Ford meddelade i måndags att de planerar att installera litiumjärnfosfat (LFP)-batterier i sin Mustang Mach-E med start senare under kalenderåret 2023 och dess F-150 Lightning under kalenderåret 2024.
Skiftet kan leda till lägre elbilspriser, även om det ”beror på vad som händer med marknaden”, säger Ford Model E:s kundchef Marin Gjaja.
Direktören tillade, ”Hela avsikten här är att göra dessa mer överkomliga och tillgängliga.”
Mach-E Standard Range kommer att få LFP-celler senare i år, F-150 Standard Range i början av nästa år – med skiftet kanske inte sker på en gång, utan trimnivå åt gången. Utökat räckvidd och allt prestandaorienterat kommer att hålla sig till den befintliga nickel-mangan-kobolt (NMC) kemin som används i dessa modeller idag.
Från och med 2026 kommer LFP-celler för Ford-produkter att komma från en batterifabrik i Michigan etablerad med teknologi från Kinas CATL. Samtidigt kommer cellerna för dessa produkter sannolikt att komma från en av CATLs fabriker i Kina.
Ford jämför NCM- och LFP-batterityper
Fördelar med Ford LFP-batteriet
Orsaker bakom bytet till LFP
I en presentation på måndagen redogjorde Ford för några av orsakerna bakom skiftet. LFP-batterier har exceptionell hållbarhet och kan hjälpa till att stärka leveranskedjan samtidigt som de använder mindre krävande, dyra material och mineralresurser. Dessutom kan de laddas från 0 % till 100 % dagligen – något som inte rekommenderas för den NCM-kemi som för närvarande används i F-150 Lightning, Mustang Mach-E och E-Transit om hela sortimentet inte behövs.
Ford noterade också att på grund av dessa egenskaper är LFP-batterier också att föredra för dubbelriktad laddning, vilket redan erbjuds med ett F-150 Lightning-backupsystem för hem.
Å andra sidan är LFP-celler vanligtvis tröga och långsammare att ladda snabbt i de kallaste omgivningstemperaturerna. De är inte heller det bästa valet för hög prestanda eller den längsta räckvidden, delvis för att de packar mer vikt för samma energi; men som Ford betonade i strategin nedan ser företaget endast LFP-batterier som i första hand lämpliga för marknadens flotta och nybörjarsegment.
Fords multikemisyn på elbilsbatterier
En annan sorts litiumjon
Som en delmängd av litiumjonbatteriteknik använder LFP-celler litiumjärnfosfat som katod och grafit som elektrod. Dessa celler är mycket mindre mottagliga för den termiska explosionen som kan orsaka brand eller nedbrytning från överhettning, men en rad källor tyder nu på att de håller betydligt längre.
LFP-celler är inte beroende av nickel och kobolt, två material som är dyra, begränsade i utbudet och en stor förbättring för leveranskedjan.
Ungefär en femtedel av världens elfordon drivs av LFP-celler. Tekniken, ledd av Kinas BYD för ett decennium sedan, har avancerat i sin senaste form i BYD Blade-batteriet, medan CATL också är en ledande tillverkare.
Ford jämför batteriformfaktorer, i övergång till LFP
Ford-CATL LFP prismatiska celler för Mach-E, F-150 Lightning
Ändring i formfaktor också
Batterikemin kommer inte att vara det enda som förändras i fordon som gör bytet till LFP, noterade Fords chefer. Batteriets formfaktor kommer också att vara mycket annorlunda. Dessa modeller kommer att använda prismatiska celler istället för påscellerna som används i nuvarande modeller; och de kommer att bli större. Ford noterade, med mer än dubbelt så stor kapacitet i amperetimmar.
Det betyder mindre bussning mellan själva cellerna, vilket hjälper till att minska en del av energiförlusterna från dessa mindre energitäta celler, förklarar Ford.
Ford utvecklade inte närmare vad detta betyder för framtiden i själva paketlayouten – eller i vilken utsträckning det kan innebära att man hoppar över moduler eller paket i framtiden. CATL, till exempel, har vad den kallar en ”störande” vattenkylningsdesign som möjliggör en cell-till-pack-layout med imponerande energidensiteter som kan konkurrera med de dyrare celltyperna.
2023 Ford F-150 Lightning
Informerad av data och slutkostnader
Företaget betonade att övergången till LFP-celler var en del av ett beslut att diversifiera sina batterierbjudanden för att bättre matcha produktanvändning och kundernas behov.
Fords team för uppkopplade fordonsdata har studerat aggregerade, anonymiserade fordonsdata för att förstå hur Fords elfordon används. Den fann att den genomsnittliga Mustang Mach-E-föraren vanligtvis färdas bara 32 miles per dag, med ett genomsnittligt avstånd på bara tre miles åt gången. Dessutom börjar 95 % av Mach-E-kunderna sina resor i omgivningstemperaturer över fryspunkten.
Det säger att det ännu inte har ett helt års data om användningen av F-150 Lightning, men det har redan sett 89% av kunderna börja sina resor över fryspunkten.
2022 Ford E-Transit
Ford har inte bekräftat att LFP-batterier kommer att användas i sina E-Transit-bilar inom kort, men som det egna diagrammet ovan visade, verkar fordonsflottan passa profilen för modeller som laddas till 100 % dagligen.
