Как мы сообщали ранее, сегодня в Китае большой популярностью пользуются так называемые модели EREV (электромобили с увеличенным запасом хода) и PHEV (подключаемые гибридные автомобили). По сути это одно и то же и здесь заложен один и тот же принцип. На таких гибридах стоит достаточно большой аккумулятор и двигатель внутреннего сгорания, который служит для подзарядки и увеличения запаса хода. В итоге, их запас хода действительно внушителен. К примеру, у BYD есть модели, которые могут проезжать без заправки и подзарядки до 2100 километров.
Почувствовав эту тенденцию, CATL решил, что хочет поучаствовать в разделе пирога. В итоге 24 октября CATL представил свой супергибридный аккумулятор Freevoy — первый в мире аккумулятор, специально сделанный для EREV, который обеспечивает запас хода на электротяге около 400 километров и способен зарождаться токами до 4C. По словам компании, это откроет новую эру для аккумуляторов EREV и PHEV.
CATL справедливо подметил, что подобные гибридные автомобили приобретают популярность, поскольку потребители постоянно опасаются за запас хода своего, особенно в мороз. Чтобы успокоить водителей, по словам разработчиков, новая батарея позволит людям ездить на работу целую неделю и подзаряжаться, если надо, только по выходным. Кроме того, она имеет впечатляющую скорость заряда. Так, дополнительные 280 километров можно «зарядить» всего за 10 минут.
По словам Гао Хуаня, главного технического директора CATL, за всеми этими возможностями стоит ряд технологических прорывов. В своей презентации Гао сказал, что батарея Freevoy включает в себя технологию модификации поверхности материала катода в сочетании с инновационной формулой высоковольтного электролита для создания нанозащитного слоя. Гао Хуань пояснял, что интеграция высокоактивных частиц в возбужденном состоянии в материал катода значительно повышает эффективность транспортировки ионов лития. Благодаря обновлению алгоритма управления и аппаратного обеспечения, точность контроля состояния заряда батареи Freevoy была увеличена на 40%, а общий коэффициент использования электроэнергии увеличился более чем на 10%. В совокупности эти улучшения и обеспечивают такой высокий запас хода на электротяге.
CATL провел модельный анализ данных о характеристиках поляризации заряда/разряда своей Freevoy, с целью предсказания разрядной емкости и создания многоуровневой стратегии прогнозирования и управления мощностью. Как говорят создатели, в совокупности эта работа улучшила энергетические характеристики гибридных автомобилей примерно на 20%. Кроме того, CATL успешно применил свою технологию сверхбыстрой зарядки 4C. Перенос ионов лития стал более эффективным благодаря покрытию катода быстрыми ионными проводниками, а также нанопокрытию анода, конструкции электрода с несколькими градиентами слоев и новой формулы электролита со сверхвысокой проводимостью.
До сих пор одним из недостатков автомобилей PHEV было то, что они очень медленно заряжались. Теперь водители гибридов могут заряжаться примерно за то же время, что и водители обычных автомобилей и как шутят в CATL, теперь водители смогут останавливаться, подзаряжаться и снова путешествовать, не завидуя их «бензиновым друзьям».
Теперь немного о самом интересном что есть в Freevoy, а именно о натрий-ионной технологии. Как многие уже знают одним из ее преимуществ является то, что натрий-ионной аккумуляторы меньше подвержены влиянию низких температур. Помня об этом, инженеры CATL добавили несколько натрий-ионных аккумуляторных элементов в свою Freevoy. Дело в том, что согласно исследованиям, натрий-ионные аккумуляторы способны разряжаться до -40 градусов, обеспечивают заряд до -30 градусов и поддерживают бесперебойную работу при -20 градусов.
Используя эти преимущества, CATL объединил натрий-ионные и литий-ионные аккумуляторы в определенном соотношении и расположении со смешанными, последовательными и параллельными цепочками. Плюс к этому натрий-ионный аккумулятор применяется в батарее в качестве эталона состояния заряда и калибровки уровня заряда литий-ионного аккумулятора. Всё это, как говорят, повышает точность управления системой на 30%, добавляя еще 10 километров к запасу хода автомобиля.
Для устранения разницы в характеристиках и производительности литий-ионных и натрий-ионных аккумуляторов при низких температурах CATL пересмотрел технологию BMS для широкого диапазона температур. Разработчики поясняют, что их технология реализует, так называемое постоянное целевое зональное управление для отдельных химических систем, эффективно смягчая такие проблемы, как неточное прогнозирование заряда или снижение производительности в условиях высоких и низких температур.
Резюмируя можно сказать, что китайские инженеры опять оказались на высоте, создав свою совершенно новую комплексную систему управления, подкрепив это верным выбором материалов и молекулярным проектированием. Батарея Freevoy уже используется в нескольких моделях, включая Li Auto, AVATR и другие. К 2025 году планируется создать с этой батареей еще 30 моделей гибридов от Geely, Chery, GAC и Voyah.
Как и следовало ожидать CATL продолжает раздвигать границы технологических инноваций. Видимо аккумуляторы, которые будут питать наши электромобили в 2030 году, еще не изобретены. Следим за новостями и ждем 2030 года.