플랫폼 아키텍처의 중요한 부분인 전력 배터리는 전기 자동차의 고속 충전 혁명에서 중요한 역할을 합니다. 셀 형태, 시스템 구조 및 재료 시스템의 지속적인 혁신을 바탕으로 다양한 응용 시나리오를 위한 전력 배터리 경쟁이 계속 가열되고 있습니다. 이 과정에서 배터리 회사들은 전력 배터리 혁신을 추구하고 있으며, 그 중 CATL은 과소 평가할 수없는 세 가지 신제품을 가져 왔습니다.
CATL의 새로운 배터리 제품 출시
2023년 4월 상하이 오토쇼에서 CATL은 4C 치린 배터리, 나트륨 이온 배터리, 응축 배터리 등 세 가지 배터리 신제품을 선보였습니다. 그리고 3월에 4C 치린 배터리를 양산하여 4월에 시장에 출시할 것이라고 발표했습니다.
나트륨 이온 배터리
모터쇼 전후로 CATL이 발표한 첫 번째 소식은 나트륨 이온 배터리의 출시였습니다. 4월 16일, 체리 EV 모델에 탑재될 CATL의 첫 양산 나트륨 이온 배터리 물량이 발표되었는데, 이는 체리 EV의 데뷔이자 CATL의 나트륨 이온 배터리의 데뷔이기도 했습니다.
Chery와 CATL은 공동으로 배터리 브랜드 ENER-Q를 출시했으며, 양사는 순수 전기, 플러그인 하이브리드 및 확장된 범위의 풀 파워 유형을 포괄하는 배터리 시스템을 만들기 위해 노력하고 있으며, 나트륨 배터리, M3P, 리튬 인산철, 리튬 삼원계와 같은 모든 재료 시스템을 포괄하는 C-엔드 및 B-엔드의 모든 애플리케이션 시나리오에 적합합니다.
최근 리튬 광석 가격이 급락하면서 다음을 포함한 많은 주요 엔진 제조업체들이 10대 오토바이 배터리 제조업체안도의 한숨을 내쉬고 있습니다. 하지만 리튬 광석 가격이 높았던 과거에는 나트륨 이온 배터리가 저비용 전력 배터리 기술 경로로서 중국의 많은 배터리 회사의 관심을 끌었습니다. 그리고 CATL은 중국에서 나트륨 이온 배터리를 상용화한 가장 빠르게 성장하는 자동차 회사입니다.
2021년에 CATL은 나트륨 이온 배터리를 처음 출시했고, 올해 드디어 나트륨 이온 배터리가 산업화를 앞두고 있습니다. CATL이 발표한 데이터에 따르면 1세대 나트륨 이온 배터리의 단일 셀 에너지 밀도는 160Wh/kg에 달했습니다. 또한 열 안정성이 뛰어나 상온에서 15분 동안 충전하면 80% 이상의 전력을 얻을 수 있습니다. 또한 -20℃의 환경에서도 방전 유지율이 90% 이상입니다. 시스템 통합 효율은 80% 이상에 도달할 수 있습니다.
나트륨 이온 배터리
나트륨 이온 배터리의 장점은 저렴한 비용, 빠른 충전, 내한성 및 강력한 적응성입니다. 하지만 나트륨 이온 배터리는 완벽하지 않습니다. 에너지 밀도가 높지 않고 사이클 타임이 리튬 이온 배터리보다 낮다는 점은 현재 단계의 나트륨 이온 배터리에서 무시할 수 없는 단점입니다.
따라서 단기적으로 나트륨 이온 배터리를 전기 자동차에 적용해야하는 경우 400km 이내의 소형 모빌리티 모델과 같이 주행 거리 요구 사항이 낮고 배터리 가격에 민감한 전기 자동차에 사용하기에 더 적합합니다. 또는 CATL의 AB 배터리 시스템 통합 기술을 채택하고 나트륨 이온 배터리와 리튬 이온 배터리를 믹스 앤 매치하여 내구성 요구 사항을 충족 할뿐만 아니라 나트륨 이온 배터리의 고전력 및 저온 성능의 장점을 활용할 수 있습니다.
현재 시판 중인 전기자동차의 주행거리를 기준으로 볼 때 나트륨-리튬이 혼합된 나트륨 이온 배터리는 시장 수요의 65%를 충당할 수 있습니다.
4C 치린 배터리
작년에 CATL이 치린 배터리를 출시했을 때 많은 자동차 회사들이 치린 배터리의 첫 번째 사용자가 되기를 희망하며 발걸음을 내디뎠습니다. 올해 상하이 오토쇼에서 리 오토는 CATL 4C 치린 배터리를 사용하는 자체 순수 전기차 계획을 공개했습니다.
이른바 4C 치린 배터리는 본질적으로 CATL 치린 배터리의 설계를 기반으로 하며, 전기 자동차 에너지 보충의 문제점을 해결하기 위해 4C+800V 전략과 결합되었습니다.
CATL의 3세대 CTP 기술인 치린 배터리의 체적 활용률은 72%를 초과했으며 배터리 팩 통합은 현재 세계에서 가장 높습니다. 삼원계 셀을 사용하면 에너지 밀도가 255Wh/kg에 달할 수 있습니다. 리튬 인산철 배터리를 사용하는 경우 시스템 에너지 밀도는 160Wh/kg에 달할 수 있으며, 테슬라 4680 배터리와 비교하면 단위 부피당 에너지 밀도가 13% 더 높습니다.
4C 치린 배터리
4C 치린 배터리는 배터리의 충전 및 방전 속도를 높인 것입니다. 충전 시 4C는 입력 설정 전류를 나타내며, 배터리를 용량의 400%까지 충전하는 데 1시간이 걸립니다. 즉, 설정된 전류 강도에서 전체 충전 과정을 15분 안에 완료할 수 있습니다.
또한 Qilin 배터리의 냉각 기능은 기존 냉각 영역에 비해 약 4배 향상되었습니다. 고속 충전 시 열이 발생하는 조건에서도 수명, 에너지 밀도 또는 안전 테스트에 영향을 미치지 않아 10분 만에 고속 충전이 가능합니다.
Li Auto의 800V 슈퍼 충전 솔루션에서 4C Qilin 배터리는 10분 동안 충전하여 400km의 주행 가능 거리를 달성할 수 있습니다. 800V 고전압 플랫폼에서 차량의 전기 아키텍처의 모든 구성 요소는 더 높은 전압을 견딜 수 있도록 업그레이드 및 재설계되었습니다. 리튬 이온 배터리 전압. 파워 배터리도 예외는 아니며, 빠른 충전 요구를 충족하기 위해 더 높은 충전 및 방전 속도가 필요하고 안전을 보장하기 위해 더 강력한 열 관리 기능이 필요합니다.
4C Qilin 배터리는 800V 플랫폼을 위해 특별히 설계된 배터리라고 볼 수 있습니다. 점점 더 많은 자동차 회사가 800V 고전압 플랫폼 아키텍처를 채택함에 따라 앞으로 이 배터리를 사용하는 모델이 점점 더 많아질 것입니다.
응축 배터리
4월 19일 출시 컨퍼런스에서 CATL은 단일 에너지 밀도가 최대 500Wh/kg에 달하는 응축 배터리를 공식적으로 출시했습니다. 현재 전기차에 사용되는 삼원계 리튬 배터리의 에너지 밀도는 220~300Wh/kg으로, 이를 모두 같은 양의 응축 배터리로 교체하면 주행 가능 거리를 두 배로 늘릴 수 있습니다. 이렇게 하면 주행거리 불안과 배터리 무게는 걱정할 필요가 없어 보입니다.
응축 상태는 입자 간의 상호작용이 강한 다수의 입자로 구성된 시스템을 말합니다. 자연에는 저온의 초유체 상태, 초전도 상태, 보즈 아인슈타인 응축물, 자성 매체의 강자성 상태, 반자성 상태 등 다양한 종류의 응축 상태가 존재합니다.
응축 상태 배터리 시스템의 특징은 전도성이 더 강한 초유체 및 초전도 상태를 달성할 수 있다는 점이라고 할 수 있습니다.
따라서 응축 배터리는 더 큰 용량, 더 효율적인 전도성 및 더 안정적인 성능을 제공합니다. 파라미터 측면에서 볼 때, 응축 배터리의 최고 에너지 밀도는 500Wh/kg에 달할 수 있으며, 이는 나트륨 이온 배터리 160Wh/kg, 리튬 철 배터리 180Wh/kg, 삼원계 리튬 배터리 300Wh/kg보다 훨씬 더 높습니다. 즉, 현재 주행거리가 500~700km인 순수 전기자동차의 경우, 응축 상태의 배터리로 교체할 수 있다면 주행거리가 1000km를 쉽게 넘을 수 있습니다.
CATL은 응축 배터리를 만들기 위해 고출력 생체 모방 응축 전해질, 고비 에너지 음극, 새로운 양극 및 분리막과 같은 많은 핵심 기술을 포함하여 일련의 기술 혁신을 이루어냈습니다. 이러한 문제를 해결해야만 배터리의 안전성과 효율성을 모두 확보할 수 있습니다.
CATL 응축 배터리
차량용 축전지는 올해 안에 대량 생산 능력을 갖추게 될 것입니다. 향후 1~2년 내에 응축 배터리를 장착한 초장거리 전기차를 볼 수 있을 것입니다.
그러나 CATL의 응축 배터리에 대한 야망은 자동차에만 국한되지 않는 것 같습니다. 현재 그들은 응축 상태 배터리를 기반으로 한 민간 전기 유인 항공기 프로젝트 개발에 협력하고 있으며, 항공기에 응축 배터리를 사용하기에 대비하여 자동차보다 훨씬 엄격한 항공 수준의 표준과 테스트를 수행하고 있습니다.
요약
2023년 이후 불과 4개월이 지난 지금, CATL은 곧 출시될 4C 치린 배터리, 연내 생산에 들어갈 나트륨 이온 배터리, 배터리 산업의 돌파구인 응축 배터리 등 세 가지 놀라움을 선사했습니다. 이는 CATL의 연구와 기술력의 또 다른 진전일 뿐만 아니라 배터리 및 자동차 산업에 새로운 활력과 새로운 자극을 가져다 줄 것입니다.
CATL 제품 혁신 - 전력 배터리를 위한 새로운 솔루션
플랫폼 아키텍처의 중요한 부분인 전력 배터리는 전기 자동차의 고속 충전 혁명에서 중요한 역할을 합니다. 셀 형태, 시스템 구조 및 재료 시스템의 지속적인 혁신을 바탕으로 다양한 응용 시나리오를 위한 전력 배터리 경쟁이 계속 가열되고 있습니다. 이 과정에서 배터리 회사들은 전력 배터리 혁신을 추구하고 있으며, 그 중 CATL은 과소 평가할 수없는 세 가지 신제품을 가져 왔습니다.
CATL의 새로운 배터리 제품 출시
2023년 4월 상하이 오토쇼에서 CATL은 4C 치린 배터리, 나트륨 이온 배터리, 응축 배터리 등 세 가지 배터리 신제품을 선보였습니다. 그리고 3월에 4C 치린 배터리를 양산하여 4월에 시장에 출시할 것이라고 발표했습니다.
나트륨 이온 배터리
모터쇼 전후로 CATL이 발표한 첫 번째 소식은 나트륨 이온 배터리의 출시였습니다. 4월 16일, 체리 EV 모델에 탑재될 CATL의 첫 양산 나트륨 이온 배터리 물량이 발표되었는데, 이는 체리 EV의 데뷔이자 CATL의 나트륨 이온 배터리의 데뷔이기도 했습니다.
Chery와 CATL은 공동으로 배터리 브랜드 ENER-Q를 출시했으며, 양사는 순수 전기, 플러그인 하이브리드 및 확장된 범위의 풀 파워 유형을 포괄하는 배터리 시스템을 만들기 위해 노력하고 있으며, 나트륨 배터리, M3P, 리튬 인산철, 리튬 삼원계와 같은 모든 재료 시스템을 포괄하는 C-엔드 및 B-엔드의 모든 애플리케이션 시나리오에 적합합니다.
최근 리튬 광석 가격이 급락하면서 다음을 포함한 많은 주요 엔진 제조업체들이 10대 오토바이 배터리 제조업체안도의 한숨을 내쉬고 있습니다. 하지만 리튬 광석 가격이 높았던 과거에는 나트륨 이온 배터리가 저비용 전력 배터리 기술 경로로서 중국의 많은 배터리 회사의 관심을 끌었습니다. 그리고 CATL은 중국에서 나트륨 이온 배터리를 상용화한 가장 빠르게 성장하는 자동차 회사입니다.
2021년에 CATL은 나트륨 이온 배터리를 처음 출시했고, 올해 드디어 나트륨 이온 배터리가 산업화를 앞두고 있습니다. CATL이 발표한 데이터에 따르면 1세대 나트륨 이온 배터리의 단일 셀 에너지 밀도는 160Wh/kg에 달했습니다. 또한 열 안정성이 뛰어나 상온에서 15분 동안 충전하면 80% 이상의 전력을 얻을 수 있습니다. 또한 -20℃의 환경에서도 방전 유지율이 90% 이상입니다. 시스템 통합 효율은 80% 이상에 도달할 수 있습니다.
나트륨 이온 배터리의 장점은 저렴한 비용, 빠른 충전, 내한성 및 강력한 적응성입니다. 하지만 나트륨 이온 배터리는 완벽하지 않습니다. 에너지 밀도가 높지 않고 사이클 타임이 리튬 이온 배터리보다 낮다는 점은 현재 단계의 나트륨 이온 배터리에서 무시할 수 없는 단점입니다.
따라서 단기적으로 나트륨 이온 배터리를 전기 자동차에 적용해야하는 경우 400km 이내의 소형 모빌리티 모델과 같이 주행 거리 요구 사항이 낮고 배터리 가격에 민감한 전기 자동차에 사용하기에 더 적합합니다. 또는 CATL의 AB 배터리 시스템 통합 기술을 채택하고 나트륨 이온 배터리와 리튬 이온 배터리를 믹스 앤 매치하여 내구성 요구 사항을 충족 할뿐만 아니라 나트륨 이온 배터리의 고전력 및 저온 성능의 장점을 활용할 수 있습니다.
현재 시판 중인 전기자동차의 주행거리를 기준으로 볼 때 나트륨-리튬이 혼합된 나트륨 이온 배터리는 시장 수요의 65%를 충당할 수 있습니다.
4C 치린 배터리
작년에 CATL이 치린 배터리를 출시했을 때 많은 자동차 회사들이 치린 배터리의 첫 번째 사용자가 되기를 희망하며 발걸음을 내디뎠습니다. 올해 상하이 오토쇼에서 리 오토는 CATL 4C 치린 배터리를 사용하는 자체 순수 전기차 계획을 공개했습니다.
이른바 4C 치린 배터리는 본질적으로 CATL 치린 배터리의 설계를 기반으로 하며, 전기 자동차 에너지 보충의 문제점을 해결하기 위해 4C+800V 전략과 결합되었습니다.
CATL의 3세대 CTP 기술인 치린 배터리의 체적 활용률은 72%를 초과했으며 배터리 팩 통합은 현재 세계에서 가장 높습니다. 삼원계 셀을 사용하면 에너지 밀도가 255Wh/kg에 달할 수 있습니다. 리튬 인산철 배터리를 사용하는 경우 시스템 에너지 밀도는 160Wh/kg에 달할 수 있으며, 테슬라 4680 배터리와 비교하면 단위 부피당 에너지 밀도가 13% 더 높습니다.
4C 치린 배터리는 배터리의 충전 및 방전 속도를 높인 것입니다. 충전 시 4C는 입력 설정 전류를 나타내며, 배터리를 용량의 400%까지 충전하는 데 1시간이 걸립니다. 즉, 설정된 전류 강도에서 전체 충전 과정을 15분 안에 완료할 수 있습니다.
또한 Qilin 배터리의 냉각 기능은 기존 냉각 영역에 비해 약 4배 향상되었습니다. 고속 충전 시 열이 발생하는 조건에서도 수명, 에너지 밀도 또는 안전 테스트에 영향을 미치지 않아 10분 만에 고속 충전이 가능합니다.
Li Auto의 800V 슈퍼 충전 솔루션에서 4C Qilin 배터리는 10분 동안 충전하여 400km의 주행 가능 거리를 달성할 수 있습니다. 800V 고전압 플랫폼에서 차량의 전기 아키텍처의 모든 구성 요소는 더 높은 전압을 견딜 수 있도록 업그레이드 및 재설계되었습니다. 리튬 이온 배터리 전압. 파워 배터리도 예외는 아니며, 빠른 충전 요구를 충족하기 위해 더 높은 충전 및 방전 속도가 필요하고 안전을 보장하기 위해 더 강력한 열 관리 기능이 필요합니다.
4C Qilin 배터리는 800V 플랫폼을 위해 특별히 설계된 배터리라고 볼 수 있습니다. 점점 더 많은 자동차 회사가 800V 고전압 플랫폼 아키텍처를 채택함에 따라 앞으로 이 배터리를 사용하는 모델이 점점 더 많아질 것입니다.
응축 배터리
4월 19일 출시 컨퍼런스에서 CATL은 단일 에너지 밀도가 최대 500Wh/kg에 달하는 응축 배터리를 공식적으로 출시했습니다. 현재 전기차에 사용되는 삼원계 리튬 배터리의 에너지 밀도는 220~300Wh/kg으로, 이를 모두 같은 양의 응축 배터리로 교체하면 주행 가능 거리를 두 배로 늘릴 수 있습니다. 이렇게 하면 주행거리 불안과 배터리 무게는 걱정할 필요가 없어 보입니다.
응축 상태는 입자 간의 상호작용이 강한 다수의 입자로 구성된 시스템을 말합니다. 자연에는 저온의 초유체 상태, 초전도 상태, 보즈 아인슈타인 응축물, 자성 매체의 강자성 상태, 반자성 상태 등 다양한 종류의 응축 상태가 존재합니다.
응축 상태 배터리 시스템의 특징은 전도성이 더 강한 초유체 및 초전도 상태를 달성할 수 있다는 점이라고 할 수 있습니다.
따라서 응축 배터리는 더 큰 용량, 더 효율적인 전도성 및 더 안정적인 성능을 제공합니다. 파라미터 측면에서 볼 때, 응축 배터리의 최고 에너지 밀도는 500Wh/kg에 달할 수 있으며, 이는 나트륨 이온 배터리 160Wh/kg, 리튬 철 배터리 180Wh/kg, 삼원계 리튬 배터리 300Wh/kg보다 훨씬 더 높습니다. 즉, 현재 주행거리가 500~700km인 순수 전기자동차의 경우, 응축 상태의 배터리로 교체할 수 있다면 주행거리가 1000km를 쉽게 넘을 수 있습니다.
CATL은 응축 배터리를 만들기 위해 고출력 생체 모방 응축 전해질, 고비 에너지 음극, 새로운 양극 및 분리막과 같은 많은 핵심 기술을 포함하여 일련의 기술 혁신을 이루어냈습니다. 이러한 문제를 해결해야만 배터리의 안전성과 효율성을 모두 확보할 수 있습니다.
차량용 축전지는 올해 안에 대량 생산 능력을 갖추게 될 것입니다. 향후 1~2년 내에 응축 배터리를 장착한 초장거리 전기차를 볼 수 있을 것입니다.
그러나 CATL의 응축 배터리에 대한 야망은 자동차에만 국한되지 않는 것 같습니다. 현재 그들은 응축 상태 배터리를 기반으로 한 민간 전기 유인 항공기 프로젝트 개발에 협력하고 있으며, 항공기에 응축 배터리를 사용하기에 대비하여 자동차보다 훨씬 엄격한 항공 수준의 표준과 테스트를 수행하고 있습니다.
요약
2023년 이후 불과 4개월이 지난 지금, CATL은 곧 출시될 4C 치린 배터리, 연내 생산에 들어갈 나트륨 이온 배터리, 배터리 산업의 돌파구인 응축 배터리 등 세 가지 놀라움을 선사했습니다. 이는 CATL의 연구와 기술력의 또 다른 진전일 뿐만 아니라 배터리 및 자동차 산업에 새로운 활력과 새로운 자극을 가져다 줄 것입니다.