistence des deux.
