新エネルギー車の市場シェアが拡大するにつれ、自動車メーカーはバッテリー製造をさらに進めています。自社バッテリーの開発だけでなく、自社生産も行っており、業界のトレンドと融合した革新的な製品を生み出しています。
6月27日、吉利汽車は最新世代の「短刃」リン酸鉄リチウム電池、神遠短刃電池を正式に発売した。業界における現在の「長刃電池」と比較すると、神遠短刃電池は安全性能、サイクル寿命、急速充電能力、低温放電において大きな利点を誇っている。この電池は8月に発売予定の吉利ギャラクシーE5に初めて搭載される予定である。
短翼バッテリーの動向
名前が示すように、ショートブレードバッテリーはロングブレードバッテリーよりも短く、後者はBYDのブレードバッテリーに代表されます。具体的なパラメータで言えば、神遠ショートブレードバッテリーはサイズが小さく、長さは580mmで、ロングブレードバッテリーより約40%短くなっています。エネルギー密度は192Wh/kgで、ロングブレードバッテリーの180Wh/kgよりも高くなっています。神遠ショートブレードバッテリーは長さが短くエネルギー密度が高いため、体積利用率が高く、構造設計がより柔軟で、グループ化の配置が可能です。
Shendun ショートブレードバッテリーは長さが短いため、グループ化の配置がより柔軟になり、セダン、商用車、SUV、MPV など、さまざまな車種と互換性があります。
技術的には、ロングブレードバッテリーでは乾式プロセスセパレーターが使用されることが多いのに対し、Shendun ショートブレードバッテリーでは湿式プロセス二重コーティングセパレーターが使用されています。このセパレーターは柔軟性が高く、穴が開いたときに破損する可能性が低く、損傷の穴や短絡領域が小さくなります。
Shendun ショートブレードバッテリーの特長の 1 つは、急速充電機能です。テストデータによると、同じバッテリー容量の場合、ロングブレードバッテリーの充電状態 (SOC) 10% から 80% までの充電時間は 26 分で、平均充電率は 1.61C です。一方、Shendun ショートブレードバッテリーはわずか 17 分 4 秒で、平均充電率は 2.45C で、発熱も少なくなっています。
物理的には、Shendun ショートブレードバッテリーの充電速度が速いのは、長いブレードの内部抵抗が高い問題を解決し、より薄く長いカーボンナノチューブを使用してイオン輸送の「高速道路」を作成し、電解質にフィルム抵抗の低い添加剤を追加してリチウムイオンがアノードに入りやすくし、それによって急速充電性能が大幅に向上したためです。
極寒の環境でも、Shendun ショートブレードバッテリーはロングブレードバッテリーに比べて放電能力が強く、航続距離も長くなります。-30 度でも、ロングブレードバッテリーの容量保持率は 78.96% まで低下しますが、Shendun ショートブレードバッテリーは 90.54% の容量保持率を維持しており、冬季に大幅な電力損失が発生する心配がありません。
さらに、神塘短刃電池は、多元素ドープ正極材料と小粒子陽極材料を採用しています。小型化と内部抵抗の低さと相まって、内部の化学反応速度が効果的に低下し、電池寿命が大幅に延びます。神塘短刃電池のサイクル寿命は3500サイクルに達し、安全走行距離100万キロメートルに相当します。年間2万4000キロメートル走行する一般的なファミリーカーの場合、電池は最長50年間「使用」でき、電池の寿命を大幅に延ばし、中古純電気自動車の残存価値を高めます。
これらの性能特性は、短翼バッテリーが新エネルギー車の動力バッテリーの主流となり、新世代をリードしていることを示しています。吉利汽車だけでなく、長城汽車のハニカムエネルギーも短翼バッテリーを推奨しています。
ハニカムエナジーの楊宏馨会長兼CEOは、ショートブレードセルの構造は急速充電ルートに自然に適合し、温度均一性の向上、パック容積の利用率の向上、互換性の向上などの利点があると指摘した。そのため、ハニカムエナジーは「電動全領域ショートブレード」開発戦略を提案し、BEV、PHEV、商用車、エネルギー貯蔵分野でショートブレードバッテリーを広く応用している。
「軍用グレード」の安全品質
Shendun ショートブレードバッテリーは、性能の向上に加え、パワーバッテリーの最も重要な安全性の面でも、多面的に「軍用グレード」の安全性を証明しています。
神盾短刃電池は、高強度、高熱安定性、高耐熱セパレータ、より安定かつ高密度な高安全電解質、および自社開発の「自己融着技術」を採用しています。セルに穴が開くと、アルミホイルが融着し、セパレータが崩壊して絶縁層を形成し、短絡を遮断し、セルの安全レベルを大幅に向上させます。
業界では、単針穿刺試験は動力電池の最も難しい安全性能試験とみなされているため、「8-針穿刺」は間違いなくセルへの損傷を大幅に増加させ、短時間に複数の損傷ポイントを作成し、内部短絡のリスクを高め、より複雑な熱的および機械的影響を引き起こす可能性があり、安全性試験をより困難にします。
中国自動車技術研究センター（CATARC）による「針穿刺」テストでは、神盾短刃バッテリーセルは直径5mmの鋼針8本で同時に穿刺され、1時間放置されたが、煙や発火、爆発は発生しなかった。一方、神盾短刃バッテリーセルは、5.8mm実弾射撃貫通テストで世界初の合格を達成した。5.8mm自動小銃弾は920m/sの速度でセルを貫通し、傷の直径が60mm以上の爆発損傷を引き起こしたが、セルは発火も爆発もしなかった。
セルの「8-針同時穿刺」テストのほかに、Geelyは、動的海水腐食浸漬、高高度での極寒、高周波底擦り、26-トン往復転がり、シングルパック側柱衝撃、炎焼きなど、業界初の「悪魔の」連続テストをShendun Short Blade Batteryパックに対して開始しました。
特許取得済みの「Tianzigeb」フレーム設計、エネルギー吸収キャビティ、3層サンドイッチ底部ガード、CTBバッテリー本体統合、事故熱暴走リスク制御、および複数のセル安全保護対策により、Shendunショートブレードバッテリーパックは6つのテストすべてに簡単に合格しました。
保証のための自己研究と自己製造
ほとんどの自動車会社の自社研究型バッテリーパックとは異なり、Geely の Shendun Short Blade Battery は、パックとセルの両方の自社研究と自社製造を実現できます。
吉利神屯短刃電池のセルは塩城市建湖にある姚寧新能源生産拠点で生産され、電池パックは貴陽閃聚工厂（Flash聚工場）で生産されているとみられる。
情報によると、姚寧新能源科技公司は2022年7月に102億元の長期投資で設立され、2023年11月25日に最初のセルが生産ラインから無事に出荷された。親会社の姚寧科技は吉利グループの部品事業センターから始まり、2020年末の設立以来、新エネルギーや新素材など複数の分野に急速に進出している。会長の李星星氏は吉利グループの大株主でもある。
貴陽閃聚電池有限公司は2023年9月26日に設立され、事業範囲は電池製造、電池部品生産、パワーエレクトロニクス部品製造、新エネルギー技術研究開発、半導体デバイス専用設備製造を網羅している。全株式浸透マップによると、同社は吉利の浙江吉潤自動車有限公司の完全子会社である浙江スターイノベーション自動車産業開発有限公司によって完全に所有されている。
今年4月、貴陽フラッシュ聚工場は全面的に生産を開始し、生産ラインは吉利が新たに開発したMESシステムを採用し、電池生産プロセスの自動化、透明性、デジタル化を実現しました。また、業界最速の切り替え技術を採用し、製品と生産ラインの同期プラットフォーム設計を通じて多品種の共同ライン生産を可能にし、自動化され、柔軟で、高効率な生産モードを構築しました。
吉利汽車は動力電池の自社研究と自社製造を実現するために、長年にわたり計画を進めてきた。不完全な統計によると、2019年以来、吉利は電池分野に1100億元以上を投資し、累計計画電池生産能力は300GWhを超えている。神盾短刃電池の発売に先立ち、吉利汽車はリン酸鉄リチウム金煉瓦電池も発売し、これはZeekrブランド初の中型セダンZeekr 007に初めて搭載された。
吉利汽車がバッテリー製造に多大な努力を注ぐ背景にある中核的な論理は単純だ。上流への依存を減らし、徐々にサプライチェーンを掌握していくことだ。電気自動車の中核部品である動力バッテリーは、コストの約3分の1を占め、性能、安全性、価格面で各電気自動車ブランドの競争力に直接影響を与えることが知られている。広州汽車集団の曽慶紅会長はかつて「自動車会社はみなサプライヤーのために働いている」と不満を漏らし、長安汽車の朱華栄会長も「チップ不足」や「高価なバッテリー」などの問題により、長安汽車は1年で60万台以上の生産能力を失ったと述べた。
現在の市場供給状況から、今年1月から5月までに、中国の新エネルギー車市場で48社の動力電池企業が車両マッチングを達成し、昨年より5社増加した。動力電池企業トップ3、トップ5、トップ10の動力電池設置容量はそれぞれ124.8GWh、137.3GWh、154.3GWhで、総設置容量の80.6%、88.7%、99.6%を占めた。CATLの設置容量は95.7GWhに達し、全体の62%を占め、BYDの設置容量は22.9GWhで15%を占めた。
CATLやBYDなどの「スーパーサプライヤー」の影響力の拡大とバッテリー価格の継続的な上昇により、自動車会社のそれらへの依存度が高まり、動力バッテリーの「売り手市場」につながっています。同時に、動力バッテリーの供給問題により、自動車会社の新製品の開発と納品のペースは影響を受けやすくなっています。今年だけでも、テスラとLi Autoのベストセラーモデルの一部がバッテリーを確保できずに生産中止になりました。自動車会社が動力バッテリーを自ら研究し、自ら製造することで、上流サプライヤーの影響を最小限に抑え、供給とコストの主導権を獲得できることは間違いありません。これは、規模が大きく、製品数が多い自動車会社にとって非常に重要です。
そのため、新エネルギー車の大手企業になるには、自社の三電技術を自主開発するだけでなく、動力電池の生産技術を習得し、安定した電池供給を確保しなければなりません。そうして初めて、新エネルギー車時代の「市場シェア戦争」に勝つことができるのです。
