• バッテリーの「劣化」は「ビッグビジネス」
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バッテリーの「劣化」は「ビッグビジネス」

「高齢化」の問題は実はどこにでもあります。次はバッテリー部門の番です。

「多くの新エネルギー車用バッテリーは今後8年間で保証期限が切れる予定で、バッテリー寿命の問題の解決が急務となっている。」最近、NIOの会長兼最高経営責任者(CEO)である李斌氏は、この問題を適切に処理できなければ、後続の問題の解決に将来莫大なコストが費やされることになると何度も警告してきた。

動力電池市場にとって、今年は特別な年です。2016 年、私の国は新エネルギー車のバッテリーに対して 8 年間または 120,000 キロメートルの保証政策を導入しました。現在、保険契約の初年度に購入された新エネルギー車のバッテリーは、保証期間の終了に近づいているか、保証期間の終了に近づいています。データによると、今後 8 年間で合計 1,900 万台以上の新エネルギー車が段階的にバッテリー交換サイクルに入る予定です。

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バッテリー事業を展開したい自動車会社にとって、これは見逃せない市場です。

1995 年、我が国初の新エネルギー車両が組立ラインから出荷されました。それは「元王」という名前の純粋な電気バスでした。それ以来 20 年間、我が国の新エネルギー車産業はゆっくりと発展してきました。

騒音が小さすぎることと、主に車両の走行が中心であるため、ユーザーは新エネルギー車の「心臓部」であるバッテリーの国家統一保証基準をまだ享受できていない。一部の省、市、自動車会社もパワーバッテリーの保証基準を策定しており、その多くは5年または10万キロの保証を提供しているが、拘束力は強くない。

我が国の新エネルギー車の年間販売台数が30万台を超え始めたのは2015年になってからであり、無視できない新興勢力となった。また、国は新エネルギー補助金や購入税免除などの「リアルマネー」政策を提供して新エネルギー開発を促進しており、自動車会社と社会も連携している。

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2016 年に、国家統一電源バッテリー保証標準ポリシーが制定されました。保証期間は8年または12万キロで、エンジンの3年または6万キロに比べて非常に長いです。この政策を受けて、新エネルギーの販売拡大を考慮して、一部の自動車会社は保証期間を24万キロメートル、あるいは永久保証に延長した。これは新エネルギー車を購入したい消費者に「安心」を与えることに等しい。

それ以来、我が国の新エネルギー市場は倍速成長段階に入り、2018年には販売台数が初めて100万台を超えました。昨年の時点で、8年間保証付きの新エネルギー車の累計台数は19.5台に達しました。 100万人となり、7年前と比べて60倍に増加した。

同様に、2025 年から 2032 年にかけて、バッテリーの保証が切れた新エネルギー車の台数も、当初の 32 万台から 733 万台へと年々増加すると予想されます。李斌氏は、来年以降、ユーザーは電源バッテリーの保証対象外、「車両バッテリーの寿命が異なる」、高額なバッテリー交換費用などの問題に直面すると指摘した。

この現象は、新エネルギー車の初期のバッチではより顕著になるでしょう。当時は電池技術、製造プロセス、アフターサービスが十分に成熟しておらず、製品の安定性が不十分でした。2017年頃からパワーバッテリー火災のニュースが相次いだ。バッテリーの安全性に関する話題は業界で注目を集めており、新エネルギー車の購入に対する消費者の信頼にも影響を与えています。

現在、業界では、バッテリーの寿命は一般に約 3 ~ 5 年であると一般的に考えられており、自動車の耐用年数は通常 5 年を超えます。バッテリーは新エネルギー車の最も高価な部品であり、一般に車両総コストの約 30% を占めます。
NIO は、一部の新エネルギー車の販売後の交換用バッテリー パックの一連のコスト情報を提供します。たとえば、コードネーム「A」という純粋な電気モデルのバッテリー容量は96.1kWhで、バッテリー交換コストは23.3万元にもなります。バッテリー容量が約40kWhの航続距離延長モデル2台の場合、バッテリー交換費用は8万元以上となる。電気容量が30kWh以下のハイブリッドモデルでも、バッテリー交換費用は6万元近くかかる。

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「友好的なメーカーの一部のモデルは100万キロメートル走行したが、3つのバッテリーが損傷した」と李斌氏は語った。3つのバッテリーを交換する費用は車自体の価格を超えています。

バッテリーの交換費用を6万元に換算すると、8年後にバッテリーの保証期限が切れる1950万台の新エネルギー車が新たな兆ドル市場を創出することになる。上流のリチウム採掘会社から中流の電力電池会社、中流および下流の自動車会社、アフターセールスディーラーに至るまで、すべての企業がこの恩恵を受けることになる。

企業がより多くのパイを獲得したいのであれば、消費者の「心」をよりよく掴むことができる新しい電池を誰が開発できるかを競わなければならない。

今後 8 年間で、約 2,000 万個の車両バッテリーが交換サイクルに入るでしょう。電池会社も自動車会社もこの「ビジネス」を掌握したいと考えている。

新エネルギー開発への多様なアプローチと同様に、多くの企業は、電池技術もリン酸鉄リチウム、三元リチウム、リン酸鉄マンガンリチウム、半固体、全固体などの多線レイアウトを採用していると述べています。現段階ではリン酸鉄リチウム電池と三元系リチウム電池が主流で、総生産量の99%近くを占めています。

現在、国家業界標準のバッテリー減衰は保証期間中に 20% を超えてはならず、1,000 回の完全な充放電サイクル後の容量減衰が 80% を超えないことが求められています。

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しかし、実際の使用では、低温および高温の充放電の影響により、この要件を満たすことが困難になります。データによると、現在、ほとんどのバッテリーは保証期間中に 70% しか健全性がありません。バッテリーの状態が 70% を下回ると、パフォーマンスが大幅に低下し、ユーザー エクスペリエンスに大きな影響を及ぼし、安全上の問題が発生します。
Weilai氏によると、バッテリー寿命の低下は主に車所有者の使用習慣と「車の保管」方法に関係しており、そのうち「車の保管」が85%を占めているという。一部の専門家は、今日の多くの新エネルギー利用者はエネルギーを補充するために急速充電を使用することに慣れているが、急速充電を頻繁に使用するとバッテリーの劣化が促進され、バッテリー寿命が短くなる可能性があると指摘しました。

Li Bin は、2024 年が非常に重要な時期であると信じています。「ユーザー、業界全体、さらには社会全体にとって、より良いバッテリー寿命計画を策定する必要がある。」

現在のバッテリー技術の発展に関する限り、長寿命バッテリーのレイアウトの方が市場に適しています。「無減衰電池」とも呼ばれる、いわゆる長寿命電池は、既存の液体電池(主に三元系リチウム電池や炭酸リチウム電池)をベースに、正極材料と負極材料をナノプロセスで改良して電池の劣化を遅らせたものです。 。すなわち、正極材料には「リチウム補給剤」が添加され、負極材料にはシリコンがドープされる。

業界用語では「シリコンドーピングとリチウム補充」といいます。一部のアナリストは、新エネルギーの充電プロセス中、特に急速充電が頻繁に使用される場合、「リチウム吸収」、つまりリチウムが失われる可能性があると述べた。リチウムを補充するとバッテリー寿命を延ばすことができ、シリコンをドーピングするとバッテリーの高速充電時間を短縮できます。

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実際、関連企業はバッテリー寿命の向上に懸命に取り組んでいます。3 月 14 日、NIO は長寿命バッテリー戦略を発表しました。会合でNIOは、開発した150kWhの超高エネルギー密度バッテリーシステムが、同じ体積を維持しながら50%以上のエネルギー密度を持っていると紹介した。昨年、Weilai ET7 には実際のテスト用に 150 度バッテリーが搭載され、CLTC バッテリー寿命は 1,000 キロメートルを超えました。

さらに、NIO は 100kWh のソフトパック CTP セル熱拡散バッテリー システムと 75kWh の三元鉄リチウム ハイブリッド バッテリー システムも開発しました。開発された大型円筒形バッテリーセルは最終内部抵抗が1.6ミリオームで、5Cの充電能力があり、5分間の充電で最長255kmの走行が可能です。

NIO は、長いバッテリー交換サイクルに基づくと、バッテリー寿命は 12 年後でも 80% の健全性を維持でき、これは業界平均の 8 年で 70% の健全性を上回っていると述べています。現在、NIO は CATL と提携して長寿命バッテリーを共同開発しており、バッテリーの寿命が 15 年で終了する際の健全性レベルが 85% 以上になることを目標としています。
これに先立ち、CATLは2020年に1500サイクル以内で減衰ゼロを達成できる「減衰ゼロバッテリー」を開発したと発表した。関係者によると、このバッテリーはCATLのエネルギー貯蔵プロジェクトで使用されているが、新エネルギー乗用車の分野ではまだニュースはない。

この期間中、CATL と Zhiji Automobile は、「シリコンドープリチウム添加」技術を使用して動力電池を共同開発し、20 万キロメートル走行しても減衰ゼロと「自然発火なし」を達成でき、電池コアの最大エネルギー密度が達成できると述べた。 300Wh/kgに達します。

長寿命電池の普及促進は、自動車会社や新エネルギーユーザー、さらには業界全体にとっても一定の意義がある。

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まず第一に、自動車会社と電池メーカーにとって、電池の標準を設定するための闘いにおける交渉材料が増えることになります。長寿命バッテリーを最初に開発または応用できる人が、より多くの発言権を持ち、より多くの市場を最初に占有することになる。特にバッテリー交換市場に興味のある企業はさらに熱心だ。

皆さんご存知のとおり、現段階では私の国ではまだ統一されたバッテリーモジュール規格が策定されていません。現在、電池交換技術は動力電池標準化の先駆的な試験​​分野となっている。工業情報化部の新国斌副部長は昨年6月、バッテリー交換技術標準体系を研究・編纂し、バッテリーサイズ、バッテリー交換インターフェース、通信プロトコルなどの標準の統一を推進することを明らかにした。 。これにより、バッテリーの互換性と汎用性が促進されるだけでなく、生産コストの削減と生産効率の向上にも役立ちます。
バッテリー交換市場のスタンダードセッターを目指す企業は取り組みを加速している。NIO を例に挙げると、NIO はバッテリーのビッグデータの運用とスケジュールに基づいて、既存のシステムにおけるバッテリーのライフサイクルと価値を延長しました。これにより、BaaSバッテリーレンタルサービスの価格調整の余地が生まれます。新しいBaaSバッテリーレンタルサービスでは、標準バッテリーパックのレンタル価格が月額980元から728元に値下げされ、長寿命バッテリーパックは月額1,680元から1,128元に調整される。

同国間の電力融通協力の構築は政策指針に沿っていると考える人もいる。

NIO はバッテリー交換の分野のリーダーです。昨年、維来は「4つから1つを選択」という国家バッテリー交換基準に入りました。現在、NIOは世界市場で2,300以上のバッテリー交換ステーションを建設・運営しており、長安、吉利、JAC、奇瑞などの自動車会社を同社のバッテリー交換ネットワークに参加させている。レポートによると、NIO のバッテリー交換ステーションでは 1 日あたり平均 70,000 件のバッテリー交換が行われ、今年 3 月の時点でユーザーに 4,000 万件のバッテリー交換を提供しました。

NIO ができるだけ早く長寿命バッテリーを発売することは、バッテリー スワップ市場における同社の地位をより安定させるのに役立ち、また、バッテリー スワップの標準設定者となる上での比重を高めることもできます。同時に、長寿命バッテリーの人気により、ブランドは保険料を引き上げることになります。関係者は「長寿命電池は現在、主にハイエンド製品に使われている」と語った。

消費者にとっては、長寿命電池が量産され車に搭載されれば、保証期間中の電池交換費用は原則不要となり、まさに「車と電池の寿命が同じ」が実現します。間接的にバッテリー交換コストの削減とも言えます。

新エネルギー車の保証説明書には、保証期間内であればバッテリーは無償で交換できると強調されていますが。ただし、関係者によると、バッテリーの無償交換には条件があるという。実際には無償交換が行われることはほとんどなく、様々な理由で交換を断られてしまいます。例えば、あるブランドでは保証対象外の範囲を列挙しており、その一つに「車両使用時におけるバッテリーの放電量がバッテリーの定格容量より80%以上になる」というものがあります。

この観点からすると、長寿命電池は今や有力なビジネスとなる。ただ、大規模に普及する時期はまだ決まっていない。結局のところ、シリコンドープリチウム補充技術の理論については誰もが語ることができますが、商用利用の前には依然としてプロセスの検証とオンボードテストが必要です。業界関係者は「第1世代の電池技術の開発サイクルには少なくとも2年はかかるだろう」と述べた。


投稿時刻: 2024 年 4 月 13 日