مقارنة بين خلايا بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) بجهد 3.2 فولت وسعة 100 أمبير/ساعة مقابل خلايا بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) بجهد 3.2 فولت وسعة 102 أمبير/ساعة للسيارات الكهربائية

خلايا فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) المنشورية أصبحت بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LFP) المصدر الرئيسي للطاقة في المركبات الكهربائية الحديثة، بفضل خصائصها المتميزة من حيث السلامة، وعمرها التشغيلي الطويل، وأدائها المستقر، وتكلفتها المنخفضة. ومن بين أكثر النماذج استخدامًا، تبرز بطاريات LFP بجهد 3.2 فولت وسعة 100 أمبير/ساعة، وبطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LFP) بجهد 3.2 فولت وسعة 102 أمبير/ساعة، وهي مناسبة للمركبات الكهربائية الخفيفة، والمركبات التجارية، وحزم البطاريات الداعمة. ورغم تشابه جهدها الاسمي، إلا أن الاختلافات الطفيفة في الحجم، والأداء الكهربائي، وقدرتها على التكيف مع درجات الحرارة المختلفة، وعمرها الافتراضي، تجعلها مناسبة لتطبيقات متنوعة في المركبات الكهربائية. يقدم هذا الدليل مقارنة شاملة لمساعدة مصنعي المركبات الكهربائية، ومصممي حزم البطاريات، والمستخدمين على اختيار الخلية الأمثل.

نظرة عامة أساسية والمعايير الفيزيائية الرئيسية

كلا الخليتين عبارة عن خلايا LFP موشورية ذات غلاف من الألومنيوم، طورتها شركة Gotion High-Tech، وتتوافق مع معايير السلامة السائدة لبطاريات السيارات الكهربائية، بما في ذلك GB/T 31484 وGB/T 31485 وGB/T 31486، بجهد اسمي موحد يبلغ 3.2 فولت، ونطاق جهد قطع الشحن/التفريغ من 2.0 فولت إلى 3.65 فولت (1.8 فولت للقطع عند التفريغ تحت درجة حرارة 0 مئوية). ويكمن الاختلاف الأكبر بينهما في الأبعاد والوزن والتصميم العام، مما يؤثر بشكل مباشر على تخطيط مساحة حزمة البطارية في السيارات الكهربائية.

خلية LFP بجهد 3.2 فولت وسعة 100 أمبير/ساعة (الموديل: IFP-27175200A-100Ah)

السعة الاسمية: 100 أمبير/ساعة (تم اختبارها عند 25±2 درجة مئوية، 0.5C، حالة الخلية جديدة)

 

أبعاد: (27.5±0.8) مم × (175±0.6) مم × (200.4±0.6) مم (بما في ذلك الغشاء الأزرق والعزل)

 

وزن2070 غرام ± 60 غرام

 

الميزة الهيكليةتصميم نحيف وطويل، وسماكة متوسطة، وصلابة جيدة بشكل عام تحت قوة ربط تبلغ 30 كجم. إنها خلية موشورية كلاسيكية كبيرة الحجم تُستخدم على نطاق واسع في سيارات الركاب الكهربائية التقليدية ومركبات النقل اللوجستي.

 

خلية LFP بجهد 3.2 فولت وسعة 102 أمبير/ساعة (الموديل: IFP50160116A-102Ah)

السعة الاسمية: ≥102Ah (تم اختباره عند 0.2C)

 

أبعاد: 49.9±0.5 مم × 160±0.5 مم × 118.5±0.5 مم (بما في ذلك الغشاء الخارجي والأطراف)

 

وزن1970 غرام ± 30 غرام

 

الميزة الهيكليةتصميم قصير وسميك، ارتفاع أقل وسماكة أكبر. هيكله المدمج يجعله أكثر ملاءمة للتكديس المعياري، وهو مثالي لحزم البطاريات عالية التكامل في الجيل الجديد من المركبات الكهربائية الخفيفة والمركبات الكهربائية ذات العجلتين/الثلاث عجلات.

 

الاختلاف الجسدي الرئيسيتتميز خلية 100 أمبير/ساعة بأنها أطول وأنحف، بينما يتميز طراز 102 أمبير/ساعة بأنه أقصر وأكثر سمكًا مع وزن أخف للخلية الواحدة. عند تصميم حزم بطاريات السيارات الكهربائية، يُناسب إصدار 100 أمبير/ساعة الهياكل الطويلة والضيقة، بينما تُحقق خلية 102 أمبير/ساعة أقصى استفادة من المساحة في الهياكل المدمجة.

مقارنة الأداء الكهربائي

تحدد المؤشرات الكهربائية مثل المقاومة الداخلية ومعدل الشحن/التفريغ وأداء درجات الحرارة المنخفضة ناتج الطاقة وتجربة القيادة والقدرة على التكيف مع البيئة للسيارات الكهربائية.

المقاومة الداخلية

 

 

3.2 فولت 100 أمبيرالمقاومة الداخلية للتيار المتردد (1 كيلوهرتز): 0.45 ± 0.15 ملي أوم؛ المقاومة الداخلية للتيار المستمر < 1.5 ملي أوم (5%–50% من حالة الشحن، تفريغ 3C لمدة 30 ثانية). مقاومة داخلية مستقرة عند معدلات متوسطة وعالية، مع أداء ثابت أثناء دورات الشحن والتفريغ طويلة الأمد.

 

 

3.2 فولت 102 أمبير/ساعةالمقاومة الداخلية للتيار المتردد: 0.27 ملي أوم ~ 0.4 ملي أوم؛ المقاومة الداخلية للتيار المستمر ≤ 1.5 ملي أوم (عند 50% من حالة الشحن، 25±2 درجة مئوية). انخفاض المقاومة الداخلية الكلية يؤدي إلى انخفاض أقل في الجهد أثناء التفريغ بتيار عالٍ، وكفاءة أعلى في خرج الطاقة.

 

قدرة معدل الشحن والتفريغ

أداء الشحن

خلية 100 أمبير/ساعةتيار الشحن القياسي 0.5C؛ أقصى تيار شحن مستمر 1C (20-45 درجة مئوية)؛ أقصى تيار شحن نبضي 3C (مدة الشحن) < 30 ثانية، SOC < 80%). عند درجة حرارة 0-10 درجة مئوية، ينخفض ​​تيار الشحن المستدام إلى 0.2C.

 

خلية 102 أمبير/ساعةيدعم الشحن السريع المتدرج مع تعديل التيار بناءً على درجة الحرارة. يُمنع الشحن عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية؛ 0.1C عند درجات حرارة من 0 إلى 5 درجات مئوية، ويصل إلى 0.5C عند درجات حرارة من 25 إلى 45 درجة مئوية. تصل درجة حرارة الشحن القصوى إلى 55 درجة مئوية، مع قدرة تحمل أعلى للشحن في درجات الحرارة المرتفعة.

 

أداء التفريغ

خلية 100 أمبير/ساعةتيار التفريغ القياسي 0.5C؛ تيار التفريغ المستمر الأقصى 4C؛ تيار التفريغ النبضي الأقصى 5C (مدة التفريغ) < 60 ثانية، حالة الشحن > 40%). يدعم التفريغ المستقر عند درجات حرارة تتراوح من -30 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية، مع مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة المنخفضة للغاية.

 

 

خلية 102 أمبير/ساعةيتسع نطاق درجة حرارة التفريغ إلى ما بين -30 درجة مئوية و60 درجة مئوية، مع حد أقصى أعلى لدرجة الحرارة. ويحافظ على سعته في درجات الحرارة المنخفضة بنسبة ≥60% من السعة المقدرة عند -10 درجة مئوية، مما يلبي احتياجات الطاقة للمركبات الكهربائية الخفيفة في المناطق الباردة.

 

 

الاحتفاظ بالسعة في درجات الحرارة المنخفضة

يُعدّ الأداء في درجات الحرارة المنخفضة أمراً بالغ الأهمية للسيارات الكهربائية في المناخات الباردة:

100 أمبير/ساعةعند درجة حرارة 0°مئوية (0.5°مئوية): ≥85% من السعة؛ عند درجة حرارة -10°مئوية: ≥75%؛ عند درجة حرارة -20°مئوية: ≥70%؛ عند درجة حرارة -30°مئوية: ≥55%. يحافظ على سعته القابلة للاستخدام في درجات الحرارة المنخفضة للغاية.

102 أمبير/ساعةعند درجة حرارة -10 درجة مئوية (تفريغ بمعدل 1C): ≥60% من السعة. أداؤها في درجات الحرارة المنخفضة موثوق به للتنقلات اليومية، ولكنه أقل كفاءة قليلاً من طراز 100 أمبير/ساعة عند درجات حرارة أقل من -20 درجة مئوية.

دورة الحياة وعمر التقويم

يرتبط عمر البطارية ارتباطًا مباشرًا بتكاليف صيانة السيارة الكهربائية وقيمتها المتبقية. تعتمد كلتا الخليتين على كيمياء فوسفات الحديد الليثيوم ذات العمر الطويل، لكنهما تختلفان في معايير اختبار الدورة.

3.2 فولت 100 أمبير

 

العمر الافتراضي القياسي: 4000 دورة (25±2 درجة مئوية، 0.5 درجة مئوية/0.5 درجة مئوية، 100% عمق التفريغ) حتى تنخفض السعة إلى 80% من القيمة المقدرة.

 

عمر دورة درجات الحرارة العالية: 1500 دورة (45±2 درجة مئوية، 0.5 درجة مئوية/0.5 درجة مئوية، 100% عمق التفريغ).

 

الحياة التقويميةمدة الصلاحية: ≥ 10 سنوات (درجة حرارة التخزين) < 30 درجة مئوية).

 

3.2 فولت 102 أمبير/ساعة

 

عمر دورة درجة الحرارة العادية: 1500 دورة (25 درجة مئوية، 0.5 درجة مئوية/0.5 درجة مئوية) مع الاحتفاظ بنسبة 70% من السعة.

 

عمر دورة درجات الحرارة العالية: 1000 دورة (35 درجة مئوية) مع الاحتفاظ بنسبة 70٪ من السعة.

 

الحياة التقويمية: 5 سنوات (25 درجة مئوية، 50% من نسبة الأكسجين، 70% من الاحتفاظ بالسعة).

 

ملخصتتميز خلية 100 أمبير/ساعة بميزة واضحة في المتانة على المدى الطويل، مما يجعلها مثالية للمركبات الكهربائية التي تتطلب عمرًا تشغيليًا طويلًا، مثل المركبات التجارية وسيارات الأساطيل. أما خلية 102 أمبير/ساعة فتستهدف تطبيقات دورات الشحن والتفريغ القصيرة التي تراعي التكلفة.

كثافة الطاقة وإنتاج الطاقة

3.2 فولت 100 أمبيرالطاقة لكل خلية = 3.2 فولت × 100 أمبير/ساعة = 320 واط/ساعة. الوزن: 2070 غرام، كثافة الطاقة الكتلية تقريبًا 154.6 واط/ساعة/كيلوغرام.

3.2 فولت 102 أمبير/ساعةالطاقة لكل خلية = 3.2 فولت × 102 أمبير ساعة = 326.4 واط ساعة. الوزن: 1970 غرام، كثافة الطاقة الكتلية ≥168 واط ساعة/كغ.

توفر خلية 102 أمبير/ساعة طاقة أعلى قليلاً للخلية الواحدة وكثافة طاقة كتلة فائقة. بالنسبة للسيارات الكهربائية التي تسعى إلى مدى قيادة أطول مع وزن محدود، يوفر طراز 102 أمبير/ساعة أداءً أفضل في المدى مع نفس وزن حزمة البطارية. تتميز خلية 100 أمبير/ساعة بكثافة طاقة حجمية ثابتة، مما يجعلها مناسبة للطرازات ذات مساحة الهيكل الكافية.

سيناريوهات السلامة والتخزين والتطبيق

أداء السلامة

اجتازت كلتا الخليتين اختبارات السلامة الصارمة بما في ذلك الشحن الزائد، والتفريغ الزائد، والدارة القصيرة، والبثق، والوخز بالإبر، والسقوط، والغمر في مياه البحر، دون حدوث حريق أو انفجار أو تسرب سائل أثناء الاختبارات، مما يتوافق تمامًا مع لوائح سلامة بطاريات السيارات الكهربائية.

متطلبات التخزين

100 أمبير/ساعة: درجة حرارة التخزين المثلى 0-30 درجة مئوية (5%–50% من حالة التخزين)؛ معدل التفريغ الذاتي لمدة 28 يومًا ≤4%.

102 أمبير/ساعةنطاق التخزين: -30 درجة مئوية ~ 45 درجة مئوية (30%–50% من حالة التخزين)؛ معدل استعادة السعة في درجة حرارة الغرفة لمدة 28 يومًا ≥96%.

سيناريوهات استخدام المركبات الكهربائية الموصى بها

اختر خلية فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) بجهد 3.2 فولت وسعة 100 أمبير/ساعة إذا:

تصنيع سيارات الركاب الكهربائية، والمركبات التجارية الثقيلة، وشاحنات النقل التي تتطلب عمر خدمة طويل (8-10 سنوات).

 

 

المركبات التي تعمل في المناطق شديدة البرودة (أقل من -20 درجة مئوية)، والتي تعتمد على أدائها الممتاز في التفريغ عند درجات الحرارة المنخفضة.

 

 

حزم البطاريات ذات التصميم الهيكلي الطويل والضيق، والتي تتطلب خلايا طويلة ورفيعة لمطابقة التصميم.

 

 

المركبات الكهربائية التابعة للأسطول والمركبات العاملة ذات معدل الاستخدام العالي.

اختر خلية فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) بجهد 3.2 فولت وسعة 102 أمبير/ساعة إذا:

1. إنتاج المركبات الكهربائية ذات العجلتين، والمركبات الكهربائية ذات الثلاث عجلات، والمركبات الكهربائية الخفيفة منخفضة السرعة، والمركبات الكهربائية الصغيرة المدمجة.

 

 

 

2. السعي وراء تصميم خفيف الوزن ومدى قيادة أطول مع كثافة طاقة أعلى.

 

 

 

3. المركبات التي تعمل في المناطق ذات درجات الحرارة المتوسطة والعالية (0 درجة مئوية ~ 60 درجة مئوية)، مستفيدة من نطاق عملها الواسع في درجات الحرارة العالية.

 

 

 

4. منتجات السيارات الكهربائية ذات الدورة القصيرة الحساسة للتكلفة وحزم البطاريات المعيارية المعيارية.

 

تعتبر خلايا LFP بجهد 3.2 فولت وسعة 100 أمبير وسعة 3.2 فولت وسعة 102 أمبير حلولاً ناضجة وموثوقة للطاقة الكهربائية، ولا يوجد تفوق مطلق لأي منهما - يعتمد الاختيار على وضع السيارة الفعلي وبيئة الاستخدام.

تُعدّ خلية 3.2 فولت 100 أمبير/ساعة نموذجًا كلاسيكيًا متينًا ومقاومًا للبرودة، يتميز بعمر تشغيلي طويل وأداء ممتاز في درجات الحرارة المنخفضة للغاية. وهي الخيار الأمثل لسيارات الركاب المتوسطة والكبيرة، والمركبات التجارية، والسيارات الكهربائية في المناطق الشمالية الباردة.

تتميز خلية 3.2 فولت 102 أمبير/ساعة بحجمها الصغير ووزنها الخفيف وكثافة طاقتها العالية وقدرتها الأفضل على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. وهي مناسبة بشكل خاص للسيارات الكهربائية الصغيرة خفيفة الوزن، والمركبات الكهربائية ذات العجلتين أو الثلاث عجلات، والمنتجات التي تركز على التكلفة ومدى القيادة.

بالنسبة لمصممي ومصنعي السيارات الكهربائية، فإن توضيح وضعية السيارة وبيئة التشغيل وقيود المساحة ومتطلبات العمر الافتراضي سيساعد في اختيار خلية LFP الأكثر ملاءمة لتحقيق التوازن بين الأداء والتكلفة والموثوقية.

هل ترغب في أن أقوم بتلخيص الاختلافات الرئيسية في جدول مقارنة موجز للرجوع إليه بسرعة؟

التعليمات

خلايا بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) للسيارات الكهربائية: 3.2 فولت 100 أمبير/ساعة مقابل 3.2 فولت 102 أمبير/ساعة

س1: ما هي الاختلافات الرئيسية بين خلايا LFP 3.2 فولت 100 أمبير و 3.2 فولت 102 أمبير؟

ج: تشترك الخليتان في نفس الجهد الاسمي 3.2 فولت ومعايير السلامة الأساسية، لكنهما تختلفان اختلافًا كبيرًا في الحجم والوزن والأداء الكهربائي ومقاومة الحرارة وعمر الدورة وكثافة الطاقة. تتميز خلية 100 أمبير/ساعة بأنها نحيفة ومقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة للغاية ولها عمر خدمة طويل جدًا؛ أما خلية 102 أمبير/ساعة فهي صغيرة الحجم وأخف وزنًا وأعلى كثافة طاقة وأكثر ملاءمة للبيئات ذات درجات الحرارة العالية.

س2: ما هي أبعاد وأوزان الخليتين؟

A: 3.2V 100Ah (IFP-27175200A-100Ah): الحجم (27.5±0.8) مم × (175±0.6) مم × (200.4±0.6) مم، الوزن 2070 جم ± 60 جم.

بطارية 3.2 فولت 102 أمبير/ساعة (IFP50160116A-102Ah): الأبعاد: 49.9±0.5 مم × 160±0.5 مم × 118.5±0.5 مم، الوزن: 1970 غ ± 30 غ. تتميز هذه البطارية بأنها أقصر وأكثر سمكًا وأخف وزنًا.

س3: أي خلية تتميز بمقاومة داخلية أقل وأداء طاقة أفضل؟

ج: تتميز خلية 3.2 فولت 102 أمبير/ساعة بمقاومة داخلية منخفضة للتيار المتردد (0.27~0.4 ملي أوم). ينتج عنها انخفاض أقل في الجهد أثناء التفريغ بتيار عالٍ، مما يوفر كفاءة طاقة أعلى. كلا النموذجين يتميزان بمقاومة داخلية للتيار المستمر أقل من 1.5 ملي أوم.

س4: كيف هو أداء الخليتين في درجات الحرارة المنخفضة؟ وأيهما أفضل للمناطق الباردة؟

ج: تعمل خلية 3.2 فولت 100 أمبير/ساعة بكفاءة أفضل بكثير في درجات الحرارة المنخفضة للغاية. فهي تحتفظ بنسبة 85% من سعتها عند 0 درجة مئوية، و75% عند -10 درجة مئوية، و70% عند -20 درجة مئوية، و55% عند -30 درجة مئوية. أما خلية 102 أمبير/ساعة، فلا تحتفظ إلا بنسبة 60% من سعتها عند -10 درجة مئوية، ويقل أداؤها بشكل ملحوظ عند درجات حرارة أقل من -20 درجة مئوية. لذا، تُعد خلية 100 أمبير/ساعة الخيار الأمثل للمركبات في المناطق شديدة البرودة.

س5: ما هي نطاقات درجات حرارة الشحن والتفريغ للبطاريتين؟

أ: 3.2 فولت 100 أمبير/ساعة: الشحن من 0 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية، والتفريغ من -30 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية.

بطارية 3.2 فولت 102 أمبير/ساعة: الشحن من 0 درجة مئوية إلى 55 درجة مئوية (يُمنع الشحن عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية)، التفريغ من -30 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية. تتميز هذه البطارية بنطاق تشغيل أوسع في درجات الحرارة العالية.

س6: ماذا عن عمر الدورة وعمر التقويم؟

A: 3.2 فولت 100 أمبير: 4000 دورة قياسية، 1500 دورة في درجات الحرارة العالية، العمر الافتراضي ≥ 10 سنوات.

3.2 فولت 102 أمبير/ساعة: 1500 دورة قياسية، 1000 دورة في درجات الحرارة العالية، عمر افتراضي 5 سنوات.

تتمتع الخلية ذات سعة 100 أمبير/ساعة بمزايا واضحة في المتانة على المدى الطويل.

س7: أي خلية تتمتع بكثافة طاقة أعلى ومدى قيادة أطول؟

ج: تتميز خلية 3.2 فولت 102 أمبير/ساعة بكثافة طاقة أعلى (≥168 واط/كجم مقابل 154.6 واط/كجم تقريبًا لنموذج 100 أمبير/ساعة). ومع نفس الوزن الإجمالي لحزمة البطارية، توفر خلية 102 أمبير/ساعة مدى قيادة أطول.

س8: هل كلا خليتي LFP آمنتان للاستخدام في المركبات الكهربائية؟

ج: نعم. اجتازت كلتا الخليتين مجموعة كاملة من اختبارات السلامة الصارمة، بما في ذلك اختبارات الشحن الزائد، والتفريغ الزائد، والدارة القصيرة، والضغط، والوخز بالإبر، والسقوط، والغمر في مياه البحر. ولن يحدث أي حريق أو انفجار أو تسرب للسوائل أثناء الاختبارات، مما يفي تمامًا بمعايير سلامة بطاريات السيارات الكهربائية.

س9: ما هي متطلبات التخزين للخليتين؟

A: 3.2 فولت 100 أمبير/ساعة: درجة حرارة التخزين المثلى 0~30 درجة مئوية (5%~50% SOC)، معدل التفريغ الذاتي لمدة 28 يومًا ≤4%.

3.2 فولت 102 أمبير/ساعة: درجة حرارة التخزين -30 درجة مئوية ~ 45 درجة مئوية (30% ~ 50% من حالة الشحن)، معدل استعادة السعة لمدة 28 يومًا ≥ 96%.

س10: ما هي السيناريوهات المناسبة لخلية LFP بجهد 3.2 فولت وسعة 100 أمبير/ساعة؟

أ: إنه مثالي لسيارات الركاب، والمركبات التجارية الثقيلة، وشاحنات النقل، ومركبات الأساطيل التي تتطلب عمرًا تشغيليًا يتراوح بين 8 و10 سنوات. كما يُوصى به للمركبات الكهربائية ذات الهياكل الطويلة والضيقة، أو المركبات التي تعمل في مناطق تقل درجة حرارتها عن -20 درجة مئوية.

س11: ما هي السيناريوهات المناسبة لخلية LFP بجهد 3.2 فولت وسعة 102 أمبير/ساعة؟

ج: يناسب هذا المنتج الدراجات النارية ذات العجلتين، والدراجات ثلاثية العجلات، والمركبات الكهربائية الخفيفة منخفضة السرعة، والمركبات الكهربائية الصغيرة المدمجة. وهو خيار ممتاز للمنتجات التي تسعى إلى تصميم خفيف الوزن، ومدى قيادة طويل، والعمل في بيئات ذات درجات حرارة متوسطة وعالية، أو حزم البطاريات المعيارية ذات التكلفة المنخفضة.

س12: كيف يتم الاختيار بين الخليتين في التطبيق العملي؟

أ: اختر خلية 3.2 فولت 100 أمبير/ساعة إذا كنت تُعطي الأولوية لعمر خدمة طويل، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة للغاية، وأداء مستقر للمركبات التجارية ومركبات المناطق الباردة. اختر خلية 3.2 فولت 102 أمبير/ساعة إذا كنت بحاجة إلى حجم صغير، ووزن خفيف، وكثافة طاقة عالية، وتحكم في التكلفة للمركبات الكهربائية الصغيرة ومركبات دورات الشحن القصيرة.