Alcanza la densidad energética del sistema de baterías ternarias 302Wh/kg
En la actualidad, muchos OEM como Dongfeng, FAW, GAC, Changan y BAIC han solicitado modelos eléctricos puros con una densidad de energía del sistema superior a 200 Wh/kg. Las empresas de baterías de apoyo son CATL, CALB y Guoxuan Hi-Tech de Los 10 principales fabricantes de baterías de iones de litio de China.
Algunos modelos han entrado en el "Catálogo de modelos recomendados para la promoción y aplicación de vehículos de nueva energía", lo que indica que el sistema de baterías de más de 200 Wh/kg se instalará en la producción en masa a gran escala, lo que ayudará a que el sistema de baterías de potencia de producción en masa de China entre en la era de los 200 Wh/kg.
Bajo la acción de la mejora del sistema de materiales y la optimización de la estructura del sistema, la densidad energética de los sistemas de baterías de potencia producidos en serie en China ha seguido aumentando en los últimos años.
Entre ellos, la densidad energética del actual sistema de baterías LFP de producción masiva ha aumentado ligeramente de 140Wh/kg a unos 150Wh/kg, el sistema de baterías ternarias ha aumentado de 160Wh/kg a más de 180Wh/kg, y los productos de algunas empresas de baterías han superado incluso los 190Wh/kg. La magnitud es más evidente.
En estas circunstancias, tres empresas de baterías, CATL, China Innovation Aviation y Hefei Guoxuan, tomaron la delantera al adentrarse en el camino de la producción en masa de sistemas de densidad energética superior a 200 Wh/kg, lo que indica que pueden mejorar la energía específica de las celdas de las baterías y optimizar la estructura del PACK. En este sentido, se ha logrado un gran avance.
En conjunto, los sistemas de baterías de 200 Wh/kg suministrados por CATL, China Innovation Aviation y Guoxuan Hi-Tech a los fabricantes de equipos originales adoptan todos la vía de la tecnología ternaria, y cada uno tiene sus propias características en términos de implementación técnica.
Se acelera la industrialización de la segunda generación de baterías de alto contenido en níquel
Entre ellos, la densidad energética del sistema de baterías ternarias suministrado por CATL para la MVP eléctrica pura Dongfeng Lantu alcanza los 212 Wh/kg, lo que ha creado el mayor récord de densidad energética para la aplicación actual de carga de baterías ternarias.
Se informa que CATL comenzó la producción en masa de su batería de sistema de alto níquel/grafito NCM811 de primera generación en 2018, con una energía específica de 270Wh/kg y una densidad de energía del sistema de 180Wh/kg. Desde 2019, los envíos han seguido creciendo, convirtiéndose en el principal producto de la instalación actual de baterías de alto níquel en China.
Con el fin de mejorar aún más su ventaja competitiva en el campo de las baterías de alto níquel, CATL está desarrollando activamente su batería NCM811 de segunda generación con un sistema de alto níquel + carbono de silicio, y desarrolló una muestra de batería con una energía específica de 304Wh/kg en 2019.
En marzo de 2022, CATL declaró que la empresa había desarrollado la tecnología CTP de tercera generación mediante iteración técnica, que puede aplicarse a sus baterías LFP y ternarias, también conocidas como "baterías Kirin", y que está previsto que se lance oficialmente en el segundo trimestre de este año.
La densidad energética del sistema de baterías LFP con tecnología CTP3.0 supera los 160 Wh/kg y los 290 Wh/L, y la densidad energética del sistema de baterías ternarias puede alcanzar los 250 Wh/kg y los 450 Wh/L.
El sistema de baterías ternarias de CATL para los nuevos modelos del OEM supera los 200 Wh/kg, lo que probablemente sea la segunda generación de baterías de alto contenido en níquel producidas en serie, pero queda por comprobar si se adopta la tecnología CTP3.0.
Innovación en estructura celular y tecnología de integración de sistemas - One-Stop Battery
El sistema de baterías ternarias de China Innovation Aviation para un modelo Hechuang Z03 de vehículo de pasajeros de GAC también alcanzó los 205 Wh/kg, equipado con un paquete de baterías de 94,46 kWh, y la autonomía en condiciones de funcionamiento integral del CLTC alcanzó los 800 km.
Se ha informado de que la versión de larga resistencia del Hechuang Z03 está equipada con un nuevo batería ternaria de litio desarrollado conjuntamente por Hechuang Automobile y China Innovation Aviation. Adopta la estructura CTP y la tecnología de suplementación de litio dopado con silicio, de modo que la densidad energética del sistema de baterías supera los 200 Wh/kg.
Para mejorar la densidad energética de las baterías, además de optimizar el sistema de materiales, China Innovation Airlines también innova en la estructura de las celdas y la tecnología de integración de sistemas.
En septiembre de 2021, AVIC Lithium lanzó un nuevo producto de tecnología de diseño: One-Stop Bettery.
Se ha informado de que One-Stop ha desarrollado muchas tecnologías, como la pared ultrafina de la carcasa, el moldeado multidimensional de la carcasa, el embalaje compuesto multifuncional, la conexión eléctrica de puente integrada, el aislamiento externo de alto cizallamiento, la integración de montaje sin polvo in situ, etc.
El peso de la estructura se reduce en 40%, el índice de utilización aumenta en 5%, el número de piezas se reduce en 25% y el coste global de la estructura se reduce en 15%.
A nivel de sistema, las baterías One-Stop incluyen tecnología sin módulos, tecnología de conexión de puntos de topología en serie minimalista, tecnología de caja integrada compuesta, tecnología de gestión térmica de alta eficiencia, tecnología de refrigeración líquida integrada, tecnología de empalme de bloques de construcción, tecnología de supresión de embalamiento térmico ( PPT).
La utilización del espacio del producto aumenta en 5%; la densidad energética aumenta en 10%; las piezas se reducen en 20%; la eficiencia del intercambio de calor aumenta en 50%; el coste se reduce en 10%.
Según China Innovation Aviation, la energía específica de la batería ternaria equipada con esta tecnología puede alcanzar los 300 Wh/kg, y la densidad de energía del sistema puede alcanzar los 240 Wh/kg; la energía específica de la batería LFP puede alcanzar los 200 Wh/kg, y la densidad de energía del sistema puede alcanzar los 160 Wh/kg. Se espera que los productos con tecnología One-Stop Bettery estén disponibles en el segundo trimestre de 2022.
La densidad energética de la batería ternaria de alto contenido en níquel supera los 302 Wh/kg
En el segundo lote del "Catálogo Recomendado" de 2021, el modelo EX3, un coche eléctrico puro declarado por Jingxin Energy, está equipado con un sistema de batería ternaria con una densidad energética de hasta 200,22 Wh/kg. Abría el preludio de la aplicación de la carga de batería de 200Wh/kg.
En el cuarto lote del "Catálogo Recomendado" de 2021, un vehículo de pasajeros multiuso eléctrico puro COSMOS EV declarado por Changan Automobile está equipado con un sistema de baterías ternarias con una densidad energética de 201 Wh/kg. El proveedor de la batería también es Guoxuan Hi-Tech.
Esto supone una nueva ampliación del alcance del sistema de baterías de 200 Wh/kg de Guoxuan Hi-Tech. Guoxuan Hi-Tech declaró que la densidad energética de la batería ternaria de alto contenido en níquel de la empresa superó los 302 Wh/kg, y la densidad energética del sistema superó los 200 Wh/kg. Y logró con éxito la producción en serie a gran escala, con una vida útil de 1.500 semanas a temperatura ambiente.
Cabe señalar que, además de Las 10 principales empresas de baterías eléctricasLos fabricantes de equipos originales también están desarrollando activamente la tecnología de las baterías de potencia, y han logrado avances positivos en la mejora de la densidad energética, el rendimiento de la carga rápida y la seguridad.
Por ejemplo, un coche eléctrico puro-AION LX declarado por GAC Passenger Cars en 2021, la densidad energética del sistema alcanza los 205 Wh/kg, y se desconoce el proveedor de las células de la batería.
GAC Passenger Vehicle es responsable de la cadena cinemática, con una capacidad de batería de 144,4 kWh y una autonomía de hasta 1008 km en condiciones de funcionamiento. Gaogong Lithium Battery supo que la razón principal de que la nueva batería GAC Aion LX supere los 1000 km de autonomía es que adopta la tecnología de batería de chip de ánodo de silicio esponjoso desarrollada de forma independiente por GAC.
Se informa de que la tecnología de la batería de lámina anódica de silicio esponjoso consiste en que el ánodo está dopado con silicio, de modo que la lámina anódica de silicio del interior de la batería se vuelve tan blanda y elástica como una esponja, de modo que la expansión y contracción del silicio durante el proceso de carga y descarga se limita y amortigua, y no se rompe.
Gracias a esta tecnología, el volumen de sus celdas puede reducirse en 20% y el peso en 14% con la misma potencia, y el ratio de celdas supera los 280Wh/Kg. Además, gracias a la optimización de la estructura del PACK, su sistema de baterías de potencia ha superado los 200Wh/kg.
En la actualidad, GAC está aumentando su inversión en I+D y producción de baterías eléctricas. La primera empresa de innovación tecnológica incubada por el grupo, Juwan Technology Research Institute, ha proporcionado soporte de baterías para Aion V de GAC.
El desarrollo de la célula de la batería de litio ternaria de paquete blando de carga superrápida ha completado 3 iteraciones, y ha invertido 3.000 millones de yuanes para construir una base de producción con una producción anual de 8 GWh.
En marzo de este año, se inició la construcción de la línea de producción de prueba de baterías eléctricas de desarrollo propio de GAC Aian. El proyecto abarca todo el proceso de producción de baterías, desde la preparación de los lodos hasta el paquete de baterías, así como laboratorios de investigación y desarrollo de materiales, pruebas físicas y químicas y rendimiento eléctrico. Se espera que entre oficialmente en funcionamiento a finales de 2022.
