مع زيادة حصة السوق من المركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة، تواصل شركات السيارات التقدم في تصنيع البطاريات. فهي لا تطور بطارياتها الخاصة فحسب، بل تنتجها أيضًا داخل الشركة، وتجمع بين اتجاهات الصناعة لتقديم منتجات مبتكرة.
في 27 يونيو، أطلقت شركة جيلي أوتو رسميًا أحدث جيل من بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم ذات الشفرة القصيرة - بطارية Shendun ذات الشفرة القصيرة. وبالمقارنة مع "بطاريات الشفرة الطويلة" الحالية في الصناعة، تتميز بطارية Shendun ذات الشفرة القصيرة بمزايا كبيرة في الأداء الآمن وعمر الدورة والقدرة على الشحن السريع والتفريغ في درجات حرارة منخفضة. ومن المتوقع أن يتم تجهيز هذه البطارية لأول مرة في سيارة جيلي جالاكسي E5، المقرر إطلاقها في أغسطس.
اتجاه البطاريات ذات الشفرة القصيرة
كما يوحي الاسم، فإن بطاريات الشفرة القصيرة أقصر من بطاريات الشفرة الطويلة، والتي تمثلها بطاريات الشفرة من BYD. من حيث المعلمات المحددة، فإن بطارية Shendun Short Blade أصغر حجمًا، بطول 580 مم، أي أقصر بنحو 40% من بطاريات الشفرة الطويلة. تبلغ كثافة طاقتها 192 وات/كجم، مقارنة بـ 180 وات/كجم للبطاريات ذات الشفرة الطويلة. يسمح الطول الأقصر وكثافة الطاقة الأعلى لبطارية Shendun Short Blade باستغلال حجم أكبر وتصميم هيكلي أكثر مرونة وترتيبات تجميع.
بفضل طولها الأقصر، فإن ترتيب تجميع بطارية Shendun Short Blade أكثر مرونة، مما يجعلها متوافقة مع أنواع مختلفة من المركبات بما في ذلك سيارات السيدان والمركبات التجارية وسيارات الدفع الرباعي وسيارات MPV.
من الناحية الفنية، تستخدم بطاريات الشفرة الطويلة غالبًا فواصل العملية الجافة، بينما تستخدم بطارية Shendun ذات الشفرة القصيرة فاصلًا مزدوج الطلاء بعملية رطبة، وهو أكثر مرونة وأقل عرضة للكسر أثناء الثقب، مع مسام تلف أصغر ومناطق ماس كهربائي.
من أبرز ما يميز بطارية Shendun Short Blade قدرتها على الشحن السريع. تظهر بيانات الاختبار أنه بالنسبة لنفس سعة البطارية، فإن وقت الشحن من 10% إلى 80% من حالة الشحن (SOC) للبطاريات ذات الشفرات الطويلة هو 26 دقيقة، بمتوسط معدل شحن 1.61C؛ بينما تستغرق بطارية Shendun Short Blade 17 دقيقة و4 ثوانٍ فقط، بمتوسط معدل شحن 2.45C، وتوليد حرارة أقل.
من الناحية المادية، ترجع سرعة الشحن الأسرع لبطارية Shendun Short Blade إلى حل مشكلة المقاومة الداخلية العالية للشفرات الطويلة، واستخدام أنابيب نانوية كربونية أطول وأرق لإنشاء "طريق سريع" لنقل الأيونات، وإضافة إضافات ذات مقاومة فيلم أقل إلى الإلكتروليت، مما يجعل من السهل على أيونات الليثيوم دخول الأنود، وبالتالي تحسين أداء الشحن السريع بشكل كبير.
في البيئات شديدة البرودة، تتمتع بطارية Shendun Short Blade أيضًا بقدرة تفريغ أقوى ومدى أطول مقارنة ببطاريات الشفرة الطويلة. حتى عند درجة حرارة -30 درجة، بينما ينخفض معدل الاحتفاظ بالسعة لبطاريات الشفرة الطويلة إلى 78.96%، تحافظ بطارية Shendun Short Blade على معدل احتفاظ بالسعة بنسبة 90.54%، مما يزيل المخاوف بشأن فقدان الطاقة بشكل كبير في الشتاء.
بالإضافة إلى ذلك، تستخدم بطارية Shendun Short Blade مواد كاثودية متعددة العناصر ومواد أنودية ذات جسيمات صغيرة. جنبًا إلى جنب مع حجمها الأصغر ومقاومتها الداخلية المنخفضة، يتم إبطاء سرعة التفاعل الكيميائي الداخلي بشكل فعال، مما يطيل عمر البطارية بشكل كبير. يمكن أن يصل عمر دورة بطارية Shendun Short Blade إلى 3500 دورة، أي ما يعادل مسافة قيادة آمنة تبلغ مليون كيلومتر. بالنسبة لسيارة عائلية نموذجية تسير لمسافة 20،000 كيلومترًا في السنة، يمكن للبطارية "الخدمة" لمدة تصل إلى 50 عامًا، مما يطيل بشكل كبير وقت تقاعد البطارية ويزيد من القيمة المتبقية للسيارات الكهربائية المستعملة.
تشير ميزات الأداء هذه إلى أن بطاريات الشفرة القصيرة أصبحت الشكل السائد لبطاريات الطاقة للسيارات ذات الطاقة الجديدة، مما يؤدي إلى الجيل الجديد. ليس فقط شركة Geely Auto، بل وأيضًا شركة Honeycomb Energy التابعة لشركة Great Wall Motor تؤيد بطاريات الشفرة القصيرة.
وأشار رئيس مجلس الإدارة والرئيس التنفيذي لشركة Honeycomb Energy، يانغ هونغ شين، إلى أن بنية خلايا الشفرات القصيرة تناسب بشكل طبيعي مسار الشحن السريع، مع مزايا مثل التوحيد الأفضل في درجة الحرارة، واستخدام حجم PACK أعلى، والتوافق الأفضل. وبالتالي، اقترحت Honeycomb Energy استراتيجية تطوير "الشفرات القصيرة ذات النطاق الكامل الكهربائية" وتطبيق بطاريات الشفرات القصيرة على نطاق واسع في قطاعات BEV وPHEV والمركبات التجارية وتخزين الطاقة.
جودة السلامة "العسكرية"
بالإضافة إلى تحسينات الأداء، أثبتت بطارية Shendun Short Blade أيضًا جودة السلامة "العسكرية" من أبعاد متعددة من حيث أهم جانب من جوانب السلامة في بطاريات الطاقة.
تستخدم بطارية Shendun Short Blade فواصل عالية القوة وعالي الثبات الحراري وعالي المقاومة للحرارة، وإلكتروليت أكثر استقرارًا وكثافة وعالي الأمان، و"تقنية الاندماج الذاتي" التي طورتها الشركة. بمجرد ثقب الخلية، سوف تندمج رقائق الألومنيوم وينهار الفاصل، مما يشكل طبقة عازلة لمنع الدوائر القصيرة، مما يعزز بشكل كبير من مستوى أمان الخلية.
في الصناعة، تم اعتبار اختبار ثقب الإبرة الواحدة أصعب اختبار أداء أمان للبطاريات الكهربائية، وبالتالي فإن "ثقب الإبرة8-" سيزيد بلا شك من الضرر الذي يلحق بالخلية بشكل كبير، مما يؤدي إلى إنشاء نقاط تلف متعددة في وقت قصير، مما يزيد من خطر حدوث ماس كهربائي داخلي، وقد يتسبب في تأثيرات حرارية وميكانيكية أكثر تعقيدًا، مما يجعل اختبار السلامة أكثر تحديًا.
في اختبار "8-ثقب الإبرة" الذي أجراه مركز أبحاث وتكنولوجيا السيارات الصيني (CATARC)، تم ثقب خلية بطارية Shendun Short Blade في وقت واحد بواسطة 8 إبر فولاذية بقطر 5 مم وتركها لمدة ساعة واحدة، دون تدخين أو اشتعال أو انفجار. وفي الوقت نفسه، حققت خلية بطارية Shendun Short Blade أول اجتياز في العالم في اختبار اختراق إطلاق الرصاص الحقيقي 5.8 مم. أطلقت رصاصة البندقية الأوتوماتيكية 5.8 مم عبر الخلية بسرعة 920 مترًا في الثانية، مما تسبب في أضرار انفجارية بقطر جرح أكبر من أو يساوي 60 مم، ومع ذلك لم تشتعل الخلية أو تنفجر.
بالإضافة إلى اختبار "ثقب الإبرة المتزامن للخلية"، بدأت شركة جيلي أيضًا أول اختبارات تسلسلية "شيطانية" في الصناعة على حزمة بطارية Shendun Short Blade، بما في ذلك الغمر الديناميكي للتآكل في مياه البحر، والبرد الشديد على ارتفاعات عالية، وكشط القاع عالي التردد، والدحرجة الترددية 26- طن، وتأثير العمود الجانبي للحزمة الفردية، والشواء باللهب.
بفضل تصميم إطار "Tianzigeb" الحاصل على براءة اختراع، وتجويف امتصاص الطاقة، وواقي القاعدة ثلاثي الطبقات، وتكامل بطارية CTB مع الجسم، والتحكم في مخاطر الهروب الحراري الناتج عن الحوادث، وتدابير حماية سلامة الخلايا المتعددة، نجحت حزمة بطارية Shendun Short Blade في اجتياز جميع الاختبارات الستة بسهولة.
البحث الذاتي والتصنيع الذاتي من أجل التأكيد
على عكس معظم شركات تصنيع السيارات التي تنتج مجموعات بطاريات تعتمد على البحث الذاتي، فإن بطارية Shendun Short Blade من Geely قادرة على تحقيق البحث الذاتي والتصنيع الذاتي لكل من المجموعة والخلايا.
ومن المعلوم أن خلايا بطارية Geely Shendun Short Blade يتم إنتاجها بواسطة قاعدة إنتاج Yaoning New Energy في Jianhu، Yancheng، ويتم إنتاج مجموعات البطاريات في Guiyang Flash聚工厂 (مصنع Flash聚).
وفقًا للمعلومات، تأسست شركة Yaoning New Energy Technology في يوليو 2022 باستثمار طويل الأجل قدره 10.2 مليار يوان، وتم إخراج الخلية الأولى بنجاح من خط الإنتاج في 25 نوفمبر 2023. نشأت شركتها الأم، Yaoning Technology، من مركز أعمال المكونات التابع لمجموعة Geely Group وتوسعت بسرعة في مجالات متعددة مثل الطاقة الجديدة والمواد الجديدة منذ إنشائها في نهاية عام 2020. رئيسها، لي شينغ شينغ، هو أيضًا مساهم رئيسي في مجموعة Geely.
تأسست شركة Guiyang Flash聚 Battery Co., Ltd. في 26 سبتمبر 2023، بنطاق أعمال يغطي تصنيع البطاريات، وإنتاج أجزاء البطاريات، وتصنيع مكونات الطاقة الإلكترونية، والبحث والتطوير في تكنولوجيا الطاقة الجديدة، وتصنيع المعدات المتخصصة لأجهزة أشباه الموصلات. تُظهر خريطة اختراق الأسهم الكاملة أن الشركة مملوكة بالكامل لشركة Zhejiang Star Innovation Auto Industry Development Co., Ltd.، وهي شركة تابعة مملوكة بالكامل لشركة Zhejiang Jirun Auto Co., Ltd. التابعة لشركة Geely.
في أبريل من هذا العام، بدأ مصنع Guiyang Flash في الإنتاج بالكامل، حيث اعتمد خط الإنتاج على نظام MES الذي طورته شركة Geely حديثًا، مما أدى إلى تحقيق الأتمتة والشفافية والرقمنة في عملية إنتاج البطاريات. كما أنه يطبق أسرع تكنولوجيا للتحول في الصناعة، مما يتيح إنتاج خط إنتاج متعدد المنتجات من خلال تصميم منصة متزامنة للمنتجات وخطوط الإنتاج، مما يخلق وضع إنتاج آلي ومرن وعالي الكفاءة.
لتحقيق البحث الذاتي والتصنيع الذاتي لبطاريات الطاقة، تخطط شركة جيلي أوتو لسنوات عديدة. وفقًا لإحصائيات غير مكتملة، استثمرت شركة جيلي منذ عام 2019 أكثر من 110 مليار يوان في مجال البطاريات، مع قدرة إنتاجية تراكمية مخططة للبطاريات تزيد عن 300 جيجاوات في الساعة. قبل إصدار بطارية Shendun Short Blade، أصدرت شركة جيلي أوتو أيضًا بطارية ليثيوم فوسفات الحديد الذهبية، والتي تم تجهيزها لأول مرة في أول سيارة سيدان متوسطة الحجم من علامة Zeekr التجارية، وهي Zeekr 007.
إن المنطق الأساسي وراء الجهود المكثفة التي تبذلها شركة جيلي في تصنيع البطاريات بسيط للغاية - وهو تقليل الاعتماد على المنبع والسيطرة تدريجيًا على سلسلة التوريد. ومن المعروف أن بطاريات الطاقة، باعتبارها المكون الأساسي للسيارات الكهربائية، تمثل حوالي ثلث تكلفتها وتؤثر بشكل مباشر على القدرة التنافسية لمختلف العلامات التجارية للسيارات الكهربائية من حيث الأداء والسلامة والسعر. وقد اشتكى رئيس مجموعة GAC Zeng Qinghong ذات مرة من أن "شركات السيارات تعمل جميعها لصالح الموردين"، كما قال رئيس شركة Changan Auto Zhu Huarong أيضًا إن مشاكل مثل "نقص الرقائق" و"البطاريات باهظة الثمن" تسببت في خسارة Changan Auto لأكثر من 600 وحدة من الطاقة الإنتاجية في عام واحد.
من وضع العرض الحالي في السوق، من يناير إلى مايو من هذا العام، حققت 48 شركة بطاريات طاقة في سوق المركبات الجديدة للطاقة في الصين مطابقة المركبات، بزيادة قدرها 5 شركات عن العام الماضي. بلغت سعة بطاريات الطاقة المثبتة لأكبر 3 وأكبر 5 وأكبر 10 شركات بطاريات طاقة 124.8 جيجاوات ساعة و137.3 جيجاوات ساعة و154.3 جيجاوات ساعة على التوالي، وهو ما يمثل 80.6٪ و88.7٪ و99.6٪ من إجمالي السعة المثبتة. بلغت سعة CATL المثبتة 95.7 جيجاوات ساعة، وهو ما يمثل 62٪ من الإجمالي، بينما بلغت سعة BYD المثبتة 22.9 جيجاوات ساعة، وهو ما يمثل 15٪.
مع النفوذ المتزايد لـ "الموردين الكبار" مثل CATL وBYD، ومع استمرار ارتفاع أسعار البطاريات، يزداد اعتماد شركات السيارات عليها، مما يؤدي إلى "سوق البائعين" لبطاريات الطاقة. في الوقت نفسه، بسبب مشاكل إمدادات بطاريات الطاقة، تتأثر وتيرة تطوير المنتجات الجديدة وتسليمها لشركات السيارات بسهولة. في هذا العام فقط، تم إيقاف بعض أكثر الموديلات مبيعًا من Tesla وLi Auto لأنها لم تتمكن من تأمين البطاريات. لا شك أن البحث الذاتي لشركات السيارات وتصنيعها الذاتي لبطاريات الطاقة يمكن أن يقلل من تأثير الموردين السابقين ويكتسب زمام المبادرة في العرض والتكلفة، وهو أمر بالغ الأهمية لشركات السيارات ذات المقاييس الكبيرة والمنتجات العديدة.
لذلك، لكي تصبح شركة عملاقة في مجال المركبات ذات الطاقة الجديدة، لا يجب عليها فقط تطوير تقنياتها الكهربائية الثلاث بشكل مستقل، بل يجب عليها أيضًا إتقان تكنولوجيا إنتاج بطاريات الطاقة وضمان إمدادات مستقرة من البطاريات. عندها فقط يمكنها الفوز بـ "حرب حصة السوق" في عصر المركبات ذات الطاقة الجديدة.
