7 Minutės
MG pristato pirmą masinės gamybos automobilį su pusiau kieta baterija
Guangdžou automobilių parodoje (Guangzhou Auto Show) SAIC priklausanti MG markė tyliai surengė technologinį posūkį: atnaujinta MG4 Anxin Edition tapo pirmuoju masinės gamybos elektriniu automobiliu, serijiniu būdu komplektuojamu su pusiau kieta būsena pagrįsta baterija (angl. semi-solid-state battery, SSSB). Naujoji baterijų modulio konstrukcija, sukurta bendradarbiaujant su QingTao Energy, žymi reikšmingą tarpą tarp šiandien populiarios LFP chemijos ir ateities ambicijų pereiti prie visiškai kietųjų baterijų.
Šis žingsnis yra svarbus tiek technologiniu, tiek rinkodaros požiūriu: MG pozicionuoja save kaip ankstyvą pažangių baterijų sprendimų diegėją, o SAIC įgyja praktinį gamybos bandymo lauko įrenginį naujos kartos ląstelėms. Tačiau svarbu pabrėžti, kad šis debiutas labiau parodo technologijos brandos kelią ir jos galimybes, o ne staigų visuotinių pranašumų atsiradimą lyginant su efektyviomis ir ekonomiškomis LFP baterijomis.
Kas yra nauja baterija — ir kas ji nėra
MG4 Anxin Edition montuojamas 54 kWh talpos ličio jonų blokas, kurio katodas yra manganiniu pagrindu (manganese-based), naudoja pusiau kietą elektrolito formulę. Pusiau kieto dizaino esmė — elektrolito struktūroje dominuoja kietosios dalys, tačiau lieka nedidelė skystoji dalis, kuri užtikrina jonų laidumą. Tokia konstrukcija siekia sujungti kai kurias visiškai kietųjų baterijų stiprybes — geresnį terminį stabilumą ir galimą energijos tankio padidėjimą — kartu vengiant daugelio gamybos, sąnaudų ir eksploatacijos iššūkių, kurie tebetrukdo masinei visiškai kietųjų elementų plėtrai.
Pusiau kietos elektrolitų formulės dažnai orientuotos į dendritų augimo slopinimą, didesnį saugumą esant aukštesnėms temperatūroms ir mažesnę ugnies riziką nei tradiciniai skystieji elektrolitai. Taip pat tokios formulės gali palengvinti integraciją į esamas ląstelių gamybos linijas — mažinant perėjimo barjerą tarp skystųjų LFP gamybos metodų ir tikrumo, kurį žada visos kietosios medžiagos. Visgi keli esminiai techniniai iššūkiai lieka: kietųjų ir skystųjų fazių tarpusavio sąveika, ilgalaikis laidumo palaikymas po daugelio ciklų ir gamybos tolerancijų valdymas.
Vis dėlto ši pirmosios kartos SSSB konstrukcija kol kas nėra dramatiškas našumo šuolis, palyginti su MG4 standartine LFP baterija. CLTC bandymuose nuvažiuojamas atstumas lieka toks pats — 530 km (329 mi), o naujasis modulis iš tiesų padidina automobilio svorį maždaug 15 kg. Tai rodo, kad šiuo metu pusiau kietos ląstelės vis dar optimizuojamos, ypač kai kalbama apie gravimetrinį energijos tankį (Wh/kg) ir medžiagų efektyvumą.
Be to, pirmoji SSSB karta gali reikėti papildomų valdymo sprendimų: akumuliatoriaus valdymo sistemos (BMS) kalibravimo, aušinimo ir šildymo strategijų tobulinimo, taip pat įkrovimo režimų adaptavimo, kad būtų užtikrintas saugumas ir ilgaamžiškumas. Realios eksploatacijos duomenys iš serijinės gamybos bus svarbiausias rodiklis, leidžiantis suprasti, kiek pranašumų galima išgauti be papildomo svorio ar kainos didėjimo.
Pagrindiniai techniniai duomenys ir akcentai
- Baterijos tipas: pusiau kieta (mangano pagrindu Li-ion)
- Talpa: 54 kWh
- Važiavimo atstumas: 530 km (pagal CLTC)
- Svorio pokytis: +~15 kg, palyginti su standartiniu LFP moduliu
- Tiekėjas: QingTao Energy (plėtojo kartu su SAIC)
Kodėl automobilių gamintojai pasitiki pusiau kietomis ląstelėmis
Automobilių gamintojai ir baterijų tiekėjai intensyviai konkuruoja dėl didesnio energijos tankio, mažesnių sąnaudų ir didesnio saugumo. LFP (ličio geležies fosfatas) baterijos tapo ekonomiškai efektyvia ir patikima pasirinkimo galimybe dėl savo saugumo, ilgaamžiškumo ir nuolatinio energijos tankio didėjimo. Visgi pramonė jau žvelgia į artėjančius dešimtmečius — ieškoma sprendimų, kurie suteiktų rimtų pranašumų mažesnėmis sąnaudomis ir suvaldant temperatūrines bei eksploatacines ribas.
Visiškai kietosios baterijos (solid-state) žada didžiulius energijos tankio ir saugumo privalumus, tačiau jos susiduria su gamybos masto iššūkiais, kontakto tarp elektrodų ir kieto elektrolito problemomis, taip pat dendritų formavimusi ir eksploataciniu ilgaamžiškumu. Dėl šių priežasčių daugelis gamintojų ir tiekėjų svarsto tarpines technologijas, kurios leistų laipsniškai diegti geresnes medžiagas ir procedūras — pusiau kietos ląstelės yra vienas iš tokių pragmatiškų sprendimų.
Pusiau kietos baterijos gali pasiūlyti geresnį terminį stabilumą nei tradiciniai skystieji elektrolitai, tuo pačiu išlaikydamos pakankamą jonų laidumą per skystą frakciją. Tai leidžia sumažinti deguonies ar skysčio nutekėjimo riziką, sumažinti užsidegimo tikimybę ir pagerinti saugumo profilius ekstremaliose sąlygose. Tačiau šios ląstelės taip pat reikalauja specifiškesnio gamybos proceso valdymo — dalelių diasporos paskirstymo, dangų sluoksniavimo ir modulių sujungimo aspektų, kad būtų pasiekti optimalūs rezultatai.
MG4 Anxin Edition pavyzdys parodo realią tiesą: nors technologija yra gamybai paruošta ir gali būti diegiama masiniu būdu, tai nereiškia, kad ji automatiškai pranoks gerai išvystytas LFP sistemas pagal visus parametrus. Rinkos įvertinimas priklausys nuo to, kaip greitai tiekėjai optimizuos medžiagų santykį, kaip efektyviai integruos BMS sprendimus ir kaip greitai sumažės gamybos išlaidos.
Rinkos kontekstas ir kelias į priekį
Kiti gamintojai juda panašiu grafiku. Pavyzdžiui, Svolt planuoja pradėti pirmos kartos pusiau kietų ląstelių serijinę gamybą kitų metų pabaigoje ir teigia, kad jų pradinis energijos tankis yra apie 270 Wh/kg. Tuo pačiu Svolt turi ambicingus planus didinti šį skaičių virš 400 Wh/kg vėlesnėms kartoms ir net siekti 450 Wh/kg iki 2028 m. Jei tokie pagerėjimai bus pasiekti, jie reikšmingai pakeistų kompaktinių elektromobilių pakavimo sprendimus, važiavimo atstumą ir svorio paskirstymą.
Reali perspektyva priklauso nuo kelių veiksnių: ar medžiagų mokslo pažanga leis išlaikyti laidumą ir ilgaamžiškumą tankesnėse ląstelėse, ar gamybos procesai taps pakankamai efektyvūs ir pigūs, ir ar akumuliatorių perdirbimo bei tiekimo grandinės prisitaikys prie naujų cheminių sudedamųjų dalių. Be to, reikia pakankamai bandymų realiomis sąlygomis, kad būtų įvertinti ciklų skaičius, degraduojančios medžiagos elgesys ir saugumo profilis keliose klimatinėse juostose.
MG atveju Anxin Edition su QingTao bloku įvedimas yra strategiškai svarbus: tai leidžia markei reklamuotis kaip pažangią technologijų diegėją ir suteikia SAIC galimybę kaupti serijinės gamybos duomenis, reikalingus tolesnei formulės ir gamybos proceso optimizacijai. Pirkėjams ir entuziastams šiuo metu verta žvelgti atsargiai: MG4 Anxin Edition įrodo, kad pusiau kietos baterijos gali būti gaminamos serijiniu būdu, tačiau realūs privalumai prieš gerai žinomas LFP paketus vis dar vystomi.
„Chemijos žingsnis į priekį — dar ne revoliucija atstumo ar svorio prasme,“ sako su pusiau kietomis ląstelėmis susipažinęs pramonės inžinierius.
Reikia tikėtis nuoseklių patobulinimų per ateinančius kelerius metus. Ankstyvieji vartotojai ir pirmosios serijos automobiliai suteiks svarbių realių eksploatacijos duomenų, leidžiančių gamintojams tobulinti sudėtis, didinti energijos tankį, mažinti medžiagų sąnaudas ir optimizuoti gamybos procesus. Tai apima tiek aktyvesnį darbą su elektrodių formulėmis, tiek modulių architektūros pertvarkymą, kad būtų pagerintas šilumos valdymas ir sumažintas svoris be aukų saugumui ar patikimumui.
Pusiau kietųjų baterijų era oficialiai prasideda, tačiau tikrasis konfrontacijos su LFP ir perėjimas prie pilnai kietųjų sprendimų rezultatas dar tik įsibėgėja. Ilgalaikėje perspektyvoje ši tarpinių technologijų klasė gali būti reikšminga: ji padeda pramonės dalyviams eksperimentuoti su naujomis medžiagomis ir procesais, tuo pačiu sudarant palankią terpę progresui be šuoliškos rizikos, susijusios su visiškai naujomis gamybos linijomis.
Galiausiai, svarbu stebėti ne tik energijos tankio rodiklius, bet ir visapusišką sprendimų vertinimą: ciklų skaičių, saugumo sertifikatus, išlaidas per kWh, perdirbamumą ir poveikį transporto priemonių projektavimui. Būtent šios metrikos padės suvokti, ar pusiau kietos baterijos taps trumpalaikiu tarpininku, ar ilgalaikiu sprendimu, kuris reikšmingai pakeis elektromobilių ekonomiką ir dizainą.
Šaltinis: autoevolution
Komentarai
Marius
tikiuosi, tai tik tarpinis žingsnis. 15 kg svorio, BMS ir aušinimo iššūkiai. LFP vis dar patikimas pasirinkimas. lauksiu realių duomenų iš gamybos.
turbo_mk
Wow pusiau kieta baterija masinėje gamyboje? įdomu, bet realių pranašumų dar nieks nežino. 54 kWh, 530 km CLTC, tiksliai, tik pradžia.
Palikite komentarą