À mesure que la part de marché des véhicules à énergie nouvelle augmente, les constructeurs automobiles progressent dans la fabrication de batteries. Ils développent non seulement leurs propres batteries, mais les produisent également en interne, combinant les tendances du secteur pour lancer des produits innovants.
Le 27 juin, Geely Auto a officiellement lancé sa dernière génération de batteries lithium-fer-phosphate à « lames courtes » : la batterie Shendun Short Blade. Par rapport aux « batteries à lames longues » actuelles du secteur, la batterie Shendun Short Blade présente des avantages significatifs en termes de performances de sécurité, de durée de vie, de capacité de charge rapide et de décharge à basse température. Cette batterie devrait être la première à équiper le Geely Galaxy E5, dont la sortie est prévue en août.
La tendance des batteries à lames courtes
Comme son nom l'indique, les batteries à lames courtes sont plus courtes que les batteries à lames longues, ces dernières étant représentées par les batteries à lames de BYD. En termes de paramètres spécifiques, la batterie à lames courtes Shendun est plus petite, avec une longueur de 580 mm, soit environ 40 % plus courte que les batteries à lames longues. Sa densité énergétique est de 192 Wh/kg, contre 180 Wh/kg pour les batteries à lames longues. La longueur plus courte et la densité énergétique plus élevée de la batterie à lames courtes Shendun permettent une utilisation du volume plus élevée, une conception structurelle plus flexible et des arrangements de regroupement.
En raison de sa longueur plus courte, la disposition des groupes de batteries à lames courtes Shendun est plus flexible, ce qui la rend compatible avec divers types de véhicules, notamment les berlines, les véhicules utilitaires, les SUV et les monospaces.
Techniquement, les batteries à lames longues utilisent souvent des séparateurs à processus sec, tandis que la batterie à lames courtes Shendun utilise un séparateur à double revêtement à processus humide, qui est plus flexible et moins susceptible de se casser lors de perforations, avec des pores de dommages plus petits et des zones de court-circuit.
L'un des points forts de la batterie Shendun Short Blade est sa capacité de charge rapide. Les données de test montrent que pour la même capacité de batterie, le temps de charge de 10 % à 80 % de l'état de charge (SOC) pour les batteries à lame longue est de 26 minutes, avec un taux de charge moyen de 1,61 °C ; la batterie Shendun Short Blade ne prend que 17 minutes et 4 secondes, avec un taux de charge moyen de 2,45 °C et une génération de chaleur plus faible.
Physiquement, la vitesse de charge plus rapide de la batterie à lames courtes Shendun est due à la résolution du problème de résistance interne élevée des lames longues, à l'utilisation de nanotubes de carbone plus fins et plus longs pour créer une « autoroute » pour le transport des ions et à l'ajout d'additifs à faible résistance de film à l'électrolyte, ce qui facilite l'entrée des ions lithium dans l'anode, améliorant ainsi considérablement les performances de charge rapide.
Dans les environnements extrêmement froids, la batterie à lame courte Shendun présente également une capacité de décharge plus élevée et une autonomie plus longue que les batteries à lame longue. Même à -30 degré, alors que le taux de rétention de capacité des batteries à lame longue tombe à 78,96 %, la batterie à lame courte Shendun maintient un taux de rétention de capacité de 90,54 %, éliminant ainsi les risques de perte de puissance importante en hiver.
De plus, la batterie à lames courtes Shendun utilise des matériaux de cathode dopés à plusieurs éléments et des matériaux d'anode à petites particules. Combinée à sa plus petite taille et à sa résistance interne plus faible, la vitesse de réaction chimique interne est effectivement ralentie, ce qui prolonge considérablement la durée de vie de la batterie. La durée de vie de la batterie à lames courtes Shendun peut atteindre 3 500 cycles, ce qui équivaut à une distance de conduite sûre de 1 million de kilomètres. Pour une voiture familiale typique roulant 20 400 kilomètres par an, la batterie peut « servir » jusqu'à 50 ans, ce qui prolonge considérablement la durée de vie de la batterie et augmente la valeur résiduelle des voitures d'occasion purement électriques.
Ces caractéristiques de performance indiquent que les batteries à lames courtes sont devenues la forme la plus courante de batteries d'alimentation pour les véhicules à énergie nouvelle, à la pointe de la nouvelle génération. Non seulement Geely Auto, mais aussi Honeycomb Energy de Great Wall Motor préconisent les batteries à lames courtes.
Le PDG de Honeycomb Energy, Yang Hongxin, a souligné que la structure des cellules à lame courte s'adapte naturellement à la voie de charge rapide, avec des avantages tels qu'une meilleure uniformité de température, une utilisation plus élevée du volume PACK et une meilleure compatibilité. Ainsi, Honeycomb Energy a proposé la stratégie de développement de « lame courte à domaine électrique complet » et a largement appliqué les batteries à lame courte dans les segments des véhicules électriques à batterie, des véhicules hybrides rechargeables, des véhicules utilitaires et du stockage d'énergie.
Qualité de sécurité « de niveau militaire »
Outre les améliorations de performances, la batterie à lames courtes Shendun prouve également sa qualité de sécurité de « niveau militaire » à plusieurs niveaux en termes d'aspect de sécurité le plus important des batteries d'alimentation.
La batterie à lame courte Shendun utilise des séparateurs à haute résistance et à haute stabilité thermique, un électrolyte de sécurité plus stable et plus dense, ainsi qu'une « technologie d'auto-fusion » développée par nos soins. Une fois la cellule perforée, la feuille d'aluminium va fusionner et le séparateur va s'effondrer, formant une couche isolante pour bloquer les courts-circuits, améliorant considérablement le niveau de sécurité de la cellule.
Dans l'industrie, le test de perforation à une seule aiguille a été considéré comme le test de performance de sécurité le plus difficile pour les batteries d'alimentation. Par conséquent, la « perforation à l'aiguille » augmentera sans aucun doute considérablement les dommages causés à la cellule, créant plusieurs points de dommages en peu de temps, augmentant le risque de courts-circuits internes et provoquant potentiellement des effets thermiques et mécaniques plus complexes, rendant le test de sécurité plus difficile.
Lors du test de « perforation par aiguille » réalisé par le Centre de recherche et de technologie automobile de Chine (CATARC), la cellule de batterie Shendun Short Blade a été perforée simultanément par 8 aiguilles en acier d'un diamètre de 5 mm et laissée pendant 1 heure, sans fumer, sans s'enflammer ni exploser. Parallèlement, la cellule de batterie Shendun Short Blade a obtenu la première réussite au monde au test de pénétration par balle réelle de 5,8 mm. La balle de fusil automatique de 5,8 mm a traversé la cellule à une vitesse de 920 m/s, provoquant des dégâts explosifs avec un diamètre de blessure supérieur ou égal à 60 mm, mais la cellule ne s'est pas enflammée ni n'a explosé.
Outre le test de « perforation simultanée par aiguille » des cellules, Geely a également lancé les premiers tests en série « diaboliques » de l'industrie sur le pack de batteries à lames courtes Shendun, notamment l'immersion dynamique dans l'eau de mer, le froid extrême à haute altitude, le raclage du fond à haute fréquence, le roulement alternatif de 2 tonnes, l'impact d'un seul montant latéral et le grillage à la flamme.
Grâce à la conception brevetée du cadre « Tianzigeb », à la cavité absorbant l'énergie, à la protection inférieure en sandwich triple couche, à l'intégration du corps de batterie CTB, au contrôle du risque d'emballement thermique en cas d'accident et aux mesures de protection de sécurité multicellulaire, le pack de batteries à lames courtes Shendun a passé avec succès les 6 tests en toute simplicité.
Auto-recherche et auto-fabrication pour l'assurance
Contrairement à la plupart des packs de batteries auto-recherchés des constructeurs automobiles, la batterie à lame courte Shendun de Geely peut réaliser l'auto-recherche et l'auto-fabrication du PACK et des cellules.
Il est entendu que les cellules de la batterie à lames courtes Geely Shendun sont produites par la base de production de Yaoning New Energy à Jianhu, Yancheng, et les packs de batteries sont produits à l'usine Flash聚工厂 (Flash聚 Factory) de Guiyang.
Selon les informations, Yaoning New Energy Technology Company a été créée en juillet 2022 avec un investissement à long terme de 10,2 milliards de yuans, et la première cellule est sortie avec succès de la chaîne de production le 25 novembre 2023. Sa société mère, Yaoning Technology, est issue du centre d'affaires des composants du groupe Geely et s'est rapidement développée dans de multiples domaines tels que les nouvelles énergies et les nouveaux matériaux depuis sa création fin 2020. Son président, Li Xingxing, est également un actionnaire majeur du groupe Geely.
Guiyang Flash Battery Co., Ltd. a été créée le 26 septembre 2023, avec un champ d'activité couvrant la fabrication de batteries, la production de pièces de batteries, la fabrication de composants électroniques de puissance, la recherche et le développement de nouvelles technologies énergétiques et la fabrication d'équipements spécialisés pour les dispositifs semi-conducteurs. La carte complète de pénétration des capitaux propres montre que la société est détenue à 100 % par Zhejiang Star Innovation Auto Industry Development Co., Ltd., une filiale à 100 % de Zhejiang Jirun Auto Co., Ltd. de Geely.
En avril de cette année, l'usine de Guiyang Flash a été entièrement mise en production, la ligne de production adoptant le nouveau système MES développé par Geely, permettant l'automatisation, la transparence et la numérisation du processus de production de batteries. Elle applique également la technologie de changement la plus rapide du secteur, permettant une production en co-ligne multi-produits grâce à la conception de plateformes synchronisées de produits et de lignes de production, créant ainsi un mode de production automatisé, flexible et hautement efficace.
Depuis de nombreuses années, Geely Auto planifie de réaliser ses propres recherches et de fabriquer ses propres batteries électriques. Selon des statistiques incomplètes, depuis 2019, Geely a investi plus de 110 milliards de yuans dans le domaine des batteries, avec une capacité de production cumulée de batteries prévue de plus de 300 GWh. Avant la sortie de la batterie à lame courte Shendun, Geely Auto a également lancé la batterie Gold Brick au lithium-fer-phosphate, qui a été équipée pour la première fois sur la première berline intermédiaire de la marque Zeekr, la Zeekr 007.
La logique fondamentale derrière les efforts considérables de Geely dans la fabrication de batteries est simple : réduire la dépendance vis-à-vis des fournisseurs en amont et prendre progressivement le contrôle de la chaîne d'approvisionnement. Il est connu qu'en tant que composant principal des véhicules électriques, les batteries électriques représentent environ un tiers de leur coût et affectent directement la compétitivité des différentes marques de véhicules électriques en termes de performances, de sécurité et de prix. Le président du groupe GAC, Zeng Qinghong, s'est plaint un jour du fait que « les constructeurs automobiles travaillent tous pour des fournisseurs », et le président de Changan Auto, Zhu Huarong, a également déclaré que des problèmes tels que la « pénurie de puces » et les « batteries chères » ont fait perdre à Changan Auto plus de 600 000 unités de capacité de production en un an.
Français D'après la situation actuelle de l'offre du marché, de janvier à mai de cette année, 48 entreprises de batteries électriques sur le marché chinois des véhicules à énergie nouvelle ont atteint l'adéquation des véhicules, soit une augmentation de 5 entreprises par rapport à l'année dernière. La capacité installée de batteries électriques des 3, 5 et 10 premières entreprises de batteries électriques était respectivement de 124,8 GWh, 137,3 GWh et 154,3 GWh, représentant 80,6 %, 88,7 % et 99,6 % de la capacité installée totale. La capacité installée de CATL a atteint 95,7 GWh, soit 62 % du total, tandis que la capacité installée de BYD était de 22,9 GWh, soit 15 %.
Avec l'influence croissante des « super fournisseurs » comme CATL et BYD, et la hausse continue des prix des batteries, la dépendance des constructeurs automobiles à leur égard s'accroît, ce qui conduit à un « marché vendeur » pour les batteries électriques. Dans le même temps, en raison des problèmes d'approvisionnement en batteries électriques, le rythme de développement et de livraison de nouveaux produits pour les constructeurs automobiles est facilement affecté. Rien que cette année, certains des modèles les plus vendus de Tesla et Li Auto ont été abandonnés parce qu'ils ne pouvaient pas se procurer de batteries. L'auto-recherche et l'auto-fabrication de batteries électriques par les constructeurs automobiles peuvent sans aucun doute minimiser l'impact des fournisseurs en amont et gagner l'initiative en matière d'approvisionnement et de coûts, ce qui est crucial pour les constructeurs automobiles à grande échelle et à nombreux produits.
Pour devenir un géant des véhicules à énergie nouvelle, une entreprise doit non seulement développer de manière indépendante ses propres technologies à trois moteurs électriques, mais aussi maîtriser la technologie de production de batteries électriques et assurer un approvisionnement stable en batteries. Ce n'est qu'à cette condition qu'elle pourra remporter la « guerre des parts de marché » à l'ère des véhicules à énergie nouvelle.
