O que são baterias LFP e por que alguns Ford EVs logo as terão?

A Ford anunciou na segunda-feira que está planejando a instalação de baterias de fosfato de ferro e lítio (LFP) em seu Mustang Mach-E a partir do final do ano civil de 2023 e seu F-150 Lightning no ano civil de 2024.

A mudança potencialmente trará preços mais baixos de EV, embora isso "dependerá do que acontecer com o mercado", de acordo com o diretor de clientes do Ford Model E, Marin Gjaja.

O executivo acrescentou: "A intenção aqui é torná-los mais baratos e acessíveis".

Os EVs Mach-E Standard Range receberão células LFP a partir do final deste ano; Os caminhões F-150 Standard Range os recebem no início do próximo ano - com a mudança possivelmente ocorrendo em um nível de acabamento de cada vez. Os veículos Extended Range e qualquer coisa orientada para o desempenho permanecerão com a química existente de níquel manganês cobalto (NMC) que é usada nesses modelos hoje.

A partir de 2026, as células LFP para produtos Ford virão de uma fábrica de baterias de Michigan estabelecida com tecnologia da CATL da China. Enquanto isso, as células para esses produtos provavelmente virão de uma das fábricas da CATL na China.

Ford comparando os tipos de bateria NCM e LFP

Vantagens da bateria Ford LFP

Razões por trás da mudança para LFP

Em uma apresentação na segunda-feira, a Ford delineou algumas das razões por trás da mudança. As baterias LFP têm durabilidade excepcional e podem ajudar a fortalecer a cadeia de suprimentos enquanto usam menos materiais e recursos minerais de alta demanda e alto custo. Além disso, eles podem ser carregados de 0% a 100% diariamente - algo que não é recomendado para os produtos químicos NCM usados ​​atualmente no F-150 Lightning, Mustang Mach-E e E-Transit se o alcance total não for necessário.

A Ford também observou que, devido a essas características, as baterias LFP também são a escolha preferida para carregamento bidirecional, como já é oferecido com um sistema de backup de energia doméstico F-150 Lightning.

Por outro lado, as células LFP são tipicamente lentas e mais lentas para carregar rapidamente nas temperaturas ambientes mais frias. Eles também não são a melhor escolha para alto desempenho ou maior alcance, em parte porque acumulam mais peso com a mesma energia; como a Ford enfatizou na estratégia abaixo, ela vê apenas as baterias LFP como satisfazendo principalmente a frota e a porção básica do mercado.

Abordagem multiquímica da Ford para baterias EV

Um tipo diferente de íon de lítio

Como um subconjunto da tecnologia de baterias de íons de lítio, as células LFP usam fosfato de ferro e lítio como cátodo e grafite como eletrodo. Essas células são muito menos propensas à fuga térmica que pode causar incêndios ou degradação por superaquecimento; uma variedade de fontes agora também sugere que eles duram significativamente mais.

As células LFP não dependem de níquel e cobalto, dois materiais caros, limitados no fornecimento e um grande impulso para a cadeia de suprimentos.

Aproximadamente um quinto dos veículos elétricos do mundo são alimentados por células LFP. A tecnologia, liderada pela BYD da China há uma década, avançou em sua forma mais recente na bateria BYD Blade, enquanto a CATL também é uma produtora líder.

Ford comparando fatores de forma de bateria, em mudança para LFP

Células prismáticas Ford-CATL LFP para Mach-E, F-150 Lightning

Mudança no fator de forma também

A química da bateria não será a única coisa que muda nos veículos que mudam para LFP, observaram os executivos da Ford. O formato da bateria também será totalmente diferente. Esses modelos usarão células prismáticas em vez das células tipo bolsa usadas nos modelos atuais; eles também serão maiores, observou Ford, com mais que o dobro da capacidade em ampères-hora.

Isso significa menos trânsito entre as próprias células, o que ajuda a mitigar algumas das perdas de energia dessas células menos densas em energia, explicou Ford.

A Ford não explicou mais o que isso significa para o futuro no layout real do pacote - ou em que nível isso significa potencialmente pular módulos ou pacotes no futuro. O CATL, por exemplo, tem o que chama de design de resfriamento a água "disruptivo" que permite um layout de célula para embalagem com densidades de energia impressionantes para rivalizar com os tipos de células mais caras.