2 回のトレーニングの後、CATL は 57 秒と 3 分間のビデオ クリップと公開アカウントのツイートを利用して、キリン バッテリーの誕生を明らかにしました。
CATL が初めてキリン電池を発表したのは、2022 年の電気トラック 100 人フルフィルメントのディスカッション フォーラムでした。その後、1週間前の「雲上宜賓」のプレミアムディスカッションで再び話題になりました。
キリン電池は電池セル技術ではなく、電池システム技術です。
角型電池で構成された電池システムで、体積使用率72％以上、世界最高レベルのシステム同化性を誇ります。
三元材料電池を使用すると、キリン電池システムのエネルギー密度は 255Wh/kg に達し、自動車の電池寿命 1,000 キロメートルをすぐに達成できます。リン酸鉄リチウムを使用すると、システムの出力密度も 160Wh/kg を超えます。
まったく同じセル化学システムと同じバッテリー パック サイズの下では、キリン バッテリーの出力厚さは、ラウンド 4680 バッテリー システムより 13% 大きくなります。
ラウンド4680バッテリーシステムの後継となる可能性が最も高い製品です。
テスラがバッテリーデーに 4680 バッテリーセルを発売して以来、このバッテリーセルは実際に「人気のフライドチキン」となり、一部の中国および国際バッテリー企業は訴訟に応じた。一部の見方では、4680 はハイエンドのパワーバッテリーにとって苛立たしい利点になると考えています。
ただし、4680 バッテリー セルとそのシステムが他のさまざまな高比電源オプションを完全に圧倒するのはそれほど簡単ではありません。
地球上に完璧なバッテリーは存在しないため、どの製品やモデルもセキュリティ、価格、パフォーマンスのバランスから生まれます。
バッテリー自体の性能の向上に加え、自動車会社やトラック会社の資金と需要、バッテリー事業の生産能力はすべて、自動車会社がバッテリーを選択する際の重要な参照変数です。
現時点では、円筒型電池をグループ化する自動車会社の能力、大型の円筒型電池を製造することの難しさ、および熱放散の問題はすべて、短期的には 4680 の急速な開発に対する制約となるでしょう。
キリン電池の登場は明らかな証拠です。 4680 設計のバッテリーがバッテリー パックを世界に送り出すことは、それほど単純ではありません。パワーバッテリーの開発指示は依然として複数の技術ルートであり、それぞれが魅力的な力を示しています。
Ideal Auto の生みの親である Li Xiang 氏は、キリン電池の発売から間もなく CATL を公然と称賛し、Weibo で「また来年会いましょう」という議論を提供しました。それ以来、Avita と Nezha はさらにキリン電池で CATL と通信しました。
まず、CATL のキリン電池について理解しましょう。キリンが4680を達成したとき、どのようなトリガーになるのか見てみましょう。
キリン電池の最も重要な特性の 1 つは、電池セルが反転されていることです。
CATL は、バッテリーの配置について大騒ぎした最初の企業ではありません。少し前に、上海汽車は電池を寝かせた電池パックを発売した。 CATL の反転バッテリーパックは、間違いなく既存のバッテリーパックよりも優れたスペース利用率を持っています。水冷実用部品における両者の変更コンセプトは一致しており、いずれも電池セルの下部から中央に移動している。
CATL は水冷空調、保温材、クロスストリンガーを統合し、バッテリーパックの統合を強化します。
CATL から提供された情報から、バッテリーが逆になっていることがわかります。結局のところ、トップカバーを上向きに配置した場合、バッテリーパックはバッテリーセルを上下に配置できるスペースを残しておく必要があり、上部には制御不能な熱の排出用のスペースを残しておく必要があり、また、常時最低の領域は下部の球体に当たるのを防ぐためのスペースを残しておく必要があります。現在では、逆さまのバッテリー、制御不能になった排気、底部の円形打撃スペースが共有されており、バッテリーの面積はさらに 6% 多く残されており、ルービック キューブのバッテリーの横たわっているバッテリーよりも面積適用率が高くなります。
CATLはまた、水平ストリンガー、水冷プレート、保温パッドという当初の独立したスタイルを取り消し、それらを多機能のフレキシブルサンドイッチに直接組み込みました。内蔵のマイクロブリッジ接続ツールは、バッテリーの呼吸に合わせて自由に引き戻したり格納したりできるため、バッテリーの寿命プロセス全体にわたって信頼性が向上します。
4680 頭でっかちになってはいけません。 CATLのキリンバッテリーはここにあります。
ストレートストリンガー、水冷プレート、保温パッドが多機能弾性サンドイッチに組み込まれています。
このサンドイッチの利点はそれだけではなく、圧力構造の機能も果たします。バッテリーセルと多機能フレキシブルサンドイッチは、組み込まれたパワーデバイスを開発し、これが駆動力の構造となり、バッテリー構造の靭性を高め、耐性に影響を与えます。
CATLではバッテリー間に底部の水冷実用部品を配置することで、熱伝達面積を4倍に拡大した。この大面積冷却最新のバッテリー技術により、バッテリーの温度制御時間がオリジナルの半分に短縮され、より大きな電流とより大きな電圧の急速充電に適応します。既存のキリンバッテリーは、5 分間の急速ウォームスタートと 10 分間の 80％までの急速充電に耐えることができます。
極端な場合には、バッテリーが急速に冷却され、バッテリー間の不規則な熱伝達が妨げられ、バッテリーの異常な動作温度によって引き起こされる不可逆的な損傷を効果的に回避し、バッテリーの寿命、安全性、セキュリティを向上させることができます。
その結果、キリン電池は、より大きな電力密度の材料アップグレードへの適応に関して、化学システム全体の熱安定性と熱安全性を達成することができます。
冷却場所が大幅に増加し、自動車会社の次の 800V 電圧プラットフォーム設計の発売に合わせて効率的に調整されました。
CATL は、多数の実車やトラックのデータと AI シミュレーションを通じて、バッテリー パックのスペースを最大限に活用したと言えます。
ハイエンドの 800V システム設計の場合、正面から使用できるのは Round 4680 バッテリー システムと Kirin バッテリーのみです。しかし、どちらが優れているのか、それとも劣っているのでしょうか?
世界中で、代替品の 1 つとして丸い電池を要求している巨大企業はおそらくテスラだけでしょう。
モデルの開発とバッテリーの製造におけるテスラの自信は、販売とイノベーションに由来しています。
クリーンテクニカのデータによると、2021年のテスラの世界売上高は確実に93.5％となる。 1位は62万台のトラックで、市場シェアは14.5%.4%。世界中で非常に高い販売量と市場シェアを誇るテスラの選択は、通常、より経済的で規模効果が高く、自動車会社や電池会社が追随すべき主要なターゲットとなっています。
テスラは多数の角型電池を使用しており、その割合はますます大きくなっていますが、円形電池の道を支持する同社のブランド名は非常に広範囲に及んでいます。
テスラは円形電池の応用に経験があります。
テスラが設立された初期の頃、市場には動力用バッテリーは存在しませんでした。テスラは、最後の選択肢である電源バッテリーとして、完全に成長した 18650 円形バッテリー セルを選択しました。
それ以来、18650 の周回コースを継続して、テスラとパナソニックは 21700 個のバッテリーを作成し、18650 を変更するためにそれらを広範囲に使用しました。
テスラが 18650 バッテリーと 21700 バッテリーの監視において特別な機能を備えていることは疑いの余地がありません。しかし、数倍にパワーアップした4680を前にテスラがまだ安心しているかどうかは定かではない。
テスラの大きな円筒形チューブのオプションは、同社の現代技術の延長であり、テスラの強力な交渉力の基礎となっている。
つまり、グループ分けの技術的な度合いではテスラが有利だということだ。しかし、テスラも同様に電池の大量生産における小学校の研修生であり、電池がどのようなものを生み出すかについては依然として注意を払うことが不可欠です。
さらに、それをもう一度繰り返さなければなりません。テスラは CATL に角形電池を多数使用しており、その割合はますます大きくなっています。
テスラとは異なり、他の自動車会社にははるかに多様なオプションがありますが、それらは基本的に並行していません。
注目すべきはトヨタの選択だ。テスラ初の量産型ロードスターのモジュールはトヨタ自動車の協力を得て作られた。
しかし、トヨタが独自に選んだのは角型電池だ。ご存知のように、トヨタのバッテリーの仲間は、テスラバッテリーの大手ベンダーであり、世界をリードする丸型バッテリーであるパナソニックです。しかし、両イベントの電池事業の合弁事業であるTaixing Power Solutions Co., Ltd.が選んだイノベーションの方向性は角型電池だ。
さらに、日産、ダイムラー、ゼネラルモーターズ、日産、ルノー、ボルボなどの企業はソフトパックバッテリーを選択する傾向があります。フォルクスワーゲンは、角型電池を利用した基本的な電池方式を打ち出しました。
4680 利己的になってはいけません。 CATL の Kylin バッテリーは下にあります。
中国の自動車会社とトラック会社は角形電池の主な支持者です。結局のところ、最初の 2 つの電池会社 (寧徳、Times、そして BYD) はどちらも角型電池会社です。さらに言えば、現在スマート電気自動車部門をリードしている新しい勢力のトップである魏暁利氏や、エネルギーに依存しない新しいブランドのリーダーであるオイラー氏やアイアン氏などは、いずれも角型電池である。 2020年の中国の角型電池出荷量は80％を占めた。
世界的な情報に基づくと、2020 年には、国際電気自動車市場の 49% 以上を角形電池が占め、27.5%、8% をソフトパック電池が占めました。
現在の市場シェアから判断すると角型電池の優位性が最も高く、今後も3つのパッケージタイプが長期にわたって併存することは間違いない。しかし、中国が懸念しているのは、ソフトパック電池の市場シェアはかなり低下しており、短期的に主流になるのは確かに難しいだろう。
中国では角型電池と円型電池の戦いしかない。
理論的には、円筒形電池が最も技術的に成熟していますが、18650 や 21700 と比較すると、4680 の自動化は困難です。
この分野の観点から見ると、テスラとパナソニックは極小円筒管の分野で豊富な経験を持っているが、その経験は主に 4680 では利用できない。4680 では複数の最先端技術を同時に適用する必要があり、チェーンを 1 つ減らすだけでは確実に機能しないからである。
通常、4680 は全極耳 (無限耳) イノベーションを選択する必要があります。標準的なモノポールイヤーでは発熱点の問題を解決できず、高出力のニーズに適応できません。
まず大量生産が難しい。
一番最初の問題は、巻き取り装置の精度が非常に要求されることです。結局のところ、バッテリーセルの寸法ははるかに大きく、配置の問題はさらに大きくなります。
2番目の困難は、極耳の溶接の革新です。現在、Quanji耳の製造には、縮小および積み重ねの技術と作業アプローチがあります。削減と積み上げのアプローチは、テスラが採用したスキームです。主にアイテムを斜めにカットして巻き上げます。また、表面には大きなうねりがあり、不規則な接触によりポストイヤーの内部抵抗の一貫性がすぐに不十分になる可能性があります。なお、電解液注入時は両端が竿耳に近いため、連続注入生産ができません。
練り技術は一種の全極耳療法であり、中国企業がより多く使用している。極耳は、超音波または機械的手段によって端面に練り込まれます。ポストイヤーは作業プロセス全体を通じて金属粒子が付着しやすく、これによりバッテリーの過剰な自己放電が発生したり、さらには内部短絡が発生したりすることがあります。さらに、マッサージ後の端面は比較的緻密であるため、電解液が電池内に入りにくくなります。
これらは電池の歩留まり価格を向上させる上で必ず課題となる。
客室申込価格が割引になります。
同じ化学システムの下では、巨大な円形セルの面積適用価格は、正方形セルのそれよりもはるかに低くなります。電池事業の社長は一例を示した。同じバッテリー パックの場合、大きな円形のリン酸鉄リチウム バッテリーは 50 レベルの電力しか取り込むことができません。角型電池であれば最大80段階の電力設定が可能です。三元製品を使用する場合、通常の 532 または 622 製品を使用できますが、4680 は同じ出力を得るために高ニッケルを使用する必要があります。
高ニッケル三元系はエネルギー厚さが高いですが、熱暴走の危険性が高いことも意味します。システム防御のレベルでは、より主導権を握る必要があります。
第三に、通常の方法では熱を放散することが困難です。現在、円筒形電池は側面冷却を利用しています。円筒形バッテリーは通常、軸方向の熱伝達が最も速く、側面の熱放散も最も遅いです。 4680 個の大型バッテリーを使用すると、この特性はより明白になります。 800Vの高電圧充電では、バッテリーは短時間で多くの熱を集め、側面の熱の放散速度が遅くなります。将来的には、バッテリー寿命への影響が大きくなるでしょう。
テスラが採用した技術は、上部に水冷プレートを追加して、側面と上部の両面で冷却効果を得るというものです。
第 4 に、自動車会社が円筒形電池の組織化された最新技術を持っていないとしても、電池システムの製造を電池会社に依存する必要があります。また、範囲の影響を再現するのは困難です。
第 5 に、4680 の負極には、出力密度を高める重要性を反映するためにシリコンカーボン負極を使用する必要があります。しかしながら、シリコン−カーボン負極には同様に欠点がある。 1つは価格が高いことです。 2つ目は、副反応が多く、膨張率が高く、初期コストも削減され、放電効率もバッテリーの最高品質に影響を与えることです。 3つ目は、シリコン-カーボンの好ましくない電極が常に破損し、またシリコンの体積の調整によって再形成され、さらにリチウムイオンが大量に消費されるため、サイクル特性と電池の能力が最小限に抑えられる可能性があります。
4680 バッテリーセルは電力の太さと急速充電効率に関して優れた利点を持っていますが、セキュリティ上の障害は大きく、製造上の問題は幾何級数的に増加しています。さらに、自動車会社にとって、丸いバッテリーの回収は困難です。円形バッテリーの最新の組織化技術がすぐに利用できない場合、その費用効果を発揮するのは困難です。
グループ化された後でも、4680 バッテリーは単体の性能が優れているにもかかわらず、依然としてキリン バッテリーより劣るように見えます。 CATL が提供するデータから判断すると、円筒型 4680 システムは、キリン電池と比較して、エネルギー密度、急速充電効率、組み合わせ、熱伝導率の点でまだ少し不十分です。
4680 利己的になってはいけません。 CATLのキリンバッテリーはここにあります。
Kirin バッテリーと 4680 バッテリー システムの性能比較。
現在、電気自動車の進歩により顧客数も獲得し、普及段階に入りました。
動力用電池の需要も新たな変化を遂げています。
· 範囲は消費者の精神的な想定に達し、エネルギーの厚さはもはや主要な問題点ではありません。
・一部で課金トラブルが依然として発生しており、上位版のパワーバッテリーの迅速な課金ニーズが顕著。 ；。
・実際に保有数が増加し、火災事故が注目され、警備の比重が徐々に高まっている。 ；。
· 需要の増大が急速に進み、製品供給の安全性と供給コストの重要性がますます高まっています。
これに基づいて、さまざまな市場において、自動車やトラック会社の電源バッテリーの選択には確かにいくつかのパターンがあります。
低価格および中価格帯の設計では、リン酸鉄リチウム電池が採用され始めており、ナトリウムイオンやマンガンベースの材料電池も考慮されていますが、大型コンポーネントを使用するタイプとコンポーネントを使用しないタイプを採用しており、システムのエネルギー価格、密度、安全性の点で非常に優れています。
第二に、非常に少数のプレミアムモデル (BYD および一部の企業がこれに準拠している場合があります) も同様に、ほとんどが安全およびセキュリティ ブランドのリン酸鉄リチウム電池を使用しています。
第三に、ほとんどの高級モデルは依然として三元電池を使用しています。それでも、彼らは高ニッケルの採用を急いでいるわけではなく、むしろ中ニッケルおよび中高ニッケル製品のルートを取っています。また、エネルギーの厚さ、安全性、費用のバランスをとるために、混合三元構造とリン酸鉄リチウム構造を採用しています。
第 4 に、一部のプレミアム モデルは、バッテリー寿命の延長や軽量化のために高エネルギー密度を追求しています。ソフト パック、シリンダー、およびターナリには解決策がありますが、システム設計とセキュリティのために高い代償を払わなければなりません。
第 5 に、電気化学システムは依然として大規模に容易に使用でき、アーキテクチャ開発と製品のマイクロイノベーションが主流です。
これはすべて、CATL で開かれたバッテリー システム フレームワーク開発の道によるものです。
CATL で CTP イノベーションが開始される前、平均電池会社はセル サイズと製品システムに関してのみ出力密度を向上させていました。ただし、製品システムの調整は非常に時間がかかる手順であり、バッテリーのさまざまな居住特性を安定させるために配合を常に強化する必要があります。通常、成長するには数年、場合によっては 10 年以上の研究開発が必要です。
それにもかかわらず、CATL のバッテリー機構の構造の簡素化により、実際に革新への道が開かれました。まず、電力密度がより高いレベルに引き上げられました。セル製品を変更しないことに基づいて、フレームワークを合理化することでバッテリーパックのエネルギー厚さを大幅に向上させることができます。この問題はかなり軽減され、バッテリー エネルギーの厚さの反復速度が速くなります。
反対側の耳は、機械的または超音波手段によって端面にマッサージされます。ポールイヤーは混練手順全体を通じて金属片の影響を受けやすく、これによりバッテリーの過剰な自己放電や内部回路のショートが発生します。加工後の端面は比較的緻密で、電解液が電池内部に入り込みにくくなっています。
同じ化学システムの下では、大きな円形セルの室内使用価格は、正方形セルよりも大幅に削減されます。電池事業の担当者が事例を提供してくれた。同じバッテリー パックの場合、大きな円形のリン酸鉄リチウム バッテリーを 50 度の電気エネルギーに置くことができます。角型電池であれば80段階の電力まで搭載可能です。三元材料も使用する場合は、一般的な 532 または 622 材料を利用できます。ただし、4680 はほぼ同じ出力を得るために高ニッケルを使用する必要があります。
