Полная зарядка за 6 минут! Компания CATL выпускает четыре новые батареи с запасом хода более 1500 километров.
Зарядка до 98% занимает 6 минут, а запас хода составляет более 1500 километров. Аккумуляторный блок стал на 255 килограммов легче, но при этом способен выдавать невероятные 1,2 мегаватта мощности даже в состоянии крайней разряженности.
Эти данные не остаются только в лаборатории.
Вечером 21 апреля компания CATL преобразовала эти ключевые технические характеристики в продукты, готовые к массовому производству и поставкам, на насыщенном информацией мероприятии, посвященном передовым технологиям. Были представлены процессоры Shenxing 3-го поколения, Kirin 3-го поколения, Kirin Condensed State и гибридная батарея Snapdragon 2-го поколения.
Разработка батарей не должна попадать в порочный круг "добавления большего количества воды и муки".
Самым большим препятствием для полной зарядки аккумулятора за несколько минут являются физические ограничения используемых материалов.
Литий-железо-фосфатные батареи обладают низкой проводимостью. Для обеспечения возможности сверхбыстрой зарядки инженеры CATL сосредоточили свои усилия на создании чрезвычайно тонкой пленки SEI внутри батареи.
Эта мембрана имеет толщину всего в несколько десятков нанометров. В батарее она действует как тонкий фильтр, основная задача которого — пропускать заряженные ионы лития без помех, не допуская попадания других молекул электролита.
Чтобы ускорить прохождение ионов лития, исследовательская группа использовала технологию, называемую «целенаправленное редактирование генов». Проще говоря, это означает точное определение на мембране веществ, которые легко задерживают ионы лития, и последующую замену их другими материалами.
Ионы лития, проходящие через тонкую пленку, в конечном итоге должны проникнуть в графитовый анод, где межслоевое расстояние графита составляет всего 0,33 нанометра, что чрезвычайно мало.
Решение инженеров заключается в использовании новых технологий для имплантации слоев «микрокаркасов» в эти чрезвычайно малые зазоры, расширяя изначально переполненные каналы.
После удаления примесей с пленки и расширения зазоров в графитовом слое скорость зарядки, естественно, увеличивается.
Аккумулятор Shenxing третьего поколения с функцией быстрой зарядки заряжается до 80% всего за 3 минуты и 44 секунды, а до 98% — всего за 6 минут и 27 секунд.
Что касается срока службы батареи, компания CATL заявила, что даже после 1000 циклов быстрой зарядки ее емкость останется выше 90%.
Помимо более высокой скорости зарядки, компания CATL также смогла внедрить более легкие батареи в высокопроизводительные автомобили.
Чтобы похвастаться на своих плакатах запасом хода в 1000 километров, некоторые автопроизводители просто увеличивают количество литий-железо-фосфатных батарей. В результате вес автомобиля приближается к трем тоннам.
Чем тяжелее автомобиль, тем больше электроэнергии он потребляет. А чем больше электроэнергии он потребляет, тем больше батарей нужно разместить в шасси, создавая порочный круг.
В ответ на эту логику, распространенную в автомобилестроении, типа «добавьте больше воды, если муки слишком много, добавьте больше муки, если воды слишком много», Гао Хуан, президент подразделения легковых автомобилей CATL, резко высказался на сцене:
Мы твердо убеждены, что плотность энергии является основным стандартом для определения высококачественных батарей, и что тройные литиевые батареи — оптимальное решение для высокотехнологичных автомобилей с большим запасом хода. Использование литий-железо-фосфатных батарей в электромобилях стоимостью более 250 000 юаней, на мой взгляд, является завуалированной формой экономии.
Заявление Гао Хуана полностью подтверждалось данными.
При одинаковом запасе хода в 1000 километров тройной литий-ионный аккумуляторный блок Kirin 3-го поколения весит 625 килограммов, что на 255 килограммов меньше, чем аналогичный литий-железо-фосфатный аккумулятор. Это эквивалентно весу трех крепких взрослых мужчин в автомобиле.
Снижение веса – это не просто способ заработать деньги на бумаге; оно действительно может спасти жизнь. На скорости 100 км/ч резкое торможение может сократить тормозной путь на 1,44 метра, уменьшив вес на 255 килограммов. В дождливую или снежную погоду это может стать разницей между жизнью и смертью.
Кроме того, есть и другие преимущества: срок службы деталей шасси увеличивается на 40%, шины могут прослужить на 10 000 километров дольше, а в салоне автомобиля даже увеличилось пространство над головой на ширину двух пальцев.
Если 1000 километров недостаточно, новая батарея Kirin от CATL обеспечивает еще более впечатляющие показатели: запас хода для седанов превышает 1500 километров. Вы можете проехать от Пекина до Нанкина, не ища по пути зарядную станцию.
После решения проблем с запасом хода и зарядкой на рынке чисто электрических автомобилей, компания CATL сосредоточила свое внимание на рынке гибридных автомобилей с увеличенным запасом хода, продажи которых значительно выросли за последние два года.
Распространенная проблема современных гибридных автомобилей — это значительная потеря мощности при низком уровне заряда батареи, на что часто жалуются владельцы, отмечая, что «двигатель мощный при полной зарядке, но слабый при низком уровне заряда батареи».
В ответ на этот вопрос Гао Хуан на сцене привёл пример экстремального бездорожья:
Самые страшные места в пустыне — это «курятники-ямы», также известные как пустынные мясорубки. Даже если вы будете бегать по пустыне, пока заряд батареи не снизится до 20% или даже до менее чем 10%, батарея Xiaoyao второго поколения все равно поможет вам легко выбраться из затруднительной ситуации одним нажатием на педаль газа.
Официальные данные показывают, что даже при снижении уровня заряда батареи до 20% батарея Xiaoyao второго поколения способна стабильно выдавать мощность в 1,2 мегаватта, обеспечивая возможность преодоления препятствий в экстремальных дорожных условиях.
Решив проблему разрядки батареи, следующим шагом станет увеличение времени автономной работы для ежедневных поездок на работу.
Для увеличения запаса хода гибридных автомобилей на чистой электротяге инженеры равномерно смешали фосфат лития-железа и тройные материалы на микронном уровне, увеличив запас хода гибридной модели на чистой электротяге до 600 километров.
Наконец, следует упомянуть о физической безопасности. Учитывая удары по шасси и преодоление водных преград, характерные для бездорожья, защитная пластина днища аккумулятора рассчитана на то, чтобы выдерживать удары, эквивалентные попаданию стандартных винтовочных пуль, и может находиться в воде на глубине двух метров в течение восьми дней подряд без попадания воды.
От обеспечения питания при низком уровне заряда батареи до увеличения запаса хода на электротяге и надежной физической защиты — эти конкретные инженерные усовершенствования в конечном итоге направлены на то, чтобы избавить водителей от постоянных опасений по поводу риска разрядки батареи в неблагоприятных дорожных условиях.
«Бизнес-стратегия» компании CATL
Во второй половине новой энергетической эры, если мы будем сосредотачиваться только на том, что находится внутри кузова автомобиля, дорога впереди будет становиться все уже и уже.
Какими бы совершенными ни были батареи, если зарядные станции и станции замены батарей не справляются с нагрузкой, все усилия окажутся напрасными. В настоящее время автопроизводители лихорадочно строят станции быстрой зарядки, и многие из них даже оснащены шкафами для хранения энергии, чтобы снизить нагрузку на электросеть.
На первый взгляд, это кажется идеальной замкнутой системой, но Ян Цзюнь, генеральный директор подразделения CATL по замене батарей, произвел расчеты прямо на сцене.
Электроэнергия из сети сначала накапливается в накопительном шкафу, а затем заряжается в автомобиле. Этот двухэтапный процесс приводит к потере примерно 13% емкости батареи. Однако при замене батареи ее физически перемещают, что полностью исключает эту потерю.
Что означает потеря мощности на 13%? Это эквивалентно тому, что электросеть вырабатывает 100 киловатт-часов электроэнергии, а замена батарей позволит вам проехать дополнительные 65–120 километров.
Выражение лица Ян Цзюня на сцене было бесстрастным:
Потеря 13 кВт⋅ч на одну зарядку неприемлема для пользователей, энергосистемы и общества в целом. Поэтому мы считаем, что решение для сверхбыстрой зарядки на основе накопителей энергии является лишь переходным вариантом.
Следуя этой логике, компания CATL запустила "Суперстанцию обмена".
Речь идёт не просто о размещении зарядных станций и станций замены батарей на одном участке земли. Благодаря интеграции базовой трансформаторной подстанции и зарядных модулей, коэффициент повторного использования оборудования на одной станции увеличился до более чем 85%. Что ещё более интересно, они также нацелены на прибыль автовладельцев.
Благодаря технологии «автомобиль-сеть» (V2G) пользователи, приобретающие автомобили Chocolate с возможностью замены батарей, больше не будут тратить деньги на поездки на станции замены батарей, а вместо этого будут зарабатывать деньги.
Представьте себе такую ситуацию: в часы пикового потребления электроэнергии, когда цены на нее самые высокие, вы едете на станцию замены аккумуляторов, меняете полностью заряженный аккумулятор своего автомобиля на аккумулятор станции, и станция продает электроэнергию обратно в сеть для аварийного использования. Разница в цене электроэнергии напрямую поступает владельцу автомобиля.
По словам Ян Цзюня, зарабатывать несколько десятков юаней в день достаточно, чтобы оплатить продукты. Отныне ваш автомобиль будет не только средством передвижения, но и движущимся финансовым инструментом.
Конечно, для точных расчетов необходимо наличие достаточного количества станций замены батарей и транспортных средств, способных осуществлять замену батарей. Именно в этой области отрасль в прошлом была наиболее уязвима.
Согласно плану компании CATL, к концу этого года они построят 4000 станций скоростного сообщения, охватывающих почти 190 городов по всей стране, а также сеть из 12 вертикальных и 11 горизонтальных автомагистралей.
Теперь, когда интернет открыт, мне всё равно нужно проверять свои «Моменты» в WeChat.
Компания Chocolate Battery Swapping уже заключила партнерские соглашения с 11 автопроизводителями и 18 марками легковых автомобилей, охватывающие 25 моделей. Changan, Chery, GAC, Seres и недавно присоединившаяся SAIC-GM-Wuling входят в первоначальный список партнеров.
Когда пресс-конференция подошла к концу, на сцену вышел председатель совета директоров CATL Цзэн Юйцюнь. Он не стал говорить о кардинальных изменениях, а вместо этого поделился подробностями из внутренней работы компании.
В компании CATL создан Департамент безопасности и надежности (RSD), насчитывающий более 500 сотрудников, который внутри компании называется «Группа контрмер».
Их ключевые показатели эффективности (KPI) не направлены на доказательство качества продукта или мощных технических характеристик. Вместо этого они направлены на выявление потенциальных проблем с продуктом в определенных условиях, определение серьезности этих проблем и оценку того, могут ли они представлять угрозу для безопасности потребителей или нанести ущерб репутации наших компаний-партнеров. Это самые непопулярные люди в компании.
Цзэн Юцюнь интерпретирует научный дух как «постоянное сохранение механизма фальсификации».
Он привёл пример: диаметр человеческого волоса составляет 70 микрометров, в то время как CATL требует, чтобы отклонение толщины покрытия электродных листов батареи не превышало 0,5 микрометра. Как только эта красная линия будет пересечена, производственная линия автоматически остановится.
Цзэн Юйцюнь заявил, что только снизив частоту дефектов до одного случая на миллиард (уровень PPB), можно обеспечить безопасное функционирование батареи в корпусе после пяти, десяти или даже двадцати лет воздействия окружающей среды.
Проявляйте почтение к законам природы и оставайтесь честными в отношении проблем.
В эпоху жесткой конкуренции и крайне разнообразных технических характеристик это может быть единственным способом для поставщика базовых товаров беспрепятственно преодолевать экономические циклы.
#Добро пожаловать на официальный аккаунт iFanr в WeChat: iFanr (идентификатор WeChat: ifanr), где вы сможете в кратчайшие сроки увидеть еще больше интересного контента.