Porównujemy autobusowe baterie LTO, LFP i NMC

Bateryjna technologia cały się rozwija, dlatego sprawdzamy, jak aktualnie wyglądają zasięgi w elektrobusach z różnymi akumulatorami.

Trzy rodzaje

Jednym z kluczowych parametrów dla pojazdów elektrycznych – w tym również autobusów – jest zużycie energii na każdy przejechany kilometr. W autobusach współczynnik ten oznaczany jest jednostką kWh/km i bardzo ściśle związany jest z masą pojazdu. Im większa masa pojazdu tym zużycie energii na przejechanie tego samego dystansu jest większe. Powyższa zależność wymusiła rozwój technologii w kierunku uzyskania jak największej gęstości energii tj. redukcji masy systemu bateryjnego lub zwiększenia ilości zainstalowanej energii przy zachowaniu tej samej masy.

Na rynku autobusowych akumulatorów oferowane są trzy główne typy baterii:

• litowo-tytanowe LTO,
• litowo-żelazowo-fosforanowe LFP,
• litowo-jonowe NMC.

Ich skróty nazw wywodzą się od głównych pierwiastków wchodzących w skład ogniwa. Każda posiada swoje unikalne cechy, jednak to NMC z racji swojego szerokiego zastosowania w pojazdach osobowych oraz komercyjnych w ostatnim czasie rozwinęła się najbardziej.

Ten typ akumulatora cechuje się największą gęstością energii zarówno pod kątem masy jak i objętości. Poniższy wykres porównuje rozwój akumulatorów EV w zakresie gęstości energii.

Rys 1. Porównanie rozwoju technologii NMC, LFP i LTO w zakresie gęstości energii na poziomie ogniwa oraz pakietu bateryjnego.

Jak można zauważyć na Rys 1. rozwój technologii LTO postępuje znacznie wolniej niż w przypadku NMC. Wynika to między innymi z faktu, że obecnie produkowane akumulatory NMC mogą obsłużyć szybkie ładowanie pantografowe, które jeszcze do niedawna było możliwe tylko dla technologii LTO. Ponadto żywotność pojazdu opartego na bateriach NMC niejednokrotnie dorównuje tym wyposażonym w baterie LTO oferując przy tym również większy zasięg pojazdu pod koniec jego życia.

Rys 2. Porównanie zasięgu 12m autobusu przy użyciu różnych technologii akumulatora trakcyjnego – stan na rok 2021

Porównajmy zatem dla przykładu zestaw bateryjny ważący około 1800 kg oraz 3000 kg (typowy limit dla autobusu 12m).

Co dalej?

Porównywany zasięg pojazdu w technologii NMC i LTO pokazuje wyraźną korzyść tej pierwszej również na przestrzeni 10 lat użytkowania. Technologia LFP dopiero dzisiaj oferuje poziom gęstości energii, który był standardem dla NMC już 5 lat temu. Ponadto, dzisiejsze NMC oferuje nawet 40% więcej energii w tej samej masie w stosunku do obecnego rozwoju technologii LFP.

Technologia NMC zyskuje a producenci nie zwalniają. Ostatnia premiera MAGNUS+ firmy BMZ Poland dowodzi, że prace rozwojowe nadal trwają. Nowa generacja systemu zasilania i magazynowania energii MAGNUS+ to rozwiązanie skalowalne do prawie 700 kWh i uważa się je obecnie za najbardziej wszechstronny produkt na rynku. Na uwagę zasługuje również fakt, że producent deklaruje żywotność do miliona kilometrów. Dzięki zastosowanej technologii, bateria Magnus+ nie wymaga już wybierania pomiędzy rozwiązaniami typu High-Power lub High-Energy, gdyż spełnia oczekiwania obu. MAGNUS+ dedykowany jest do szerokiej gamy pojazdów, począwszy od autobusów elektrycznych i hybrydowych, busów osobowych, autach dostawczych aż po tramwaje i pociągi. Doskonale sprawdzi się też w pojazdach specjalistycznych jak ładowarki, wywrotki, koparki, śmieciarki, zamiatarki, autonomiczne transportery.