2,5 LiFePO4 vs. Li-ion i sammenligning

Du kan ikke se batterierne udefra, hvad der er bygget inden i batteriet. I Torqeedo Travel 1103 er det f.eks. de cylindriske celler. Oftest er det celler fra mærkeproducenter som Panasonic, Samsung eller Sony.

Rundcellerne har den højeste energitæthed af alle typer. Ydersiden er normalt lavet af meget tyndt nikkelbelagt stål. Fordelen ved rundcellerne er høj stivhed og robusthed.

På grund af den runde form kan cellerne dog ikke placeres effektivt inde i kabinettet og tager relativt meget plads. En anden ulempe er højere produktionsomkostninger, især på grund af materialet til yderskallen.

De fleste LiFePO4-batterier indeholder fire prismatiske celler. Fordelen ved kun fire enkeltceller er en enklere forbindelse inde i kassen. Dette sparer tid og penge under produktionen.

På grund af den firkantede form kan pladsen udnyttes meget mere effektivt end med en rund celle. Skallen på cellerne er normalt lavet af lidt billigere aluminium. Sammenlignet med en rund celle tager den prismatiske celle dog mere plads og vejer derfor også mere.

The ePropulsion Spirit 1.0 PLUS uses so-called Pouch cells. The difference to other forms is the highest energy density and the best use of space. If you take a look at the battery once it is cut open, you will notice that the actual cells only make up a small part of the battery.

The casing of the Pouch cells is made of soft aluminum composite foil. Compared to all other forms, this is the lightest and most compact. The advantage of Pouch cells is a high energy density and low packaging costs.

Compared to other cell types, however, Pouch cells are not as robust and stable, so they should be well protected. Another advantage is good cooling, heat can escape much more easily from Pouch cells than from prismatic cells.

Vi fortsætter teksten med lithiumbatterier og forskellige teknologier. Når vi taler om lithiumbatterier, mener vi normalt lithium-jernfosfatbatterier, eller den kemiske betegnelse LiFePO4. 

I batteriets kabinet er der normalt disse blå prismatiske celler. I Kina er der nogle store producenter, f.eks. CATL, Calb eller EVE. Vi kommer til fordele og ulemper om lidt.

Derudover er der også lithium-ion-batterier. Bag dette begreb er der en hel række forskellige cellekemier. Ofte er der Lithium-Nickel-Cobalt-Manganese-Oxide bagved. Ofte ser du forkortelsen NMC, Li-NMC eller NCM. Der er også andre blandinger som Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminium-Oxide eller andre variationer. Alle har forskellige fordele og ulemper.

Lithium-ion-batterierne er normalt integreret i cylindriske celler eller pouch-celler. For eksempel også i batteriet fra ePropulsion Spirit 1.0 PLUS eller Torqeedo Travel 1103. Du kender disse lithium-ion-batterier naturligvis også fra elbiler eller elcykler. Disse batterier er også integreret i hver bærbar computer eller smartphone.

LiFePO4 vejer lidt mere. Her vejer vi normalt lige under 10 kg pr. kWh. Li-NMC vejer derimod kun mellem 6 eller 7 kg pr. kWh. 3 kg mere pr. kWh lyder måske ikke af meget, men det er trods alt 50% mere vægt.

Derfor bruges de lettere lithium-ion-batterier også i elbiler eller el-scootere. Hvert kilogram har stor indflydelse på acceleration, forbrug og rækkevidde. Alt i alt en klar fordel for lithium-ion-batterierne.

Hvordan står det til med sikkerheden ved lithiumbatterier? LiFePO4-batterierne har en afgørende fordel over lithium-ion-batterierne: Lithium-jernfosfat er ikke brandfarligt eller eksplosivt. I nyhederne cirkulerer der lejlighedsvis en brændende Tesla med lithium-ion-batteri, som derefter skal slukkes med en speciel brandslukker.

Selvom batterier i forhold til forbrændingsmotorer forårsager betydeligt færre skader, bør man i det mindste vide det. Med LiFePO4 kan der virkelig ikke ske noget. Dette er især godt på vandet, hvor batterierne kun kan slukkes dårligt eller brandvæsenet kun kan gribe ind med vanskeligheder. Det kan derfor heller ikke føre til yderligere miljøskader med lithium-jernfosfat.

En stor rolle i afvejningen af, om man skal vælge Lithium-jernfosfat eller Lithium-ion, spiller afladningscyklusserne og dermed levetiden. Her er der delvist meget store forskelle. LiFePO4 har normalt 3.000 opladningscyklusser ved 80% afladning, de nyeste LiFePO4-batterier har endda mere, dvs. 4.000 eller 5.000 opladningscyklusser. Lithium-ion-batterier har derimod kun omkring 800 til 1.000 cyklusser.

Du bør derfor nøje overveje, hvor ofte batteriet skal bruges, inden du vælger batteriteknologi. Hvis batteriet på båden måske aflades og oplades 50 gange om året, er selv de 1.000 opladningscyklusser på et Lithium-ion-batteri tilstrækkelige i de næste 20 år.

Hvis båden bruges 200 dage om året i en bådudlejning, svarer det til 400 forbrugte opladningscyklusser om året. Vi vil derfor helt klart anbefale et Lithium-jernfosfat-batteri.

Lad os nu se på de aktuelle priser. Lithium-batteriet fra Ecowatt med display koster 499 €. Det er under 400 € pr. kWh. Hos anerkendte mærker er det nogle gange markant mere: snarere 600 til 800 € pr. kWh. Prisen afhænger af funktionsomfanget. Hvis der er installeret en Bluetooth-BMS, batteriet kan tilsluttes i serie eller batteriet kan tåle mere afladningseffekt, koster batteriet logisk set også mere.

På den anden side har vi Lithium-ion-batteriet fra Spirit 1.0 Plus, og det har samme kapacitet som Ecowatt-batteriet og koster 1.150 €. Pr. kWh er det lige under 900 €.

Lithium-ion-batterier anvendes, når batteriet skal være så let som muligt. Enten når jeg har en let glidebåd og vil komme i gang så tidligt som muligt. Eller når jeg regelmæssigt bærer batteriet rundt, som med en gummibåd eller robåd. For eksempel med en 1 kW motor med integreret batteri som Torqeedo Travel 1103 eller ePropulsion Spirit 1.0 PLUS.

For alle andre forskydningsbåde er det ikke dramatisk, om jeg har 30 kg mere vægt i båden med en 10 kWh eller ej. På sejlbåde, husbåde og motorbåde i forskydningsfart gør vægten ingen forskel. Men det gør en enorm forskel, om jeg så bruger 3.000 til 5.000 € mere for de 10 kWh. Derfor anbefaler vi hovedsageligt LiFePO4-batteriet til større systemer.

Sammenfattende kan man sige: På grund af opladningscyklusserne og den højere sikkerhed anbefales LiFePO4-batterier næsten altid, og der kan også spares en del penge på denne måde.

Efter min mening er den vigtigste fordel ved lithium-jernphosphat den lavere pris. LiFePO4-batterier kan købes fra 400 € pr. kWh hos os. Vi anbefaler f.eks. batterierne fra Ultimatron og BatteryTechnology, som virkelig er meget overkommelige.

Lithium-ion-batterier starter derimod ved 800 € og koster normalt endda 1.000 € pr. kWh. Til glidebåde er lithium-ion-batterier normalt bedre egnet, simpelthen på grund af den lavere vægt, som har en positiv indvirkning på forbruget og hastigheden.