Problem „starzenia się” występuje właściwie wszędzie. Teraz kolej na sektor baterii.
„W ciągu najbliższych ośmiu lat gwarancja na wiele nowych akumulatorów do pojazdów napędzanych energią wygaśnie, dlatego pilnie należy rozwiązać problem żywotności akumulatorów”. Ostatnio Li Bin, prezes i dyrektor generalny NIO, wielokrotnie ostrzegał, że jeśli nie uda się odpowiednio rozwiązać tej kwestii, w przyszłości ogromne koszty zostaną wydane na rozwiązanie kolejnych problemów.
Dla rynku akumulatorów zasilających ten rok jest rokiem szczególnym. W 2016 r. w moim kraju wprowadzono politykę gwarancyjną na 8 lat lub 120 000 km na akumulatory do pojazdów zasilanych nowym energią. Obecnie akumulatory nowych pojazdów energetycznych zakupione w pierwszym roku obowiązywania polisy dobiegają końca lub już dobiegają końca okresu gwarancyjnego. Dane pokazują, że w ciągu najbliższych ośmiu lat łącznie ponad 19 milionów nowych pojazdów energetycznych stopniowo wejdzie w cykl wymiany akumulatorów.
Dla firm samochodowych, które chcą zająć się branżą akumulatorów, jest to rynek, którego nie można przegapić.
W 1995 r. z linii montażowej zjechał pierwszy w moim kraju pojazd napędzany energią elektryczną – autobus całkowicie elektryczny o nazwie „Yuanwang”. W ciągu ostatnich 20 lat w moim kraju przemysł pojazdów wykorzystujących nowe źródła energii rozwijał się powoli.
Ponieważ hałas jest zbyt mały i są to głównie pojazdy eksploatowane, użytkownicy nie mogli dotychczas cieszyć się z ujednoliconych krajowych standardów gwarancji na „serce” pojazdów nowych źródeł energii – akumulator. Niektóre prowincje, miasta lub firmy samochodowe również sformułowały standardy gwarancji na akumulatory, z których większość zapewnia gwarancję na 5 lat lub 100 000 km, ale siła wiążąca nie jest silna.
Dopiero w 2015 r. roczna sprzedaż nowych pojazdów napędzanych energią w moim kraju zaczęła przekraczać 300 000 sztuk, stając się nową siłą, której nie można zignorować. Ponadto państwo zapewnia politykę „prawdziwych pieniędzy”, taką jak dotacje na nową energię i zwolnienie z podatku od zakupu, aby promować rozwój nowej energii, a firmy samochodowe i społeczeństwo również współpracują.
W 2016 roku weszła w życie krajowa, ujednolicona polityka dotycząca gwarancji na akumulatory. Okres gwarancji wynoszący 8 lat lub 120 000 kilometrów jest znacznie dłuższy niż 3 lata lub 60 000 kilometrów przebiegu silnika. W odpowiedzi na tę politykę i w trosce o rozszerzenie sprzedaży nowej energii, niektóre firmy samochodowe wydłużyły okres gwarancji do 240 000 kilometrów lub nawet dożywotnią. Jest to równoznaczne z zapewnieniem konsumentom chcącym kupić nowe pojazdy energetyczne „zapewnienia”.
Od tego czasu nowy rynek energii w moim kraju wszedł w fazę podwójnego wzrostu, a w 2018 r. sprzedaż po raz pierwszy przekroczyła milion pojazdów. Według stanu na ostatni rok skumulowana liczba nowych pojazdów energetycznych z ośmioletnią gwarancją osiągnęła 19,5 milionów, co stanowi 60-krotny wzrost w porównaniu z siedmioma latami.
Odpowiednio w latach 2025–2032 liczba nowych pojazdów energetycznych, w przypadku których wygasły gwarancje na akumulator, również będzie rosła z roku na rok, z początkowych 320 000 do 7,33 mln. Li Bin zwrócił uwagę, że od przyszłego roku użytkownicy będą borykać się z takimi problemami, jak brak gwarancji na akumulatory, „akumulatory samochodowe mają różną żywotność” i wysokie koszty wymiany akumulatorów.
Zjawisko to będzie bardziej widoczne we wczesnych partiach nowych pojazdów energetycznych. W tamtym czasie technologia akumulatorów, procesy produkcyjne i usługi posprzedażowe nie były wystarczająco rozwinięte, co skutkowało słabą stabilnością produktu. Około 2017 roku jedna po drugiej pojawiały się informacje o pożarach akumulatorów energetycznych. Temat bezpieczeństwa akumulatorów stał się gorącym tematem w branży i wpłynął również na zaufanie konsumentów do zakupu nowych pojazdów zasilanych energią.
Obecnie w branży panuje powszechne przekonanie, że żywotność akumulatora wynosi zazwyczaj około 3-5 lat, a żywotność samochodu zwykle przekracza 5 lat. Akumulator to najdroższy element nowego pojazdu zasilanego energią, stanowiący na ogół około 30% całkowitego kosztu pojazdu.
NIO udostępnia zestaw informacji o kosztach posprzedażnych akumulatorów zamiennych do niektórych nowych pojazdów zasilanych energią elektryczną. Na przykład pojemność akumulatora całkowicie elektrycznego modelu o nazwie kodowej „A” wynosi 96,1 kWh, a koszt wymiany akumulatora sięga aż 233 000 juanów. W przypadku dwóch modeli o zwiększonym zasięgu i pojemności akumulatora około 40 kWh koszt wymiany akumulatora wynosi ponad 80 000 juanów. Nawet w przypadku modeli hybrydowych o pojemności elektrycznej nie większej niż 30 kWh koszt wymiany akumulatora jest bliski 60 000 juanów.
„Niektóre modele zaprzyjaźnionych producentów przejechały 1 milion kilometrów, ale trzy akumulatory uległy uszkodzeniu” – powiedział Li Bin. Koszt wymiany trzech akumulatorów przekroczył cenę samego samochodu.
Jeśli koszt wymiany akumulatora zostanie przeliczony na 60 000 juanów, wówczas 19,5 miliona nowych pojazdów zasilanych energią elektryczną, których gwarancja na akumulator wygaśnie za osiem lat, stworzy nowy rynek wart bilion dolarów. Od przedsiębiorstw zajmujących się wydobyciem litu na wyższym szczeblu łańcucha dostaw, przez średnie przedsiębiorstwa produkujące akumulatory, po producentów pojazdów średniego i niższego szczebla oraz dealerów zajmujących się obsługą posprzedażną – wszyscy na tym skorzystają.
Jeśli firmy chcą zdobyć więcej ciasta, muszą konkurować, kto może opracować nową baterię, która lepiej podbije „serca” konsumentów.
W ciągu najbliższych ośmiu lat prawie 20 milionów akumulatorów samochodowych wejdzie w cykl wymiany. Producenci akumulatorów i producenci samochodów chcą przejąć ten „biznes”.
Podobnie jak w przypadku zróżnicowanego podejścia do rozwoju nowych źródeł energii, wiele firm stwierdziło również, że w technologii akumulatorów przyjmuje się również układy wieloliniowe, takie jak fosforan litowo-żelazowy, lit trójskładnikowy, fosforan litowo-żelazowo-manganowy, stan półstały i stan całkowicie stały. Na tym etapie głównym nurtem są baterie litowo-żelazowo-fosforanowe i trójskładnikowe baterie litowe, które stanowią prawie 99% całkowitej produkcji.
Obecnie krajowe standardy tłumienia akumulatorów nie mogą przekraczać 20% w okresie gwarancyjnym i wymagają, aby tłumienie pojemności nie przekraczało 80% po 1000 pełnych cykli ładowania i rozładowania.
Jednak w rzeczywistym użyciu trudno jest spełnić ten wymóg ze względu na wpływ ładowania i rozładowywania w niskiej i wysokiej temperaturze. Dane pokazują, że obecnie większość akumulatorów w okresie gwarancyjnym ma jedynie 70% sprawności. Gdy stan baterii spadnie poniżej 70%, jej wydajność znacznie spadnie, znacząco wpłynie to na komfort użytkowania i pojawią się problemy związane z bezpieczeństwem.
Według Weilai spadek żywotności baterii wynika głównie z nawyków użytkowania właścicieli samochodów i metod „przechowywania samochodu”, z czego 85% stanowi „przechowywanie samochodu”. Niektórzy praktycy zwrócili uwagę, że wielu nowych użytkowników energii jest obecnie przyzwyczajonych do korzystania z szybkiego ładowania w celu uzupełnienia energii, ale częste korzystanie z szybkiego ładowania przyspiesza starzenie się baterii i skraca ich żywotność.
Li Bin uważa, że rok 2024 jest bardzo ważnym węzłem czasowym. „Konieczne jest opracowanie lepszego planu żywotności baterii dla użytkowników, całej branży, a nawet całego społeczeństwa”.
Jeśli chodzi o obecny rozwój technologii akumulatorów, układ akumulatorów o długiej żywotności jest bardziej odpowiedni dla rynku. Tak zwany akumulator o długiej żywotności, znany również jako „akumulator bez tłumienia”, opiera się na istniejących akumulatorach płynnych (głównie trójskładnikowych akumulatorach litowych i akumulatorach litowo-węglanowych) z ulepszeniami w procesie nano materiałów elektrody dodatniej i ujemnej w celu opóźnienia degradacji akumulatora . Oznacza to, że do materiału elektrody dodatniej dodaje się „litowy środek uzupełniający”, a materiał elektrody ujemnej domieszkuje się krzemem.
Termin branżowy to „domieszkowanie krzemem i uzupełnianie litu”. Niektórzy analitycy twierdzą, że podczas procesu ładowania nowej energii, zwłaszcza jeśli często stosuje się szybkie ładowanie, nastąpi „absorpcja litu”, czyli lit zostanie utracony. Dodatek litu może wydłużyć żywotność baterii, a domieszka krzemu może skrócić czas szybkiego ładowania baterii.
W rzeczywistości odpowiednie firmy ciężko pracują, aby poprawić żywotność baterii. 14 marca NIO opublikowało swoją strategię dotyczącą akumulatorów o długiej żywotności. Na spotkaniu NIO przedstawiła, że opracowany przez nią system akumulatorów o ultrawysokiej gęstości energii 150 kWh charakteryzuje się gęstością energii przekraczającą 50% przy zachowaniu tej samej objętości. W zeszłym roku Weilai ET7 został wyposażony w akumulator 150 stopni do rzeczywistych testów, a żywotność akumulatora CLTC przekroczyła 1000 kilometrów.
Ponadto NIO opracowało także system akumulatorów CTP o pojemności 100 kWh z miękkim opakowaniem i systemem dyfuzji ciepła oraz trójskładnikowy system hybrydowych akumulatorów żelazowo-litowych o pojemności 75 kWh. Opracowane duże, cylindryczne ogniwo akumulatorowe o maksymalnej rezystancji wewnętrznej 1,6 milioma umożliwia ładowanie w temperaturze 5°C i pozwala na przejechanie do 255 km po 5 minutach ładowania.
NIO stwierdziło, że biorąc pod uwagę długi cykl wymiany baterii, żywotność baterii może nadal utrzymywać się na poziomie 80% po 12 latach, czyli więcej niż średnia w branży wynosząca 70% stanu w ciągu 8 lat. Obecnie NIO współpracuje z CATL, aby wspólnie opracowywać akumulatory o długiej żywotności, których celem jest uzyskanie poziomu zdrowia nie niższego niż 85% po upływie 15 lat żywotności akumulatorów.
Wcześniej firma CATL ogłosiła w 2020 r., że opracowała „akumulator o zerowym tłumieniu”, który może osiągnąć zerowe tłumienie w ciągu 1500 cykli. Według osób zaznajomionych ze sprawą akumulator znalazł zastosowanie w projektach magazynowania energii CATL, jednak na razie nie ma żadnych wieści w zakresie nowych, energetycznych pojazdów pasażerskich.
W tym okresie firmy CATL i Zhiji Automobile wspólnie zbudowały akumulatory mocy, wykorzystując technologię „domieszkowanego krzemem i litem”, twierdząc, że mogą osiągnąć zerowe tłumienie i „nigdy samozapłon” przez 200 000 kilometrów, a maksymalna gęstość energii rdzenia akumulatora może osiągnąć 300 Wh/kg.
Popularyzacja i promocja akumulatorów o długiej żywotności ma pewne znaczenie dla firm motoryzacyjnych, nowych użytkowników energii, a nawet całej branży.
Przede wszystkim dla firm samochodowych i producentów akumulatorów zwiększa to kartę przetargową w walce o ustalenie standardu akumulatorów. Ktokolwiek jako pierwszy opracuje lub zastosuje baterie o długiej żywotności, będzie miał więcej do powiedzenia i jako pierwszy zajmie więcej rynków. Jeszcze większe zainteresowanie wykazują firmy zainteresowane rynkiem wymiany akumulatorów.
Jak wszyscy wiemy, na tym etapie mój kraj nie stworzył jeszcze jednolitego standardu modułowego akumulatorów. Obecnie technologia wymiany akumulatorów jest pionierskim polem testowym w zakresie standaryzacji akumulatorów zasilających. Xin Guobin, wiceminister Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych, w czerwcu ubiegłego roku jasno dał do zrozumienia, że przestudiuje i opracuje standardowy system technologii wymiany akumulatorów oraz będzie promował ujednolicenie rozmiaru akumulatorów, interfejsu wymiany akumulatorów, protokołów komunikacyjnych i innych standardów . To nie tylko sprzyja wymienności i wszechstronności akumulatorów, ale także pomaga obniżyć koszty produkcji i poprawić wydajność produkcji.
Przedsiębiorstwa, które aspirują do wyznaczania standardów na rynku wymiany akumulatorów, przyspieszają swoje wysiłki. Biorąc za przykład NIO, w oparciu o działanie i planowanie dużych zbiorów danych dotyczących baterii, NIO wydłużyło cykl życia i wartość baterii w istniejącym systemie. Daje to pole do korekty cen usług wynajmu akumulatorów BaaS. W nowej usłudze wynajmu akumulatorów BaaS standardowa cena wynajmu akumulatorów została obniżona z 980 juanów do 728 juanów miesięcznie, a cena pakietu akumulatorów o długiej żywotności została dostosowana z 1680 juanów do 1128 juanów miesięcznie.
Niektórzy uważają, że budowa współpracy w zakresie wymiany energii pomiędzy partnerami jest zgodna z wytycznymi polityki.
NIO jest liderem w dziedzinie wymiany akumulatorów. W zeszłym roku firma Weilai przystąpiła do krajowego standardu wymiany baterii „wybierz jeden z czterech”. Obecnie NIO zbudowało i obsługuje ponad 2300 stacji wymiany akumulatorów na rynku światowym i przyciągnęło Changan, Geely, JAC, Chery i inne firmy samochodowe do przyłączenia się do swojej sieci wymiany akumulatorów. Według doniesień stacja wymiany akumulatorów NIO dokonuje średnio 70 000 wymian akumulatorów dziennie, a od marca tego roku zapewniła użytkownikom 40 milionów wymian akumulatorów.
Jak najszybsze wprowadzenie na rynek akumulatorów o długiej żywotności przez NIO może pomóc jej pozycji na rynku wymiany akumulatorów stać się bardziej stabilną, a także może zwiększyć swoją pozycję, stając się podmiotem wyznaczającym standardy w zakresie wymiany akumulatorów. Jednocześnie popularność akumulatorów o długiej żywotności pomoże markom zwiększyć składki. Znawca powiedział: „Baterie o długiej żywotności są obecnie stosowane głównie w produktach z najwyższej półki”.
Konsumenci, jeśli akumulatory o długiej żywotności są produkowane masowo i instalowane w samochodach, zazwyczaj nie muszą płacić za wymianę akumulatorów w okresie gwarancyjnym, co naprawdę oznacza „taką samą żywotność samochodu i akumulatora”. Można to również uznać za pośrednie zmniejszenie kosztów wymiany baterii.
Chociaż w instrukcji gwarancji nowego pojazdu energetycznego podkreśla się, że akumulator można wymienić bezpłatnie w okresie gwarancyjnym. Osoba zaznajomiona ze sprawą stwierdziła jednak, że bezpłatna wymiana baterii obwarowana jest pewnymi warunkami. „W rzeczywistych sytuacjach bezpłatna wymiana jest rzadko zapewniana, a wymiana zostanie odrzucona z różnych powodów”. Na przykład pewna marka wymienia zakres pozagwarancyjny, z których jednym jest „użytkowanie pojazdu”. W trakcie tego procesu stopień rozładowania akumulatora jest o 80% wyższy niż pojemność znamionowa akumulatora.
Z tego punktu widzenia akumulatory o długiej żywotności są obecnie opłacalnym biznesem. Kiedy jednak zostanie spopularyzowana na szeroką skalę, czas nie został jeszcze określony. W końcu każdy może mówić o teorii technologii uzupełniania litu domieszkowanego krzemem, ale nadal wymaga ona weryfikacji procesu i testów na pokładzie przed komercyjnym zastosowaniem. „Cykl rozwoju technologii akumulatorów pierwszej generacji zajmie co najmniej dwa lata” – powiedział specjalista z branży.
Czas publikacji: 13 kwietnia 2024 r