Juba augustis kuulutas CATL (Contemporary Amperex Technology Ltd.) välja maailma esimese liitiumraudfosfaataku, mis on võimeline 4C kiirlaadimiseks ja skaleeritavaks masstootmiseks – Shenxing Super Charge Battery. Hiljuti Chery Technology Day üritusel alustasid Chery Automobile ja CATL ametlikult oma strateegilist koostööd ja teatasid, et Shenxing Super Charge Battery paigaldatakse esmakordselt Exeed Starway Era ES-i. See erakordse jõudlusega liitiumraudfosfaattoode on muutunud tööstuse keskpunktiks, jättes varju CATL-i enda Kirini aku. Miks valida liitiumraudfosfaat? Kui kiire on ülelaadimise kiirus?
● Mis on Shenxingi superlaadimisaku?
Ametlike avalduste kohaselt on Shenxing Super Charge Battery maailma esimene liitiumraudfosfaadi aku, mida saab masstootma 4C ülelaadimisvõimega.
Mõiste "4C" viitab aku laadimiskiirusele, mis tähendab voolutugevust aku nimimahtuvuse suhtes. Näiteks kui 1Ah akuelementi laetakse 1A vooluga, siis võib lihtsalt aru saada, et sellisel tingimusel laetakse aku täis tunniga. Kui voolu suurendatakse 2A või 2C-ni, väheneb laadimisaeg 30 minutini.
Tööstuses on ka teisi akutooteid, mille laadimiskiirus on 4C ja isegi 6C või 8C, näiteks CATL-i lipulaev Kirin aku ja Juwan Technology Phoenixi aku, mis mõlemad suudavad saavutada kõrge laadimiskiiruse. Kuid enamik akusid, mille temperatuur ulatub 4C või kõrgemale, on valmistatud kolmekomponentsetest liitiummaterjalidest. CATLi sõiduautode osakonna tehnikajuht Gao Huan märkis, et Shenxingi superlaadimisaku eristab see, et see tõstab liitiumraudfosfaatakude laadimiskiirust 4 °C-ni.
Akutehnoloogiaga tuttavad teavad, et võrreldes kolmekomponentsete liitiumakudega on liitiumraudfosfaatakudel energiatiheduse ning madala temperatuuriga laadimise ja tühjenemise osas mõningaid puudusi. See erinevus tuleneb katoodmaterjalide aktiivsuse erinevusest. Kõrge laadimiskiiruse saavutamine parema jõudlusega kolmekomponentse liitiumiga ei ole praeguse tööstustehnoloogia jaoks keeruline saavutus. Liitiumraudfosfaadi tõstmine 4C või kõrgemale on aga üsna intrigeeriv.
Seega tekib küsimus: kui CATL-il on juba Kirini aku, siis miks jätkata liitiumraudfosfaadiga? Kas suure jõudlusega akude tulevik ei peaks olema seotud kolmekomponentse liitiumi tehnoloogiliste läbimurdega? Siin on eksiarvamus.
Lähemal uurimisel võib avastada, et viimastel aastatel müügiedetabelites domineerinud kaubamärgid ja tooted kasutavad pigem liitiumraudfosfaatpatareisid. Kuigi kolmekomponentne liitium tundub kallim, võib liitiumraudfosfaat olla tulusam. See heidab valgust, miks CATL investeerib palju liitiumraudfosfaatpatareide tehnoloogia arendamisse.
● Mis teeb Shenxingi nii maagiliseks?
Liitiumakude laadimisprotsessi võib mõista lihtsalt transpordiprotsessina. Laadimiskiirust mõjutavad peamised tegurid on liitiumioonide eraldumise ja kinnitumise kiirus vastavalt elektroodidelt ja elektroodidele. CATL-i ultra-elektronvõrkkatoodi tehnoloogia ja teise põlvkonna kiire ioonrõnga anooditehnoloogia on nendele väljakutsetele sobivad lahendused.
Positiivse ja negatiivse elektroodi vahel asuv "elektrolüüt" on liitiumaku oluline komponent, mis mõjutab selle stabiilsust, ohutust ja jõudlust erinevatel temperatuuridel. CATL-i äsja väljatöötatud ülikõrge juhtivusega elektrolüüdi valem vähendab peamiselt elektrolüüdi viskoossust.
Nagu me teame, ei mõjuta elektroodilehtede pooride suurus mitte ainult liitiumioonide läbitungimiskiirust, vaid on seotud ka energiatihedusega. CATL-i mitme gradiendiga kihiline elektroodileht on konstrueeritud nii, et see oleks ülaosas poorsem ja alt tihedam.
Isekuumenemine impulssvoolu kiire ja sagedase ümberlülitamise kaudu võimaldab elektroodil aku südamikku soojendada. Kuna kogu südamik soojeneb ühtlaselt, tagab see kiirema temperatuuri tõusu. Ametlikult saab isegi -10 kraadi juures akut laadida 80%-ni 30 minutiga, laiendades seega liitiumraudfosfaataku kasutusala isegi talvel külmemates põhjapiirkondades.
Lisaks eelmainitud uuendustele on CATL veelgi optimeerinud akupaketi üldist disaini. CTP3.{1}} disainiga ilma risttalade ja otsaplaatideta on akuelemendi ja kesta vahelise ühenduse tugevus paranenud. See disain maksimeerib ruumi, et mahutada rohkem akuelemente, mida ettevõte nimetab integreeritud komplekti.
CATLi sõiduautode osakonna CTO Gao Huan mainis, et Shenxingi superlaadimisaku pakub suurepärast laadimiskogemust isegi mitteülelaadimisjaamadega. Võrreldes teiste toodetega on selle laadimisvool kiirlaadimise ajal stabiilsem, säilitades ühtlase võimsuse ilma lagunemiseta vahemikus 10% kuni 95% SOC.
Kokkuvõtteks võib öelda, et Shenxing Super Charge Battery ei esinda mitte ainult uut liitiumraudfosfaadi aku tehnoloogiat, vaid määratleb uuesti ka liitiumraudfosfaadi aku. Selle loomupärase madala temperatuuriga seotud puuduse kõrvaldamisega on selle kulueelis veelgi võimendatud.
Niisiis, järgmine küsimus on, millal seda tähelepanuväärset akut saab osta? Ametnikud on teatanud, et selle aku masstootmist alustatakse kahes lipulaevatehases 2023. aasta lõpuks. Eeldatavasti jõuab see tarbijateni 2024. aasta esimeses kvartalis koos Chery Exeed Starway Era ES-iga.
Lihtsamalt öeldes kapseldab see tehnoloogia kahte erinevat tüüpi akuelemente – kolmekomponentset liitium- ja liitiumraudfosfaati – samasse akusüsteemi. Toetudes kolmekomponentsele liitiumile, et tasakaalustada sõiduki jõudlust madalatel temperatuuridel ja laadimistõhusust, suudab liitiumraudfosfaat paremini vastata igapäevastele kasutusnõuetele ja vähendada paketi üldkulusid. Intervjuu ajal esitasime selle hübriiddisaini kohta küsimuse: kas Shenxing Super Charge Battery suudab seda segakonfiguratsiooni mahutada?
Sellele vastates naeratas Gao Huan kavalalt, jagades "vihjet" CATL-i tulevase tootesarja planeerimise kohta: "Kes ütles, et Shenxing Super Charge Battery peab olema valmistatud liitiumraudfosfaadist? Miks ei võiks see olla kolmekomponentne liitium? Või konkreetsete kasutusstsenaariumide jaoks kohandatud versioonid? Näiteks Shenxing Super Charge tarbesõidukitele? Või Shenxingi talveversioon?"
Järeldades, kas Kirini aku pole ka tingimata ainulaadne kolmekomponendilise liitiumtehnoloogia jaoks? Võib-olla saab seda mõista nii: Kirin ja Shenxing on CATL-i kaks peamist tehnoloogilist tugisammast lähiaastatel. Kirin on suunatud kõrgekvaliteedilistele mudelitele, millel on pika ulatusega ja suur võimsusvajadus, samas kui Shenxing keskendub kulutõhusatele keskmise ja madala hinnaga tootekombinatsioonidele. Nende kahe süsteemi korral võivad tekkida erinevat tüüpi patareid, näiteks "Kirin Lithium Iron Phosphate" või "Shenxing Ternary Lithium". CATL-ilt oodatakse pikisilmi täpset strateegiat.
