CATL запускает "Ультра-гибридную батарею": Переходят ли тройные и LFP от соперничества к интеграции?

22 января CATL запустила «Серию комплексных индивидуальных решений Tianxing II для легких коммерческих автомобилей» и поддерживающее ее интеллектуальное приложение для управления «Battery Butler» Tianxing Edition. Наиболее примечательной среди них является аккумулятор большой дальности Tianxing II для легких коммерческих автомобилей, оснащенный первой ячейкой со сверхгибридной химической системой для легких коммерческих автомобилей. Этот продукт объединяет материалы тройного лития и литий-железо-фосфата в одной химической системе.

На брифинге для прессы главный технический директор CATL Гао Хуань подробно рассказал о достижениях этой технологии: «Внутренне мы называем эту материальную систему тройного лития-железо-фосфата сверхгибридной системой. Она включает смешивание аккумуляторных материалов, наиболее прямым эффектом которого является повышение плотности энергии ячейки при одновременном контроле затрат».

На самом деле, за три месяца до этого CATL совместно с Leapmotor представила ультрагибридную аккумуляторную систему и объявила, что она будет установлена на флагманской модели Leapmotor D19.

Гао Хуань заявил: «В настоящее время максимальная объемная плотность энергии серийных литий-железо-фосфатных материалов может достигать более 450 Вт·ч/л, в то время как тройные материалы начинаются от 500 Вт·ч/л». Когда определенные модели автомобилей требуют аккумуляторов с плотностью энергии от 480 до 500 Вт·ч/л, традиционный литий-железо-фосфат не может удовлетворить спрос, в то время как тройные материалы значительно увеличат затраты.

Появление ультрагибридной батареи призвано заполнить этот пробел. Она не только преодолевает потолок плотности энергии литий-железо-фосфата, но и позволяет избежать высоких затрат, связанных с чистым тройным литием.

Сегодня рынок новых энергетических транспортных средств предъявляет все более высокие требования к запасу хода. К 2025 году некоторые автомобили с увеличенным запасом хода уже оснащались аккумуляторами емкостью более 60 кВтч, а к 2026 году ожидается, что несколько моделей, включая серию D от Leapmotor, будут оснащены аккумуляторами емкостью около 80 кВтч.

Чтобы литий-железо-фосфатные аккумуляторы обеспечивали запас хода на чистом электричестве более 500 километров, часто требуется большее количество ячеек, что может привести к увеличению массы автомобиля более чем на три тонны, что влияет на управляемость и безопасность. В то время как тройные литиевые аккумуляторы могут обеспечить более высокую плотность энергии, стоимость остается основным препятствием для их внедрения на массовый рынок.

Твердотельные батареи считаются направлением развития аккумуляторных технологий следующего поколения. По прогнозам академика Китайской академии наук Оуян Мингао, индустриализация полностью твердотельных батарей может начаться между 2027 и 2028 годами, а полномасштабное массовое производство ожидается к 2030 году. Однако до крупномасштабной коммерциализации твердотельных батарей еще несколько лет, и их катодные материалы по-прежнему в основном полагаются на высоконикелевые тройные системы. Это создает пространство для развития переходных технологий, таких как ультрагибридные батареи.

Техническая реализация ультрагибридной батареи — это не простое смешивание двух материалов. Гао Хуань признал на брифинге: «Существует множество технических проблем, которые необходимо преодолеть, включая проблемы интерфейса между тройными и литий-железофосфатными материалами, проблемы платформы напряжения и проблемы окислительно-восстановительных реакций электролита, среди прочих».

Это слияние на материальном уровне дополняет более раннюю концепцию CATL "двухъядерной батареи" на уровне системной архитектуры. На Super Technology Day в апреле 2025 года CATL представила двухъядерную батарею Xiaoyao, которая обеспечивает взаимодополняемость характеристик за счет размещения батарей с различными химическими системами в отдельных зонах. Например, комбинация натрий-ионных и литий-железо-фосфатных батарей может быть нацелена на регионы с экстремально низкими температурами в северных районах, в то время как комбинация тройных литиевых и литий-железо-фосфатных батарей обеспечивает баланс между высокой производительностью и большим запасом хода.

От архитектуры системы «двойное ядро» до уровня материала «ультрагибрид» CATL преодолевает границы производительности традиционных силовых батарей по многим направлениям. Профессор Ай Синьпин из Уханьского университета заявил: «Тройной литий и литий-железофосфат — это не взаимоисключающие отношения «или-или», а выбор, основанный на сценариях и различных технических характеристиках». Эта точка зрения соответствует технологической стратегии CATL.

На брифинге Гао Хуань раскрыл ключевой график: крупномасштабное коммерческое массовое производство ультрагибридной батареи CATL ожидается в апреле 2026 года. Это означает, что до официального выхода этой технологии на рынок осталось менее трех месяцев.

Выбор CATL начать с внедрения продукта ультрагибридной батареи в секторе коммерческого транспорта имеет свою коммерческую логику. Гао Хуань объяснил: «В сценариях междугородних перевозок требуемый запас хода увеличивается. Использование только тройных материалов затруднит экономическое обоснование. Кроме того, зарядка по-прежнему не очень удобна, поэтому мы инновационно применили ультрагибридную систему батарей в секторе коммерческого транспорта».

Стало известно, что аккумуляторная батарея Tianxing II для легких коммерческих автомобилей большой дальности имеет емкость одного блока 253 кВтч, что является самым большим показателем в отрасли легких коммерческих автомобилей. Оснащенные этой батареей, автомобили могут достигать реальной дальности хода в 800 километров, легко преодолевая основные междугородние маршруты, такие как Гуанчжоу — Фучжоу, без необходимости подзарядки в пути. Кроме того, гарантия на аккумулятор увеличена до 10 лет или 1 миллиона километров, а для дальнейшего продления срока службы батареи применяются такие технологии, как самокомпенсирующиеся литиевые катодные материалы и самовосстанавливающиеся электролиты. Эти характеристики особенно подходят для сценариев эксплуатации коммерческого транспорта, требующих высокой экономичности и надежности.

Относительно рыночной конкуренции и темпов массового производства продукции Гао Хуань заявил: «Другие компании также исследуют ультрагибридные батареи, но CATL является первой в этой области, достигшей прорыва в массовом производстве».

С массовым производством ультрагибридных аккумуляторов, материалы тройного лития и литий-железо-фосфата больше не являются выбором «или-или», а могут синергетически работать в одной ячейке, используя свои соответствующие преимущества. В более широком смысле, технология ультрагибридных аккумуляторов предлагает новое направление развития для индустрии силовых аккумуляторов.

По мере приближения целевой даты массового производства в апреле 2026 года, ультрагибридные аккумуляторы будут протестированы в реальных коммерческих условиях. Их рыночные показатели будут зависеть от различных факторов, включая фактическую производительность, возможности контроля затрат и многое другое.