Es hat die Chinesen nur drei Jahre gedauert, um Lithium-Eisenphosphat in den Thron zu setzen.

Wenn Sie planen, ein neues Elektrofahrzeug zu kaufen, wählen Sie zwischen Lithium-Eisenphosphat-Batterien und Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterien, dies ist fast eine Frage, der sich niemand entziehen kann.

Vor einigen Jahren gab es eine stillschweigende Abwertungshierarchie. High-End-Fahrzeuge nutzten einheitlich Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterien, um einen gewissen "Status" zu signalisieren. Wenn ein Flaggschiffmodell einer Marke Lithium-Eisenphosphat-Batterien einsetzte, hätte es wahrscheinlich von den Keyboard-Warriors gehörig kritisiert bekommen.

Und Lithium-Eisenphosphat-Batterien waren fast Synonym für Niedrigpreis-Fahrzeuge und Taxifahrzeuge. Wenn man eine solche Batterie kaufte, hieß es so viel wie: "Naja, es reicht halt".

Im Jahr 2019 erreichte der Marktanteil der Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterien bei neuen Fahrzeugverkäufen einmal 65 %. Es gab den Eindruck, dass teuer auch was wert war, und man musste sich einfach den Mut zusammennehmen und sich für die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie entscheiden.

Nach einigen Jahren hat sich die Situation geändert. Der Anteil der Lithium-Eisenphosphat-Batterien bei der Fahrzeugausrüstung hat über 80 % erreicht, während der Anteil der Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterien auf weniger als 20 % zusammengedrängt wurde.

Heute spielt es keine Rolle, ob ein Fahrzeug teuer ist oder ob die Marke berühmt ist. Es kann problemlos mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien ausgerüstet werden.

Sie sehen, das 1,2 Millionen Yuan teure Yangwang U8 sowie die Standard- und Pro-Version des Xiaomi Yu7 setzen auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien...

Es gibt sogar Fälle, in denen man 15.000 Yuan mehr zahlt, um von einer Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie auf eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie "aufzurüsten".

Warum hat die Lithium-Eisenphosphat-Batterie in nur wenigen Jahren die einst so erfolgreiche Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie in die Enge getrieben?

Wir haben uns ein wenig näher damit befasst und festgestellt, dass der Aufstieg der Lithium-Eisenphosphat-Batterie keineswegs einfach war.

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Um die größten Unterschiede zwischen diesen beiden Batterietypen zu verstehen, müssen wir zunächst ihre Herkunft betrachten.

Wie der Name schon sagt, enthält die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie in ihrer Kathodenmasse drei Schlüsselelemente, normalerweise eine Dreierkombination aus Nickel, Kobalt und Mangan.

Egal wie man die Rezeptur ändert, diese drei Elemente bleiben die Hauptakteure.

Was Sie vielleicht nicht wissen: Die globale Kobaltreserve beträgt nur etwa 11 Millionen Tonnen, und mehr als die Hälfte davon befindet sich in der Demokratischen Republik Kongo in Afrika. Der Hauptlieferant von Nickel ist Indonesien.

Wenn es Probleme mit diesen beiden Ländern gibt, bekommt die ganze Welt Schüttelfrost.

Natürlich ist der Preis der Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie viel höher als der von Phosphat- und Eisenerz, die überall auf der Welt vorkommen. Ein Großteil der Kosten eines Elektrofahrzeugs fällt auf die Batterie.

Deshalb hat die Lithium-Eisenphosphat-Batterie von Geburt an einen Kostenvorteil.

Angesichts des starken Wettbewerbs auf dem chinesischen Markt für Elektrofahrzeuge ist es also verständlich, dass die Hersteller lieber Lithium-Eisenphosphat-Batterien verwenden, um Kosten zu sparen.

Warum wollten die Automobilhersteller früher nicht an Kosteneinsparungen denken?

Anfangs war die Subventionspolitik für Elektrofahrzeuge in China an die Energiedichte der Batterie gekoppelt. Die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie war zwar teurer, aber sie hatte bessere Leistungswerte. Und genau wegen dieser Leistung konnte man Subventionen beantragen.

Die Automobilhersteller nutzten die Subventionen, um die höheren Kosten auszugleichen und setzten sich so mit der Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie ab.

Ab 2022 begannen die Subventionen zurückzugehen, und als die Automobilhersteller plötzlich mit echten Geldbeträgen rechnen mussten, änderte sich die Situation.

Vielleicht denken manche: "Nur billig zu sein, nützt ja nichts. Die Reichweite ist für Elektrofahrzeughalter das Wichtigste!"

Dies stimmt tatsächlich. Bis heute hat die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie immer noch bessere Leistungswerte als die Lithium-Eisenphosphat-Batterie.

Beispielsweise hat die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie eine höhere Energiedichte. In einem bestimmten Fahrzeugmodell kann man daher eine größere Batterie installieren.

Bei Batterien gleicher Größe hat die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie auch eine höhere Kapazität.

Außerdem ist die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie sehr frostbeständig. Bei Minus 20 Grad Celsius kann sie theoretisch über 70 % ihrer Ladung abgeben, während die Lithium-Eisenphosphat-Batterie nur über 50 % abgeben kann.

Damals fühlten sich die Besitzer von Fahrzeugen mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien im Winter wie beim Öffnen eines Loskartons. Die Reichweite auf dem Armaturenbrett sank schneller als die Temperatur auf einem Thermometer. Selbst das Einschalten der Heizung war ein Nervenkitzel.

Damals war die Meinung, dass Fahrzeuge mit Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterien definitiv eine größere Reichweite haben.

Aber allmählich stellte man fest, dass das nicht ganz stimmt.

Die aktiven chemischen Eigenschaften der Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie haben zur Folge, dass sie zwar eine hohe Energiedichte hat, dafür aber sehr empfindlich ist.

Bei Überladung oder Tiefentladung kann es leicht passieren, dass Sauerstoffatome freigesetzt werden, was zu einer Schädigung der inneren Struktur führt und schließlich zur Explosion der Batterie.

Die Explosionsgeschwindigkeit der Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie beträgt 5 Kilogramm pro Sekunde...

Um solche Extremfälle zu vermeiden, beschränken die Automobilhersteller normalerweise die Nutzung der Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie über das Batteriemanagementsystem (BMS). Sie raten den Fahrern auch, nicht bis zum völligen Entleeren der Batterie zu fahren und die Batterie nur auf 80 - 90 % aufzuladen.

Die Lithium-Eisenphosphat-Batterie ist dagegen dank ihrer stabilen inneren Olivinstruktur hitze- und überladungsbeständig und hat eine sehr lange Zyklenlebensdauer. Sie ist einfach robust.

Deshalb müssen Fahrzeuge mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien keine Sorgen um Überladung oder Tiefentladung haben. Die Ladegeschwindigkeit kann auch immer weiter erhöht werden.

Beispielsweise können die zweite Generation der Shenxing-Batterie von CATL und die Megawatt-Schnellladebatterie von BYD in fünf Minuten genug Energie laden, um 400 Kilometer zurückzulegen.

Ein Fahrzeug mit einer Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie und einer angegebenen Reichweite von 600 Kilometern hat möglicherweise nur eine nutzbare Reichweite von 50 %, also 300 Kilometer. Ein Fahrzeug mit einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie und einer angegebenen Reichweite von 500 Kilometern kann vom Fahrer von 100 % bis 10 % genutzt werden, was einer nutzbaren Reichweite von fast 450 Kilometern entspricht.

Wenn beide Fahrzeuge in eine Schnellladestation fahren, ist das Fahrzeug mit der Lithium-Eisenphosphat-Batterie bereits nach dem Aufladen zu Hause, während das Fahrzeug mit der Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie möglicherweise noch am Aufladen ist.

Im Vergleich hat die Lithium-Eisenphosphat-Batterie bei der Reichweite und der Ladegeschwindigkeit keine Nachteile und hat in einigen Fällen sogar die Nase vorn.

Was noch interessanter ist: Die Hersteller von Lithium-Eisenphosphat-Batterien haben einige Techniken entwickelt, um die Schwächen der Batterie zu kompensieren.

BYD hat beispielsweise eine Puls-Selbstheizungstechnologie entwickelt. Durch einen Hochfrequenz-Pulsstrom heizt sich der Batteriezelleninhalt selbst auf, ähnlich wie man sich die Hände reibt, wenn es kalt ist. Innerhalb weniger Minuten erreicht die Batterie die optimale Betriebstemperatur. Man kann es so sehen, dass man der Lithium-Eisenphosphat-Batterie eine Heizdecke gibt, um das Problem der geringen Reichweite bei niedrigen Temperaturen zu lösen.

Um das Problem des hohen Gewichts der Lithium-Eisenphosphat-Batterie zu lösen, nutzen Hersteller wie CATL die CTP-Technologie (Cell-to-Pack). Dabei wird die traditionelle dreistufige Struktur "Zelle - Modul - Batteriepack" optimiert, indem das Modul entfällt und die Zellen direkt in den Batteriepack integriert werden.

Dadurch spart man das schwere und platzraubende Gehäuse und die vielen Teile, was das Gewicht des gesamten Batteriepacks verringert und die Raumausnutzung verbessert. Dadurch erhöht sich indirekt die Energiedichte der Lithium-Eisenphosphat-Batterie.

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Aber auch die Lithium-Eisenphosphat-Batterie hat ihre eigenen Grenzen.

Beispielsweise empfehlen die Hersteller von Fahrzeugen mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien oft, die Batterie regelmäßig vollständig aufzuladen, um die Ladungskalibrierung des BMS zu verbessern. Andernfalls kann es zu Ungenauigkeiten bei der Anzeige der Ladung kommen.

Aber wir haben festgestellt, dass der Aufstieg der Lithium-Eisenphosphat-Batterie nicht nur auf technischen Gründen beruht.

Haben Sie bemerkt, dass die neuen Technologien für Lithium-Eisenphosphat-Batterien hauptsächlich von BYD und CATL entwickelt werden? Was tun die etablierten Batteriehersteller wie LG und Panasonic?

Na ja, sie können nur zuschauen. Dies ist ein weiterer Schlüsselgrund, warum die Lithium-Eisenphosphat-Batterie die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Batterie schlagen konnte. Die Lithium-Eisenphosphat-Batterie hat vom technologischen Aufschwung der chinesischen Elektromobilität profitiert.

Obwohl die Lithium-Eisenphosphat-Batterie 1996 von Professor