Já em agosto, a CATL (Contemporary Amperex Technology Ltd.) anunciou a primeira bateria de fosfato de ferro-lítio do mundo capaz de carregamento rápido 4C e produção em massa escalonável - a bateria Shenxing Super Charge. Recentemente, no evento Chery Technology Day, Chery Automobile e CATL lançaram oficialmente sua cooperação estratégica e anunciaram que a bateria Shenxing Super Charge seria instalada pela primeira vez no Exeed Starway Era ES. Este extraordinário produto de fosfato de ferro-lítio de desempenho tornou-se um ponto focal na indústria, ofuscando a bateria Kirin da própria CATL. Por que escolher o fosfato de ferro-lítio? Quão rápida é a velocidade de superalimentação?
● O que é a bateria Shenxing Super Charge?
De acordo com declarações oficiais, a bateria Shenxing Super Charge é a primeira bateria de fosfato de ferro-lítio do mundo que pode ser produzida em massa com capacidade de superalimentação 4C.
O termo “4C” refere-se à taxa de carregamento da bateria, ou seja, a corrente relativa à capacidade nominal da bateria. Por exemplo, se uma célula de bateria de 1Ah for carregada com corrente de 1A, então pode-se simplesmente entender que a bateria estará totalmente carregada em uma hora sob esta condição. Se a corrente for aumentada para 2A ou 2C, o tempo de carregamento diminuirá para 30 minutos.
Existem outros produtos de bateria na indústria com taxas de carregamento de 4C e até 6C ou 8C, como a principal bateria Kirin da CATL e a bateria Phoenix da Juwan Technology, que podem atingir altas taxas de carregamento. No entanto, a maioria das baterias que atingem 4C ou mais são feitas de materiais ternários de lítio. Gao Huan, CTO da divisão de automóveis de passageiros da CATL, observou que o que diferencia a bateria Shenxing Super Charge é que ela aumenta a taxa de carregamento das baterias de fosfato de ferro-lítio para 4C.
Aqueles familiarizados com a tecnologia de baterias sabem que, em comparação com as baterias ternárias de lítio, as baterias de fosfato de ferro-lítio têm algumas desvantagens em termos de densidade de energia e desempenho de carga e descarga em baixa temperatura. Esta diferença decorre da variação na atividade dos materiais catódicos. Alcançar altas taxas de carregamento com lítio ternário de melhor desempenho não é uma tarefa desafiadora com a tecnologia atual da indústria. No entanto, elevar o fosfato de ferro-lítio para 4°C ou mais é bastante intrigante.
Então surge a pergunta: se a CATL já possui a bateria Kirin, por que persistir com o fosfato de ferro-lítio? O futuro das baterias de alto desempenho não deveria estar atrelado a avanços tecnológicos em lítio ternário? Há um equívoco aqui.
Olhando mais de perto, descobriríamos que as marcas e produtos que dominaram as tabelas de vendas nos últimos anos tendem a usar baterias de fosfato de ferro-lítio. Embora o lítio ternário pareça mais sofisticado, o fosfato de ferro-lítio pode ser mais lucrativo. Isso esclarece por que a CATL está investindo pesadamente no desenvolvimento de tecnologia de baterias de fosfato de ferro-lítio.
● O que torna Shenxing tão “mágico”?
O processo de carregamento das baterias de lítio pode ser entendido simplesmente como um processo de transporte. Os principais fatores que afetam a velocidade de carregamento são a velocidade de desprendimento e incorporação dos íons de lítio de e para os eletrodos, respectivamente. A tecnologia de cátodo líquido ultraeletrônico da CATL e a tecnologia de ânodo de anel de íons rápidos de segunda geração são soluções adequadas para esses desafios.
O "eletrólito" situado entre os eletrodos positivo e negativo é um componente vital da bateria de lítio, afetando sua estabilidade, segurança e desempenho sob temperaturas variadas. A fórmula eletrolítica de condutividade ultra-alta recentemente desenvolvida pela CATL reduz principalmente a viscosidade do eletrólito.
Como sabemos, o tamanho dos poros nas folhas de eletrodos não afeta apenas a velocidade de penetração dos íons de lítio, mas também está relacionado à densidade de energia. A folha de eletrodo em camadas multigradiente da CATL foi projetada para ser mais porosa na parte superior e mais densa na parte inferior.
O autoaquecimento através da comutação rápida e frequente da corrente pulsada permite que o eletrodo aqueça o núcleo da bateria. Como todo o núcleo aquece uniformemente, garante uma elevação mais rápida da temperatura. Oficialmente, mesmo em -10 grau, a bateria pode ser carregada até 80% em 30 minutos, ampliando assim o alcance de aplicação da bateria de fosfato de ferro-lítio, mesmo nas regiões mais frias do norte durante o inverno.
Além das inovações mencionadas, a CATL otimizou ainda mais o design geral da bateria. Com o design CTP3.0 sem vigas transversais e placas finais, a resistência da conexão entre a célula da bateria e o invólucro foi aprimorada. Esse design maximiza o espaço para acomodar mais células de bateria, que a empresa chama de montagem de pacote integrado.
Gao Huan, CTO da Divisão de Carros de Passageiros da CATL, mencionou que a bateria Shenxing Super Charge oferece uma excelente experiência de carregamento, mesmo com estações sem superalimentação. Em comparação com outros produtos, sua corrente de carga durante o carregamento rápido é mais estável, mantendo uma potência consistente sem queda de 10% a 95% SOC.
Em resumo, a bateria Shenxing Super Charge não representa apenas uma nova tecnologia de bateria de fosfato de ferro-lítio, mas também redefine o que uma bateria de fosfato de ferro-lítio pode ser. Com a sua desvantagem inerente de baixa temperatura superada, a sua vantagem de custo foi ainda mais amplificada.
Então, a próxima pergunta é: quando esta bateria notável estará disponível para compra? As autoridades indicaram que esta bateria iniciará a produção em massa em duas fábricas emblemáticas até o final de 2023. Espera-se que, no primeiro trimestre de 2024, chegue aos consumidores junto com o Chery Exeed Starway Era ES.
Simplificando, esta tecnologia encapsula dois tipos diferentes de células de bateria – lítio ternário e fosfato de ferro-lítio – dentro do mesmo sistema de bateria de energia. Contando com o lítio ternário para equilibrar o desempenho em baixa temperatura do veículo e a eficiência de carregamento, o fosfato de ferro-lítio pode atender melhor aos requisitos de uso diário e reduzir os custos gerais do pacote. Durante a entrevista, colocamos uma questão em relação a este design híbrido: A bateria Shenxing Super Charge pode acomodar esta configuração mista?
Respondendo a isso, Gao Huan deu um sorriso malicioso, compartilhando uma "dica" do planejamento da futura linha de produtos da CATL: "Quem disse que a bateria Shenxing Super Charge deve ser feita de fosfato de ferro-lítio? Por que não pode ser lítio ternário? Ou, versões personalizadas para cenários de uso específicos? Como o Shenxing Super Charge para veículos comerciais? Ou uma versão de inverno do Shenxing?"
Por inferência, a bateria Kirin também não é necessariamente exclusiva da tecnologia ternária de lítio? Talvez possa ser entendido desta forma: Kirin e Shenxing serão os dois principais pilares tecnológicos da CATL nos próximos anos. Kirin é voltado para modelos de ponta com demandas de energia fortes e de longo alcance, enquanto Shenxing se concentra em combinações de produtos de médio e baixo custo com boa relação custo-benefício. Sob estes dois sistemas, podem surgir diferentes tipos de baterias, como "Kirin Lithium Iron Phosphate" ou "Shenxing Ternary Lithium". A estratégia exata é ansiosamente aguardada pela CATL.
