বৈদ্যুতিক গাড়ির বাজারে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির চাহিদা বাড়ছে

বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি প্রযুক্তি দ্রুতগতিতে উন্নত হচ্ছে, বিভিন্ন লিথিয়াম-আয়ন রাসায়নিক উপাদান সহ - লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড (LCO) এবং লিথিয়াম ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড (LMO) থেকে লিথিয়াম নিকেল কোবাল্ট অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (NCA) পর্যন্ত। এই ব্যাটারিগুলি সাধারণত তাদের ক্যাথোড উপাদানের নামে পরিচিত হয়, যেখানে ডিসচার্জের সময় লিথিয়াম আয়ন প্রবাহিত হয়। কিন্তু কেন ইভি-র এতগুলি ব্যাটারির প্রয়োজন?

বিভিন্ন ব্যাটারি গঠন নির্দিষ্ট কর্মক্ষমতা মেট্রিক্সের জন্য অপ্টিমাইজ করে - তা ব্যাটারির জীবনকাল, সর্বাধিক চার্জিং গতি বা শক্তি ঘনত্ব হোক না কেন। পছন্দটি মূলত অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, LMO ব্যাটারিগুলি দ্রুত চার্জিংয়ের জন্য অত্যন্ত কম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্যযুক্ত তবে কম জীবনকাল থাকে। বর্তমানে, নিকেল ম্যাঙ্গানিজ কোবাল্ট (NMC) এবং NCA ব্যাটারিগুলি দীর্ঘায়ু এবং শক্তি ঘনত্ব বাড়ানোর জন্য নিকেল এবং কোবাল্টের ভারসাম্য বজায় রেখে ইভি সেক্টরে আধিপত্য বিস্তার করে। তবে, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) ব্যাটারি একটি শক্তিশালী বিকল্প হিসাবে আবির্ভূত হচ্ছে।

রাসায়নিক সূত্র LiFePO₄ (লিথিয়াম, আয়রন, ফসফেট) সহ, LFP ব্যাটারি NMC এবং NCA-এর তুলনায় আলাদা সুবিধা প্রদান করে:

• খরচ-কার্যকারিতা: LFP উৎপাদন খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে কম (~$98.50/kWh বনাম NCA-এর জন্য $120.30), যা সম্ভবত ইভিগুলিকে আরও সাশ্রয়ী করে তোলে।
• বর্ধিত জীবনকাল: LFP ব্যাটারিগুলি আরও চার্জ চক্র সহ্য করে, যা টেসলাকে 100% চার্জ করার পরামর্শ দেয় (নিকেল-ভিত্তিক ব্যাটারির জন্য 80% বনাম)।
• ফাস্ট-চার্জিং স্থিতিস্থাপকতা: তাদের 3D ক্রিস্টাল কাঠামো উচ্চ-ভোল্টেজ/তাপ চার্জিংকে NMC/NCA ব্যাটারির চেয়ে ভালভাবে প্রতিরোধ করে।
• নিরাপত্তা: LFP-এর তাপীয় রানওয়ে থ্রেশহোল্ড (270°C) NMC (210°C) এবং NCA (150°C)-এর চেয়ে অনেক বেশি, যা আগুনের ঝুঁকি কমায়।
• টেকসইতা: কোবাল্ট/নিকেল-মুক্ত গঠন 15-25% কার্বন নিঃসরণ কমায় এবং বিতর্কিত খনন অনুশীলন এড়িয়ে চলে।

LFP-এর শক্তিশালী Fe-PO বন্ধনগুলি চাপের (শর্ট সার্কিট, অতিরিক্ত গরম) অধীনে অক্সিজেন নিঃসরণকে প্রতিরোধ করে, যা কোবাল্ট-ভিত্তিক ব্যাটারির চেয়ে আরও কার্যকরভাবে তাপীয় রানওয়ে প্রতিরোধ করে।

সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, LFP ব্যাটারি কিছু আপস করে:

• কম শক্তি ঘনত্ব: LFP প্যাকগুলি NCA-এর সমতুল্যের চেয়ে প্রায় 30% কম শক্তি সঞ্চয় করে, যার ফলে সমতুল্য রেঞ্জের জন্য বৃহত্তর/ভারী ব্যাটারির প্রয়োজন হয়।
• ঠান্ডা আবহাওয়ার সীমাবদ্ধতা: -20°C (-4°F)-এর নিচে, LFP ব্যাটারি হ্রাসকৃত পরিবাহিতা এবং লিথিয়াম-আয়ন বিস্তারের কারণে ধীর চার্জিং প্রদর্শন করে।

টেসলা 2021 সালে (চীন) এবং 2022 সালে (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র) স্ট্যান্ডার্ড রেঞ্জ মডেলগুলিকে LFP-তে পরিবর্তন করেছে। ফোর্ড 2024 সালের মধ্যে ইউরোপীয়ান মাস্টাং ম্যাক-ই এবং নির্বাচিত F-150 মডেলগুলির জন্য LFP গ্রহণ করার পরিকল্পনা করেছে। রিভিয়ান প্রথমে অ্যামাজন ডেলিভারি ভ্যানগুলিতে LFP প্রয়োগ করবে, এর পরে স্ট্যান্ডার্ড-রেঞ্জ ট্রাকগুলিতে। জেনারেল মোটরসের পুনরায় ডিজাইন করা শেভি বোল্ট ইভি এবং বিএমডব্লিউ-এর 2025 মডেলগুলিও LFP প্রযুক্তি ব্যবহার করবে।

টেসলা মডেলগুলির পর্যবেক্ষণগুলি প্রকাশ করে:

• LFP ব্যাটারিগুলি সর্বোত্তম রেঞ্জের জন্য উচ্চ তাপমাত্রায় (~70°F বনাম NCA-এর ~60°F) শীর্ষে থাকে।
• স্ট্যান্ডার্ড রেঞ্জ মডেল 3s (LFP) লং রেঞ্জ/পারফরম্যান্স ভেরিয়েন্টের চেয়ে আরও ধারাবাহিকভাবে EPA-রেটেড রেঞ্জ অর্জন করে।

গবেষণায় দেখা যায় LFP চক্রগুলি NMC ব্যাটারির চেয়ে 2-4 গুণ বেশি স্থায়ী হয়, সম্পূর্ণ চার্জিং থেকে সামান্য অবনতি সহ।

হ্যাঁ - তাদের উচ্চতর তাপীয় রানওয়ে থ্রেশহোল্ড (270°C বনাম NCA-এর 150°C) আগুনের ঝুঁকি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, যদিও লিথিয়াম ব্যাটারিগুলিতে আগুন খুবই বিরল।

যদিও টেসলা তার স্থিতিস্থাপকতার কারণে LFP-এর জন্য সম্পূর্ণ চার্জের সুপারিশ করে, তবে 80-85% চার্জ বজায় রাখা সমস্ত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য দীর্ঘায়ু অপ্টিমাইজ করে।

প্রি-কন্ডিশনিং ছাড়া হিমাঙ্কের নিচের তাপমাত্রায় চার্জিং গতি কমে যায়, যদিও তাপ ব্যবস্থাপনার আপডেটের মাধ্যমে এটি কমানো যেতে পারে।

হ্যাঁ - কোবাল্ট/নিকেল নির্মূল করা মানবিক উদ্বেগের সাথে খনন কার্যক্রমের উপর নির্ভরতা কমায় এবং অভ্যন্তরীণ সরবরাহ শৃঙ্খলকে সমর্থন করে।