ככל שנתח השוק של רכבי אנרגיה חדשים גדל, חברות הרכב מתקדמות יותר בייצור סוללות. הם לא רק מפתחים סוללות משלהם אלא גם מייצרים אותן בעצמם, תוך שילוב של מגמות בתעשייה כדי להציג מוצרים חדשניים.
ב-27 ביוני השיקה Geely Auto רשמית את הדור האחרון שלה "להב קצר" סוללת ליתיום ברזל פוספט - סוללת הלהב הקצר של שנדון. בהשוואה ל"סוללות הלהב הארוך" הנוכחיות בתעשייה, סוללת הלהב הקצר של שנדון מתגאה ביתרונות משמעותיים בביצועי בטיחות, חיי מחזור, יכולת טעינה מהירה ופריקה בטמפרטורה נמוכה. סוללה זו צפויה להיות מצוידת לראשונה ב-Geely Galaxy E5, שעתידה לצאת באוגוסט.
הטרנד של סוללות להב קצר
כפי שהשם מרמז, סוללות להב קצר קצרות יותר מסוללות להב ארוכות, שהאחרון מיוצג על ידי סוללות הלהב של BYD. מבחינת פרמטרים ספציפיים, סוללת הלהב הקצר של שנדון קטנה יותר בגודלה, עם אורך של 580 מ"מ, קצרה בכ-40% מסוללות להב ארוך. צפיפות האנרגיה שלו היא 192Wh/kg, לעומת 180Wh/kg עבור סוללות להבים ארוכים. האורך הקצר יותר וצפיפות האנרגיה הגבוהה יותר של סוללת הלהב הקצר של שנדון מאפשרים ניצול נפח גבוה יותר, עיצוב מבני גמיש יותר וסידורי קיבוץ.
בשל אורכה הקצר יותר, סידור הקיבוץ של סוללת הלהב הקצר של שנדון גמיש יותר, מה שהופך אותו לתואם לסוגי רכב שונים כולל מכוניות סדאן, רכבים מסחריים, רכבי שטח ו-MPV.
מבחינה טכנית, סוללות להב ארוך משתמשות לעתים קרובות במפרידי תהליך יבש, בעוד שסוללת הלהב הקצר של שנדון משתמשת במפריד בעל ציפוי כפול בתהליך רטוב, שהוא גמיש יותר ופחות סביר להישבר בזמן פנצ'רים, עם נקבוביות נזק קטנות יותר ואזורי קצר חשמלי.
אחת מנקודות השיא של סוללת הלהב הקצר של שנדון היא יכולת הטעינה המהירה שלה. נתוני הבדיקה מראים כי עבור אותה קיבולת סוללה, זמן הטעינה מ-10% ל-80% מצב טעינה (SOC) עבור סוללות להב ארוך הוא 26 דקות, עם קצב טעינה ממוצע של 1.61C; סוללת הלהב הקצר של שנדון לוקחת רק 17 דקות ו-4 שניות, עם קצב טעינה ממוצע של 2.45C, ויצירת חום נמוכה יותר.
מבחינה פיזית, מהירות הטעינה המהירה יותר של סוללת הלהב הקצר של שנדון נובעת מפתרון בעיית ההתנגדות הפנימית הגבוהה של להבים ארוכים, שימוש בצינורות פחמן דקים וארוכים יותר ליצירת "כביש מהיר" להובלת יונים, והוספת תוספים בעלי עמידות בסרט נמוך יותר לאלקטרוליט. , מה שמקל על כניסת יוני ליתיום לאנודה, ובכך משפר משמעותית את ביצועי הטעינה המהירה.
בסביבות קרות במיוחד, לסוללת הלהב הקצר של שנדון יש גם יכולת פריקה חזקה יותר וטווח ארוך יותר בהשוואה לסוללות להב ארוכות. אפילו ב--30 מעלות, בעוד ששיעור שימור הקיבולת של סוללות להב ארוך יורד ל-78.96%, סוללת הלהב הקצר של Shendun שומרת על שיעור שימור קיבולת של 90.54%, ומבטלת את החששות מאובדן כוח משמעותי בחורף.
בנוסף, סוללת Shendun Short Blade משתמשת בחומרי קתודה מסוממים מרובי אלמנטים וחומרי אנודה של חלקיקים קטנים. בשילוב עם גודלו הקטן וההתנגדות הפנימית הנמוכה יותר, מהירות התגובה הכימית הפנימית מואטת למעשה, ומאריכה משמעותית את חיי הסוללה. חיי המחזור של סוללת הלהב הקצר של שנדון יכולים להגיע ל-3500 מחזורים, שווה ערך למרחק נסיעה בטוח של מיליון קילומטרים. עבור מכונית משפחתית טיפוסית שנוסעת 20,000 קילומטרים בשנה, המצבר יכול "לשרת" עד 50 שנה, להאריך מאוד את זמן הפרישה של המצבר ולהגדיל את הערך השיורי של מכוניות יד שנייה חשמליות טהורות.
מאפייני ביצועים אלה מצביעים על כך שסוללות להב קצר הפכו לצורת הזרמים המרכזית של סוללות חשמל עבור רכבי אנרגיה חדשים, המובילות את הדור החדש. לא רק Geely Auto, אלא גם חברת Great Wall Motor's Honeycomb Energy דוגלת בסוללות להבים קצרים.
היו"ר והמנכ"ל של Honeycomb Energy, Yang Hongxin, ציין כי המבנה של תאי להב קצר מתאים באופן טבעי למסלול הטעינה המהירה, עם יתרונות כמו אחידות טמפרטורה טובה יותר, ניצול גבוה יותר של נפח PACK ותאימות טובה יותר. לפיכך, Honeycomb Energy הציעה את אסטרטגיית הפיתוח "חשמלית של להב קצר תחום" וסוללות להבים קצרים בשימוש נרחב ב-BEV, PHEV, כלי רכב מסחריים ומקטעי אחסון אנרגיה.
איכות בטיחות "בדרגה צבאית".
בנוסף לשיפורי הביצועים, סוללת Shendun Short Blade Battery מוכיחה גם את איכות הבטיחות ה"צבאית" שלה ממספר מימדים מבחינת ההיבט הבטיחותי החשוב ביותר של סוללות חשמל.
סוללת הלהב הקצר של שנדון משתמשת במפרידים בעלי חוזק גבוה, יציבות תרמית גבוהה, עמידים בחום גבוה, אלקטרוליט יציב וצפוף יותר בעל בטיחות גבוהה ו"טכנולוגיית היתוך עצמית" שפותחה בעצמה. לאחר ניקוב התא, רדיד האלומיניום יתמזג והמפריד יתמוטט, ויוצר שכבת בידוד לחסימת קצרים, מה שמגביר מאוד את רמת הבטיחות של התא.
בתעשייה, מבחן הדקירה במחט אחת נחשבה למבחן ביצועי הבטיחות הקשה ביותר עבור סוללות חשמל, כך ש"8-ניקור המחט" ללא ספק יגדיל משמעותית את הנזק לתא, וייצור מספר נקודות נזק ב- זמן קצר, מגדיל את הסיכון לקצרים פנימיים, ועלול לגרום להשפעות תרמיות ומכאניות מורכבות יותר, מה שהופך את מבחן הבטיחות למאתגר יותר.
במבחן "8-ניקור מחט" על ידי מרכז הטכנולוגיה והמחקר של סין לרכב (CATARC), תא ה-Shendun Short Blade Battery נוקב בו-זמנית על ידי 8 מחטי פלדה בקוטר של 5 מ"מ והושאר למשך שעה אחת, ללא עישון , נדלק או מתפוצץ. בינתיים, תא ה-Shendun Short Blade Battery השיג את המעבר הראשון בעולם במבחן חדירה של כדור אמיתי של 5.8 מ"מ. כדור הרובה האוטומטי בקוטר 5.8 מ"מ ירה דרך התא במהירות של 920 מ"מ לשנייה, וגרם לנזק נפץ בקוטר פצע גדול או שווה ל-60 מ"מ, אך התא לא התלקח או התפוצץ.
מלבד בדיקת "8-needle simultaneous puncture" התא, Geely גם יזמה את הבדיקות הסדרתיות הראשונות של התעשייה על חבילת סוללות הלהב הקצר של שנדון, כולל טבילה דינמית של קורוזיה מי ים, קור קיצוני בגובה רב, תחתית בתדירות גבוהה גרידה, גלגול הדדי של 26-טון, פגיעת עמוד צד אריזה אחת וצליית להבה.
הודות לעיצוב מסגרת "Tianzegeb" המוגן בפטנט, חלל ספיגת אנרגיה, מגן תחתון סנדוויץ' משולש, אינטגרציה של סוללת CTB, בקרת סיכוני בריחת תאונות תרמית ואמצעי הגנה מרובים על בטיחות התא, חבילת הסוללות הקצרות של שנדון עברה בהצלחה את הכל. 6 מבחנים בקלות.
מחקר עצמי וייצור עצמי לאבטחה
שלא כמו חבילות הסוללות למחקר עצמי של רוב חברות הרכב, סוללת הלהב הקצר של Geely של Geely יכולה להשיג מחקר עצמי וייצור עצמי של ה-PACK והתאים.
מובן כי התאים של סוללת הלהב הקצר של Geely Shendun מיוצרים על ידי בסיס ייצור האנרגיה החדשה של Yaoning ב-Jianhu, Yancheng, וחבילות הסוללות מיוצרות ב- Guiyang Flash聚工厂 (Flash聚 Factory).
על פי מידע, Yaoning New Energy Technology Company הוקמה ביולי 2022 בהשקעה ארוכת טווח של 10.2 מיליארד יואן, והתא הראשון גולגל בהצלחה מפס הייצור ב-25 בנובמבר 2023. חברת האם שלה, Yaoning Technology, מקורה ממרכז העסקים Components של Geely Group והתרחב במהירות לתחומים רבים כמו אנרגיה חדשה וחומרים חדשים מאז הקמתה בסוף 2020. היו"ר שלה, Li Xingxing, הוא גם בעל מניות מרכזי של Geely Group.
Guiyang Flash聚 Battery Co., Ltd. הוקמה ב-26 בספטמבר 2023, עם היקף עסקי המכסה ייצור סוללות, ייצור חלקי סוללות, ייצור רכיבי חשמל אלקטרוניים, מחקר ופיתוח של טכנולוגיית אנרגיה חדשה וייצור ציוד מיוחד למכשירי מוליכים למחצה. מפת חדירת ההון המלאה מראה שהחברה נמצאת בבעלות מלאה של Zhejiang Star Innovation Auto Industry Development Co., Ltd., חברה בת בבעלות מלאה של Geely's Zhejiang Jirun Auto Co., Ltd.
באפריל השנה, מפעל Guiyang Flash הוכנס לייצור מלא, כאשר קו הייצור אימץ את מערכת ה-MES החדשה של Geely, והשיגה אוטומציה, שקיפות ודיגיטליזציה בתהליך ייצור הסוללות. היא גם מיישמת את טכנולוגיית ההחלפה המהירה ביותר בתעשייה, ומאפשרת ייצור קו-קו רב-מוצרי באמצעות עיצוב פלטפורמה מסונכרנת של מוצרים וקווי ייצור, יצירת מצב ייצור אוטומטי, גמיש ויעיל ביותר.
כדי להשיג מחקר עצמי וייצור עצמי של סוללות חשמל, Geely Auto מתכננת כבר שנים רבות. על פי סטטיסטיקה חלקית, מאז 2019, Geely השקיעה יותר מ-110 מיליארד יואן בתחום הסוללות, עם כושר ייצור מתוכנן מצטבר של סוללות של למעלה מ-300GWh. לפני שחרורו של סוללת הלהב הקצר של שנדון, Geely Auto שחררה גם את סוללת ליתיום ברזל פוספט Gold Brick, אשר צוידה לראשונה במכונית הסדאן הבינונית הראשונה של המותג Zeekr, Zeekr 007.
ההיגיון המרכזי מאחורי המאמצים הנרחבים של Geely בייצור סוללות הוא פשוט - להפחית את התלות במעלה הזרם ולהשיג בהדרגה שליטה על שרשרת האספקה. ידוע כי כמרכיב הליבה של כלי רכב חשמליים, סוללות חשמל מהוות כשליש מעלותן ומשפיעות ישירות על התחרותיות של מותגי רכב חשמליים שונים מבחינת ביצועים, בטיחות ומחיר. יו"ר קבוצת GAC, Zeng Qinghong, התלונן פעם ש"חברות הרכב עובדות כולן עבור ספקים", ויו"ר צ'אנגן רכב, Zhu Huarong, אמר גם שבעיות כמו "מחסור בשבבים" ו"סוללות יקרות" גרמו ל-Changan Auto לאבד יותר מ-600,{{3} } יחידות כושר ייצור בשנה.
ממצב ההיצע הנוכחי בשוק, מינואר עד מאי השנה, 48 חברות סוללות חשמל בשוק רכבי האנרגיה החדשים של סין השיגו התאמת רכבים, עלייה של 5 חברות מהשנה שעברה. הקיבולת המותקנת של סוללת החשמל של 3, 5 המובילות ו-10 חברות סוללות החשמל המובילות הייתה 124.8GWh, 137.3GWh ו-154.3GWh, בהתאמה, מהווים 80.6%, 88.7% ו-99.6% מסך הקיבולת המותקנת. ההספק המותקן של CATL הגיע ל-95.7GWh, המהווה 62% מהכלל, בעוד שהקיבולת המותקנת של BYD הייתה 22.9GWh, המהווה 15%.
עם ההשפעה הגוברת של "ספקי-על" כמו CATL ו-BYD, וככל שמחירי המצברים ממשיכים לעלות, התלות של חברות הרכב בהם גוברת, מה שמוביל ל"שוק המוכרים" לסוללות חשמל. יחד עם זאת, עקב בעיות באספקת הסוללות, קצב הפיתוח והמשלוח של מוצרים חדשים עבור חברות הרכב מושפע בקלות. רק השנה, חלק מהדגמים הנמכרים ביותר של Tesla ו-Li Auto הופסקו מכיוון שהם לא הצליחו לאבטח סוללות. מחקר עצמי של חברות רכב וייצור עצמי של סוללות חשמל יכול ללא ספק למזער את ההשפעה של ספקים במעלה הזרם ולהשיג יוזמה באספקה ובעלות, שהיא חיונית עבור חברות רכב עם קנה מידה גדול ומוצרים רבים.
לכן, כדי להיות ענקית רכבי אנרגיה חדשה, לא רק שחברה חייבת לפתח באופן עצמאי טכנולוגיות שלוש חשמליות משלה, אלא עליה גם לשלוט בטכנולוגיית ייצור סוללות החשמל ולהבטיח אספקת סוללות יציבה. רק אז היא תוכל לנצח ב"מלחמת נתחי השוק" בעידן של רכבי אנרגיה חדשים.
