Problém „stárnutí“ je vlastně všude. Nyní je řada na odvětví baterií.
„Velkému počtu nových baterií pro vozidla s energetickými zdroji vyprší v příštích osmi letech záruka a je naléhavě nutné problém s životností baterií vyřešit.“ Li Bin, předseda představenstva a generální ředitel společnosti NIO, nedávno mnohokrát varoval, že pokud se tento problém nebude řádně řešit, budou v budoucnu vynaloženy obrovské náklady na řešení následných problémů.
Pro trh s bateriemi je tento rok výjimečný. V roce 2016 zavedla moje země 8letou záruku nebo záruku na 120 000 kilometrů na baterie nových vozidel s pohonem na energii. V dnešní době se baterie nových vozidel s pohonem na energii zakoupených v prvním roce záruky blíží nebo se blíží konci záruční doby. Data ukazují, že v příštích osmi letech postupně vstoupí do cyklu výměny baterií celkem více než 19 milionů vozidel s pohonem na energii.
Pro automobilky, které chtějí podnikat v oblasti baterií, je to trh, který by si neměly nechat ujít.
V roce 1995 sjel z montážní linky první nový energetický vůz v mé zemi – čistě elektrický autobus s názvem „Yuanwang“. V uplynulých 20 letech se průmysl energetických vozidel v mé zemi rozvíjel pomalu.
Protože je hluk příliš malý a jedná se hlavně o provozovaná vozidla, uživatelé si dosud nemohli užívat jednotných národních záručních norem pro „srdce“ vozidel s novým pohonem – baterii. Některé provincie, města nebo automobilky také formulovaly záruční normy pro výkonové baterie, z nichž většina poskytuje 5letou záruku nebo záruku 100 000 kilometrů, ale závazná síla není silná.
Až v roce 2015 začal roční prodej vozidel na nové zdroje energie v mé zemi překračovat hranici 300 000 kusů a stal se tak novou silou, kterou nelze ignorovat. Stát navíc poskytuje politiky „skutečných peněz“, jako jsou dotace na nové zdroje energie a osvobození od daně z nákupu, na podporu rozvoje nových zdrojů energie, a automobilky a společnost také spolupracují.
V roce 2016 vstoupila v platnost celostátní jednotná záruční politika na baterie. Záruční doba 8 let nebo 120 000 kilometrů je mnohem delší než 3 roky nebo 60 000 kilometrů na motor. V reakci na tuto politiku a s ohledem na rozšíření prodeje nových energetických vozidel některé automobilky prodloužily záruční dobu na 240 000 kilometrů nebo dokonce na doživotní záruku. To je ekvivalentní poskytnutí „ujištění“ spotřebitelům, kteří si chtějí koupit vozidla na novou energii.
Od té doby trh s novými energetickými systémy v mé zemi vstoupil do fáze dvojnásobného růstu, přičemž prodej v roce 2018 poprvé překročil jeden milion vozidel. V loňském roce dosáhl kumulativní počet vozidel s novými energetickými systémy s osmiletou zárukou 19,5 milionu, což je 60násobný nárůst oproti sedmi letům.
V souladu s tím se v letech 2025 až 2032 bude rok od roku zvyšovat i počet vozidel s novými energetickými zdroji, u kterých vypršela záruka na baterie, a to z původních 320 000 na 7,33 milionu. Li Bin poukázal na to, že od příštího roku se uživatelé budou potýkat s problémy, jako je například vypršení záruky na baterie, „baterie vozidel mají různou životnost“ a vysoké náklady na výměnu baterií.
Tento jev bude zřetelnější u raných šarží vozidel s novým energetickým pohonem. V té době nebyla technologie baterií, výrobní procesy a poprodejní služby dostatečně vyspělé, což vedlo ke špatné stabilitě produktů. Kolem roku 2017 se jedna za druhou objevovaly zprávy o požárech baterií. Téma bezpečnosti baterií se stalo v tomto odvětví žhavým tématem a ovlivnilo také důvěru spotřebitelů v nákup vozidel s novým energetickým pohonem.
V současné době se v průmyslu obecně předpokládá, že životnost baterie je obvykle 3–5 let a životnost automobilu obvykle přesahuje 5 let. Baterie je nejdražší součástí nového energetického vozidla a obvykle tvoří asi 30 % celkových nákladů na vozidlo.
NIO poskytuje sadu informací o nákladech na poprodejní náhradní bateriové bloky pro některá vozidla s novým pohonem. Například kapacita baterie čistě elektrického modelu s kódovým označením „A“ je 96,1 kWh a náklady na výměnu baterie dosahují až 233 000 juanů. U dvou modelů s prodlouženým dojezdem a kapacitou baterie přibližně 40 kWh činí náklady na výměnu baterie více než 80 000 juanů. Dokonce i u hybridních modelů s elektrickou kapacitou nepřesahující 30 kWh se náklady na výměnu baterie blíží 60 000 juanům.
„Některé modely od spřátelených výrobců najely 1 milion kilometrů, ale tři baterie byly poškozené,“ řekl Li Bin. Náklady na výměnu tří baterií překročily cenu samotného vozu.
Pokud se náklady na výměnu baterie převedou na 60 000 juanů, pak 19,5 milionu nových vozidel na energii, jejichž záruka na baterii vyprší za osm let, vytvoří nový trh v hodnotě bilionů dolarů. Z toho budou mít prospěch všichni, od společností těžících lithium upstream přes společnosti vyrábějící baterie midstream až po společnosti vyrábějící a navazující vozidla midstream a downstream až po poprodejní prodejce.
Pokud chtějí firmy získat větší část koláče, musí soutěžit o to, kdo dokáže vyvinout novou baterii, která si lépe získá „srdce“ spotřebitelů.
V příštích osmi letech vstoupí do cyklu výměny téměř 20 milionů autobaterií. Výrobci baterií i automobilky se chtějí tohoto „byznysu“ zmocnit.
Stejně jako diverzifikovaný přístup k vývoji nových energetických systémů, mnoho společností uvedlo, že technologie baterií také využívá víceliniové uspořádání, jako je lithium-železitý fosfát, ternární lithium, lithium-železitý manganový fosfát, polotuhé a zcela tuhé baterie. V této fázi jsou lithium-železitý fosfát a ternární lithiové baterie hlavním proudem a představují téměř 99 % celkové produkce.
V současné době nesmí národní průmyslový standard během záruční doby překročit útlum baterií 20 % a vyžaduje, aby útlum kapacity po 1 000 cyklech plného nabití a vybití nepřekročil 80 %.
V reálném provozu je však obtížné tento požadavek splnit kvůli vlivu nabíjení a vybíjení za nízkých a vysokých teplot. Data ukazují, že v současné době má většina baterií během záruční doby pouze 70% stav. Jakmile stav baterie klesne pod 70 %, její výkon se výrazně sníží, uživatelská zkušenost bude značně ovlivněna a vzniknou bezpečnostní problémy.
Podle Weilaie souvisí pokles výdrže baterie hlavně s uživatelskými návyky majitelů automobilů a metodami „skladování v autě“, z nichž „skladování v autě“ představuje 85 %. Někteří odborníci poukázali na to, že mnoho nových uživatelů energie je dnes zvyklých používat rychlé nabíjení k doplnění energie, ale časté používání rychlého nabíjení urychluje stárnutí baterie a zkracuje její životnost.
Li Bin se domnívá, že rok 2024 je velmi důležitým časovým uzlem. „Je nutné formulovat lepší plán výdrže baterií pro uživatele, celé odvětví a dokonce i celou společnost.“
Pokud jde o současný vývoj technologie baterií, je pro trh vhodnější uspořádání baterií s dlouhou životností. Takzvané baterie s dlouhou životností, známé také jako „baterie bez útlumu“, jsou založeny na stávajících kapalných bateriích (zejména ternárních lithiových bateriích a lithium-karbonátových bateriích) s nanoprocesními vylepšeními materiálů kladných a záporných elektrod pro zpomalení degradace baterie. To znamená, že materiál kladné elektrody je doplněn „lithiovým doplňovacím činidlem“ a materiál záporné elektrody je dopován křemíkem.
V oboru se používá termín „dopování křemíkem a doplňování lithia“. Někteří analytici uvedli, že během procesu nabíjení nové energie, zejména pokud se často používá rychlé nabíjení, dochází k „absorpci lithia“, tj. ke ztrátě lithia. Doplňování lithia může prodloužit životnost baterie, zatímco dopování křemíkem může zkrátit dobu rychlého nabíjení baterie.
Příslušné společnosti ve skutečnosti usilovně pracují na zlepšení životnosti baterií. 14. března NIO zveřejnila svou strategii pro dlouhou životnost baterií. Na schůzce NIO uvedla, že vyvinutý systém baterií s ultravysokou hustotou energie o kapacitě 150 kWh má hustotu energie více než 50 % při zachování stejného objemu. V loňském roce byl Weilai ET7 vybaven baterií se 150stupňovým ohřevem pro reálné testování a životnost baterie CLTC překročila 1 000 kilometrů.
Společnost NIO dále vyvinula bateriový systém s měkkým pouzdrem CTP článků s kapacitou 100 kWh a ternární hybridní bateriový systém s vláknem železo-lithium s kapacitou 75 kWh. Vyvinutý velký válcový bateriový článek s maximálním vnitřním odporem 1,6 miliohmů má nabíjecí proud 5 C a na 5 minut nabití vydrží až 255 km.
Společnost NIO uvedla, že díky dlouhému cyklu výměny baterií si baterie i po 12 letech udrží 80% životnost, což je více než průměr v oboru, který činí 70% životnost za 8 let. Společnost NIO nyní spolupracuje se společností CATL na společném vývoji baterií s dlouhou životností s cílem dosáhnout úrovně životnosti nejméně 85 % po skončení životnosti baterie za 15 let.
Předtím společnost CATL v roce 2020 oznámila, že vyvinula „baterii s nulovým útlumem“, která dokáže dosáhnout nulového útlumu během 1 500 cyklů. Podle lidí obeznámených s problematikou byla baterie použita v projektech CATL na ukládání energie, ale v oblasti osobních vozidel s novými energetickými zdroji zatím nejsou žádné novinky.
Během tohoto období společnosti CATL a Zhiji Automobile společně vyráběly energetické baterie s využitím technologie „dopovaného křemíkem s přídavkem lithia“ a prohlašovaly, že dokáží dosáhnout nulového útlumu a „nikdy nedochází k samovznícení“ po dobu 200 000 kilometrů a maximální hustota energie jádra baterie může dosáhnout 300 Wh/kg.
Popularizace a propagace baterií s dlouhou životností má určitý význam pro automobilové společnosti, nové uživatele energie a dokonce i pro celé odvětví.
V první řadě to pro automobilky a výrobce baterií zvyšuje výhodu v boji o stanovení standardu v oblasti baterií. Kdokoli, kdo dokáže jako první vyvinout nebo aplikovat baterie s dlouhou životností, bude mít větší slovo a obsadí více trhů. Zejména společnosti, které se zajímají o trh s náhradními bateriemi, jsou ještě více dychtivé.
Jak všichni víme, moje země v této fázi dosud nevytvořila jednotný standard pro modulární baterie. V současné době je technologie výměny baterií průkopnickou testovací oblastí pro standardizaci výkonových baterií. Xin Guobin, náměstek ministra průmyslu a informačních technologií, v červnu loňského roku jasně uvedl, že bude studovat a sestavovat systém standardů pro technologii výměny baterií a bude prosazovat sjednocení velikostí baterií, rozhraní pro výměnu baterií, komunikačních protokolů a dalších standardů. To nejen podporuje zaměnitelnost a všestrannost baterií, ale také pomáhá snižovat výrobní náklady a zvyšovat efektivitu výroby.
Podniky, které aspirují na to, aby se staly lídry na trhu s výměnou baterií, zrychlují své úsilí. Na příkladu NIO, která na základě provozu a plánování velkých dat o bateriích prodloužila životnost a hodnotu baterií ve stávajícím systému. To otevírá prostor pro úpravu cen služeb pronájmu baterií BaaS. V nové službě pronájmu baterií BaaS byla standardní cena pronájmu bateriového bloku snížena z 980 juanů na 728 juanů měsíčně a cena pronájmu bateriového bloku s dlouhou životností byla upravena z 1 680 juanů na 1 128 juanů měsíčně.
Někteří lidé se domnívají, že budování spolupráce na energetické burze mezi rovnocennými subjekty je v souladu s politickými pokyny.
Společnost NIO je lídrem v oblasti výměny baterií. V loňském roce se Weilai připojila k národnímu standardu pro výměnu baterií „vyberte si jednu ze čtyř“. V současné době NIO vybudovala a provozuje na globálním trhu více než 2 300 stanic pro výměnu baterií a přilákala společnosti Changan, Geely, JAC, Chery a další automobilky, aby se připojily k její síti pro výměnu baterií. Podle zpráv stanice pro výměnu baterií NIO průměrně vymění 70 000 baterií denně a do března letošního roku poskytla uživatelům 40 milionů výměn baterií.
Co nejrychlejší uvedení baterií s dlouhou životností na trh společností NIO může pomoci stabilizovat její pozici na trhu s výměnou baterií a také zvýšit její váhu a stát se standardem v této oblasti. Zároveň popularita baterií s dlouhou životností pomůže značkám zvýšit jejich prémiové ceny. Zdroj z řad zasvěcených osob uvedl: „Baterie s dlouhou životností se v současnosti používají hlavně ve špičkových produktech.“
Pro spotřebitele platí, že pokud se baterie s dlouhou životností hromadně vyrábějí a montují do automobilů, obvykle nemusí během záruční doby platit za výměnu baterie, čímž si skutečně užijí „stejnou životnost automobilu a baterie“. Lze to také považovat za nepřímé snížení nákladů na výměnu baterie.
Ačkoli je v záruční příručce k novému vozidlu Energy zdůrazněno, že baterii lze během záruční doby vyměnit zdarma, osoba obeznámená s touto problematikou uvedla, že bezplatná výměna baterie podléhá podmínkám. „Ve skutečných situacích je bezplatná výměna poskytována jen zřídka a výměna může být z různých důvodů odmítnuta.“ Například určitá značka uvádí rozsah mimo záruku, jedním z nich je „používání vozidla“. Během tohoto procesu je míra vybití baterie o 80 % vyšší než jmenovitá kapacita baterie.
Z tohoto pohledu jsou baterie s dlouhou životností nyní schopným byznysem. Ale kdy se ve velkém měřítku zpopularizují, ještě nebylo stanoveno. Koneckonců, každý může mluvit o teorii technologie doplňování lithia dopovaného křemíkem, ale před komerčním použitím je stále třeba ověřit proces a testovat na palubě. „Vývojový cyklus technologie baterií první generace bude trvat nejméně dva roky,“ řekl zasvěcený znalec z oboru.
Čas zveřejnění: 13. dubna 2024