Вы, возможно, никогда не слышали о Zeekr или ее китайской материнской компании Geely. Но если вас интересует революция в области электромобилей, доступная электромобильность или экологически чистые технологии, вы скоро услышите о них! Дело в том, что они разработали аккумулятор, который значительно превосходит любые предложения Tesla или других производителей батарей! Их "Золотой аккумулятор" обладает большей плотностью энергии, значительно быстрее заряжается, более экологичен и, что самое важное, намного дешевле, чем предложения конкурентов. Это абсолютно прорывной момент для этого восточного соперника Tesla, который может поставить их на вершину мира электромобилей. Но как они достигли этого?
Начнем с того, что собой представляет этот аккумулятор.
Золотой аккумулятор — это аккумуляторная батарея на основе литий-железо-фосфата (LFP). В настоящее время химия LFP встречается только в бюджетных электромобилях, так как они имеют меньшую плотность энергии и более медленное время зарядки, но при этом примерно на 25% дешевле, чем их литий-ионные аналоги. LFP-элементы также используют гораздо более распространенные, менее токсичные и легко добываемые материалы, чем литий-ионные. Таким образом, LFP-элементы, в среднем, оказывают значительно меньшее воздействие на планету, как с точки зрения экологических последствий, так и углеродного следа. Это также делает их менее подверженными влиянию рыночных сил, так как материалы могут быть добыты из различных источников, что делает цены гораздо более стабильными.
** Короткое отступление, если вы хотите узнать больше обо мне или взаимодействовать со мной, подписывайтесь на меня на Bluesky, X или Substack **
Zeekr удалось не только устранить недостатки LFP-элементов, но и улучшить их до такой степени, что они фактически работают лучше, чем многие литий-ионные элементы.
Золотой аккумулятор использует 800В "сэндвич" конструкцию. Архитектура 800В, что вдвое превышает напряжение типичной аккумуляторной батареи электромобиля, позволяет уменьшить зарядный ток вдвое при той же скорости зарядки. Так как ток является ограничивающим фактором для зарядки ячеек, это удваивает общую скорость зарядки батарейного блока по сравнению с обычными 400В блоками. Конструкция "сэндвича" относится к использованию призматических лезвиеобразных ячеек, уложенных в стойку с охлаждающими элементами между ними, как бутерброд на боку. Это уменьшает количество отдельных ячеек, упрощая и удешевляя конструкцию. Это также увеличивает площадь поверхности между ячейками и системой охлаждения, повышая её охлаждающую способность. Но самое главное, это увеличивает общую плотность энергии блока, гарантируя, что большее пространство блока занимает сама батарея, а не другие компоненты. Zeekr утверждает, что объемное использование пространства в Золотом аккумуляторе составляет 83,7%, что значительно выше 72% у литий-ионных батарей CATL, которые они используют в настоящее время.
Эти простые изменения позволили этому блоку заряжаться с поразительной скоростью 500 кВт, обеспечивая время зарядки от 10% до 80% за 15 минут. В модели 007 (первый автомобиль, получивший этот блок) это эквивалентно 311 милям дополнительного пробега всего за 15 минут (по оценке пробега CLTC).
К сожалению, мы пока не знаем многого о этом блоке. Фактическая объемная плотность, цена за кВтч или возможные размеры пока не известны. Однако для контекста: батарея Blade Battery от BYD, использующая ту же химию батарей, архитектуру и конструкцию, прогнозируется по цене всего $55 за кВтч. Это почти вдвое меньше оценок стоимости блока Tesla 4680 и на 60% дешевле, чем большинство литий-ионных элементов, продаваемых сегодня. Батарея Blade также достаточно энергоемка, чтобы поместить более 80 кВтч батареи в автомобиль размером с Tesla Model 3. Теперь Золотая батарея заряжается намного быстрее, чем Blade Battery, которая имеет максимальную скорость зарядки всего 150 кВт, но, как мы увидим через минуту, это не значит, что она должна стоить намного больше или быть менее энергоемкой, и первый автомобиль, получивший этот блок, является тому доказательством.
Вот почему Золотая батарея настолько революционна. Она заряжается почти вдвое быстрее, чем блок Tesla 4680, теоретически имеет гораздо меньший экологический след, достаточно энергоемка для обеспечения дальнобойных электромобилей и, благодаря низкой стоимости химии и конструкции блока, должна стоить значительно меньше, чем 4680. Другими словами, этот блок — один из лучших в мире, независимо от того, как вы его измеряете.
Фактически, это можно увидеть из невероятных технических характеристик первого электромобиля, оборудованного этой батареей
: Zeekr 007.
007 — это электрический седан представительского класса, который дебютирует в Китае уже в январе следующего года и, вероятно, дебютирует в ЕС, Великобритании и, возможно, Австралии через год или два. Базовая модель оснащена батареей Golden Battery емкостью 75,6 кВтч, что обеспечивает запас хода в 428 миль по стандарту CLTC (примерно 342 мили по стандарту WLTP, основываясь на соотношении показателей BYD Seal CLTC и WLTP). Как я уже говорил ранее, это означает, что батарея может заряжаться с мощностью 500 кВт, что позволяет зарядиться с 10% до 80% всего за 15 минут или добавить 311 миль (по стандарту CLTC) пробега всего за 15 минут (239,4 миль, если использовать стандарт WLTP). Также автомобиль имеет один мотор мощностью 310 лошадиных сил на задней оси, обеспечивая разгон от 0 до 62 миль в час за 5,4 секунды.
С такими характеристиками, как вы думаете, сколько он должен стоить? Учитывая, что Lotus (сестринская компания Geely) скоро устанавливает зарядные устройства мощностью 450 кВт по всему миру, а Zeekr уже развернула зарядные станции мощностью 600 кВт в Китае и, по-видимому, скоро начнет делать это и в Европе. Так что в ближайшие годы вы действительно сможете заряжать автомобиль с такой скоростью. 007 имеет схожий запас хода и производительность с Tesla Model 3 Long Range, но он немного больше, размером примерно с BMW 5 Series, и заряжается намного быстрее! Не забывайте, что его также собирают те же люди, которые делают Volvos и Polestars, поэтому качество сборки на высоте. Так что, возможно, он будет стоить на $5000 (£4000) больше, чем Tesla? Около $51 000 (£40 000 эквивалент)?
Ну, в Китае он стоит эквивалент $32 600 (£25 700) или на $14 000 (£11 000) дешевле, чем эквивалентный Tesla! Налог на импорт китайских электромобилей в ЕС составляет всего 10%. Таким образом, когда он поступит на Запад (как и другие модели Zeekr), он может стоить всего €36 000 (эквивалент $36 000 или £28 000, особенно учитывая, что Великобритания все еще следует налогам на импорт электромобилей ЕС).
Мы не можем приписать это огромное ценовое различие исключительно Золотой батарее. Tesla Model 3 все еще использует элементы 2170 по приблизительной цене $139 за кВтч (текущая средняя рыночная стоимость литий-ионных батарей), что дает ей стоимость аккумуляторного блока $10 855. Если Золотая батарея имеет аналогичную цену после масштабирования до уровня BYD Blade Battery в $55 за кВтч, то стоимость её аккумуляторного блока составляет $4158. Так что значительная часть ценового различия на самом деле обусловлена китайским производством. Но эта цена показывает, что Золотая батарея должна стоить Zeekr намного меньше $100 за кВтч для производства, несмотря на её невероятно быструю скорость зарядки!
Но это подводит меня к моей последней мысли. Как Zeekr удалось создать LFP-батарею, структурно идентичную батарее BYD Blade, которая может заряжаться в три раза быстрее? Всё дело в температуре и сроке службы. Позвольте мне объяснить.
Начнем с батареи BYD Blade. Ее элементы заряжаются при 1,5С, что означает, что они заряжаются при токе, в 1,5 раза превышающем их номинальный разрядный ток. Это относительно высокий показатель для элемента LFP. Поскольку батарея BYD Blade и Золотая батарея имеют архитектуру пакета 800В, единственный способ для Золотой батареи иметь максимальную скорость зарядки в 3,333 раза выше, чем у Blade Battery (150 кВт против 500 кВт) — это зарядный ток в 3,333 раза выше, составляющий огромные 5С!
Причина, по которой Blade Battery не заряжается при этом высоком токе — температура и деградация батареи. Элементы LFP гораздо более устойчивы к высоким температурам, чем литий-ионные элементы, но пропускание такого большого тока через них может привести к очень высоким температурам, что со временем может повредить элемент и его окружающие компоненты.
Но, как показано на примере авиационных элементов LFP, рассчитанных на 5С от SVTOL, можно сделать так, чтобы элементы LFP заряжались с этой скоростью без проблем. Это можно сделать, оптимизируя внутреннюю химию для уменьшения сопротивления, снижая количество тепла, производимого при более высоких напряжениях, и обеспечивая батарею лучшими охлаждающими способностями, чтобы держать температуру под контролем. Однако даже в этом случае зарядка при таком высоком напряжении может повредить элементы и сократить их срок службы.
Но элементы LFP имеют гораздо больший срок службы, чем литий-ионные элементы. Батарея BYD Blade имеет срок службы более 4000 циклов зарядки, что более чем вдвое превышает срок службы высококачественных литий-ионных элементов. Таким образом, BYD Seal, использующий Blade Battery, может проехать более 1 200 000 миль без замены аккумуляторного блока. Если аккумуляторный блок электромобиля может прослужить 200 000 миль до необходимости замены, он считается достаточно долговечным, чтобы быть жизнеспособным. Таким образом, даже если бы зарядка Zeekr мощностью 500 кВт сократила ожидаемый срок службы батареи на 83%, блок все равно прослужил бы достаточно долго, чтобы быть жизнеспособным.
Таким образом, вероятно, что благодаря сочетанию уменьшения внутреннего сопротивления элементов, увеличения охлаждающей способности блока и жертвования потенциальным сроком службы блока (при сохранении приемлемого срока службы) Zeekr смогла создать батарею, которая дешевле, быстрее заряжается и, по крайней мере теоретически, более экологична, чем у всех остальных. Тот факт, что они также активно стремятся расширить инфраструктуру зарядки для обслуживания таких высоких скоростей зарядки, показывает, что это далеко не маркетинговый ход. Их электромобиль 007 и его Золотая батарея показывают, что одержимость индустрии развитием литий-ионных батарей могла привести их на неверный путь. Возможно, будущее за LFP. Если это так, то, конечно же, Zeekr и её сестринские компании Lotus, Volvo и Polestar, которые могут легко получить доступ к этой технологии, предназначены для того, чтобы возглавить рынок электромобилей.