2번의 운동 후 CATL은 57초, 3분 분량의 동영상 클립과 공개 계정 트윗을 활용해 기린 배터리의 탄생을 공개했습니다.
CATL이 처음으로 Kirin 배터리를 선보인 것은 2022년 전기 트럭 100인 충족 토론 포럼이었습니다. 이후 일주일 전 '윤상 이빈' 프리미엄 토론회에서 다시 한번 거론됐다.
기린배터리는 배터리 셀 기술이 아닌 배터리 시스템 기술입니다.
각형 배터리로 구성된 배터리 시스템으로 체적 적용률이 72% 이상이며, 시스템 동화율도 세계 최고 수준입니다.
삼원재료 배터리를 사용할 경우 Kirin 배터리 시스템의 에너지 밀도는 255Wh/kg에 도달할 수 있으며, 이는 자동차 배터리 수명 1000km를 빠르게 달성할 수 있습니다. 인산철리튬을 사용하면 시스템의 전력 밀도도 160Wh/kg을 넘습니다.
동일한 셀 화학 시스템과 동일한 배터리 팩 크기에서 Kirin 배터리의 전력 두께는 원형 4680 배터리 시스템보다 13% 더 큽니다.
라운드 4680 배터리 시스템을 탑재할 가능성이 가장 높은 제품입니다.
테슬라가 배터리 데이에 4680 배터리 셀을 출시한 이후 이 배터리 셀은 실제로 '인기 후라이드 치킨'이 됐으며, 일부 중국 및 해외 배터리 업체들이 이에 동참했다. 일부 관점에서는 4680이 고급 전원 배터리에서 실망스러운 이점이 될 것이라고 믿습니다.
그러나 4680 배터리 셀과 그 시스템이 다른 다양한 고사양 전력 옵션을 완전히 압도하는 것은 그리 쉽지 않습니다.
지구상에 완벽한 배터리는 없기 때문에 모든 제품이나 모델은 보안, 가격, 성능의 균형을 통해 탄생합니다.
배터리 자체의 성능 향상 외에도 완성차와 트럭 업체의 보유량과 수요, 배터리 사업의 생산 능력 등은 모두 자동차 업체가 배터리를 선택하는 중요한 참고 변수다.
현재 자동차 회사의 원통형 배터리 그룹화 능력, 대형 원통형 배터리 제작의 어려움, 발열 문제 등이 모두 단기적으로 4680의 급속한 발전에 제약이 될 것이다.
기린전지의 등장은 분명한 증거다. 4680 디자인 배터리가 배터리 팩을 세상에 내놓고 싶다는 것은 그리 간단한 일이 아닙니다. 동력 배터리의 개발 지침은 여전히 다중 기술 경로이며 각각 매혹적인 힘을 보여줍니다.
아이디얼 오토(Ideal Auto)의 창시자인 리샹(Li Xiang)은 기린 배터리 출시 직후 CATL에 공개적으로 박수를 보내며 웨이보에 대해 “내년에 만나요”라는 토론회를 열었다. 그 이후로 Avita와 Nezha는 Kirin 배터리에 대해 CATL과 추가로 통신했습니다.
먼저 CATL의 기린 배터리에 대해 알아봅시다. 기린이 4680에 도달했을 때 어떤 종류의 트리거가 발생하는지 살펴보겠습니다.
기린 배터리의 가장 중요한 특징 중 하나는 배터리 셀이 거꾸로 되어 있다는 것입니다.
CATL은 배터리 배치에 대해 소란을 피우는 최초의 회사가 아닙니다. 얼마 전 SAIC에서는 배터리가 들어있는 배터리 팩을 출시했습니다. CATL의 거꾸로 된 배터리 크램은 기존 배터리 팩보다 공간 적용률이 더 높다는 점은 의심할 여지가 없습니다. 수냉식 실용 부품에 대한 두 가지 변경 개념이 일치하며 모두 배터리 셀 하단에서 중앙으로 이동했습니다.
CATL 통합 워터 에어컨, 보온 단열재, 크로스 스트링거로 배터리 팩의 통합을 강화합니다.
CATL이 제공한 정보를 보면 배터리가 반전된 것을 알 수 있습니다. 결국, 상단 커버를 위쪽으로 배치할 때 배터리 팩은 배터리 셀을 위아래로 배치할 수 있는 공간을 남겨야 하고, 상단 부분은 통제할 수 없는 온기를 배출할 수 있는 공간을 남겨야 하며, 또한 역대 최저치는 하단 구체가 부딪히는 것을 방지할 공간을 남겨두어야 합니다. 요즘은 뒤집어진 배터리, 제어할 수 없는 배기 장치 및 하단 원형 타격 공간을 공유하여 배터리에 6% 더 많은 영역을 남겨두고 있으며 이는 루빅스 큐브 배터리의 누워 있는 배터리보다 더 큰 영역 적용률을 가지고 있습니다.
CATL은 또한 수평 스트링거, 수냉식 플레이트 및 단열 패드의 초기 독립 스타일을 취소하고 이를 다기능 유연한 샌드위치에 바로 통합했습니다. 내장된 마이크로 브리지 연결 도구는 배터리 호흡에 따라 자유롭게 당겼다가 들어갈 수 있어 수명 과정 전반에 걸쳐 배터리의 신뢰성을 높일 수 있습니다.
4680 너무 큰 소리 내지 마세요. CATL의 Kylin 배터리가 여기에 있습니다.
직선 스트링거, 수냉식 플레이트 및 단열 패드가 다기능 탄성 샌드위치에 바로 통합됩니다.
이 샌드위치의 장점은 그뿐만 아니라 압력 구조의 기능도 수행합니다. 배터리 셀과 다기능 유연한 샌드위치는 통합된 전력 장치를 개발하여 주행에 대한 힘 구조가 되어 배터리 구조의 인성을 향상시키고 저항에 영향을 줍니다.
CATL에서는 하단 수냉식 실용 부품을 배터리 사이에 넣어 보온 면적을 4배 늘렸다. 이 대면적 냉각 현대식 배터리 기술은 배터리의 온도 제어 시간을 원래 온도의 절반으로 줄여 더 큰 전류와 더 높은 전압의 빠른 충전에 적응합니다. 기존 기린 배터리는 5분간 빠른 웜 스타트, 10분간 80% 급속 충전이 가능하다.
극단적인 경우 배터리는 빠르게 냉각되어 배터리 간의 불규칙한 열 전달을 성공적으로 차단하고, 배터리의 비정상적인 작동 온도로 인해 발생하는 돌이킬 수 없는 손상을 효과적으로 방지하며, 배터리의 수명, 안전성 및 보안을 성공적으로 향상시킬 수 있습니다.
결과적으로 Kirin 배터리는 전체 화학 시스템의 열 안정성과 열 안전성을 달성할 수 있으므로 더 높은 전력 밀도 재료 업그레이드에 적응할 수 있습니다.
냉각 위치가 대폭 늘어났으며 이는 자동차 회사의 다음 800V 전압 플랫폼 설계 출시에 맞춰 효율적으로 조정되었습니다.
CATL은 수많은 실제 차량과 트럭 데이터는 물론 AI 시뮬레이션을 통해 배터리 팩의 공간을 최대한 꽉 채웠다고 할 수 있다.
고급 800V 시스템 설계의 경우 원형 4680 배터리 시스템과 Kirin 배터리만 정면으로 활용할 수 있습니다. 그러나 둘 중 어느 것이 더 좋거나 더 나쁠까요?
전 세계적으로 Tesla는 대안 중 하나로 원형 배터리를 요구하는 거대 기업일 가능성이 높습니다.
모델 개발과 배터리 제작에 대한 Tesla의 자신감은 판매와 혁신에서 비롯됩니다.
CleanTechnica 데이터에 따르면 2021년 Tesla의 전 세계 판매량은 확실히 93.5%가 될 것입니다. 62만 대의 트럭이 14.5%.4%의 시장 점유율로 1위를 차지했습니다. 전 세계적으로 매우 높은 판매량과 시장 점유율을 지닌 Tesla의 선택은 일반적으로 더 경제적이고 규모면에서 효과적이므로 자동차 회사와 배터리 회사가 따라야 할 주요 목표가 됩니다.
테슬라는 그동안 수많은 각형 배터리를 사용해 그 비중이 점점 커지고 있지만, 원형 배터리 행보를 지지하는 브랜드 이름은 꽤 광범위하다.
Tesla는 원형 배터리 적용 경험이 있습니다.
Tesla가 설립된 초창기에는 시장에 전원 배터리가 없었습니다. Tesla는 마지막 옵션 선택인 전원 배터리로 완전히 성장한 18650 원형 배터리 셀을 선택했습니다.
이후 18650의 라운드 코스를 이어가며 Tesla와 Panasonic은 21700 배터리를 제작하고 이를 광범위하게 사용하여 18650을 변경했습니다.
Tesla가 18650 및 21700 배터리를 모니터링하는 데 특별한 기능을 가지고 있다는 것은 논쟁의 여지가 없습니다. 하지만 몇 배로 위력이 높아진 4680을 마주한 테슬라가 여전히 안심할 수 있을지는 미지수다.
Tesla의 대형 원통형 튜브 옵션은 현대 기술의 확장이며 강력한 협상력의 기반을 갖추고 있습니다.
즉, 그룹화의 기술적 수준에서 Tesla가 이점을 가지고 있다는 것입니다. 하지만 테슬라 역시 배터리 대량생산에 있어 초등학교 수련생이기 때문에 배터리가 어떤 결과를 만들어낼 수 있는지에 대해서는 여전히 주의가 필요하다.
게다가 우리는 이를 다시 한 번 반복해야 합니다. 테슬라는 CATL에 각형 배터리를 대거 사용했고, 그 비중은 점점 커지고 있다.
Tesla와 달리 다른 자동차 회사에는 훨씬 더 다양한 옵션이 있지만 기본적으로 평행하지 않습니다.
주목할 만한 점은 Toyota의 선택입니다. Tesla 최초의 대량 생산 로드스터의 모듈은 Toyota Motor의 도움으로 제작되었습니다.
그러나 Toyota가 자체적으로 선택한 지침은 사각형 배터리입니다. 아시다시피 Toyota 배터리의 동반자는 Tesla 배터리의 주요 공급 업체이자 세계 최고의 원형 배터리 인 Panasonic입니다. 그러나 두 행사의 합작 배터리 사업체인 Taixing Power Solutions Co., Ltd.가 선택한 혁신 방향은 각형 배터리입니다.
또한 Nissan, Daimler, General Motors, Nissan, Renault 및 Volvo와 같은 기업은 소프트 팩 배터리를 선택하는 경향이 있습니다. 폭스바겐은 각형 배터리를 활용한 기본 배터리 방식을 선보였다.
4680 자기중심적이지 마십시오. CATL의 Kylin 배터리는 아래와 같습니다.
중국의 자동차와 트럭 회사는 각형 배터리의 주요 추종자입니다. 결국 최초의 두 배터리 회사인 Ningde, Times 및 BYD는 모두 각형 배터리 회사입니다. 강화된 부분에서는 현재 스마트 전기자동차 분야를 선도하는 신세력의 수장인 웨이 샤오리(Wei Xiaoli)와 에너지 독립 브랜드의 선두주자인 오일러(Euler), 아이안(Aian) 등이 모두 각형 배터리이다. 2020년 중국의 각형 배터리 출하량은 80%를 차지했다.
전 세계 기준으로 2020년 기준 국제 전기차 시장에서 각형 배터리가 49% 이상을 차지했고, 소프트팩 배터리가 27.5%, 8%를 차지했다.
현재 시장점유율로 볼 때 각형 배터리의 장점이 가장 크며, 3가지 패키지 종류는 분명 오랫동안 나란히 존재할 것입니다. 하지만 중국측에서는 소프트팩 배터리의 시장점유율이 상당히 낮아서 단기적으로 주류로 자리잡기는 어려울 것이 분명하다고 우려하고 있다.
중국에서는 각형 배터리와 원형 배터리의 싸움만 있을 뿐입니다.
이론적으로 원통형 배터리는 기술적 성숙도가 가장 높지만 18650 및 21700에 비해 4680의 자동화는 어렵습니다.
업계의 관점에서 볼 때 Tesla와 Panasonic은 작은 원통형 튜브에 대한 풍부한 경험을 가지고 있지만 4680에서는 여러 최첨단 기술을 함께 적용해야 하고 체인을 한 번만 줄여도 확실히 작동하지 않기 때문에 4680에서는 이러한 경험을 주로 사용할 수 없습니다.
보통 4680은 옴니폴라 이어(무한귀) 혁신을 선택해야 합니다. 표준 모노폴 이어는 가열점 문제를 해결할 수 없으며 고전력 요구에 적응할 수 없습니다.
우선 대량생산이 어렵다.
첫 번째 문제는 권선 장치의 정확성이 더욱 까다롭다는 것입니다. 결국 배터리 셀의 크기가 훨씬 커지고 배치 문제도 훨씬 커집니다.
두 번째 어려움은 폴라 이어의 용접 혁신입니다. 현재 Quanji 귀 생산에는 축소 및 적층 기술과 작업 방식이 있습니다. 축소 및 쌓기 접근 방식은 Tesla가 채택한 계획입니다. 주로 아이템을 대각선으로 잘라서 말아올립니다. 또한, 표면의 굴곡이 매우 커서 불규칙한 접촉으로 인해 포스트 이어의 내부 저항 일관성이 부적절하게 될 수 있습니다. 개선 사항으로는 전해액 주입 시 양쪽 끝이 극 이어에 가까워 연속 주입 생산이 불가능하다는 점이다.
반죽기법은 중국 기업들이 훨씬 더 많이 사용하는 일종의 양극성 귀 치료법이다. 극귀는 초음파 또는 기계적 수단으로 끝면에 반죽됩니다. 포스트 이어는 작업 과정 전반에 걸쳐 금속 입자가 발생하기 쉬우며, 이로 인해 배터리가 너무 많이 자가 방전되고 심지어 내부 단락도 발생합니다. 또한, 마사지 후 단면이 상대적으로 조밀하여 전해질이 배터리 내부로 들어가기가 어렵습니다.
이는 배터리 수율 개선에 있어 분명 문제가 될 것이다.
객실 신청 가격이 인하됩니다.
동일한 화학 시스템에서 거대한 원형 셀의 면적 적용 가격은 사각형 셀의 적용 가격보다 훨씬 낮습니다. 한 배터리 사업의 사장이 예를 들었다. 동일한 배터리 팩의 경우 큰 원형 리튬 철 인산염 배터리는 50레벨의 전력만 사용할 수 있습니다. 각형 배터리라면 최대 80단계까지 전력을 설정할 수 있다. 삼원계 제품을 활용한다면 일반 532나 622 제품을 사용하면 되지만, 4680은 하이니켈을 활용해야 동일한 파워를 발휘할 수 있습니다.
니켈 함량이 높은 삼원계는 에너지 두께가 높지만 열폭주 위험도 더 높습니다. 시스템 방어 수준에서는 더 많은 주도권을 가져야 합니다.
셋째, 일반적인 방식으로는 열을 방출하기가 어렵습니다. 현재 원통형 배터리는 측면 냉각을 활용합니다. 원통형 배터리는 일반적으로 축 방향 열 전달이 가장 빠르며 측면 열 방출도 가장 느립니다. 4680 대형 배터리를 사용하면 이 속성이 훨씬 더 분명해집니다. 800V 고전압 충전에서는 배터리가 짧은 시간에 많은 열을 수집하고 측면 열 방출 속도가 느려집니다. 앞으로는 배터리 수명에 더 큰 영향을 미칠 것입니다.
Tesla가 사용하는 기술은 상단에 수냉식 플레이트를 추가하여 측면과 상단 모두 냉각 효과를 얻는 것입니다.
넷째, 자동차 회사가 원통형 배터리라는 체계적인 현대 기술을 갖추지 못한 경우에도 여전히 배터리 회사에 의존하여 배터리 시스템을 제조해야 합니다. 또한 범위에 미치는 영향은 표현하기 어렵습니다.
다섯째, 4680의 음극은 전력밀도 증가의 중요성을 반영하기 위해 실리콘-탄소 음극을 사용해야 한다. 그러나 규소-탄소 음극에도 마찬가지로 단점이 있습니다. 하나는 높은 가격입니다. 두 번째는 부반응이 많고 팽창성이 높으며 첫 번째 비용이 감소하고 방전 효율이 배터리의 최고 품질에 영향을 미친다는 것입니다. 세 번째는 실리콘-탄소 불리한 전극이 실리콘 부피 조절에 따라 지속적으로 파손되고 재형성되며, 리튬 이온이 대량으로 소모되어 사이클 특성과 배터리 성능이 최소화될 수 있다는 것입니다.
4680 배터리 셀은 전력 두께와 빠른 충전 효율성 측면에서 뛰어난 이점을 갖고 있지만 보안상의 장애물이 크고 제조 문제가 기하급수적으로 증가했습니다. 게다가 자동차 회사 입장에서는 원형 배터리 회수도 어렵다. 현대적인 원형 배터리 구성 기술을 쉽게 사용할 수 없다면 비용 이점을 활용하기 어렵습니다.
그룹화 후에도 단일 성능이 뛰어난 4680 배터리는 여전히 Kirin 배터리보다 열등한 것으로 보입니다. CATL이 제공한 데이터로 볼 때 원통형 4680 시스템은 에너지 밀도, 빠른 과금 효율성, 조합 및 열전도율 측면에서 기린 배터리에 비해 여전히 약간 부족합니다.
4680 자기중심적이지 마십시오. CATL의 Kylin 배터리가 여기에 있습니다.
기린 배터리와 4680 배터리 시스템의 성능 비교.
오늘날 전기차의 발전은 고객수를 확보하고 대중화 단계에 들어섰습니다.
전원 배터리에 대한 수요도 새로운 변화를 겪었습니다.
· 범위는 소비자의 정신적 가정에 도달하며 에너지 두께는 더 이상 핵심 문제점이 아닙니다.
· 과금 문제가 여전히 일부 존재하며, 고급 버전용 전원 배터리의 빠른 과금 기능에 대한 요구가 두드러집니다. ;.
· 실제로 소유물량이 증가하고, 화재사고가 주목을 받으며, 보안의 비중이 점차 높아졌습니다. ;.
· 수요가 너무 빠르게 증가하고 있으며, 제품 공급 안전 및 공급 비용의 중요성이 점차 높아지고 있습니다.
이를 바탕으로 다양한 시장에서 자동차 및 트럭 회사용 전원 배터리 선택에는 확실히 몇 가지 패턴이 있습니다.
중저가 설계에서는 인산철리튬 배터리를 채택하기 시작했으며 나트륨 이온 및 망간 기반 재료 배터리도 고려하지만 대형 부품 유형을 사용하고 부품이 없어 훨씬 더 나은 시스템 에너지 가격, 밀도 및 안전성을 달성할 수 있습니다.
둘째, 극소수의 프리미엄 모델(BYD 및 일부 회사는 이를 준수할 수 있음)도 마찬가지로 인산철리튬 배터리를 사용하며, 대부분 안전 및 보안 브랜드입니다.
셋째, 대부분의 프리미엄 모델은 여전히 삼원계 배터리를 사용하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 그들은 하이니켈 채택을 서두르지 않고 오히려 미디엄니켈과 미디엄하이니켈 제품 노선을 택하고 있다. 또한 에너지 두께, 보안 및 비용의 균형을 맞추기 위해 혼합된 삼원 및 리튬-철-인산염 구조를 사용합니다.
넷째, 일부 프리미엄 모델은 여전히 긴 배터리 수명이나 경량화를 위해 높은 에너지 밀도를 추구합니다. 소프트 팩, 실린더 및 삼원체에는 솔루션이 있지만 시스템 설계 및 보안을 위해 더 높은 가격을 지불해야 합니다.
다섯째, 전기화학 시스템은 여전히 대규모로 쉽게 사용될 수 있으며, 건축 개발과 제품 마이크로 혁신이 주류를 이루고 있다.
이 모든 것은 CATL에서 열린 배터리 시스템 프레임워크 개발의 길 덕분입니다.
CATL에서 CTP 혁신을 시작하기 전에는 배터리 회사가 셀 크기와 제품 시스템 측면에서만 전력 밀도를 향상했다는 의미였습니다. 그러나 제품 시스템을 조정하는 것은 매우 느린 절차이며 배터리의 다양한 주거 특성을 안정화하기 위해 공식을 지속적으로 개선해야 합니다. 일반적으로 R&D가 성장하려면 수년 또는 10년 이상이 소요됩니다.
그럼에도 불구하고 CATL의 배터리 크램 구조 단순화는 실제로 혁신의 길을 열었습니다. 처음에는 전력 밀도가 더 높은 수준으로 향상되었습니다. 셀 제품을 변경하지 않음으로써 프레임워크를 간소화함으로써 배터리 팩의 에너지 두께를 크게 향상시킬 수 있습니다. 문제가 상당히 줄어들었고, 배터리 에너지 두께 반복 속도도 빨라졌습니다.
반대쪽 귀는 기계적 또는 초음파 방식으로 끝면으로 마사지됩니다. 폴 이어는 반죽 과정 전반에 걸쳐 금속 파편에 취약하여 배터리 자체 방전이 과도하게 발생하고 내부 회로가 단락될 수 있습니다. 개선된 점은 작업 후 단면이 상대적으로 조밀해 전해액이 배터리 내부로 들어가기 어렵다는 점이다.
동일한 화학 시스템 하에서 대형 원형 셀의 공간 활용 가격은 정사각형 셀의 가격보다 훨씬 낮습니다. 배터리 사업 담당자가 사례를 제공했습니다. 동일한 배터리 팩의 경우 대형 원형 리튬 철 인산염 배터리를 50도의 전기 에너지에 넣을 수 있습니다. 각형 배터리라면 80레벨까지 장착이 가능하다. 3원 재료도 사용하는 경우 일반적인 532 또는 622 재료를 활용할 수 있습니다. 그러나 4680은 거의 동일한 전력을 갖기 위해 높은 니켈을 활용해야 합니다.
