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CATLは、400kmの長距離バッテリー、4Cスーパーチャージャー、ナトリウムイオンバッテリーなど、航続距離延長型車両の開発を加速しています。

福建寺のイーファン

インテリジェント車両リファレンス | WeChat公式アカウント AI4Auto

「今後2~3年で、中国の乗用車は基本的に完全電動化が完了するだろう。」

これは大手バッテリーメーカーのCATLが新製品発表会で行った最新の評価だ。

徹底的な分析と市場の需要に基づき、CATLは今年の新製品を発表しました。

Xiaoyao スーパープラスハイブリッドバッテリー

名前の通り、この製品はレンジエクステンダー車およびプラグインハイブリッド車向けに特別に設計されており、航続距離は400km以上、充電速度は4Cです。その主要パラメータは、純粋な電気自動車に匹敵します。

さらに注目すべきは、このバッテリーはナトリウムイオン技術も使用しているため、低温に対する耐性が高く、極寒の条件でも放電できるため、中国北東部でも使用できることです。

神星超充電式バッテリーに続き、売上高1兆ドルを誇る寧王(Ningwang)社が新たな動きを見せた。大型バッテリーと小型燃料タンクは、ハイブリッド車(レンジエクステンダー車とプラグインハイブリッド車)の新たなトレンドとなるかもしれない。

1兆元の収益を誇る寧王社が、過渡期向け製品専用のラインを開設した。

CATLのXiaoyaoバッテリーには、主に3つの特徴があります。

  • 低温耐性
  • 長いバッテリー寿命
  • 素早いエネルギー補給

このバッテリーの最大の革新性は、低温に対する耐性です。

既存の乗用車製品とは異なり、Xiaoyao はナトリウムイオン技術を採用しており、バッテリーパックの耐寒性が向上しています。

「総合バッテリーパック」と言及する理由は、Xiaoyaoのバッテリーパックはナトリウム電池とリチウム電池の両方を統合しており、ナトリウム電池を低温ゾーンに配置することで、バッテリー寿命を5%向上させることができるためです。

ナトリウム電池の追加により、電池容量の予測精度が向上します。ナトリウムイオンを監視スケールとして使用することで、電池容量の校正が容易になり、システム全体の制御精度が向上します。

しかし、ナトリウム電池の導入により、低温におけるナトリウム・リチウム電池の性能差など、新たな問題も生じました。

これに対応して、CATLは、ゾーン内のさまざまな化学システムを管理する全温度範囲BMSテクノロジーを開発し、電力予測の歪みと電力性能の低下の問題を解決しました。

CATLは、ナトリウム電池の導入により、Xiaoyao電池は-20℃でも強力な出力を実現し、-30℃で充電、-40℃で放電できると述べた。

耐寒性能はXiaoyaoバッテリーの最大の特徴です。さらに、Xiaoyaoは乗用車ファミリー製品に共通する利点も継承しています。

長いバッテリー寿命急速充電

周知のとおり、ハイブリッド車の純電気走行距離を延ばすのは容易ではありません。

ハイブリッド車は総合的な走行距離が長くなりますが、純粋な電気走行距離を向上させるには固有の限界もあります。

バッテリーパックを保管するスペースは限られています。

CATL は主に次の 3 つの方法でバッテリー全体の寿命を向上させます。

バッテリー材料の改良

正極材料の表面改質技術と革新的な高電圧電解質を採用することで、材料表面に「ナノスケールの保護層」が形成され、活性層の副反応が効果的に低減され、電気の利用範囲がさらに拡大します。

–イオン輸送効率を最適化:

非常に活性な励起状態粒子をカソード材料に導入することで、リチウムイオン専用の高速経路が形成され、その伝達効率が大幅に向上し、バッテリーが消耗した場合でも車両の電気駆動を維持できるようになります。

–AIを活用した支援

あらゆるシナリオに対応する高精度のSOCモデルとBMSインテリジェントアルゴリズムを使用し、膨大なデータとユーザーの習慣に基づく適応計算を組み合わせることで、高性能BMS高精度アルゴリズムとハードウェアのアップグレードを開発しました。これにより、XiaoyaoバッテリーのSOC制御精度が40%向上し、全体的な純電気利用率が10%以上増加しました。

次に、主にバッテリー材料の最適化によって達成されるエネルギー補充効率の向上を見てみましょう。

正極には、リチウムイオンの輸送速度を加速する高速イオン伝導体コーティング技術が採用されており、伝導体の導電性を高めるために遷移金属は含まれていません。

負極は、第2世代の急速充電グラファイトと新しいナノコーティング技術を組み合わせることで、リチウムイオンの脱溶媒能力を高め、イオンの放出を加速し、電極材料へのリチウムイオンの挿入抵抗を減らし、エネルギー伝達をより効率的にします。

電解質に関しては、CATLは新しい配合を使用して電解質の粘度を下げ、リチウムイオンの脱溶媒能力を高め、導電性を大幅に向上させました。

極薄SEI膜(固液界面での電極材料と電解質の反応によって形成される)の最適化によっても抵抗を効果的に低減でき、リチウムイオンの浸透抵抗をさらに低減できます。

要約すると、Xiaoyao Battery は CATL の過去の乗用車製品の利点を継承しながらも革新も進めています。

では、なぜハイブリッド車専用のバッテリーを開発するのでしょうか?

CATLはデータで答えることを選択しました。

全体として、中国の新エネルギー乗用車の普及率は3か月連続で50%を超え、新エネルギーモデルが市場の主流となっている。

特に、新エネルギー乗用車のうちハイブリッド車は43%を占めており、巨大な市場となっている。

しかし、既存の製品は、主に次の 3 つの大きな問題点により、多くのハイブリッド車オーナーのニーズを満たすことができません。

  • 人々は旅行には燃料をバックアップとして電気を使うことを好みますが、車両の純粋な電気走行距離は短すぎます
  • 充電時間が遅すぎるため、時間コストが高くなります。
  • 低温などの複雑な動作条件下では、バッテリーの性能が低下します。すでに制限されている航続距離は半分に短縮される可能性があり、出力にも影響が出ます。

特に航続距離の問題については、工業情報化部が9回近く発表した「自動車購入税免除の新エネルギー車モデル目録」によると、443のハイブリッドモデルのうち、純電気走行距離が100キロメートル未満のモデルは25%以上、100~200キロメートルのモデルは66.82%、200キロメートルを超えるモデルはわずか7.45%だった。

そこで寧王が介入し、ハイブリッド車の純電気走行距離を400km以上に延長しました。業界では、このようなハイブリッド車が来年発売されると予想されています。

そのため、ユーザーのニーズに応え、業界のトレンドをリードするために、Xiaoyao バッテリーが開発されました。

しかし、CATLはすでに「Kirin Battery」と「Shenxing Battery」という2つの主力製品を発売しています。なぜこれらをハイブリッド車に直接使用できないのでしょうか?

Xiaoyao バッテリーは既存の製品ラインと競合しますか?

CATLの乗用車におけるレイアウト

まずはCATLのこれまでの製品の特徴を理解しましょう。

昨年、CATLはそれぞれハイエンド市場とマス市場をターゲットにしたKirin BatteryShenxing Batteryを発売した。

Kirinバッテリーは皆さんもよくご存知でしょう。主に三元系リチウム材料を使用しており、1年前に雷軍(Xiaomi CEO)が「100kWh + CATL + 三元系リチウム = 数万元」と宣伝したバッテリーです。

バッテリーセルの放熱材は表面積が大きく、コストも決して安くはありません。一般的に、100kWhのキリンバッテリーを搭載した車の価格は30万元以上になることが多いです。

しかし、バッテリーのパラメータも良好です。モデルによっては、CLTCは特定の動作条件下で750km以上の航続距離を達成できます。

充電速度は5Cで、Ideal MEGAでは12分の充電時間で500キロメートルの走行距離を達成できます。

キリンのバッテリーは、自動車メーカーのニーズに応じて、長距離用、高出力用、オールラウンド用の3つの主要シリーズに分かれています。

その後、CATLはフルスタック800V車両の展開に合わせて、リン酸鉄リチウム素材を使用し、4Cの過充電を実現できる、より安価な過充電バッテリーである神星バッテリーを発売した。

今年は、セルスペースの利用を最適化し、革新的な統合シェル構造を特徴とするShenxing PLUSバッテリーにさらにアップグレードされ、エネルギー密度が140Wh/kgから205km/hに向上しました。

同様に、さまざまなニーズに基づいて、長寿命、超急速充電、低温、高温、オールラウンドの 5 つの主要シリーズに分かれており、-20℃ から 70℃ の温度範囲をカバーします。

コストと位置付けの考慮により、Kirin バッテリーは純粋な電気自動車で使用されることが多く、Shenxing バッテリーはハイブリッド車と純粋な電気自動車の両方で使用されます。

そのため、Xiaoyaoの出現はShenxing製品と衝突する可能性があります。

CATLの代表者は、Xiaoyaoバッテリーの一部の技術は実際にShenxingバッテリーやKirinバッテリーの技術と互換性があり、Xiaoyaoバッテリーは低温に対する耐性が優れていると回答した。

実際、Xiaoyao のバッテリー パックは、ナトリウム バッテリーとリチウム バッテリーの混合に限定されず、純粋な三元リチウム セルまたは純粋なリン酸鉄リチウム セルも使用できます。

実際、今年、ハイブリッド車のバッテリー製品エクスペリエンスを懸念しているのは業界リーダーだけではありません。業界全体が、ハイブリッド車が純粋な電気自動車に近いエクスペリエンスを提供することを推進しています。

レンジエクステンダー搭載車の中には、急速充電を売りに出すところも出始めています。例えば、近日発売予定のAvita 07は、レンジエクステンダー搭載車ならではの充電速度を特に強調しています。

以前発売されたシューティングブレークは、「最速充電の航続距離延長車」とさえ宣伝されていた。

長城汽車の子会社であるスボルトエナジーも今年、800Vのハイブリッド急速充電バッテリーを発売した。

新エネルギー車が市場の主流になりつつある中、ハイブリッド車のオーナーの多くは電気を使うことを好むため、業界ではハイブリッド車のオーナーに「純粋な電気自動車に匹敵する」体験を提供するために、ハイブリッド車の充電速度を加速させている。

スーパーチャージャー付き車両を20万人民元の価格帯に押し上げた神星バッテリーの発売に続き、「建設志向」の企業である寧王は、ハイブリッド車両の新たな基準を再び打ち立てた。

航続距離400km以上、スーパーチャージ速度4C。

これにより、新エネルギー車への転換が必然的に加速し、国内乗用車市場で「3年以内に基本完全電動化」という予測が早期に現実のものとなるだろう。

この見解は「兆ドル寧王」だけが抱いているわけではない。

新エネルギー車スタートアップ企業の中でも注目のLeapmotorの朱江明代表は、以前、次のような評価を下していた。

3年後には、中国では純粋なガソリン車は存在しなくなるかもしれない。

新しいエネルギー源の開発は私たちが想像するよりも速いかもしれません。