Ja a l'agost, CATL (Contemporary Amperex Technology Ltd.) va anunciar la primera bateria de fosfat de ferro de liti del món amb capacitat de càrrega ràpida 4C i producció en massa escalable: la bateria Shenxing Super Charge. Recentment, a l'esdeveniment del Chery Technology Day, Chery Automobile i CATL van llançar oficialment la seva cooperació estratègica i van anunciar que la bateria de càrrega Shenxing Super Charge s'instal·laria per primera vegada a l'Exeed Starway Era ES. Aquest producte de fosfat de ferro de liti de rendiment extraordinari s'ha convertit en un punt focal dins de la indústria, eclipsant la pròpia bateria Kirin de CATL. Per què triar fosfat de ferro de liti? Quina és la velocitat de la sobrealimentació?
● Què és la bateria Shenxing Super Charge?
Segons les declaracions oficials, la bateria Shenxing Super Charge és la primera bateria de fosfat de ferro de liti del món que es pot produir en massa amb una capacitat de sobrecàrrega 4C.
El terme "4C" fa referència a la velocitat de càrrega de la bateria, és a dir, el corrent relatiu a la capacitat nominal de la bateria. Per exemple, si una pila de bateria d'1 Ah es carrega amb un corrent d'1 A, es pot entendre simplement que la bateria es carregarà completament en una hora en aquestes condicions. Si augmenta el corrent a 2A o 2C, el temps de càrrega disminuirà a 30 minuts.
Hi ha altres productes de bateries a la indústria amb taxes de càrrega de 4C i fins i tot de 6C o 8C, com ara la bateria insígnia Kirin de CATL i la bateria Phoenix de Juwan Technology, ambdues poden aconseguir taxes de càrrega elevades. Tanmateix, la majoria de les bateries que arriben a 4C o més estan fetes de materials de liti ternari. Gao Huan, CTO de la divisió de cotxes de passatgers de CATL, va assenyalar que el que diferencia la bateria de supercàrrega de Shenxing és que augmenta la taxa de càrrega de les bateries de fosfat de ferro de liti a 4C.
Els que estiguin familiaritzats amb la tecnologia de les bateries saben que, en comparació amb les bateries de liti ternàries, les bateries de fosfat de ferro de liti tenen alguns inconvenients en termes de densitat d'energia i rendiment de càrrega i descàrrega a baixa temperatura. Aquesta diferència prové de la variació en l'activitat dels materials del càtode. Aconseguir taxes de càrrega elevades amb un liti ternari de millor rendiment no és un repte amb la tecnologia actual de la indústria. Tanmateix, empènyer el fosfat de ferro de liti a 4ºC o més és força intrigant.
Així doncs, sorgeix la pregunta: si CATL ja té la bateria Kirin, per què persistir amb fosfat de ferro de liti? El futur de les bateries d'alt rendiment no s'ha de vincular als avenços tecnològics del liti ternari? Aquí hi ha una idea errònia.
En una inspecció més detinguda, es pot trobar que les marques i productes que han dominat els gràfics de vendes en els últims anys solen utilitzar bateries de fosfat de ferro de liti. Tot i que el liti ternari sembla més exclusiu, el fosfat de ferro de liti podria ser més rendible. Això il·lumina per què CATL està invertint molt en el desenvolupament de la tecnologia de bateries de fosfat de ferro de liti.
● Què fa que Shenxing sigui tan "màgic"?
El procés de càrrega de les bateries de liti es pot entendre simplement com un procés de transport. Els factors clau que afecten la velocitat de càrrega són la velocitat de separació i incrustació dels ions de liti des i cap als elèctrodes, respectivament. La tecnologia de càtode net ultra-electrònic de CATL i la tecnologia d'ànode en anell d'ions ràpids de segona generació són solucions adequades per a aquests reptes.
L'"electròlit" situat entre els elèctrodes positius i negatius és un component vital de la bateria de liti, que afecta la seva estabilitat, seguretat i rendiment a diferents temperatures. La fórmula d'electròlit de conductivitat ultra alta de CATL redueix principalment la viscositat de l'electròlit.
Com sabem, la mida dels porus de les làmines d'elèctrode no només afecta la velocitat de penetració dels ions de liti sinó que també està relacionada amb la densitat d'energia. La làmina d'elèctrodes en capes múltiples de CATL està dissenyada per ser més porosa a la part superior i més densa a la part inferior.
L'autoescalfament mitjançant la commutació ràpida i freqüent del corrent polsat permet que l'elèctrode escalfe el nucli de la bateria. Com que tot el nucli s'escalfa uniformement, assegura una elevació de temperatura més ràpida. Oficialment, fins i tot a -10 graus , la bateria es pot carregar al 80% en 30 minuts, ampliant així el rang d'aplicació de la bateria de fosfat de ferro de liti, fins i tot a les regions més fredes del nord durant l'hivern.
A més de les innovacions esmentades anteriorment, CATL ha optimitzat encara més el disseny general de la bateria. Amb el disseny CTP3.0 sense bigues transversals i plaques finals, s'ha millorat la força de la connexió entre la cèl·lula de la bateria i la carcassa. Aquest disseny maximitza l'espai per cabre en més cel·les de bateries, que l'empresa denomina conjunt de paquet integrat.
Gao Huan, CTO de la divisió de cotxes de passatgers de CATL, va esmentar que la bateria de supercàrrega Shenxing ofereix una experiència de càrrega excel·lent fins i tot amb estacions sense sobrecàrrega. En comparació amb altres productes, el seu corrent de càrrega durant la càrrega ràpida és més estable, mantenint una potència constant sense degradació del 10% al 95% SOC.
En resum, la bateria Shenxing Super Charge no només representa una nova tecnologia de bateria de fosfat de ferro de liti, sinó que també redefineix el que pot ser una bateria de fosfat de ferro de liti. Amb el seu desavantatge inherent de baixa temperatura superat, el seu avantatge de cost s'ha amplificat encara més.
Per tant, la següent pregunta és, quan estarà disponible per a la compra aquesta bateria? Els funcionaris han indicat que aquesta bateria començarà la producció massiva en dues fàbriques insígnies a finals de 2023. S'espera que el primer trimestre de 2024 arribi als consumidors juntament amb la Chery Exeed Starway Era ES.
En poques paraules, aquesta tecnologia encapsula dos tipus diferents de cel·les de bateria: liti ternari i fosfat de ferro de liti, dins del mateix sistema de bateria d'energia. Depenent del liti ternari per equilibrar el rendiment a baixa temperatura i l'eficiència de càrrega del vehicle, el fosfat de ferro de liti pot satisfer millor els requisits d'ús diari i reduir els costos globals del paquet. Durant l'entrevista, vam plantejar una pregunta sobre aquest disseny híbrid: la bateria Shenxing Super Charge pot adaptar-se a aquesta configuració mixta?
En resposta a això, Gao Huan va fer un somriure astut, compartint un "indici" de la futura planificació de la línia de productes de CATL: "Qui va dir que la bateria Shenxing Super Charge ha d'estar feta de fosfat de ferro de liti? Per què no pot ser de liti ternari? O bé, versions a mida per a escenaris d'ús específics? Com el Shenxing Super Charge per a vehicles comercials? O una versió d'hivern de Shenxing?"
Per inferència, la bateria Kirin no és necessàriament exclusiva de la tecnologia de liti ternari? Potser es pot entendre així: Kirin i Shenxing seran els dos pilars tecnològics principals de CATL en els propers anys. Kirin està dirigit a models de gamma alta amb demandes d'energia de llarg abast i fortes, mentre que Shenxing se centra en combinacions de productes de gamma mitjana i baixa rendibles. Sota aquests dos sistemes, podrien sorgir diferents tipus de bateries, com ara "Kirin Lithium Iron Phosphate" o "Shenxing Ternary Lithium". L'estratègia exacta s'espera amb impaciència des de CATL.
