Tesla Model 3 LFP-batterijen degraderen sneller bij 100% lading, maar niet genoeg om echt uit te maken
De lithium-ijzerfosfaat (LFP) batterijchemie is een uitkomst geweest voor zowel de energieopslag en de elektrische voertuigindustrie.
Door de relatieve overvloed aan ijzerfosfaat zijn LFP-cellen veel goedkoper om te produceren dan nikkelbatterijen. Niet alleen dat, maar ze kunnen ook vaker tot 100% worden opgeladen met minder capaciteitsverlies na verloop van tijd.
Tesla adviseert zelfs om zijn voertuigen met LFP-batterijen, zoals de RWD Model 3 en Model Y, minstens één keer per week tot 100% op te laden voor een goede schatting van de actieradius kalibratie. Tijdens een van de kwartaalgesprekken van Tesla vatte Elon Musk het veronderstelde laadvoordeel van LFP-batterijen goed samen:
De belangrijkste verschillen waar u rekening mee moet houden, zijn dat de LFP-batterij een iets kleiner bereik heeft, 253 mijl, in tegenstelling tot de NCA-batterij, 263 mijl. Maar dat kleine verschil in actieradius is misleidend. De NCA-batterij moet waarschijnlijk niet tot 100% worden opgeladen. Het volledig opladen van de batterij veroorzaakt schade aan de batterij, waardoor deze in de loop der jaren waarschijnlijk zal verslechteren. Het is prima om de LFP-batterij tot 100% op te laden, dus de rijervaring is vrijwel hetzelfde, op een paar kanttekeningen na.
Een recent onderzoek betwist deze veronderstelling echter. in het universiteitsonderzoeksartikel
"The Operation Window of Lithium Iron Phosphate Cells Affects their Lifetime" werd ontdekt dat LFP-batterijen sneller degraderen bij hogere laadstatussen (SoC), net als nikkelbatterijen in elektrische auto's met een groot bereik of hoge prestaties.
De batterijwetenschappers testten verschillende laadintervallen, namelijk 0%-25%, 0%-60%, 0%-80%, 0%-100% en 75%-100% bij twee omgevingstemperatuurpunten.
Het komt als een kleine verrassing dat het opladen van een LFP-batterij bij warmer weer deze sneller degradeert, maar de onderzoekers ontdekten ook dat frequente volledige ladingen hetzelfde doen, in tegenstelling tot het advies van Tesla.
In het beste scenario van 0%-25% lading op het lagere temperatuurpunt verloren sommige LFP cellen slechts 3% capaciteit gedurende wat het realistische equivalent van 10 jaar EV-opladen zou zijn. In de slechtst mogelijke omstandigheid van constante 75%-100% oplaad- en ontlaadcycli bij de hogere omgevingstemperatuur, verloren sommige cellen 24% capaciteit. Gemiddeld genomen verloren de cellen echter minder dan 10%, zelfs in het meest belastende scenario.
Bovendien zijn beide extreme SoC-bereiken nogal onrealistisch, en de conclusie van het onderzoek wijst erop dat"cellen die in het conventionele 0%-100% SOC-venster werden gebruikt, een capaciteitsverlies vertoonden dat tussen 0%-25% en 75%-100% lag
Dus zelfs als een eigenaar zijn Tesla Model 3 met LFP-batterij een decennium lang continu tot 100% oplaadt, zou de capaciteitsvermindering van de batterij die wordt toegeschreven aan de laadstatusmetriek te verwaarlozen zijn.
In werkelijkheid leggen mensen honderdduizenden kilometers af met hun EV's en lijkt kalenderveroudering de enige betrouwbare determinant te zijn van capaciteitsverlies van de batterij, waarbij frequente volledige ladingen slechts een stipje zijn op de radar van de levensduur van de batterij.
Tesla's leverancier van LFP-batterijen CATL heeft nu zelfs miljoen mijl cellen met een garantie van 15-jaar garantie voordat ze degraderen tot 85% capaciteit, dus de bewering van Elon Musk dat LFP-batterijen tot 100% kunnen worden opgeladen, gaat nog steeds op.
