Inovação de produtos CATL - novas soluções para baterias eléctricas
Índice
Como parte importante da arquitetura da plataforma, a bateria de potência desempenha um papel crucial na revolução do carregamento rápido dos veículos eléctricos. Com base na inovação contínua da forma da célula, da estrutura do sistema e do sistema de materiais, a concorrência da bateria de potência para cenários de aplicação diversificados continua a aquecer. Neste processo, as empresas de baterias estão a perseguir a inovação da bateria de potência, entre as quais a CATL trouxe três novos produtos que não podem ser subestimados.
Lançamento dos novos produtos de bateria da CATL
No Salão Automóvel de Xangai, em abril de 2023, a CATL apresentou três novos produtos de bateria, incluindo a bateria 4C Qilin, a bateria de iões de sódio e a bateria condensada. E anunciou a produção em massa da bateria 4C Qilin em março e a sua colocação no mercado em abril.
Bateria de iões de sódio
A primeira notícia que a CATL divulgou antes e depois do salão automóvel foi a aterragem da sua bateria de iões de sódio. Em 16 de abril, foi anunciado o primeiro volume de baterias de iões de sódio produzidas em massa pela CATL para alimentar os modelos Chery EV. Não foi apenas a estreia do Chery EV, mas também a estreia das baterias de iões de sódio da CATL.
A Chery e a CATL lançaram conjuntamente a marca de baterias ENER-Q e ambas as partes estão empenhadas em criar um sistema de baterias que abranja os tipos puramente elétrico, híbrido plug-in e de potência total de gama alargada, adequado a todos os cenários de aplicação do C-end e do B-end, abrangendo todos os sistemas de materiais, tais como baterias de sódio, M3P, fosfato de ferro-lítio e ternário de lítio.
Recentemente, o preço do minério de lítio caiu drasticamente, o que fez com que muitos fabricantes de motores principais, incluindo os 10 principais fabricantes de baterias para motociclosA China está a dar um suspiro de alívio. Mas quando os preços do minério de lítio estavam altos, as baterias de iões de sódio, como uma rota tecnológica de baterias de baixo custo, também atraíram a atenção de muitas empresas de baterias na China. E a CATL é a empresa automóvel que mais cresce na comercialização de baterias de iões de sódio na China.
Em 2021, a CATL lançou pela primeira vez baterias de iões de sódio, e este ano, as baterias de iões de sódio estão finalmente prestes a ser industrializadas. De acordo com dados divulgados pela CATL, a densidade de energia de célula única da bateria de iões de sódio de primeira geração atingiu 160Wh/kg. Além disso, apresenta uma excelente estabilidade térmica, o que permite que a potência atinja mais de 80% quando carregada à temperatura ambiente durante 15 minutos. E em um ambiente de -20 ℃, há uma taxa de retenção de descarga de mais de 90%. A eficiência de integração do sistema pode atingir mais de 80%.
Bateria de iões de sódio
O baixo custo, o carregamento rápido, a resistência ao frio e a forte adaptabilidade são as vantagens da bateria de iões de sódio. No entanto, a bateria de iões de sódio não é perfeita. A sua densidade energética não é elevada e os tempos de ciclo são inferiores aos da bateria de iões de lítio. Estas são as desvantagens que não podem ser ignoradas pela bateria de iões de sódio na fase atual.
Por conseguinte, a curto prazo, se a bateria de iões de sódio tiver de ser aplicada em veículos eléctricos, é mais adequada para utilização em veículos com requisitos de autonomia reduzidos e com um preço de bateria sensível, como o modelo de mobilidade reduzida até 400 km. Ou adotar a tecnologia de integração do sistema de baterias AB da CATL, misturar e combinar a bateria de iões de sódio e a bateria de iões de lítio, o que pode não só satisfazer os requisitos de resistência, mas também aproveitar as vantagens do desempenho de alta potência e baixa temperatura da bateria de iões de sódio.
Com base na atual gama de veículos eléctricos no mercado, as baterias de iões de sódio com uma mistura de sódio-lítio poderão cobrir 65% da procura do mercado.
Bateria 4C Qilin
No ano passado, quando a CATL lançou a bateria Qilin, muitas empresas de automóveis começaram a trabalhar, na esperança de se tornarem os primeiros utilizadores da bateria Qilin. No Salão Automóvel de Xangai deste ano, a Li Auto revelou o seu próprio plano totalmente elétrico, utilizando a bateria CATL 4C Qilin.
A chamada bateria 4C Qilin baseia-se essencialmente na conceção da bateria CATL Qilin, combinada com a estratégia 4C+800V para resolver os problemas de reabastecimento de energia dos veículos eléctricos.
Sendo a tecnologia CTP de terceira geração da CATL, a taxa de utilização do volume da bateria Qilin ultrapassou os 72% e a integração da bateria é atualmente a mais elevada do mundo. Se for utilizada uma célula ternária, a sua densidade energética pode atingir 255Wh/kg. Se for utilizada uma bateria de fosfato de ferro e lítio, a densidade de energia do sistema pode atingir 160Wh/kg; em comparação com a bateria Tesla 4680, a densidade de energia por unidade de volume é 13% superior.
Bateria 4C Qilin
A bateria Qilin 4C é um aumento da taxa de carga e descarga da bateria. Para o carregamento, 4C representa a corrente de entrada definida, que demora uma hora a carregar a bateria até 400% da sua capacidade. Ou seja, com a intensidade de corrente definida, todo o processo de carregamento pode ser concluído em 15 minutos.
Além disso, a função de arrefecimento da bateria Qilin aumentou cerca de quatro vezes em comparação com as áreas de arrefecimento tradicionais. Se o carregamento rápido gerar calor, não sacrifica a vida útil, a densidade de energia ou os testes de segurança, tornando possível o carregamento rápido em 10 minutos.
Na solução de super carga de 800V da Li Auto, a bateria 4C Qilin pode ser carregada durante 10 minutos para atingir uma autonomia de 400 km. Sob a plataforma de alta tensão de 800V, todos os componentes da arquitetura eléctrica do veículo foram actualizados e redesenhados para resistir a cargas mais elevadas. tensão da bateria de iões de lítio. As baterias de potência não são exceção, uma vez que exigem taxas de carga e descarga mais elevadas para satisfazer as necessidades de carregamento rápido e capacidades de gestão térmica mais fortes para garantir a segurança.
A bateria 4C Qilin pode ser vista como uma bateria especificamente concebida para a plataforma de 800V. Com cada vez mais empresas de automóveis a adotar a arquitetura da plataforma de alta tensão de 800V, veremos cada vez mais modelos a utilizar esta bateria no futuro.
Bateria condensada
Na conferência de lançamento de 19 de abril, a CATL lançou oficialmente uma bateria condensada com uma densidade de energia única de até 500Wh/kg. A atual densidade de energia das baterias de lítio ternárias utilizadas nos veículos eléctricos situa-se entre 220-300Wh/kg. Se as substituirmos por quantidades iguais de baterias condensadas, a autonomia pode ser duplicada. Desta forma, a preocupação com a quilometragem e o peso da bateria parecem não ser uma preocupação.
O estado condensado refere-se a um sistema composto por um grande número de partículas com fortes interacções entre si. Existem vários tipos de estados condensados na natureza, incluindo o estado superfluido a baixas temperaturas, o estado supercondutor, o condensado de Bose Einstein, os estados ferromagnéticos em meios magnéticos, o estado antiferromagnético, etc.
Pode dizer-se que a caraterística dos sistemas de baterias de estado condensado é a capacidade de atingir estados superfluidos e supercondutores, com maior condutividade.
Por conseguinte, as baterias condensadas têm uma maior capacidade, uma condutividade mais eficiente e um desempenho mais estável. Em termos de parâmetros, a densidade de energia mais elevada da bateria condensada pode atingir 500Wh/kg, o que é muito superior à bateria de iões de sódio de 160Wh/kg, à bateria de ferro-lítio de 180 Wh/kg e à bateria de lítio ternária de 300Wh/kg. Isto significa que, para veículos puramente eléctricos com uma autonomia atual de 500-700 km, se as baterias de estado condensado puderem ser substituídas, a sua autonomia excederá facilmente os 1000 km.
A fim de criar baterias condensadas, a CATL fez uma série de avanços tecnológicos, incluindo muitas tecnologias de base, tais como electrólitos condensados biomiméticos de alta potência, cátodo de alta energia específica, novo ânodo e separadores. Só resolvendo estes problemas é que as baterias podem ser seguras e eficientes.
Bateria condensada CATL
As baterias condensadas para veículos terão capacidade de produção em massa ainda este ano. Poderemos ver veículos eléctricos de ultra longo alcance equipados com baterias de condensação nos próximos 1-2 anos.
No entanto, a ambição do CATL em relação às baterias de condensado parece não se limitar aos automóveis. Atualmente, estão a colaborar no desenvolvimento de projectos de aviões civis eléctricos tripulados com base em baterias de estado condensado, realizando normas e testes ao nível da aviação que são muito mais rigorosos do que os automóveis, em preparação para a utilização de baterias de estado condensado em aviões.
Resumo
Passaram apenas quatro meses desde 2023, e a CATL trouxe-nos três surpresas: a próxima bateria 4C Qilin, a bateria de iões de sódio colocada em produção durante o ano e a bateria condensada como um avanço da indústria de baterias. Este não é apenas mais um progresso na investigação e força tecnológica da CATL, mas também traz nova vitalidade e novo ímpeto às indústrias de baterias e automóvel.
Inovação de produtos CATL - novas soluções para baterias eléctricas
Como parte importante da arquitetura da plataforma, a bateria de potência desempenha um papel crucial na revolução do carregamento rápido dos veículos eléctricos. Com base na inovação contínua da forma da célula, da estrutura do sistema e do sistema de materiais, a concorrência da bateria de potência para cenários de aplicação diversificados continua a aquecer. Neste processo, as empresas de baterias estão a perseguir a inovação da bateria de potência, entre as quais a CATL trouxe três novos produtos que não podem ser subestimados.
Lançamento dos novos produtos de bateria da CATL
No Salão Automóvel de Xangai, em abril de 2023, a CATL apresentou três novos produtos de bateria, incluindo a bateria 4C Qilin, a bateria de iões de sódio e a bateria condensada. E anunciou a produção em massa da bateria 4C Qilin em março e a sua colocação no mercado em abril.
Bateria de iões de sódio
A primeira notícia que a CATL divulgou antes e depois do salão automóvel foi a aterragem da sua bateria de iões de sódio. Em 16 de abril, foi anunciado o primeiro volume de baterias de iões de sódio produzidas em massa pela CATL para alimentar os modelos Chery EV. Não foi apenas a estreia do Chery EV, mas também a estreia das baterias de iões de sódio da CATL.
A Chery e a CATL lançaram conjuntamente a marca de baterias ENER-Q e ambas as partes estão empenhadas em criar um sistema de baterias que abranja os tipos puramente elétrico, híbrido plug-in e de potência total de gama alargada, adequado a todos os cenários de aplicação do C-end e do B-end, abrangendo todos os sistemas de materiais, tais como baterias de sódio, M3P, fosfato de ferro-lítio e ternário de lítio.
Recentemente, o preço do minério de lítio caiu drasticamente, o que fez com que muitos fabricantes de motores principais, incluindo os 10 principais fabricantes de baterias para motociclosA China está a dar um suspiro de alívio. Mas quando os preços do minério de lítio estavam altos, as baterias de iões de sódio, como uma rota tecnológica de baterias de baixo custo, também atraíram a atenção de muitas empresas de baterias na China. E a CATL é a empresa automóvel que mais cresce na comercialização de baterias de iões de sódio na China.
Em 2021, a CATL lançou pela primeira vez baterias de iões de sódio, e este ano, as baterias de iões de sódio estão finalmente prestes a ser industrializadas. De acordo com dados divulgados pela CATL, a densidade de energia de célula única da bateria de iões de sódio de primeira geração atingiu 160Wh/kg. Além disso, apresenta uma excelente estabilidade térmica, o que permite que a potência atinja mais de 80% quando carregada à temperatura ambiente durante 15 minutos. E em um ambiente de -20 ℃, há uma taxa de retenção de descarga de mais de 90%. A eficiência de integração do sistema pode atingir mais de 80%.
O baixo custo, o carregamento rápido, a resistência ao frio e a forte adaptabilidade são as vantagens da bateria de iões de sódio. No entanto, a bateria de iões de sódio não é perfeita. A sua densidade energética não é elevada e os tempos de ciclo são inferiores aos da bateria de iões de lítio. Estas são as desvantagens que não podem ser ignoradas pela bateria de iões de sódio na fase atual.
Por conseguinte, a curto prazo, se a bateria de iões de sódio tiver de ser aplicada em veículos eléctricos, é mais adequada para utilização em veículos com requisitos de autonomia reduzidos e com um preço de bateria sensível, como o modelo de mobilidade reduzida até 400 km. Ou adotar a tecnologia de integração do sistema de baterias AB da CATL, misturar e combinar a bateria de iões de sódio e a bateria de iões de lítio, o que pode não só satisfazer os requisitos de resistência, mas também aproveitar as vantagens do desempenho de alta potência e baixa temperatura da bateria de iões de sódio.
Com base na atual gama de veículos eléctricos no mercado, as baterias de iões de sódio com uma mistura de sódio-lítio poderão cobrir 65% da procura do mercado.
Bateria 4C Qilin
No ano passado, quando a CATL lançou a bateria Qilin, muitas empresas de automóveis começaram a trabalhar, na esperança de se tornarem os primeiros utilizadores da bateria Qilin. No Salão Automóvel de Xangai deste ano, a Li Auto revelou o seu próprio plano totalmente elétrico, utilizando a bateria CATL 4C Qilin.
A chamada bateria 4C Qilin baseia-se essencialmente na conceção da bateria CATL Qilin, combinada com a estratégia 4C+800V para resolver os problemas de reabastecimento de energia dos veículos eléctricos.
Sendo a tecnologia CTP de terceira geração da CATL, a taxa de utilização do volume da bateria Qilin ultrapassou os 72% e a integração da bateria é atualmente a mais elevada do mundo. Se for utilizada uma célula ternária, a sua densidade energética pode atingir 255Wh/kg. Se for utilizada uma bateria de fosfato de ferro e lítio, a densidade de energia do sistema pode atingir 160Wh/kg; em comparação com a bateria Tesla 4680, a densidade de energia por unidade de volume é 13% superior.
A bateria Qilin 4C é um aumento da taxa de carga e descarga da bateria. Para o carregamento, 4C representa a corrente de entrada definida, que demora uma hora a carregar a bateria até 400% da sua capacidade. Ou seja, com a intensidade de corrente definida, todo o processo de carregamento pode ser concluído em 15 minutos.
Além disso, a função de arrefecimento da bateria Qilin aumentou cerca de quatro vezes em comparação com as áreas de arrefecimento tradicionais. Se o carregamento rápido gerar calor, não sacrifica a vida útil, a densidade de energia ou os testes de segurança, tornando possível o carregamento rápido em 10 minutos.
Na solução de super carga de 800V da Li Auto, a bateria 4C Qilin pode ser carregada durante 10 minutos para atingir uma autonomia de 400 km. Sob a plataforma de alta tensão de 800V, todos os componentes da arquitetura eléctrica do veículo foram actualizados e redesenhados para resistir a cargas mais elevadas. tensão da bateria de iões de lítio. As baterias de potência não são exceção, uma vez que exigem taxas de carga e descarga mais elevadas para satisfazer as necessidades de carregamento rápido e capacidades de gestão térmica mais fortes para garantir a segurança.
A bateria 4C Qilin pode ser vista como uma bateria especificamente concebida para a plataforma de 800V. Com cada vez mais empresas de automóveis a adotar a arquitetura da plataforma de alta tensão de 800V, veremos cada vez mais modelos a utilizar esta bateria no futuro.
Bateria condensada
Na conferência de lançamento de 19 de abril, a CATL lançou oficialmente uma bateria condensada com uma densidade de energia única de até 500Wh/kg. A atual densidade de energia das baterias de lítio ternárias utilizadas nos veículos eléctricos situa-se entre 220-300Wh/kg. Se as substituirmos por quantidades iguais de baterias condensadas, a autonomia pode ser duplicada. Desta forma, a preocupação com a quilometragem e o peso da bateria parecem não ser uma preocupação.
O estado condensado refere-se a um sistema composto por um grande número de partículas com fortes interacções entre si. Existem vários tipos de estados condensados na natureza, incluindo o estado superfluido a baixas temperaturas, o estado supercondutor, o condensado de Bose Einstein, os estados ferromagnéticos em meios magnéticos, o estado antiferromagnético, etc.
Pode dizer-se que a caraterística dos sistemas de baterias de estado condensado é a capacidade de atingir estados superfluidos e supercondutores, com maior condutividade.
Por conseguinte, as baterias condensadas têm uma maior capacidade, uma condutividade mais eficiente e um desempenho mais estável. Em termos de parâmetros, a densidade de energia mais elevada da bateria condensada pode atingir 500Wh/kg, o que é muito superior à bateria de iões de sódio de 160Wh/kg, à bateria de ferro-lítio de 180 Wh/kg e à bateria de lítio ternária de 300Wh/kg. Isto significa que, para veículos puramente eléctricos com uma autonomia atual de 500-700 km, se as baterias de estado condensado puderem ser substituídas, a sua autonomia excederá facilmente os 1000 km.
A fim de criar baterias condensadas, a CATL fez uma série de avanços tecnológicos, incluindo muitas tecnologias de base, tais como electrólitos condensados biomiméticos de alta potência, cátodo de alta energia específica, novo ânodo e separadores. Só resolvendo estes problemas é que as baterias podem ser seguras e eficientes.
As baterias condensadas para veículos terão capacidade de produção em massa ainda este ano. Poderemos ver veículos eléctricos de ultra longo alcance equipados com baterias de condensação nos próximos 1-2 anos.
No entanto, a ambição do CATL em relação às baterias de condensado parece não se limitar aos automóveis. Atualmente, estão a colaborar no desenvolvimento de projectos de aviões civis eléctricos tripulados com base em baterias de estado condensado, realizando normas e testes ao nível da aviação que são muito mais rigorosos do que os automóveis, em preparação para a utilização de baterias de estado condensado em aviões.
Resumo
Passaram apenas quatro meses desde 2023, e a CATL trouxe-nos três surpresas: a próxima bateria 4C Qilin, a bateria de iões de sódio colocada em produção durante o ano e a bateria condensada como um avanço da indústria de baterias. Este não é apenas mais um progresso na investigação e força tecnológica da CATL, mas também traz nova vitalidade e novo ímpeto às indústrias de baterias e automóvel.