À medida que a fatia de mercado de veículos de nova energia aumenta, as empresas de automóveis estão progredindo ainda mais na fabricação de baterias. Elas não apenas desenvolvem suas próprias baterias, mas também as produzem internamente, combinando tendências da indústria para introduzir produtos inovadores.
Em 27 de junho, a Geely Auto lançou oficialmente sua bateria de fosfato de ferro-lítio de "lâmina curta" de última geração – a Shendun Short Blade Battery. Comparada às atuais "baterias de lâmina longa" do setor, a Shendun Short Blade Battery ostenta vantagens significativas em desempenho de segurança, ciclo de vida, capacidade de carregamento rápido e descarga em baixa temperatura. Espera-se que esta bateria seja equipada pela primeira vez no Geely Galaxy E5, com lançamento previsto para agosto.
A tendência das baterias de lâmina curta
Como o nome sugere, as baterias de lâmina curta são mais curtas do que as baterias de lâmina longa, sendo estas últimas representadas pelas baterias de lâmina da BYD. Em termos de parâmetros específicos, a bateria de lâmina curta Shendun é menor em tamanho, com um comprimento de 580 mm, aproximadamente 40% menor do que as baterias de lâmina longa. Sua densidade de energia é de 192 Wh/kg, em comparação com 180 Wh/kg para baterias de lâmina longa. O comprimento mais curto e a maior densidade de energia da bateria de lâmina curta Shendun permitem maior utilização de volume, design estrutural mais flexível e arranjos de agrupamento.
Devido ao seu comprimento mais curto, o arranjo de agrupamento da bateria Shendun Short Blade é mais flexível, tornando-a compatível com vários tipos de veículos, incluindo sedãs, veículos comerciais, SUVs e MPVs.
Tecnicamente, as baterias de lâmina longa geralmente usam separadores de processo seco, enquanto a bateria de lâmina curta Shendun usa um separador de revestimento duplo de processo úmido, que é mais flexível e menos propenso a quebrar durante perfurações, com poros de danos menores e áreas de curto-circuito.
Um dos destaques da Shendun Short Blade Battery é sua capacidade de carregamento rápido. Dados de teste mostram que, para a mesma capacidade de bateria, o tempo de carregamento de 10% a 80% do estado de carga (SOC) para baterias de lâmina longa é de 26 minutos, com uma taxa média de carregamento de 1,61 °C; a Shendun Short Blade Battery leva apenas 17 minutos e 4 segundos, com uma taxa média de carregamento de 2,45 °C e menor geração de calor.
Fisicamente, a velocidade de carregamento mais rápida da bateria de lâmina curta Shendun se deve à solução do problema de alta resistência interna de lâminas longas, usando nanotubos de carbono mais finos e longos para criar uma "rodovia" para o transporte de íons e adicionando aditivos de menor resistência de filme ao eletrólito, facilitando a entrada de íons de lítio no ânodo, melhorando significativamente o desempenho de carregamento rápido.
Em ambientes extremamente frios, a Shendun Short Blade Battery também tem uma capacidade de descarga mais forte e maior alcance em comparação com baterias de lâmina longa. Mesmo a -30 graus, enquanto a taxa de retenção de capacidade das baterias de lâmina longa cai para 78,96%, a Shendun Short Blade Battery mantém uma taxa de retenção de capacidade de 90,54%, eliminando preocupações com perda significativa de energia no inverno.
Além disso, a Shendun Short Blade Battery usa materiais de cátodo dopados com múltiplos elementos e materiais de ânodo de partículas pequenas. Combinado com seu tamanho menor e menor resistência interna, a velocidade da reação química interna é efetivamente reduzida, estendendo significativamente a vida útil da bateria. O ciclo de vida da Shendun Short Blade Battery pode atingir 3500 ciclos, o equivalente a uma distância segura de direção de 1 milhão de quilômetros. Para um carro familiar típico dirigindo 20.000 quilômetros por ano, a bateria pode "servir" por até 50 anos, estendendo muito o tempo de aposentadoria da bateria e aumentando o valor residual de carros elétricos usados puros.
Essas características de desempenho indicam que as baterias de lâmina curta se tornaram a forma principal de baterias de energia para veículos de nova energia, liderando a nova geração. Não apenas a Geely Auto, mas também a Honeycomb Energy da Great Wall Motor defendem baterias de lâmina curta.
O presidente e CEO da Honeycomb Energy, Yang Hongxin, destacou que a estrutura das células de lâmina curta se encaixa naturalmente na rota de carregamento rápido, com vantagens como melhor uniformidade de temperatura, maior utilização do volume PACK e melhor compatibilidade. Assim, a Honeycomb Energy propôs a estratégia de desenvolvimento de "lâmina curta de domínio completo elétrico" e aplicou amplamente baterias de lâmina curta em BEV, PHEV, veículos comerciais e segmentos de armazenamento de energia.
Qualidade de segurança de "nível militar"
Além das melhorias de desempenho, a bateria Shendun Short Blade também comprova sua qualidade de segurança de "nível militar" em várias dimensões em termos do aspecto de segurança mais importante das baterias de energia.
A Shendun Short Blade Battery usa separadores de alta resistência, alta estabilidade térmica e alta resistência ao calor, eletrólito de alta segurança mais estável e denso e "tecnologia de autofusão" autodesenvolvida. Uma vez que a célula é perfurada, a folha de alumínio se fundirá e o separador entrará em colapso, formando uma camada isolante para bloquear curtos-circuitos, aumentando muito o nível de segurança da célula.
Na indústria, o teste de perfuração com agulha única tem sido considerado o teste de desempenho de segurança mais difícil para baterias de energia, portanto, a "8-perfuração com agulha" sem dúvida aumentará significativamente os danos à célula, criando vários pontos de dano em um curto espaço de tempo, aumentando o risco de curtos-circuitos internos e potencialmente causando efeitos térmicos e mecânicos mais complexos, tornando o teste de segurança mais desafiador.
No teste de "8-punção de agulha" pelo Centro de Pesquisa e Tecnologia Automotiva da China (CATARC), a célula da bateria Shendun Short Blade foi perfurada simultaneamente por 8 agulhas de aço com um diâmetro de 5 mm e deixada por 1 hora, sem soltar fumaça, incendiar ou explodir. Enquanto isso, a célula da bateria Shendun Short Blade alcançou a primeira aprovação do mundo no teste de penetração de tiro real de 5,8 mm. A bala de rifle automático de 5,8 mm atravessou a célula a uma velocidade de 920 m/s, causando danos explosivos com um diâmetro de ferida maior ou igual a 60 mm, mas a célula não incendiou nem explodiu.
Além do teste de "8-punção simultânea de agulha" da célula, a Geely também iniciou os primeiros testes seriais "diabólicos" do setor no pacote de bateria de lâmina curta Shendun, incluindo imersão dinâmica em corrosão por água do mar, frio extremo em grandes altitudes, raspagem de fundo de alta frequência, rolamento alternativo de 26-ton, impacto de pilar lateral de pacote único e grelhamento de chama.
Graças ao design patenteado da estrutura "Tianzigeb", à cavidade de absorção de energia, à proteção inferior em sanduíche de camada tripla, à integração do corpo da bateria CTB, ao controle de risco de fuga térmica por acidente e a várias medidas de proteção de segurança da célula, o pacote de bateria de lâmina curta Shendun passou com sucesso em todos os 6 testes com facilidade.
Autopesquisa e autofabricação para garantia
Ao contrário da maioria dos pacotes de baterias de autopesquisa das montadoras, a bateria Shendun Short Blade da Geely pode realizar autopesquisa e autofabricação tanto do pacote quanto das células.
Entende-se que as células da bateria de lâmina curta Geely Shendun são produzidas pela base de produção da Yaoning New Energy em Jianhu, Yancheng, e os conjuntos de baterias são produzidos na Guiyang Flash聚工厂 (Fábrica de Flash聚).
De acordo com as informações, a Yaoning New Energy Technology Company foi fundada em julho de 2022 com um investimento de longo prazo de 10,2 bilhões de yuans, e a primeira célula saiu com sucesso da linha de produção em 25 de novembro de 2023. Sua empresa controladora, a Yaoning Technology, originou-se do Components Business Center do Geely Group e se expandiu rapidamente para vários campos, como novas energias e novos materiais, desde sua fundação no final de 2020. Seu presidente, Li Xingxing, também é um dos principais acionistas do Geely Group.
A Guiyang Flash聚 Battery Co., Ltd. foi fundada em 26 de setembro de 2023, com um escopo de negócios abrangendo fabricação de baterias, produção de peças de baterias, fabricação de componentes eletrônicos de potência, pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias de energia e fabricação de equipamentos especializados em dispositivos semicondutores. O mapa completo de penetração de capital mostra que a empresa é totalmente de propriedade da Zhejiang Star Innovation Auto Industry Development Co., Ltd., uma subsidiária integral da Zhejiang Jirun Auto Co., Ltd. da Geely.
Em abril deste ano, a fábrica Guiyang Flash聚 foi totalmente colocada em produção, com a linha de produção adotando o sistema MES recentemente desenvolvido pela Geely, alcançando automação, transparência e digitalização no processo de produção de baterias. Ela também aplica a tecnologia de troca mais rápida do setor, permitindo a produção de co-linhas de múltiplos produtos por meio do design de plataforma sincronizado de produtos e linhas de produção, criando um modo de produção automatizado, flexível e altamente eficiente.
Para atingir a autopesquisa e a autofabricação de baterias de energia, a Geely Auto vem planejando há muitos anos. De acordo com estatísticas incompletas, desde 2019, a Geely investiu mais de 110 bilhões de yuans no campo de baterias, com uma capacidade de produção de baterias planejada cumulativa de mais de 300 GWh. Antes do lançamento da Shendun Short Blade Battery, a Geely Auto também lançou a bateria Gold Brick de fosfato de ferro-lítio, que foi equipada pela primeira vez no primeiro sedã de médio porte da marca Zeekr, o Zeekr 007.
A lógica central por trás dos esforços extensivos da Geely na fabricação de baterias é simples - reduzir a dependência do upstream e gradualmente ganhar controle sobre a cadeia de suprimentos. Sabe-se que, como o componente central dos veículos elétricos, as baterias de energia respondem por cerca de um terço de seu custo e afetam diretamente a competitividade de várias marcas de veículos elétricos em termos de desempenho, segurança e preço. O presidente do GAC Group, Zeng Qinghong, certa vez reclamou que "as montadoras estão todas trabalhando para fornecedores", e o presidente da Changan Auto, Zhu Huarong, também disse que problemas como "escassez de chips" e "baterias caras" fizeram com que a Changan Auto perdesse mais de 600.000 unidades de capacidade de produção em um ano.
Da situação atual de fornecimento do mercado, de janeiro a maio deste ano, 48 empresas de baterias elétricas no mercado de veículos de nova energia da China alcançaram a correspondência de veículos, um aumento de 5 empresas em relação ao ano passado. A capacidade instalada de baterias elétricas das 3, 5 e 10 principais empresas de baterias elétricas foi de 124,8 GWh, 137,3 GWh e 154,3 GWh, respectivamente, respondendo por 80,6%, 88,7% e 99,6% da capacidade total instalada. A capacidade instalada da CATL atingiu 95,7 GWh, respondendo por 62% do total, enquanto a capacidade instalada da BYD foi de 22,9 GWh, respondendo por 15%.
Com a crescente influência de "superfornecedores" como CATL e BYD, e à medida que os preços das baterias continuam a subir, a dependência das montadoras em relação a eles aumenta, levando a um "mercado de vendedores" para baterias de energia. Ao mesmo tempo, devido a problemas de fornecimento de baterias de energia, o ritmo de desenvolvimento e entrega de novos produtos para montadoras é facilmente afetado. Só neste ano, alguns dos modelos mais vendidos da Tesla e Li Auto foram descontinuados porque não conseguiram garantir baterias. A autopesquisa e a autofabricação de baterias de energia das montadoras podem, sem dúvida, minimizar o impacto dos fornecedores upstream e ganhar a iniciativa em fornecimento e custo, o que é crucial para montadoras com grandes escalas e vários produtos.
Portanto, para ser uma gigante de veículos de nova energia, uma empresa não só deve desenvolver independentemente suas próprias tecnologias tri-elétricas, mas também deve dominar a tecnologia de produção de baterias de energia e garantir um fornecimento estável de baterias. Só então ela pode vencer a "guerra de participação de mercado" na era dos veículos de nova energia.
