כבר באוגוסט הכריזה CATL (Contemporary Amperex Technology Ltd.) על סוללת הליתיום ברזל פוספט הראשונה בעולם המסוגלת לטעינה מהירה של 4C וייצור המוני שניתן להרחבה - סוללת ה-Shenxing Super Charge Battery. לאחרונה, באירוע Chery Technology Day, Chery Automobile ו-CATL השיקו רשמית את שיתוף הפעולה האסטרטגי שלהם והודיעו כי סוללת ה-Shenxing Super Charge תותקן לראשונה ב-Exeed Starway Era ES. מוצר ליתיום ברזל פוספט בעל ביצועים יוצאי דופן הפך למוקד בתעשייה, ומאפיל על סוללת Kirin של CATL. למה לבחור ליתיום ברזל פוספט? עד כמה מהירה מהירות ההטענה?
● מהי סוללת ה-Shenxing Super Charge?
על פי הצהרות רשמיות, סוללת ה-Shenxing Super Charge Battery היא סוללת הליתיום ברזל פוספט הראשונה בעולם הניתנת לייצור המוני עם יכולת טעינת-על של 4C.
המונח "4C" מתייחס לקצב הטעינה של הסוללה, כלומר הזרם ביחס לקיבולת המדורגת של הסוללה. לדוגמה, אם תא סוללה 1Ah נטען בזרם 1A, אז ניתן להבין בפשטות שהסוללה תיטען במלואה תוך שעה אחת במצב זה. אם הזרם גדל ל-2A או 2C, זמן הטעינה יקטן ל-30 דקות.
ישנם מוצרי סוללה נוספים בתעשייה עם קצבי טעינה של 4C ואפילו 6C או 8C, כמו סוללת הדגל Kirin של CATL וסוללת הפניקס של Juwan Technology, ששניהם יכולים להגיע לקצבי טעינה גבוהים. עם זאת, רוב הסוללות שמגיעות ל-4C ומעלה עשויות מחומרי ליתיום טרינריים. גאו הואן, CTO של חטיבת רכב הנוסעים של CATL, ציין שמה שמייחד את סוללת ה-Shenxing Super Charge Battery הוא שהיא מגבירה את קצב הטעינה של סוללות ליתיום ברזל פוספט ל-4C.
מי שמכיר את טכנולוגיית הסוללות יודע שבהשוואה לסוללות ליתיום טרינריות, לסוללות ליתיום ברזל פוספט יש כמה חסרונות במונחים של צפיפות אנרגיה וביצועי טעינה ופריקה בטמפרטורה נמוכה. הבדל זה נובע מהשונות בפעילות החומרים הקתודיים. להשיג קצבי טעינה גבוהים עם ליתיום טרינרי בעל ביצועים טובים יותר אינו הישג מאתגר עם הטכנולוגיה הנוכחית בתעשייה. עם זאת, דחיפת פוספט ליתיום ברזל ל-4C ומעלה היא די מסקרן.
אז נשאלת השאלה: אם ל-CATL כבר יש את סוללת קירין, למה להתמיד עם ליתיום ברזל פוספט? האם העתיד של סוללות בעלות ביצועים גבוהים לא צריך להיות מוצמד לפריצות דרך טכנולוגיות בתחום הליתיום הטרינרי? יש כאן תפיסה שגויה.
במבט מעמיק יותר, אפשר היה לגלות שהמותגים והמוצרים ששלטו בטבלאות המכירות בשנים האחרונות נוטים להשתמש בסוללות ליתיום ברזל פוספט. למרות שליתיום טריני נראה יוקרתי יותר, ליתיום ברזל פוספט עשוי להיות רווחי יותר. זה שופך אור מדוע CATL משקיעה רבות בפיתוח טכנולוגיית סוללת ליתיום ברזל פוספט.
● מה הופך את שנשינג לכל כך 'קסום'?
ניתן להבין בפשטות את תהליך הטעינה של סוללות ליתיום כתהליך תחבורה. גורמי המפתח המשפיעים על מהירות הטעינה הם מהירות הניתוק וההטמעה של יוני ליתיום מהאלקטרודות ואליהן, בהתאמה. טכנולוגיית הקתודה נטו האולטרה-אלקטרונית של CATL וטכנולוגיית האנודה הטבעתית של יונים מהירים מהדור השני הם פתרונות מתאימים לאתגרים אלה.
ה"אלקטרוליט" הממוקם בין האלקטרודות החיוביות והשליליות הוא מרכיב חיוני של סוללת הליתיום, המשפיע על היציבות, הבטיחות והביצועים שלה בטמפרטורות משתנות. נוסחת האלקטרוליטים החדשה שפותחה עם מוליכות גבוהה במיוחד של CATL מפחיתה בעיקר את הצמיגות של האלקטרוליט.
כידוע, גודל הנקבוביות ביריעות האלקטרודות לא רק משפיע על מהירות החדירה של יוני ליתיום אלא קשור גם לצפיפות האנרגיה. יריעת האלקטרודות רב-הדרגתיות של CATL תוכננה להיות נקבוביות יותר בחלק העליון ודחוסה יותר בחלק התחתון.
חימום עצמי באמצעות מיתוג מהיר ותכוף של זרם פועם מאפשר לאלקטרודה לחמם את ליבת הסוללה. כאשר הליבה כולה מתחממת באופן אחיד, היא מבטיחה העלאת טמפרטורה מהירה יותר. באופן רשמי, אפילו ב--10 מעלות, ניתן לטעון את הסוללה ל-80% תוך 30 דקות, ובכך להרחיב את טווח היישום של סוללת הליתיום ברזל פוספט, אפילו באזורים צפוניים קרים יותר במהלך החורף.
בנוסף לחידושים שהוזכרו לעיל, CATL ביצעה אופטימיזציה נוספת של העיצוב הכולל של ערכת הסוללות. עם עיצוב CTP3.0 ללא קורות צולבות ופלטות קצה, חוזק החיבור בין תא הסוללה למעטפת שופר. עיצוב זה ממקסם את השטח כך שיתאים ליותר תאי סוללה, שאליהם החברה מתייחסת כהרכבת חבילה משולבת.
גאו הואן, CTO של חטיבת רכב הנוסעים של CATL, הזכיר שסוללת ה-Shenxing Super Charge Battery מספקת חווית טעינה מצוינת גם עם עמדות שאינן טעינה. בהשוואה למוצרים אחרים, זרם הטעינה שלו במהלך טעינה מהירה יציב יותר, שומר על כוח עקבי ללא דעיכה מ-10% ל-95% SOC.
לסיכום, Shenxing Super Charge Battery לא רק מייצגת טכנולוגיית סוללת ליתיום ברזל פוספט חדשה, אלא היא גם מגדירה מחדש מה יכולה להיות סוללת ליתיום ברזל פוספט. עם התגברות על החיסרון המובנה בטמפרטורה הנמוכה שלו, יתרון העלות שלו הוגבר עוד יותר.
אז, השאלה הבאה היא, מתי הסוללה המדהימה הזו תהיה זמינה לרכישה? גורמים רשמיים ציינו שסוללה זו תתחיל בייצור המוני בשני מפעלי דגל עד סוף 2023. הצפי הוא שעד הרבעון הראשון של 2024 היא תגיע לצרכנים לצד ה-Chery Exeed Starway Era ES.
במילים פשוטות, טכנולוגיה זו מכילה שני סוגים שונים של תאי סוללה - ליתיום טריני ופוספט ליתיום ברזל - בתוך אותה מערכת סוללות כוח. בהסתמך על ליתיום משולש כדי לאזן את ביצועי הרכב בטמפרטורות נמוכות ויעילות הטעינה, ליתיום ברזל פוספט יכול לעמוד טוב יותר בדרישות השימוש היומיומיות ולהפחית את עלויות החבילה הכוללות. במהלך הראיון, העלינו שאלה בנוגע לעיצוב ההיברידי הזה: האם סוללת ה-Shenxing Super Charge Battery יכולה להכיל את התצורה המעורבת הזו?
בתגובה לכך, גאו הואן חייך חיוך ערמומי, וחלק "רמז" לתכנון קו המוצרים העתידי של CATL, "מי אמר שסוללת ה-Shenxing Super Charge חייבת להיות עשויה מפוספט ליתיום ברזל? למה זה לא יכול להיות ליתיום טריני? או, גרסאות מותאמות לתרחישי שימוש ספציפיים? כמו ה-Shenxing Super Charge לרכבים מסחריים? או גרסת חורף של Shenxing?"
לפי מסקנות, האם סוללת Kirin לא בהכרח ייחודית לטכנולוגיית ליתיום משולשת? אולי אפשר להבין את זה כך: קירין ושנשינג יהיו שני עמודי התווך הטכנולוגיים העיקריים של CATL בשנים הקרובות. Kirin מכוונת לדגמים יוקרתיים עם דרישות כוח ארוכות טווח וחזקות, בעוד ש-Shenxing מתמקדת בשילובי מוצרים ממוצעים ונמוכים חסכוניים. תחת שתי המערכות הללו, סוגים שונים של סוללות עלולים להופיע, כגון "קירין ליתיום ברזל פוספט" או "ליתיום טרנרי שנקסינג". האסטרטגיה המדויקת צפויה בשקיקה מ-CATL.
