Baterias de fosfato de ferro e lítio (LFP) Respondem a uma tipologia, baseada em baterias de iões de lítio, que tem crescido no mercado nos últimos anos. É o resultado de uma evolução tecnológica que alcançou aumentar sua densidade de energia mantendo um ciclo de vida longo e os altos padrões de segurança em comparação com as baterias tradicionais com cátodos ricos em níquel que requerem cobalto
Especificamente, o material do cátodo responde à química LifePO4. É mais estável do que as químicas ternárias NCM composto por níquel, cobalto e manganês, com maior resistência ao descontrole térmico. Além disso, as baterias LFP têm a vantagem de não exigir o uso de metais caros, mantendo seus custos de produção baixos.
Os cátodos LFP são compostos por ferro, fosfato, oxigênio e às vezes uma parte manganês. Além disso, requerem sais de lítio, separadores de polímeros, ânodos de grafite, coletores de corrente de cobre e alumínio e um invólucro que geralmente também é feito de alumínio. Todos esses materiais são abundantes na natureza. A maioria é extensivamente extraída ou sintetizada em volumes relativamente altos em comparação com as necessidades atuais e futuras de veículos elétricos.
Em 3,3V, as células LFP têm uma tensão nominal menor do que as baterias convencionais de íon-lítio, superando as oferecidas pelas baterias de chumbo-ácido. Em comparação com estes, a sua capacidade energética é multiplicada por um fator entre 3 e 5 para o mesmo peso e entre 2 e 3 para o mesmo volume.
Com essas características, pode ser usado em várias aplicações, de veículos elétricos a dispositivos portáteis. Este cenário tem levado diversas empresas a comercializá-los, desde a carteira de clientes que os procuram aumentou significativamente. Estes são os oito mais importantes.
CATL
Sediada na China, a Contemporary Amperex Technology (CATL ) é um dos maiores fabricantes de baterias LFP para veículos elétricos do mercado. Nos últimos anos, fez investimentos financeiros significativos em programas de P&D, com foco na melhoria do desempenho e segurança dessas baterias.
Dele contrato de fornecimento com a Tesla , assinada em 2020 para fornecer esta tecnologia à fabricante americana, foi o ponto de viragem que catapultou o seu crescimento no mercado. Seu produto mais recente é baterias Qilin , na qual utiliza a tecnologia de embalagem cell-to-pack de terceira geração. Neste caso, com sua versão LFP (também são comercializados com células NCM), atinge uma densidade específica de 160Wh/kg.
Até à data, a CATL estabeleceu parcerias com alguns dos principais fabricantes de automóveis, como BMW, Toyota e Volkswagen, fornecendo-lhes baterias LFP. Apoiada por uma sólida reputação e pelo alcance global de seus produtos, ela está muito bem posicionada para continuar a desempenhar um papel significativo no mercado de baterias LFP nos próximos anos.
BYD
Com sede em Shenzhen, China, construa seus sonhos (BYD ) é outro player reconhecido e importante no mercado de baterias LFP. Há vários anos é o fornecedor líder deste tipo de bateria, implementada sobretudo em autocarros elétricos. Até recentemente, essa tecnologia não era utilizada em veículos elétricos particulares, pois sua menor densidade de energia limitava seu alcance.
Hoje, a empresa é conhecida pela arquitetura Blade Battery. que vem desenvolvendo há vários anos. Além da química LFP dos cátodos de suas células, também se destaca o sistema de embalagem ao qual deve seu nome. apresenta uma forma de lâmina que permite que as células sejam empilhadas de forma compacta e eficiente, reduzindo o tamanho e o peso geral da embalagem. Além disso, utiliza uma estrutura semelhante à do CATL, sem os módulos habituais em que as células são reunidas e, uma vez conectadas, criam uma bateria completa. Desta forma, economiza-se muito espaço em conectores e sistemas de controle, aumentando o material ativo em um cinquenta%.
Seu design também evita fugas térmicas, um fenômeno que pode fazer com que as baterias LFP tradicionais peguem fogo ou explodam se danificadas ou superaquecidas.
A BYD possui cerca de 32% do mercado global de LFP por capacidade de instalação dos quais cerca de 90% provêm de veículos elétricos.
Gotion High-Tech
Também com sede na China, Gotion conseguiu ganhar uma posição no mercado global de baterias LFP, graças à tecnologia desenvolvida internamente. No início deste ano, anunciou o início da produção em série com um produto adaptado a veículos elétricos com o qual é capaz de atingir uma densidade energética de 210 Wh/kg. São, portanto, e sempre segundo o fabricante, superiores aos oferecidos pela CATL.
No futuro, a empresa tem planos de comercializar uma solução superior, que atinge até 230 Wh/kg, com o objetivo final de trazer para o mercado uma bateria semi-sólida de 360 Wh/kg .
Um de seus principais clientes é a Volkswagen, para quem se estabeleceu como seu principal fornecedor de baterias LFP no futuro.
CALB
Em 2022, a também chinesa CALB (China Aviation Lithium Battery Technology) alcançou 4% de participação no mercado mundial de baterias de todos os tipos, fornecendo também soluções LFP.
A empresa é conhecida por suas baterias LiFePO4 de células prismáticas, para veículos de passageiros, veículos de entrega e ônibus. A empresa também está investindo no desenvolvimento de soluções de armazenamento de energia baseadas, em alguns casos, nessa tecnologia.
EVE Energia
Fundada em 2021, energia da véspera é também uma potência no mercado global de baterias. Com mais de 29.000 funcionários em todo o mundo, é o terceiro maior fornecedor de tecnologias de armazenamento de energia na China e está entre os 10 maiores fornecedores mundiais. Entre os produtos que oferece está uma célula LFP prismática com o qual venceu um concurso para o projeto de aquisição da China Mobile em 2022.
Um dos principais clientes da EVE é o grupo coreano Hyundai-Kia, que selecionou a empresa como principal fornecedora de baterias em 2019.
SVOLT
Com sede em Changzhou, China, SVOLT apresentou recentemente sua nova série de ‘baterias de lâmina curta’. É uma tecnologia de bateria que imita a bateria Blade da BYD. A família conta com quatro produtos, sendo que o carro-chefe atinge a capacidade de 196 Ah obtendo uma densidade de energia gravimétrica de 185 Wh/kg e uma densidade de energia volumétrica de 430 Wh/l.
Esta empresa emprega cerca de 12.000 pessoas em todo o mundo, das quais 25% se dedicam a programas de I&D. Como prova deste grande investimento, a empresa registou mais de 550 patentes em 2019.
LGES
LG Energy Solutions é uma subsidiária da corporação LG, focada em oferecer armazenamento de energia e soluções de bateria. Atualmente representa mais de 20% do mercado global de baterias de todos os tipos para veículos elétricos e fornece soluções para fabricantes como Tesla, General Motors e Volkswagen.
Em 2022, A LG anunciou que está investindo no desenvolvimento de novas soluções de bateria LFP . Como parte desse plano, a empresa planeja começar a fabricá-los em 2023, para comercializá-los em 2024.
UM
Recém-chegado Nossa Próxima Energia (ONE) é uma startup fundada em 2020 por vários engenheiros que já haviam trabalhado no projeto do carro elétrico da Apple . Seu objetivo é dobrar a autonomia dos veículos elétricos usando materiais mais seguros e sustentáveis.
De acordo com a empresa, eles usam produtos químicos de bateria seguros, sustentáveis e de baixo custo para veículos elétricos comerciais e de consumo, bem como sistemas estacionários de armazenamento em escala de utilidade.
Seu produto de maior destaque é a bateria Química Dupla de Gêmeos que está programado para ser comercializado a partir de 2026. Esta bateria não é realmente uma nova tecnologia, mas a união de dois complementares. Aquele que se encarregará de alimentar o veículo no viagens diárias e exigirá recarga frequente, mas não uma grande capacidade. A segunda destina-se a viagens mais longas, que são feitos ocasionalmente.
Sua química é, portanto, dual. É composto por células de 240 Ah com NCM química ternária Eles fornecem maior densidade de energia. Isso reduz o uso de lítio em 20% e o de grafite em 60%, minimizando o uso de níquel e cobalto. Isso é combinado com células LFP, com menor densidade de energia. Um protótipo desta bateria mista será instalado e testado em um BMW iX antes do final deste ano com o objetivo de atingir 965 quilômetros de autonomia.