Strax í ágúst tilkynnti CATL (Contemporary Amperex Technology Ltd.) fyrstu litíum járnfosfat rafhlöðu heimsins sem getur 4C hraðhleðslu og stigstærð fjöldaframleiðslu – Shenxing Super Charge Battery. Nýlega, á Chery Technology Day viðburðinum, hófu Chery Automobile og CATL opinberlega stefnumótandi samvinnu sína og tilkynntu að Shenxing Super Charge rafhlaðan yrði fyrst sett upp í Exeed Starway Era ES. Þessi ótrúlega frammistaða litíum járnfosfat vara hefur orðið þungamiðja innan iðnaðarins og skyggir á eigin Kirin rafhlöðu CATL. Af hverju að velja litíum járnfosfat? Hversu hratt er forhleðsluhraðinn?
● Hvað er Shenxing Super Charge rafhlaðan?
Samkvæmt opinberum yfirlýsingum er Shenxing Super Charge Battery fyrsta litíum járnfosfat rafhlaðan í heiminum sem hægt er að fjöldaframleiða með 4C ofurhleðslugetu.
Hugtakið "4C" vísar til hleðsluhraða rafhlöðunnar, sem þýðir strauminn miðað við nafngetu rafhlöðunnar. Til dæmis, ef 1Ah rafhlaða klefi er hlaðinn með 1A straumi, þá má einfaldlega skilja að rafhlaðan verði fullhlaðin á einni klukkustund við þetta ástand. Ef straumurinn er aukinn í 2A eða 2C minnkar hleðslutíminn í 30 mínútur.
Það eru aðrar rafhlöðuvörur í greininni með hleðsluhraða upp á 4C og jafnvel 6C eða 8C, eins og flaggskip Kirin rafhlöðu CATL og Phoenix rafhlöðu Juwan Technology, sem báðar geta náð háum hleðsluhraða. Hins vegar eru flestar rafhlöður sem ná 4C eða hærra gerðar úr þrískiptu litíum efni. Gao Huan, tæknistjóri farþegabíladeildar CATL, benti á að það sem aðgreinir Shenxing ofurhleðslurafhlöðuna er að hún eykur hleðsluhraða litíum járnfosfat rafhlöður upp í 4C.
Þeir sem þekkja rafhlöðutækni vita að samanborið við þríbundnar litíum rafhlöður hafa litíum járnfosfat rafhlöður nokkra ókosti hvað varðar orkuþéttleika og lághita hleðslu og afhleðslu. Þessi munur stafar af breytileika í virkni bakskautsefna. Að ná háum hleðsluhraða með betri afkastamiklum þrígildum litíum er ekki krefjandi afrek með núverandi tækni í iðnaði. Hins vegar er nokkuð forvitnilegt að ýta litíumjárnfosfati upp í 4C eða hærra.
Svo, spurningin vaknar: ef CATL er nú þegar með Kirin rafhlöðuna, af hverju að halda áfram með litíum járnfosfat? Ætti framtíð afkastamikilla rafhlaðna ekki að vera bundin af tæknilegum byltingum í þríbundnu litíum? Það er misskilningur hér.
Við nánari athugun myndi maður komast að því að þau vörumerki og vörur sem hafa verið ráðandi í sölutöflum undanfarin ár hafa tilhneigingu til að nota litíum járnfosfat rafhlöður. Þrátt fyrir að litíum litíum virðist í meira lagi, gæti litíum járnfosfat verið arðbærara. Þetta varpar ljósi á hvers vegna CATL fjárfestir mikið í þróun litíum járnfosfat rafhlöðutækni.
● Hvað gerir Shenxing svona „töfrandi“?
Einfaldlega má skilja hleðsluferli litíum rafhlaðna sem flutningsferli. Lykilþættirnir sem hafa áhrif á hraða hleðslu eru losunar- og innfellingarhraði litíumjóna frá og til rafskautanna, í sömu röð. Ultra-rafeindanet bakskautstækni CATL og önnur kynslóð hraðjónahringa rafskautatækni eru viðeigandi lausnir fyrir þessar áskoranir.
„Rafalausnin“ sem staðsett er á milli jákvæðu og neikvæðu rafskautanna er mikilvægur hluti af litíum rafhlöðunni og hefur áhrif á stöðugleika hennar, öryggi og frammistöðu við mismunandi hitastig. Nýþróuð raflausnformúla CATL með ofurleiðni dregur fyrst og fremst úr seigju raflausnarinnar.
Eins og við vitum hefur stærð svitahola í rafskautsplötunum ekki aðeins áhrif á skarpskyggni litíumjóna heldur er hún einnig tengd orkuþéttleika. Multi-gradient lagskipt rafskautsplata CATL er hannað til að vera gljúpara að ofan og þéttara neðst.
Sjálfhitun með hröðum og tíðum breytingum á púlsstraumi gerir rafskautinu kleift að hita rafhlöðukjarna. Þar sem allur kjarninn hitnar jafnt, tryggir hann hraðari hitahækkun. Opinberlega, jafnvel við -10 gráðu, er hægt að hlaða rafhlöðuna í 80% á 30 mínútum og stækka þannig notkunarsvið litíumjárnfosfat rafhlöðunnar, jafnvel á kaldari norðlægum svæðum á veturna.
Til viðbótar við fyrrgreindar nýjungar hefur CATL fínstillt heildarhönnun rafhlöðupakkans enn frekar. Með CTP3.0 hönnuninni án þverbita og endaplatna hefur styrkur tengingar milli rafhlöðunnar og skeljar verið aukinn. Þessi hönnun hámarkar plássið til að passa í fleiri rafhlöðufrumur, sem fyrirtækið vísar til sem samþættra pakkasamsetningar.
Gao Huan, tæknistjóri farþegabíladeildar CATL, nefndi að Shenxing ofurhleðslurafhlaðan veitir frábæra hleðsluupplifun jafnvel með stöðvum sem ekki eru ofhleðslur. Í samanburði við aðrar vörur er hleðslustraumur hans við hraðhleðslu stöðugri og viðheldur stöðugu afli án rotnunar frá 10% til 95% SOC.
Í stuttu máli, Shenxing Super Charge Battery táknar ekki aðeins nýja litíum járn fosfat rafhlöðu tækni, heldur endurskilgreinir hún einnig hvað litíum járn fosfat rafhlaða getur verið. Þar sem eðlislægur ókostur við lághita er unninn hefur kostnaðarkostur þess verið magnaður enn frekar.
Svo, næsta spurning er, hvenær verður hægt að kaupa þessa merku rafhlöðu? Embættismenn hafa gefið til kynna að þessi rafhlaða muni hefja fjöldaframleiðslu í tveimur flaggskipaverksmiðjum í lok árs 2023. Búist er við að á fyrsta ársfjórðungi 2024 muni hún ná til neytenda samhliða Chery Exeed Starway Era ES.
Einfaldlega sett, þessi tækni hylur tvær mismunandi gerðir af rafhlöðufrumum - þrískipt litíum og litíum járnfosfat - í sama rafhlöðukerfi. Með því að treysta á þrískipt litíum til að halda jafnvægi á lághitaafköstum ökutækisins og hleðsluskilvirkni getur litíumjárnfosfat betur mætt daglegri notkunarkröfum og dregið úr heildarkostnaði við pakka. Í viðtalinu lögðum við fram spurningu varðandi þessa blendingshönnun: Getur Shenxing ofurhleðslu rafhlaðan komið fyrir þessari blönduðu uppsetningu?
Til að bregðast við þessu brosti Gao Huan snjallt bros og deildi „vísbending“ um framtíðarvörulínuskipulagningu CATL, „Hver sagði að Shenxing Super Charge rafhlaðan yrði að vera úr litíum járnfosfati? Af hverju getur það ekki verið þrískipt litíum? Eða, sérsniðnar útgáfur fyrir sérstakar notkunaraðstæður? Eins og Shenxing Super Charge fyrir atvinnubíla? Eða vetrarútgáfu af Shenxing?"
Með ályktun, er Kirin rafhlaðan ekki líka endilega einstök fyrir þrískipt litíum tækni? Kannski má skilja það þannig: Kirin og Shenxing verða tvær helstu tæknistoðir CATL á næstu árum. Kirin miðar að hágæða gerðum með langdrægum og sterkum kraftþörfum, en Shenxing einbeitir sér að hagkvæmum meðal- og lágvörusamsetningum. Undir þessum tveimur kerfum gætu mismunandi gerðir af rafhlöðum komið fram, eins og "Kirin Lithium Iron Phosphate" eða "Shenxing Ternary Lithium". Nákvæm stefna er spennt eftir frá CATL.
