A CATL (Contemporary Amperex Technology Ltd.) már augusztusban bejelentette a világ első lítium-vas-foszfát akkumulátorát, amely képes 4C-os gyorstöltésre és méretezhető tömeggyártásra – a Shenxing Super Charge Battery. Nemrég, a Chery Technology Day rendezvényen a Chery Automobile és a CATL hivatalosan elindította stratégiai együttműködését, és bejelentette, hogy a Shenxing Super Charge Battery-t először az Exeed Starway Era ES-be telepítik. Ez a rendkívüli teljesítményű lítium-vas-foszfát termék az iparág fókuszpontjává vált, háttérbe szorítva a CATL saját Kirin akkumulátorát. Miért válassza a lítium-vas-foszfátot? Milyen gyors a feltöltési sebesség?
● Mi az a Shenxing Super Charge akkumulátor?
A hivatalos nyilatkozatok szerint a Shenxing Super Charge Battery a világ első olyan lítium-vas-foszfát akkumulátora, amely tömegesen gyártható 4C feltöltési képességgel.
A „4C” kifejezés az akkumulátor töltési sebességére utal, ami az akkumulátor névleges kapacitásához viszonyított áramerősséget jelenti. Például, ha egy 1Ah-s akkumulátorcellát 1A árammal töltenek fel, akkor egyszerűen érthető, hogy ilyen körülmények között az akkumulátor egy óra alatt teljesen feltöltődik. Ha az áramerősséget 2A vagy 2C-ra növeljük, a töltési idő 30 percre csökken.
Vannak más akkumulátortermékek is az iparágban, amelyek töltési sebessége 4C, sőt 6C vagy 8C, például a CATL zászlóshajója, a Kirin akkumulátor és a Juwan Technology Phoenix akkumulátora, amelyek mindkettő magas töltési sebességet ér el. Azonban a legtöbb 4C vagy magasabb hőmérsékletű akkumulátor háromkomponensű lítium anyagból készül. Gao Huan, a CATL személygépkocsi-osztályának műszaki igazgatója megjegyezte, hogy a Shenxing Super Charge Batteryt az különbözteti meg egymástól, hogy 4C-ra növeli a lítium-vas-foszfát akkumulátorok töltési sebességét.
Az akkumulátortechnológiában jártasak tudják, hogy a háromkomponensű lítium akkumulátorokhoz képest a lítium-vas-foszfát akkumulátoroknak van néhány hátránya az energiasűrűség és az alacsony hőmérsékletű töltési és kisütési teljesítmény tekintetében. Ez a különbség a katódanyagok aktivitásának eltéréséből adódik. Magas töltési sebesség elérése jobb teljesítményű háromkomponensű lítiummal nem jelent kihívást a jelenlegi iparági technológiával. A lítium-vas-foszfát 4 °C-ra vagy magasabb hőmérsékletre való nyomása azonban meglehetősen érdekes.
Felmerül tehát a kérdés: ha a CATL-nek már van Kirin akkumulátora, akkor miért marad a lítium-vas-foszfát mellett? A nagy teljesítményű akkumulátorok jövőjét nem a háromkomponensű lítium technológiai áttöréseihez kellene kötni? Van itt egy tévhit.
Közelebbről megvizsgálva azt találjuk, hogy az elmúlt években az eladási listákat meghatározó márkák és termékek általában lítium-vas-foszfát akkumulátorokat használnak. Bár a háromkomponensű lítium előkelőbbnek tűnik, a lítium-vas-foszfát jövedelmezőbb lehet. Ez rávilágít arra, hogy a CATL miért fektet be jelentős mértékben a lítium-vas-foszfát akkumulátor-technológia fejlesztésébe.
● Mitől olyan „varázslatos” Shenxing?
A lítium akkumulátorok töltési folyamata egyszerűen szállítási folyamatként fogható fel. A töltés sebességét befolyásoló kulcstényezők a lítium-ionok leválása, illetve az elektródákba való beágyazódási sebessége. A CATL ultraelektron hálókatód technológiája és a második generációs gyorsionos gyűrűs anód technológiája megfelelő megoldást jelent ezekre a kihívásokra.
A pozitív és negatív elektródák között elhelyezkedő "elektrolit" a lítium akkumulátor létfontosságú összetevője, amely befolyásolja annak stabilitását, biztonságát és teljesítményét változó hőmérsékleten. A CATL újonnan kifejlesztett ultra-nagy vezetőképességű elektrolit formulája elsősorban az elektrolit viszkozitását csökkenti.
Mint tudjuk, az elektródalapok pórusainak mérete nemcsak a lítium-ionok behatolási sebességét befolyásolja, hanem az energiasűrűséggel is összefügg. A CATL több gradiens rétegű elektródalapját úgy tervezték, hogy felül porózusabb, alul pedig sűrűbb legyen.
Az önmelegedés az impulzusáram gyors és gyakori váltásával lehetővé teszi az elektróda számára, hogy felmelegítse az akkumulátor magját. Mivel a teljes mag egyenletesen melegszik fel, gyorsabb hőmérséklet-emelkedést biztosít. Hivatalosan még -10 fokon is 30 perc alatt 80%-ra tölthető az akkumulátor, így a lítium-vas-foszfát akkumulátor alkalmazási köre még télen a hidegebb északi régiókban is kibővül.
A fent említett újítások mellett a CATL tovább optimalizálta az akkumulátorcsomag általános kialakítását. A kereszttartók és véglapok nélküli CTP3.{1}} kialakítással az akkumulátorcella és a héj közötti kapcsolat erőssége megnőtt. Ez a kialakítás maximalizálja a helyet, hogy több akkumulátorcella is elférjen, amit a vállalat integrált csomagszerelvényként emleget.
Gao Huan, a CATL személygépkocsi-részlegének műszaki igazgatója megemlítette, hogy a Shenxing Super Charge Battery kiváló töltési élményt nyújt még nem túltöltő állomásokkal is. Más termékekhez képest a töltőárama a gyorstöltés során stabilabb, így a folyamatos teljesítményt 10%-ról 95%-ra csökkenti csökkenés nélkül.
Összefoglalva, a Shenxing Super Charge Battery nemcsak egy új lítium-vas-foszfát akkumulátor-technológiát képvisel, hanem újradefiniálja azt is, hogy milyen is lehet egy lítium-vas-foszfát akkumulátor. A benne rejlő alacsony hőmérsékleti hátrány leküzdésével költségelőnye tovább erősödött.
Tehát a következő kérdés az, hogy mikor lesz megvásárolható ez a figyelemre méltó akkumulátor? A tisztviselők jelezték, hogy ezt az akkumulátort 2023 végére két zászlóshajó gyárban kezdik meg sorozatosan gyártani. Várhatóan 2024 első negyedévében a Chery Exeed Starway Era ES mellett a fogyasztókhoz is eljut.
Egyszerűen fogalmazva, ez a technológia két különböző típusú akkumulátorcellát – háromkomponensű lítiumot és lítium-vas-foszfátot – foglal magában ugyanazon az akkumulátor-rendszeren belül. A háromkomponensű lítiumra támaszkodva, hogy egyensúlyba hozza a jármű alacsony hőmérsékletű teljesítményét és töltési hatékonyságát, a lítium-vas-foszfát jobban megfelel a napi használati követelményeknek, és csökkenti a teljes csomagköltséget. Az interjú során feltettünk egy kérdést ezzel a hibrid kialakítással kapcsolatban: A Shenxing Super Charge Battery képes elviselni ezt a vegyes konfigurációt?
Gao Huan erre reagálva ravasz mosolyt vetett, megosztva a CATL jövőbeli termékcsalád-tervezésével kapcsolatos "tippeket": "Ki mondta, hogy a Shenxing Super Charge Battery-nek lítium-vas-foszfátból kell készülnie? Miért ne lehetne háromkomponensű lítium? Vagy egyedi felhasználási forgatókönyvekre szabott verziók? Például a Shenxing Super Charge haszonjárművekhez? Vagy a Shenxing téli változata?"
Következtetésképpen a Kirin akkumulátor nem feltétlenül egyedi a háromkomponensű lítium technológiában? Talán így is lehet érteni: a Kirin és a Shenxing lesz a CATL két fő technológiai pillére a következő években. A Kirin a nagy hatótávolságú és nagy teljesítményigényű csúcskategóriás modelleket célozza meg, míg a Shenxing a költséghatékony közepes és alsó kategóriás termékkombinációkra összpontosít. Ebben a két rendszerben különböző típusú akkumulátorok jelenhetnek meg, mint például a "Kirin Lithium Iron Phosphate" vagy a "Shenxing Ternary Lithium". A CATL türelmetlenül várja a pontos stratégiát.
