CATL Wu Kai: バッテリー産業は「新品質の生産力」の形成を加速する必要があります

2023年、相対的な過剰生産能力と激しい競争があるとき、パワーバッテリー会社の新しい機会と成長はどこにありますか? これは、パワーバッテリー会社が直面する重要な問題です。 CATL (Contemporary Amperex Technology Co. 、Limited) などの業界をリードする企業の考察と実践を検討することで、いくつかの方法と経験を学ぶことができます。

最近、CATLのチーフサイエンティストであるWu Kaiは、新エネルギー科学と輸送電化に関する国際フォーラムで、中国のパワーバッテリーは現在の段階ですでに世界的なリーダーシップを達成していると述べました。 このリーダーシップを維持するために、企業は統一されたコンセンサスを持ち、リーダーシップと業界の両方の持続可能な発展を確保する必要があります。 これには、パワーバッテリー企業が「新しい品質の生産性」を持っている必要があります。

「新しい品質の生産性」の概念は、それが新しく高品質であることを要求します。 従来の生産性は大量のリソース入力を必要とし、一般的に多くのエネルギーを消費します。 新しい品質の生産性には、間違いなく効率と品質の向上が必要です。 新エネルギー産業におけるパワーバッテリーの研究開発には、ハイテク材料が含まれています。 まず、効果的な結果を得るには大規模な生産が必要です。 第二に、高い不均一性がある。 これらの特徴は、この業界が新しい品質の生産性の形成を加速する必要があることを決定します。

ウーカイの見解では、パワーバッテリーは陸、海、空の輸送の分野で大きな用途の可能性を秘めています。 したがって、バッテリー会社はこれらの機会をつかむために生産性の質を向上させる必要があります。

包括的な電化はどのような新しい機会をもたらしますか?

陸、海、空の輸送でのアプリケーションを見ると、陸の輸送電化は「加速器を打つ」ことです。

新エネルギー車の分野では、2つの原動力があります。 第一に、乗用車の年間普及率は大幅に増加しており、市場は過去の政策主導から現在の市場主導の段階に移行しています。

第二に、電動車両モデルは、道路旅客輸送、都市輸送、大型輸送、建設機械など、さまざまなシナリオにわたって包括的なカバレッジを達成しています。 当初、バッテリー市場は中国、日本、韓国によって支配されていましたが、中国は徐々に大きなリードを取っています。 ここ数ヶ月、中国市場のパワーバッテリーを除外したとしても、CATLは依然として海外市場で最初の位置にあります。

海上輸送部門は「スタートボタン」を押しました。 世界には3500万隻以上の船がありますが、そのうち586隻だけが認定された電気船です。 近年、海上用のリチウム電池の出荷が大幅に増加しています。 たとえば、電気船は揚子江と珠江に存在し、シンガポールのような海外の場所は船のバッテリーのサンプルに興味を持っています。 一部の機関は、2050年までに、電気船のリチウム電池に対する中国の需要が11 GWhを超えると予測しています。

空域の状況は、「スタンバイ」モードであると説明することができる。 最近、4つの省庁が共同で「グリーン航空製造業開発概要」を発表し、業界の開発経路を概説しました。 今年の前半に、CATLは500Wh/kgの単一セルのエネルギー密度を持つ新しいソリッドステートバッテリーをリリースし、バッテリーの性能と安全性の高い割合を達成しました。 このバッテリーは、その高コストで、現在、航空分野に適しています。 同社は民間の電気航空機プロジェクトの開発に協力しています。 同社の航空基準とテストは、業界のガイドラインに準拠しています。 最初のサンプルは正常に配信され、2番目のサンプルは今年の終わりに予定されており、内部テストで有望な結果を示しています。

要約すると、パワーバッテリー業界は今年「TWh」時代に入り、前年度の数百GWhから約1TWhを超えると予想されています。 さまざまな予測によると、パワーバッテリーの設置容量は2030年までに5TWhを超えると予想されており、電化市場の大きな可能性を示しています。

新しい品質の生産性を形成する方法?

イノベーションが鍵です。コアイノベーション機能を強化するには、高い投資、強力な才能、特許への集中、および広範なコラボレーションが必要です。

さらに、特に貴重なバッテリー業界では、デジタル化とインテリジェンスへの迅速な移行が重要です。 例えば、材料requirの広大な組み合わせE数百万の材料からの選択プロセスを加速する数学的モデル。 アルゴリズムは、結果を継続的に繰り返し最適化および強化できます。

パワーバッテリーの次の段階の競争における決定的な要因は何ですか?

材料の研究開発は、パワーバッテリー競争の次の段階の決定的な要因となるでしょう。

第一に、材料を超えて、電気化学的な正および負の電極材料とバッテリーセルの実用化にはシミュレーションとモデリングが必要です。 以前のバッテリー製品の開発は、安全性の乱用テスト、特定の条件下での振動、衝撃テストなどの簡単なテストに依存していました。多くの場合、いくつかのパラメーターの静的シミュレーションです。

ただし、車両の火災などの実際の極端なシナリオは、通常、まれで多因子であり、単一の要素ではなく複数の要素が含まれます。 実際の使用シナリオを考慮して、バッテリーのライフサイクル全体に関する動的テストが非常に重要です。 同社は、単一の静的テストではなく、運転中の車両の底への影響や大雨中の水の浸入など、消費者が遭遇する可能性のあるさまざまな問題に対してターゲットを絞ったテストを設計しました。

第二に、バッテリー開発は特定の使用段階に限定されてはならず、ライフサイクル全体をグローバルに検討する必要があります。

目的は、環境および経済的利益のためにバッテリーのリサイクル努力を強化する必要性を強調して、バッテリーの価値を最大化することです。

第三に、増分利用を調査することが不可欠です。 増分利用は、石油を一滴ずつ絞るのと同じように、電気自動車の使用に役立ちます。 わずか20% の劣化で高品質のバッテリーを製造している企業は、残りの80% を追加の目的に利用できます。 このアプローチは、バッテリの価値を最大化し、コストを削減する。

新しい品質の生産性の研究開発は活発でなければなりません。 バッテリーコストの増加は最小限ですが、さまざまなパフォーマンス面を大幅に向上させることができます。 たとえば、コストが5% 増加すると、バッテリーの寿命が2倍になり、かなりの価値が得られます。 したがって、この有望なベンチャーにとって、業界内での共同作業は非常に重要です。

バッテリーイノベーションはどのように複数の産業に統合されていますか?

バッテリーは新エネルギーシステムの基礎的かつ支援的なユニットになりつつあり、さまざまなセクターにわたる深い協力が必要です。

たとえば、エネルギー補給はユーザーにとって重要な側面であり、給油と同様の高速および過給機能を望んでいます。 別の方法はバッテリー交換です。 CATLがバッテリー交換を積極的に推進しているのはなぜですか? バッテリー交換の利点は別として、主にバッテリーの高コストに起因する電気自動車の高コストの問題に対処します。 ユーザーがバッテリーを購入する代わりにリースできるようにすることで、大幅なコスト削減を実現できます。 ただし、バッテリー交換には慎重な検討が必要であり、このビジネスモデルの市場競争力にとって不可欠です。 長寿に対処する限り、このビジネスモデルには明るい未来があります。

バッテリー交換も追加の利点をもたらします。 前述のように、バッテリーの増分利用はその価値を最大化し、バッテリー交換によって寿命の懸念が緩和されれば、引退の必要はありません。 バッテリー交換ビジネスモデルでは、バッテリーは継続的に使用されているため、増分利用は問題ではなく、競争の激しい市場の方向性になっています。 長寿に対処する限り、このビジネスモデルには有望な未来があります。

バッテリー統合の必要性は何ですか?

CATLがインテリジェントなシャーシシステムを統合する意思があるのはなぜですか? 同社の目標は、構造的にだけでなくコストの面でも、シャーシを上半身から切り離すことです。 同社は、自動車メーカー全体の開発サイクルの短縮を目指しています。 たとえば、新車の開発にはもともと3〜4年かかりましたが、この統合製品では1年以内に開発することができます。

パワーバッテリーの高エネルギー密度を達成する上でどのような課題が残っていますか?

電池のエネルギー密度を達成するためのさまざまなルートがあり、それらは競合することなく共存できます。 現在人気のあるルートの1つは、高エネルギー密度を提供するソリッドステートバッテリーです。 たとえば、航空部門も500Wh/kgを達成するために同様の方法を採用しており、CATLはこの分野の研究開発に積極的に取り組んでいます。 2027年から2030年の間に大量生産が可能になる可能性があります。

ただし、まだ課題があります。

まず、リチウム樹状突起の問題。 の成長リチウムデンドライトは重大な問題であり、短絡は故障につながる可能性があります。 CATLは、リチウムデンドライトを比較的均一にし、その形成を防ぐためのインターフェース強化技術を開発しました。 同社は良好な結果を達成しており、リチウムデンドライトを形成することなく、バッテリー密度が1平方センチメートルあたり20ミリアンペア時間に達することができます。

第二に、堅実さの問題。 すべてが固体であるため、粒子材料が分離し、密度が増加する可能性があります。 CATLは、二相伝導ネットワーク技術を開発し、ソリッドステートインターフェースの安定性を大幅に向上させました。 実験室のデータによると、完全固体電池は小さなセルで6,000サイクルを達成することができます。 しかしながら、セルが拡大されるとき、それは現在実行可能ではない。 それにもかかわらず、同社はこれらの課題に徐々に取り組んでおり、それらを克服することに自信を持っており、新しいテクノロジーの進歩を継続的に行っています。