در اوایل ماه اوت، CATL (معاصر Amperex Technology Ltd.) اولین باتری فسفات آهن لیتیوم جهان را معرفی کرد که قادر به شارژ سریع 4C و تولید انبوه مقیاس پذیر است - باتری Super Charge Shenxing. اخیراً در رویداد Chery Technology Day، Chery Automobile و CATL به طور رسمی همکاری استراتژیک خود را آغاز کردند و اعلام کردند که باتری Super Charge Shenxing برای اولین بار در Exeed Starway Era ES نصب خواهد شد. این محصول فسفات آهن لیتیوم با عملکرد خارقالعاده به یک نقطه کانونی در صنعت تبدیل شده است و باتری Kirin خود CATL را تحت الشعاع قرار داده است. چرا لیتیوم فسفات آهن را انتخاب کنید؟ سرعت سوپرشارژ چقدر است؟
● باتری سوپر شارژ Shenxing چیست؟
طبق بیانیه های رسمی، باتری سوپر شارژ Shenxing اولین باتری فسفات آهن لیتیوم در جهان است که می تواند با قابلیت سوپرشارژ 4C به تولید انبوه برسد.
اصطلاح "4C" به نرخ شارژ باتری اشاره دارد، یعنی جریان نسبت به ظرفیت نامی باتری. به عنوان مثال، اگر یک سلول باتری 1 آمپر ساعتی با جریان 1 آمپر شارژ شود، به سادگی می توان فهمید که باتری در یک ساعت در این شرایط کاملاً شارژ می شود. اگر جریان به 2A یا 2C افزایش یابد، زمان شارژ به 30 دقیقه کاهش می یابد.
محصولات باتری دیگری در این صنعت با نرخ شارژ 4C و حتی 6C یا 8C وجود دارند، مانند باتری پرچمدار Kirin CATL و باتری فونیکس Juwan Technology که هر دو می توانند نرخ شارژ بالایی داشته باشند. با این حال، بیشتر باتری هایی که به دمای 4 درجه سانتیگراد یا بالاتر می رسند از مواد لیتیوم سه تایی ساخته شده اند. Gao Huan، CTO بخش خودروهای مسافربری CATL، خاطرنشان کرد که آنچه باتری Super Charge Shenxing را متمایز می کند این است که نرخ شارژ باتری های لیتیوم آهن فسفات را به 4 درجه سانتیگراد افزایش می دهد.
کسانی که با فناوری باتری آشنا هستند می دانند که در مقایسه با باتری های لیتیومی سه تایی، باتری های فسفات آهن لیتیوم دارای معایبی از نظر چگالی انرژی و عملکرد شارژ و دشارژ در دمای پایین هستند. این تفاوت ناشی از واریانس در فعالیت مواد کاتدی است. دستیابی به نرخ شارژ بالا با لیتیوم سه تایی با عملکرد بهتر، با فناوری فعلی صنعت، کار چالش برانگیزی نیست. با این حال، فشار دادن فسفات آهن لیتیوم به 4 درجه سانتیگراد یا بالاتر بسیار جالب است.
بنابراین، این سوال پیش میآید: اگر CATL قبلاً باتری Kirin را دارد، چرا با فسفات آهن لیتیوم باقی میماند؟ آیا آینده باتری های با کارایی بالا نباید به پیشرفت های تکنولوژیکی در لیتیوم سه تایی وابسته باشد؟ اینجا یک تصور غلط وجود دارد.
با بررسی دقیق تر، می توان دریافت که مارک ها و محصولاتی که در سال های اخیر بر نمودارهای فروش غالب بوده اند، تمایل به استفاده از باتری های لیتیوم آهن فسفات دارند. اگرچه لیتیوم سه تایی مجلل تر به نظر می رسد، لیتیوم فسفات آهن ممکن است سودآورتر باشد. این موضوع روشن می کند که چرا CATL سرمایه گذاری هنگفتی در توسعه فناوری باتری های لیتیوم آهن فسفات می کند.
● چه چیزی Shenxing را اینقدر "جادویی" می کند؟
فرآیند شارژ باتری های لیتیومی را می توان به سادگی به عنوان یک فرآیند حمل و نقل درک کرد. عوامل کلیدی موثر بر سرعت شارژ به ترتیب سرعت جدا شدن و جاسازی یون های لیتیوم از و به الکترودها هستند. فناوری کاتد شبکه اولترا الکترونی CATL و فناوری آند حلقه یون سریع نسل دوم راه حل های مناسبی برای این چالش ها هستند.
"الکترولیت" واقع بین الکترودهای مثبت و منفی یک جزء حیاتی باتری لیتیومی است که بر پایداری، ایمنی و عملکرد آن در دماهای مختلف تأثیر می گذارد. فرمول الکترولیت با رسانایی فوقالعاده جدید CATL در درجه اول ویسکوزیته الکترولیت را کاهش میدهد.
همانطور که می دانیم، اندازه منافذ در ورق های الکترود نه تنها بر سرعت نفوذ یون های لیتیوم تأثیر می گذارد، بلکه با چگالی انرژی نیز مرتبط است. ورق الکترود لایه ای چند گرادیان CATL به گونه ای طراحی شده است که در بالا متخلخل تر و در پایین تراکم تر باشد.
گرم شدن خود از طریق سوئیچینگ سریع و مکرر جریان پالسی به الکترود اجازه می دهد تا هسته باتری را گرم کند. همانطور که کل هسته به طور یکنواخت گرم می شود، افزایش دما سریعتر را تضمین می کند. به طور رسمی، حتی در -10 درجه، باتری را می توان تا 80٪ در 30 دقیقه شارژ کرد، بنابراین دامنه کاربرد باتری لیتیوم آهن فسفات، حتی در مناطق سردتر شمالی در طول زمستان، افزایش می یابد.
علاوه بر نوآوری های ذکر شده، CATL طراحی کلی بسته باتری را بیشتر بهینه کرده است. با طراحی CTP3.0 بدون تیرهای متقاطع و صفحات انتهایی، استحکام اتصال بین سلول باتری و پوسته افزایش یافته است. این طراحی فضا را برای جا دادن در سلولهای باتری بیشتر به حداکثر میرساند، که شرکت از آن به عنوان مونتاژ بسته یکپارچه یاد میکند.
Gao Huan، CTO بخش خودروهای مسافربری CATL، اشاره کرد که باتری سوپر شارژ Shenxing تجربه شارژ عالی را حتی با ایستگاههای بدون سوپرشارژ فراهم میکند. در مقایسه با سایر محصولات، جریان شارژ آن در هنگام شارژ سریع پایدارتر است و قدرت ثابت را بدون پوسیدگی از 10٪ تا 95٪ SOC حفظ می کند.
به طور خلاصه، باتری سوپر شارژ Shenxing نه تنها یک فناوری جدید باتری لیتیوم آهن فسفات را نشان می دهد، بلکه باز تعریف می کند که یک باتری آهن فسفات لیتیوم چه می تواند باشد. با غلبه بر نقطه ضعف ذاتی آن در دمای پایین، مزیت هزینه آن بیشتر تقویت شده است.
بنابراین، سوال بعدی این است که این باتری قابل توجه چه زمانی برای خرید در دسترس خواهد بود؟ مقامات اعلام کرده اند که تولید انبوه این باتری در دو کارخانه پرچمدار تا پایان سال 2023 آغاز خواهد شد. پیش بینی می شود تا سه ماهه اول سال 2024، در کنار Chery Exeed Starway Era ES به دست مصرف کنندگان برسد.
به زبان ساده، این فناوری دو نوع مختلف سلول باتری - لیتیوم سه تایی و فسفات آهن لیتیوم - را در یک سیستم باتری قدرت محصور می کند. با تکیه بر لیتیوم سه تایی برای متعادل کردن عملکرد خودرو در دمای پایین و راندمان شارژ، فسفات آهن لیتیوم می تواند نیازهای استفاده روزانه را بهتر برآورده کند و هزینه های کلی بسته را کاهش دهد. در طول مصاحبه، ما یک سوال در رابطه با این طراحی هیبریدی مطرح کردیم: آیا باتری Super Charge Shenxing می تواند این پیکربندی ترکیبی را در خود جای دهد؟
در پاسخ به این، گائو هوان لبخندی حیله گرانه زد و "اشاره ای" از برنامه ریزی خط تولید آینده CATL را به اشتراک گذاشت، "چه کسی گفت که باتری سوپر شارژ Shenxing باید از فسفات آهن لیتیوم ساخته شود؟ چرا نمی تواند لیتیوم سه تایی باشد؟ یا، نسخه های مناسب برای سناریوهای استفاده خاص؟ مانند Shenxing Super Charge برای وسایل نقلیه تجاری؟ یا نسخه زمستانی Shenxing؟
با استنباط، آیا باتری Kirin نیز لزوماً منحصر به فناوری لیتیوم سه تایی نیست؟ شاید بتوان اینطور فهمید: Kirin و Shenxing دو رکن اصلی فناوری CATL در سالهای آینده خواهند بود. Kirin برای مدلهای رده بالا با نیازهای قدرت بالا و دوربرد طراحی شده است، در حالی که Shenxing بر روی ترکیبات مقرونبهصرفه محصولات میانرده و ارزانقیمت تمرکز دارد. تحت این دو سیستم، انواع مختلفی از باتری ها ممکن است ظاهر شوند، مانند "Kirin Lithium Iron Phosphate" یا "Shenxing Trinary Lithium". استراتژی دقیق مشتاقانه از CATL پیش بینی می شود.
