LFP-akku: rautafosfaattiakun edut ja rajat

Mikä on LFP-akku (LiFePO4)?

LFP on litiumioniakun katodin kemia, ja nimi kertoo vain positiivisen elektrodin materiaalin. Anodi on LFP-akussakin tyypillisesti grafiittia, ja virrankerääjät ovat kuparia ja alumiinia kuten muissakin litiumioniakuissa. Kemioiden perusrakenteen löydät sivulta akkumetallit.

Mikä ero on LFP- ja NCM-akulla?

LFP- ja NCM-akun suurin ero on metallilistassa ja siitä seuraavissa ominaisuuksissa: NCM tarjoaa enemmän energiaa painoyksikköä kohti, LFP kestää tyypillisesti enemmän lataus- ja purkujaksoja ja välttää koboltin ja nikkelin. Taulukko kokoaa vertailun.

Energiatiheyden ja käyttöiän suunta on sama kaikissa tarkastelluissa teollisuuden lähteissä, mutta luvut vaihtelevat testitavan ja kennon laadun mukaan. Siksi sivu antaa vain suunnan eikä yksittäisiä lukuja. Tarkka kennokohtainen tieto kannattaa lukea valmistajan tietolehdestä.

IF → THEN -sääntö: jos auton paino ja toimintamatka ovat tärkeintä, NCM on usein parempi valinta. Jos pitkä käyttöikä ja toimitusketjun vapaus koboltista ja nikkelistä painavat enemmän, LFP sopii paremmin.

Missä autoissa on LFP-akku?

LFP-akkuja on kiinalaisten valmistajien malleissa ja yhä useammassa eurooppalaisessa edullisessa mallissa. BYD käyttää omaa LFP-pohjaista Blade-akkuaan kaikissa Saksassa myymissään malleissa, ja Renault on vahvistanut LFP-kennot Twingo E-Tech -malliin. Sähköautolehti Electrekin mukaan Renault seuraa Fordia LFP:n käyttöönotossa tuotantokustannusten laskemiseksi.

Mikä on LMFP-akku?

LMFP-akku on LFP:n kehitysversio, jossa osa raudasta on korvattu mangaanilla. Mangaani nostaa katodin jännitettä, ja yhden tutkimuskatsauksen mukaan energiatiheys on noin 10–15 prosenttia LFP:tä korkeampi. Hintana on heikompi käyttöikä ja ongelmat, joita aiheuttavat mangaanin liukeneminen ja kaasun muodostus kennossa. Tutkijat kehittävät pinnoitteita ja seostamista haittojen vähentämiseksi.

Missä muualla LFP-akkua käytetään?

LFP-akku ei ole vain autojen kemia. Alan lähteiden mukaan LFP-kennoja myydään trukkien, 12 voltin akkujen ja kotien energiavarastojen käyttöön, ja alan lähteiden mukaan paikallaan pysyvässä käytössä energiatiheys painaa vähemmän kuin autossa. Niiden mukaan Tesla siirsi Powerwall-kotiakkunsa LFP-kemiaan juuri tästä syystä. Kun akun paino ei ole ratkaiseva, pitkä käyttöikä ja koboltittomuus tulevat ensin.

Auton ostajan kannalta tämä tarkoittaa, että kemian tarkistaminen kuuluu auton tietoihin siinä missä toimintamatkakin. Valitse siis kemia käyttökohteen mukaan:

• Jos akku pysyy paikallaan ja sitä ladataan usein, LFP:n pitkä käyttöikä on etu.
• Jos jokainen kilo ja jokainen kilometri toimintamatkaa ratkaisee, NCM tarjoaa enemmän energiaa samaan painoon.
• Jos haluat välttää koboltin ja nikkelin toimitusketjut, valitse LFP tai LMFP.

Mitä LFP merkitsee koboltille ja nikkelille?

LFP:n yleistyminen hillitsee koboltin ja nikkelin kysynnän kasvua, koska jokainen LFP-akku jättää nämä metallit kokonaan pois. LFP:n osuus sähköautomarkkinasta oli IEA:n mukaan vuonna 2020 alle kymmenesosa ja vuoteen 2024 mennessä lähes puolet, ja IEA laski koboltin ja nikkelin kysyntäarvioitaan tämän vuoksi.

Hintavaikutus syntyy tätä kautta. Kun kobolttia tarvitaan akuissa vähemmän, koboltin kysynnän kasvu hidastuu. Kobolttimarkkinan ajurit on selitetty sivulla koboltin hinta, metallin perustiedot sivulla koboltti ja nikkelin sivulla nikkeli.

LFP ei poista riskiä kokonaan. Se tarvitsee litiumia, ja litiumin jalostuksessa yhden kolmannen maan osuus ylittää Euroopan tilintarkastustuomioistuimen mukaan EU:n 65 prosentin viiterajan. Litiumista kerrotaan sivulla litium.