Types of Batteries: भारत में इलेक्ट्रिक व्हीकल इंडस्ट्री काफी अच्छी ग्रोथ कर रही है। इंडस्ट्री के लिए सरकार की तरफ से समर्थन, अनुकूल व्यावसायिक परिस्थितियों और तेजी से बढ़ती टेक्नोलॉजी ऐसे कारण है जिससे यह सेक्टर ग्रोथ कर रहा है। वाहन के आंकड़ों के मुताबिक, मार्च 2023 वित्तीय वर्ष के दौरान भारत में ईवी की बिक्री 10 लाख के आंकड़े को पार कर गई है, जो 155% की असाधारण साल-दर-साल वृद्धि को प्रदर्शित करती है। यह ग्रोथ सुझाव देती है कि भारत 2030 तक ईवी बिक्री के अपने महत्वाकांक्षी लक्ष्य को प्राप्त करने के रास्ते पर है। जैसे-जैसे ईवी एक स्थायी वातावरण बनाने और मौसम परिवर्तन का मुकाबला करने के लिए तेजी से महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं, वैसे-वैसे बैटरी के प्रकार और उनकी रासायनिक संरचना का चुनाव इंडस्ट्री के हितधारकों के लिए भी एक महत्वपूर्ण विषय बन गया है।
ईवी में बैटरियों की महत्वपूर्ण भूमिका होती है, जो वाहन के मूल्य के 30% से 40% के बराबर होती है। इसके अलावा ग्राहकों के लिए ईवी खरीदने के लिए मुख्य मानदंड जैसे की सुरक्षा, रेंज और लागत है जो सीधे तौर पर बैटरी पर निर्भर करते हैं। यही कारण है कि वाहन निर्माता उस प्रकार की बैटरी पर वार्तालाप और बात कर रहे हैं जो बाजार की जरूरतों को पूरा कर सके। दो मुख्य लीथियम -आधारित बैटरी मुख्य रूप में उभरे हैं। ये हैं LFP (लीथियम आयरन फॉस्फेट) और NMC (निकल मैंगनीज कोबाल्ट)। आइए समझते हैं कि ये दोनों क्या होती हैं?
LFP और NMC में क्या है अंतर
इसमें कोई शक नहीं है कि सेफ्टी, ड्यूरेबिलिटी और बैटरी लाइफ के लिहाज से लीथियम आधारित बैटरी पारंपरिक लेड-एसिड बैटरी से कहीं अधिक बेहतर हैं। ओकाया ईवी के मैनेजिंग डायरेक्टर डॉक्टर अंशुल गुप्ता कहते हैं कि लीथियम-आयन बैटरी 125–600+ Wh/L का ऊर्जा घनत्व प्राप्त करती हैं, जो लेड-एसिड बैटरी के 50–90 Wh/L से काफी अधिक है। इसी तरह समान मात्रा में ऊर्जा उपयोग के लिए लीथियम-आयन बैटरी लीड-एसिड बैटरी की तुलना में 8-10 गुना अधिक समय तक चल सकती हैं। नए युग के वाहन निर्माता लीथियम-आधारित तकनीक को अपना रहे हैं, जिनमें LFP और NMC प्रकार की बैटरी महत्वपूर्ण विकल्प के रूप में उभरी हैं। चूंकि इन बैटरियों में चार्ज होने की स्थिति में इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से कैथोड से एनोड तक लीथियम आयन प्रवाहित होते हैं, ये दोनों एक जैसे ही हैं, लेकिन अगर हम गहराई में जाएं, तो ऐसा नहीं है।
कैथोड सामग्री की विशेषताएं इन बैटरियों के बीच अंतर करने की अनुमति देती हैं। लीथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (LiNiMnCoO2) एनएमसी बैटरी में प्रयुक्त कैथोड सामग्री है। इसके विपरीत, LFP, या LiFePO4, बैटरी कैथोड सामग्री के रूप में लीथियम फेरस फॉस्फेट का उपयोग करती हैं। रासायनिक संघटन (कैमिकल कंपोजिशन) के आधार पर LiNiMnCoO2 और LiFePO4 में इस अंतर को बताया गया है, लेकिन ये एकमात्र कारक नहीं हैं जो यह निर्धारित कर सकते हैं कि किसका पलड़ा भारी है। प्रासंगिक बैटरी को निर्धारित करने के लिए इसे सुरक्षा, ड्यूरेबिलिटी, परफॉर्मेंस और सस्टेनेबिलिटी जैसे कई कारकों के आधार पर तय किया जाना चाहिए।
सेफ्टी के पैमाने पर कितना ठीक?
ईवी खरीदते समय ग्राहक का सबसे पहले विचार सेफ्टी की तरफ जाता है। क्योंकि बैटरी उच्च वोल्टेज पर काम करती हैं, तो यह स्पष्ट है कि ये उच्च तापमान तक पहुंच सकती है। यही कारण है कि सुरक्षा एक महत्वपूर्ण कारक है। जिसमें रासायनिक (कैमिकल) और तापीय स्थिरता (थर्मल स्टेबिलिटी) दोनों शामिल हैं। LFP बैटरियों में 270 °C पर हाई थर्मल (उच्च तापीय) रनअवे होता है, जबकि NMC बैटरियों में 210 °C पर निम्न तापीय रनअवे होता है, जो पहले वाले को अधिक सुरक्षित बनाता है। नतीजतन, एलएफपी (LFP) बैटरी उच्च तापमान पर आग नहीं पकड़ती हैं, जो भारत में जलवायु परिस्थितियों को देखते हुए विशेष रूप से प्रासंगिक है। इसके अलावा, LFP बैटरियों में कैथोड पर फॉस्फेट, एनोड के रूप में मेटल बैकिंग और इलेक्ट्रोड के रूप में ग्रेफाइट कार्बन होता है, जो उन्हें NMC की तुलना में अधिक रासायनिक रूप से स्थिर बनाता है।
ड्यूरेबिलिटी कितना
समय के साथ बैटरी की क्षमता में गिरावट एक सामान्य चिंता है, और बैटरी के पूरे जीवनकाल में क्षमता के हर अंतिम बिट का उपयोग नहीं किया जा सकता है। इसलिए उपयुक्त प्रकार की पहचान करने के लिए डिस्चार्ज की गहराई के आधार पर दो प्रकार की बैटरी के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण है। LFP बैटरियों में 2000 से अधिक चार्ज चक्र होते हैं और यदि ठीक से उपयोग और रखरखाव किया जाए तो यह 3000 तक पहुंच सकते हैं, वहीं NMC बैटरियों में केवल 800-1000 चार्ज चक्र होते हैं। इसके अलावा LFP बैटरियों में सेल्फ डिस्चार्ज रेट 3 पर्सेंट प्रति माह है, वहीं NMC बैटरियां 4% प्रति माह की दर से तेजी से घटती हैं। इसे ध्यान में रखते हुए, NMC बैटरियों की तुलना में, LFP बैटरियां पांच साल से अधिक समय तक पूरी क्षमता से काम कर सकती हैं और उन्हें बार-बार बदलने की आवश्यकता नहीं होती है।
सस्टेनेबिलिटी में बेहतर कौन?
इलेक्ट्रिक वाहनों पर स्विच करने का पूरा मुख्य उद्देश्य जलवायु परिवर्तन के जोखिमों को कम करना और स्वच्छ और हरित गतिशीलता विकल्प प्रदान करना है। यह ईवी बैटरी के लिए स्थिरता के महत्व पर जोर देता है। कोबाल्ट, जो NMC बैटरी में कैथोड सामग्री के रूप में प्रयोग किया जाता है, यह पर्यावरणीय मुद्दों का कारण बन सकता है। कोबाल्ट कैथोड सामग्री बैटरी के जीवनकाल के दौरान खतरनाक वाष्प का उत्सर्जन करती है और डिस्पोस्ड होने के बाद भी एनएमसी बैटरी को प्रकृति के लिए हानिकारक बनाती है। हालांकि LFP बैटरियों में कोबाल्ट नहीं होता है, इसलिए पर्यावरण पर उनका कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है।
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