Už v auguste spoločnosť CATL (Contemporary Amperex Technology Ltd.) ohlásila prvú lítium-železofosfátovú batériu na svete schopnú rýchleho nabíjania 4C a škálovateľnú hromadnú výrobu – batériu Shenxing Super Charge Battery. Nedávno, na podujatí Chery Technology Day, Chery Automobile a CATL oficiálne spustili svoju strategickú spoluprácu a oznámili, že batéria Shenxing Super Charge Battery bude prvýkrát nainštalovaná v Exeed Starway Era ES. Tento mimoriadne výkonný lítium-železnatý fosfátový produkt sa stal ústredným bodom v tomto odvetví a zatienil vlastnú batériu Kirin spoločnosti CATL. Prečo si vybrať fosforečnan lítno-železitý? Aká je rýchlosť preplňovania?
● Čo je batéria Shenxing Super Charge?
Podľa oficiálnych vyhlásení je batéria Shenxing Super Charge Battery prvou lítium-železofosfátovou batériou na svete, ktorá môže byť sériovo vyrábaná so schopnosťou preplňovania 4C.
Pojem „4C“ označuje rýchlosť nabíjania batérie, čo znamená prúd vo vzťahu k menovitej kapacite batérie. Napríklad, ak je 1Ah batériový článok nabitý prúdom 1A, potom sa dá jednoducho pochopiť, že za týchto podmienok sa batéria úplne nabije za jednu hodinu. Ak sa prúd zvýši na 2A alebo 2C, doba nabíjania sa skráti na 30 minút.
V tomto odvetví existujú aj iné batériové produkty s rýchlosťou nabíjania 4C a dokonca 6C alebo 8C, ako napríklad vlajková loď Kirin od CATL a batéria Phoenix od Juwan Technology, pričom obe môžu dosiahnuť vysoké rýchlosti nabíjania. Väčšina batérií, ktoré dosahujú 4C alebo vyššie, sú však vyrobené z ternárnych lítiových materiálov. Gao Huan, technický riaditeľ divízie osobných automobilov CATL, poznamenal, že to, čo odlišuje batériu Shenxing Super Charge Battery, je to, že zvyšuje rýchlosť nabíjania lítium-železofosfátových batérií na 4C.
Tí, ktorí sú oboznámení s technológiou batérií, vedia, že v porovnaní s ternárnymi lítiovými batériami majú lítium-železofosfátové batérie určité nevýhody, pokiaľ ide o hustotu energie a výkon pri nízkoteplotnom nabíjaní a vybíjaní. Tento rozdiel pramení z rozdielov v aktivite katódových materiálov. Dosiahnutie vysokých rýchlostí nabíjania pomocou ternárneho lítia s lepším výkonom nie je so súčasnou priemyselnou technológiou náročné. Potlačenie fosforečnanu lítno-železitého na 4C alebo vyššie je však celkom zaujímavé.
Vynára sa teda otázka: ak CATL už má batériu Kirin, prečo pokračovať s fosforečnanom lítno-železitým? Nemala by byť budúcnosť vysokovýkonných batérií viazaná na technologické objavy v ternárnom lítiu? Je tu mylná predstava.
Pri bližšom skúmaní by sa zistilo, že značky a produkty, ktoré v posledných rokoch dominovali rebríčkom predajov, majú tendenciu používať lítium-železité fosfátové batérie. Hoci ternárne lítium sa zdá byť luxusnejšie, fosforečnan lítno-železitý môže byť ziskovejší. To vrhá svetlo na to, prečo CATL intenzívne investuje do vývoja technológie lítium-železofosfátových batérií.
● Čo robí Shenxing takým „magickým“?
Proces nabíjania lítiových batérií možno jednoducho chápať ako proces prepravy. Kľúčovými faktormi ovplyvňujúcimi rýchlosť nabíjania je oddeľovanie a rýchlosť vkladania lítiových iónov z elektród a do elektród. Technológia ultraelektrónovej sieťovej katódy CATL a technológia rýchlej iónovej kruhovej anódy druhej generácie sú vhodnými riešeniami pre tieto výzvy.
„Elektrolyt“ umiestnený medzi kladnými a zápornými elektródami je dôležitou súčasťou lítiovej batérie, ktorá ovplyvňuje jej stabilitu, bezpečnosť a výkon pri rôznych teplotách. Novo vyvinutý vzorec elektrolytu s ultra vysokou vodivosťou CATL primárne znižuje viskozitu elektrolytu.
Ako vieme, veľkosť pórov v elektródových plátoch ovplyvňuje nielen rýchlosť prieniku lítiových iónov, ale súvisí aj s hustotou energie. Multigradientná vrstvená elektródová doska CATL je navrhnutá tak, aby bola poréznejšia v hornej časti a hustejšia v spodnej časti.
Samozahrievanie prostredníctvom rýchleho a častého spínania pulzného prúdu umožňuje elektróde zahrievať jadro batérie. Keďže sa celé jadro zahrieva rovnomerne, zabezpečuje rýchlejšie zvýšenie teploty. Oficiálne, dokonca aj pri -10 stupňoch , je možné batériu nabiť na 80 % za 30 minút, čím sa rozširuje rozsah použitia lítium-železofosfátovej batérie aj v chladnejších severných oblastiach počas zimy.
Okrem vyššie uvedených inovácií spoločnosť CATL ďalej optimalizovala celkový dizajn batérie. Vďaka dizajnu CTP3.{1}} bez priečnych nosníkov a koncových dosiek bola vylepšená pevnosť spojenia medzi článkom batérie a plášťom. Tento dizajn maximalizuje priestor, aby sa zmestilo viac batériových článkov, čo spoločnosť označuje ako integrovaná zostava balenia.
Gao Huan, technický riaditeľ divízie osobných automobilov CATL, uviedol, že batéria Shenxing Super Charge Battery poskytuje vynikajúci zážitok z nabíjania aj v prípade staníc, ktoré nie sú preplňované. V porovnaní s inými produktmi je jeho nabíjací prúd počas rýchleho nabíjania stabilnejší a udržiava konzistentný výkon bez poklesu od 10 % do 95 % SOC.
Stručne povedané, batéria Shenxing Super Charge Battery predstavuje nielen novú technológiu lítium-železofosfátových batérií, ale tiež nanovo definuje, čo môže byť lítium-železofosfátová batéria. S prekonanou inherentnou nevýhodou nízkych teplôt sa jeho cenová výhoda ešte zosilnila.
Ďalšou otázkou teda je, kedy bude táto pozoruhodná batéria dostupná na kúpu? Úradníci naznačili, že táto batéria sa začne sériovo vyrábať v dvoch vlajkových továrňach do konca roka 2023. Očakáva sa, že v prvom štvrťroku 2024 sa dostane k spotrebiteľom spolu s Chery Exeed Starway Era ES.
Jednoducho povedané, táto technológia zapuzdruje dva rôzne typy batériových článkov – ternárne lítium a fosforečnan lítno-železitý – do jedného systému napájacej batérie. Vďaka ternárnemu lítiu na vyváženie výkonu vozidla pri nízkych teplotách a účinnosti nabíjania môže fosforečnan lítno-železitý lepšie spĺňať požiadavky každodenného používania a znížiť celkové náklady na balík. Počas rozhovoru sme položili otázku týkajúcu sa tohto hybridného dizajnu: Dokáže sa batéria Shenxing Super Charge prispôsobiť tejto zmiešanej konfigurácii?
V odpovedi na to sa Gao Huan potutelne usmial a zdieľal „náznak“ plánovania budúcej produktovej rady CATL: „Kto povedal, že batéria Shenxing Super Charge musí byť vyrobená z fosforečnanu lítno-železitého? Prečo by to nemohlo byť ternárne lítium? Alebo, prispôsobené verzie pre špecifické scenáre použitia? Napríklad Shenxing Super Charge pre úžitkové vozidlá? Alebo zimná verzia Shenxing?"
Nie je teda batéria Kirin nevyhnutne jedinečná pre ternárnu lítiovú technológiu? Možno sa to dá chápať takto: Kirin a Shenxing budú v nasledujúcich rokoch dva hlavné technologické piliere CATL. Kirin sa zameriava na špičkové modely s dlhým dosahom a vysokými nárokmi na energiu, zatiaľ čo Shenxing sa zameriava na cenovo výhodné kombinácie produktov strednej a nižšej kategórie. V rámci týchto dvoch systémov sa môžu objaviť rôzne typy batérií, ako napríklad „Kirin Lithium Iron Phosphate“ alebo „Shenxing Ternary Lithium“. CATL netrpezlivo očakáva presnú stratégiu.
