Те, кто ездит на электромобиле, как правило очень внимательно относятся к процессу их заряда. Особенно это касается автомобилей с NMC-аккумуляторами. Владельцы редко заряжают их более чем до 80%, за исключением подготовки к дальним поездкам. Разряжать ниже 20% они тоже стараются не делать. Считается, что обе стратегии продлевают срок службы аккумуляторов. В случае зарядки до 100%, повышается и риск возгорания. Лучше перестраховаться, чем потом жалеть, и все такое. Проблемы частично решены с помощью LFP-аккумуляторов, которые, похоже, вполне комфортно себя чувствуют при заряде и до 100%, но срок службы батареи по-прежнему остается серьезной проблемой. Одно наверняка мы не хотим оказаться в ситуации, когда придется заменять аккумуляторный блок за 20 000 долларов.
Еще одна проблема, с которой мы сталкиваемся, — это скорость зарядки. Сегодня многие зарядные устройства 3-го уровня способны выдавать мощность 350 кВт и более, но очень быстро заряд падает примерно до 80 кВт и продолжает снижаться по мере приближения заряда к 100%. Скорость заряда контролируется системой BMS, которая, в свою очередь, разработана с учетом потребностей производителя, а не клиента. Производители обязаны предоставлять гарантию на свои батареи минимум на 8 лет. Естественно, они будут проектировать свои системы таким образом, чтобы максимально увеличить их срок службы.
29 января компания CATL объявила, что в идеальных условиях её батарея следующего поколения сохранит 80% своей ёмкости после 3000 полных циклов зарядки/разрядки при токе 5C, что, по прогнозам, обеспечит срок службы батареи более 1,8 миллиона километров пробега электромобиля.
Как мы помним, например, батарею 80 кВт⋅ч при токе 1C можно зарядить с максимальной мощностью 80 кВт, теоретически за один час. При токе 5C ту же батарею теоретически можно полностью зарядить за 12 минут с помощью зарядного устройства мощностью 400 кВт. CATL отмечает, что ожидаемый срок службы её новой батареи примерно в шесть раз превысит средний показатель по отрасли и может превысить срок службы автомобиля.
В условиях экстремальной жары в 60°C — что эквивалентно летним температурам в Дубае — новая батарея, как сообщается, сохраняет 80% емкости после 1400 циклов, что составляет примерно 840 000 километров, и это значительно превосходит характеристики обычных литий-ионных аккумуляторных элементов на сегодня.
CATL объясняет увеличение срока службы батарей тремя основными технологическими инновациями. Во-первых, более плотное и равномерное покрытие катода снижает структурную деградацию и ограничивает потери ионов металла при высокоскоростной зарядке и разрядке. Во-вторых, запатентованная восстанавливающая добавка в электролите выявляет и герметизирует микротрещины, уменьшая необратимые потери лития. В-третьих, термочувствительное покрытие на поверхности сепаратора замедляет миграцию ионов при локальном повышении температуры, обеспечивая саморегулирующуюся защиту и снижая риск теплового разгона.
Система охлаждения батареи также была модернизирована и теперь может направлять охлаждающую жидкость к горячим точкам внутри батарейного блока, улучшая тепловую стабильность и продлевая общий срок службы блока.
Аккумулятор Qujin с зарядкой 4C был запущен в производство в 2023 году. Новый аккумулятор с зарядкой 5C разработан для удовлетворения растущего спроса на быструю зарядку и снижение общих затрат на протяжении всего жизненного цикла, особенно для таких применений как электрические большегрузные автомобили и автомобили служб такси. Ожидается, что в дальнейшем он получит более широкое распространение на рынке.
На недавнем мероприятии Super Tech Day компания представила второе поколение батареи Shenxing, которая, как ожидается, будет обеспечивать скорость зарядки 12C.
50 лет назад считалось, что обычный автомобиль не служит больше 50 000 миль. Одометры переставали записывать пробег после 99 999,9 миль. На аукционах в США говорили, что у выставленного на продажу автомобиля пробег более 100 000 миль: «Покупайте этот автомобиль на свой страх и риск».
Затем японские автопроизводители показали, что можно создавать ДВС, которые служат 200 000 миль — или даже больше. Теперь CATL заявляет, что ее батареи могут обеспечить пробег электромобиля в 1 миллиона миль. Это имеет огромное значение для общей стоимости владения автомобилем. Если электромобили будут служить в три раза дольше, чем обычные автомобили, рынок новых автомобилей с ДВС сократится.
На этой компания заявила, что несколько моделей легковых автомобилей оснащаются натрий-ионными батареями для проведения реальных испытаний в условиях низких температур.
CATL уверен в будущем натрий-ионных технологий. «Мы планируем, что в течение следующих трёх лет плотность энергии натриевых батарей достигнет уровня литий-железо-фосфатных и заменит часть рынка литиевых батарей в специализированных сценариях», — заявил 22 января Гао Хуан, главный технический директор CATL. Хотя натриевые батареи всё ещё находятся на ранней стадии разработки, он предсказал более быстрый темп развития, чем у литий-ионных батарей.
Натриевые батареи обладают превосходными характеристиками в условиях низких температур и могут выдерживать высокую мощность зарядки без перегрева. Они также очень устойчивы к тепловому разгону. «Даже при проколе они не загораются, не говоря уже о взрыве», — сказал Гао. Поскольку натрий является распространенным и недорогим материалом, представители CATL уверены, что натрий-ионные батареи будут примерно на треть дешевле литиевых.
В итоге становится очевидным, что все переживания по поводу будущего электромобилей — полная ерунда. Где-то мечтают продолжать жить в эпоху паровых двигателей, но китайцы устремлены в будущее и полны решимости пересесть на электромобили. Те, кто не желает конкурировать, делают это на свой страх и риск.
