Con l'aumento della quota di mercato dei veicoli a nuova energia, le case automobilistiche stanno facendo ulteriori progressi nella produzione di batterie. Non solo sviluppano le proprie batterie, ma le producono anche internamente, combinando le tendenze del settore per introdurre prodotti innovativi.
Il 27 giugno, Geely Auto ha lanciato ufficialmente la sua ultima generazione di batterie al litio ferro fosfato "short blade": la Shendun Short Blade Battery. Rispetto alle attuali "batterie long blade" del settore, la Shendun Short Blade Battery vanta notevoli vantaggi in termini di prestazioni di sicurezza, ciclo di vita, capacità di ricarica rapida e scarica a bassa temperatura. Si prevede che questa batteria verrà installata per la prima volta sulla Geely Galaxy E5, la cui uscita è prevista per agosto.
La tendenza delle batterie a lama corta
Come suggerisce il nome, le batterie a lama corta sono più corte delle batterie a lama lunga, quest'ultime rappresentate dalle batterie a lama BYD. In termini di parametri specifici, la batteria a lama corta Shendun è più piccola, con una lunghezza di 580 mm, circa il 40% più corta delle batterie a lama lunga. La sua densità energetica è di 192 Wh/kg, rispetto ai 180 Wh/kg delle batterie a lama lunga. La lunghezza più corta e la maggiore densità energetica della batteria a lama corta Shendun consentono un utilizzo del volume maggiore, una progettazione strutturale più flessibile e disposizioni di raggruppamento.
Grazie alla sua lunghezza ridotta, la disposizione di raggruppamento della batteria Shendun Short Blade è più flessibile, rendendola compatibile con vari tipi di veicoli, tra cui berline, veicoli commerciali, SUV e monovolume.
Dal punto di vista tecnico, le batterie a lama lunga utilizzano spesso separatori con processo a secco, mentre la batteria a lama corta Shendun utilizza un separatore a doppio rivestimento con processo a umido, che è più flessibile e ha meno probabilità di rompersi in caso di forature, con pori di danneggiamento e aree di cortocircuito più piccole.
Uno dei punti salienti della batteria Shendun Short Blade è la sua capacità di ricarica rapida. I dati dei test mostrano che per la stessa capacità della batteria, il tempo di ricarica dal 10% all'80% dello stato di carica (SOC) per le batterie long blade è di 26 minuti, con una velocità di ricarica media di 1,61 °C; la batteria Shendun Short Blade impiega solo 17 minuti e 4 secondi, con una velocità di ricarica media di 2,45 °C e una minore generazione di calore.
Dal punto di vista fisico, la maggiore velocità di carica della batteria Shendun Short Blade è dovuta alla risoluzione del problema dell'elevata resistenza interna delle lame lunghe, all'utilizzo di nanotubi di carbonio più sottili e lunghi per creare un'"autostrada" per il trasporto degli ioni e all'aggiunta di additivi con minore resistenza della pellicola all'elettrolita, facilitando l'ingresso degli ioni di litio nell'anodo, migliorando così significativamente le prestazioni di carica rapida.
In ambienti estremamente freddi, la batteria Shendun Short Blade ha anche una maggiore capacità di scarica e una maggiore autonomia rispetto alle batterie long blade. Anche a -30 gradi, mentre il tasso di ritenzione della capacità delle batterie long blade scende al 78,96%, la batteria Shendun Short Blade mantiene un tasso di ritenzione della capacità del 90,54%, eliminando le preoccupazioni di una significativa perdita di potenza in inverno.
Inoltre, la batteria Shendun Short Blade utilizza materiali catodici drogati multi-elemento e materiali anodici a piccole particelle. In combinazione con le sue dimensioni più piccole e la minore resistenza interna, la velocità di reazione chimica interna viene effettivamente rallentata, prolungando significativamente la durata della batteria. La durata del ciclo della batteria Shendun Short Blade può raggiungere i 3500 cicli, equivalenti a una distanza di guida sicura di 1 milione di chilometri. Per una tipica auto di famiglia che percorre 20,000 chilometri all'anno, la batteria può "servire" fino a 50 anni, prolungando notevolmente il tempo di pensionamento della batteria e aumentando il valore residuo delle auto di seconda mano puramente elettriche.
Queste caratteristiche prestazionali indicano che le batterie a lama corta sono diventate la forma principale di batterie di potenza per i veicoli a nuova energia, guidando la nuova generazione. Non solo Geely Auto, ma anche Honeycomb Energy della Great Wall Motor sostiene le batterie a lama corta.
Il presidente e CEO di Honeycomb Energy, Yang Hongxin, ha sottolineato che la struttura delle celle a lama corta si adatta naturalmente al percorso di ricarica rapida, con vantaggi quali una migliore uniformità della temperatura, un maggiore utilizzo del volume PACK e una migliore compatibilità. Pertanto, Honeycomb Energy ha proposto la strategia di sviluppo "electric full domain short blade" e ha ampiamente applicato le batterie a lama corta nei segmenti BEV, PHEV, veicoli commerciali e accumulo di energia.
Qualità di sicurezza di "livello militare"
Oltre ai miglioramenti delle prestazioni, la batteria Shendun Short Blade dimostra anche la sua qualità di sicurezza di "livello militare" sotto molteplici aspetti, per quanto riguarda l'aspetto di sicurezza più importante delle batterie di potenza.
La batteria Shendun Short Blade utilizza separatori ad alta resistenza, elevata stabilità termica e alta resistenza al calore, elettrolita ad alta sicurezza più stabile e denso e "tecnologia di autofusione" sviluppata autonomamente. Una volta perforata la cella, il foglio di alluminio si fonderà e il separatore collasserà, formando uno strato isolante per bloccare i cortocircuiti, migliorando notevolmente il livello di sicurezza della cella.
Nel settore, il test di perforazione con un singolo ago è stato considerato il test di sicurezza più difficile per le batterie elettriche, quindi la "8-perforazione con ago" aumenterà senza dubbio in modo significativo i danni alla cella, creando più punti di danno in poco tempo, aumentando il rischio di cortocircuiti interni e causando potenzialmente effetti termici e meccanici più complessi, rendendo il test di sicurezza più impegnativo.
Nel test "8-needle puncture" condotto dal China Automotive Technology and Research Center (CATARC), la cella della batteria Shendun Short Blade è stata perforata simultaneamente da 8 aghi in acciaio con un diametro di 5 mm e lasciata per 1 ora, senza fumare, accendersi o esplodere. Nel frattempo, la cella della batteria Shendun Short Blade ha ottenuto il primo passaggio al mondo nel test di penetrazione con proiettile reale da 5,8 mm. Il proiettile del fucile automatico da 5,8 mm ha attraversato la cella a una velocità di 920 m/s, causando danni esplosivi con un diametro della ferita maggiore o uguale a 60 mm, ma la cella non si è accesa o è esplosa.
Oltre al test di "perforazione simultanea dell'ago" della cella, Geely ha anche avviato i primi test seriali "devil" del settore sul pacco batteria Shendun Short Blade, tra cui immersione dinamica in acqua di mare, freddo estremo ad altitudini elevate, raschiatura del fondo ad alta frequenza, rotolamento alternativo di {2}} tonnellate, impatto del montante laterale del pacco singolo e grigliatura a fiamma.
Grazie al design brevettato del telaio "Tianzigeb", alla cavità di assorbimento dell'energia, alla protezione inferiore a sandwich a triplo strato, all'integrazione tra corpo e batteria CTB, al controllo del rischio di fuga termica accidentale e alle misure di protezione di sicurezza delle celle multiple, il pacco batteria Shendun Short Blade ha superato con successo tutti e 6 i test con facilità.
Auto-ricerca e auto-produzione per la sicurezza
A differenza della maggior parte dei pacchi batteria auto-ricercati delle case automobilistiche, la batteria Shendun Short Blade di Geely è in grado di auto-ricercare e auto-produrre sia il PACCO che le celle.
Si ritiene che le celle della batteria Geely Shendun Short Blade siano prodotte dalla base produttiva di Yaoning New Energy a Jianhu, Yancheng, mentre i pacchi batteria sono prodotti presso la fabbrica Flash聚工厂 (Flash聚) di Guiyang.
Secondo le informazioni, la Yaoning New Energy Technology Company è stata fondata nel luglio 2022 con un investimento a lungo termine di 10,2 miliardi di yuan e la prima cella è uscita con successo dalla linea di produzione il 25 novembre 2023. La sua società madre, Yaoning Technology, ha avuto origine dal Components Business Center del Geely Group e si è rapidamente espansa in molteplici settori come la nuova energia e i nuovi materiali dalla sua fondazione alla fine del 2020. Il suo presidente, Li Xingxing, è anche un importante azionista del Geely Group.
Guiyang Flash聚 Battery Co., Ltd. è stata fondata il 26 settembre 2023, con un ambito di attività che comprende la produzione di batterie, la produzione di componenti per batterie, la produzione di componenti elettronici di potenza, la ricerca e lo sviluppo di nuove tecnologie energetiche e la produzione di apparecchiature specializzate per dispositivi semiconduttori. La mappa completa della penetrazione azionaria mostra che la società è interamente di proprietà di Zhejiang Star Innovation Auto Industry Development Co., Ltd., una sussidiaria interamente di proprietà di Zhejiang Jirun Auto Co., Ltd. di Geely.
Ad aprile di quest'anno, la fabbrica Guiyang Flash聚 è stata messa completamente in produzione, con la linea di produzione che ha adottato il sistema MES di recente sviluppo di Geely, ottenendo automazione, trasparenza e digitalizzazione nel processo di produzione delle batterie. Applica inoltre la tecnologia di cambio più rapida del settore, consentendo la produzione di co-line multi-prodotto tramite la progettazione di piattaforme sincronizzate di prodotti e linee di produzione, creando una modalità di produzione automatizzata, flessibile e altamente efficiente.
Per raggiungere l'auto-ricerca e l'auto-produzione di batterie di potenza, Geely Auto ha pianificato per molti anni. Secondo statistiche incomplete, dal 2019, Geely ha investito più di 110 miliardi di yuan nel campo delle batterie, con una capacità di produzione di batterie pianificata cumulativa di oltre 300 GWh. Prima del rilascio della Shendun Short Blade Battery, Geely Auto ha anche rilasciato la batteria Gold Brick al litio ferro fosfato, che è stata equipaggiata per la prima volta sulla prima berlina di medie dimensioni del marchio Zeekr, la Zeekr 007.
La logica di base dietro gli sforzi estesi di Geely nella produzione di batterie è semplice: ridurre la dipendenza da upstream e acquisire gradualmente il controllo sulla catena di fornitura. È noto che, in quanto componente principale dei veicoli elettrici, le batterie di alimentazione rappresentano circa un terzo del loro costo e influenzano direttamente la competitività di vari marchi di veicoli elettrici in termini di prestazioni, sicurezza e prezzo. Il presidente del gruppo GAC Zeng Qinghong una volta si è lamentato del fatto che "le case automobilistiche lavorano tutte per i fornitori", e anche il presidente di Changan Auto Zhu Huarong ha affermato che problemi come "carenza di chip" e "batterie costose" hanno causato a Changan Auto la perdita di oltre 600,000 unità di capacità produttiva in un anno.
Dall'attuale situazione dell'offerta di mercato, da gennaio a maggio di quest'anno, 48 aziende di batterie elettriche nel mercato cinese dei veicoli a nuova energia hanno raggiunto il livello di corrispondenza dei veicoli, con un aumento di 5 aziende rispetto all'anno scorso. La capacità installata delle batterie elettriche delle prime 3, prime 5 e prime 10 aziende di batterie elettriche è stata rispettivamente di 124,8 GWh, 137,3 GWh e 154,3 GWh, pari all'80,6%, all'88,7% e al 99,6% della capacità installata totale. La capacità installata di CATL ha raggiunto i 95,7 GWh, pari al 62% del totale, mentre la capacità installata di BYD è stata di 22,9 GWh, pari al 15%.
Con la crescente influenza di "super fornitori" come CATL e BYD, e con il continuo aumento dei prezzi delle batterie, la dipendenza delle case automobilistiche da loro aumenta, portando a un "mercato dei venditori" per le batterie di potenza. Allo stesso tempo, a causa dei problemi di fornitura delle batterie di potenza, il ritmo di sviluppo e consegna di nuovi prodotti per le case automobilistiche è facilmente influenzato. Proprio quest'anno, alcuni dei modelli più venduti di Tesla e Li Auto sono stati interrotti perché non erano in grado di garantire le batterie. L'auto-ricerca e l'auto-produzione di batterie di potenza da parte delle case automobilistiche possono senza dubbio ridurre al minimo l'impatto dei fornitori a monte e ottenere l'iniziativa in termini di fornitura e costi, il che è fondamentale per le case automobilistiche con grandi dimensioni e numerosi prodotti.
Pertanto, per essere un gigante dei veicoli a nuova energia, non solo un'azienda deve sviluppare autonomamente le proprie tecnologie tri-elettriche, ma deve anche padroneggiare la tecnologia di produzione delle batterie di potenza e garantire una fornitura stabile delle batterie. Solo allora potrà vincere la "guerra delle quote di mercato" nell'era dei veicoli a nuova energia.
