دستیابی چین به چگالی انرژی بیش از ۲۰۰ وات‌ساعت بر کیلوگرم در نسل چهارم باتری‌های LFP

دستیابی چین به چگالی انرژی بیش از ۲۰۰ وات‌ساعت بر کیلوگرم در نسل چهارم باتری‌های LFP

چین به طور رسمی معیار جدیدی برای نسل چهارم سلول‌های باتری فسفات آهن لیتیوم (LFP) با تراکم بالا ثبت کرده است که چگالی انرژی آن از مرز ۲۰۰ وات‌ساعت بر کیلوگرم (Wh/kg) عبور می‌کند. این دستاورد که در جریان کنفرانس جهانی باتری‌های قدرت ۲۰۲۶ (WPBC) در شهر ییبین استان سیچوان اعلام شد، نشان‌دهنده بهبود چگالی انرژی بدون نیاز به استفاده از مواد کاتدی غنی از نیکل است. هم‌زمان، پیشرفت‌های تولیدی نشان می‌دهد سرعت سیم‌پیچی خودکار سلول‌های منشوری به ۷.۵ سلول در دقیقه افزایش یافته است.

اهمیت چگالی انرژی در سطح سلول

باتری‌های LFP در حال حاضر فناوری غالب در بازار خودروهای برقی چین هستند و ۸۱ درصد از کل باتری‌های نصب‌شده در نیمه اول سال ۲۰۲۶ را به خود اختصاص داده‌اند. پیش از این، بیشتر پیشرفت‌های LFP ناشی از بهبود بسته‌بندی سلول‌ها (مانند فناوری CTP شرکت CATL و نسل دوم باتری Blade شرکت BYD) بود. با این حال، با بهینه‌سازی حداکثری بسته‌بندی، افزایش بیشتر برد خودروها به بهبود خود سلول‌ها وابسته شده است.

چگالی انرژی بالای ۲۰۰ وات‌ساعت بر کیلوگرم در بازار عمومی LFP رایج نیست؛ برای مثال، نسخه Short Blade باتری Blade 2.0 شرکت BYD دارای چگالی ۱۶۰ Wh/kg است و تنها نسخه Long Blade آن در خودروهای پرچمدار به ۲۱۰ Wh/kg می‌رسد. از این رو، توسعه نسل چهارم با تراکم بالا اهمیت ویژه‌ای دارد.

چالش‌های مهندسی و توازن فنی

نسل چهارم باتری‌های LFP با فشرده‌سازی بیشتر مواد فعال کاتدی در یک حجم مشخص، به چگالی پودر حدود ۲.۶۵ تا ۲.۸۰ گرم بر سانتی‌متر مکعب و چگالی انرژی حجمی بیش از ۴۳۰ وات‌ساعت بر لیتر (Wh/L) دست یافته است. البته افزایش تراکم الکترود چالش‌های مهندسی خاص خود را دارد؛ زیرا فشرده‌سازی بیشتر می‌تواند حجم منافذ را کاهش داده و انتقال الکترولیت را دشوارتر کند. این امر توازنی حساس میان چگالی انرژی حجمی و انتقال یون‌ها ایجاد می‌کند که نیازمند فرمولاسیون دقیق الکترود و کنترل فرآیند ساخت است.

با وجود این پیشرفت، باتری‌های LFP همچنان پایین‌تر از سقف چگالی انرژی باتری‌های سه‌گانه غنی از نیکل قرار دارند؛ برای نمونه، باتری Qilin شرکت CATL با چگالی حدود ۲۸۵ Wh/kg فعالیت می‌کند که نشان‌دهنده فاصله فیزیکی میان این دو فناوری است.

افزایش سرعت تولید و استانداردهای جدید

در بخش تولید نیز افزایش سرعت سیم‌پیچی به ۷.۵ سلول در دقیقه، جهشی ۷۰.۵ درصدی را نسبت به معیار قبلی (۴.۴ سلول در دقیقه) نشان می‌دهد؛ هرچند خروجی نهایی کارخانه همچنان به مراحل بعدی مانند شکل‌دهی، فرآیند پیری (ageing)، بازرسی و مونتاژ بستگی دارد.

این توسعه فناوری در حالی رخ می‌دهد که استاندارد اجباری و به‌روزشده ایمنی باتری‌های کششی چین (GB 38031-2025) از اول ژوئیه ۲۰۲۶ اجرایی شده و تولیدکنندگان را ملزم به ایجاد تعادل میان چگالی انرژی، ایمنی و دوام باتری‌ها می‌کند.