CATL Wu Kai: L'industrie des batteries devrait accélérer la formation de «nouvelles forces productives de qualité»

En 2023, en cas de surcapacité relative et de concurrence intense, où sont les nouvelles opportunités et la croissance pour les entreprises de batteries électriques? C'est une question importante qui se pose aux entreprises de batteries électriques. En examinant les réflexions et les pratiques des entreprises leaders de l'industrie, telles que CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited), nous pouvons apprendre quelques méthodes et expériences.

Récemment, Wu Kai, le scientifique en chef de CATL, a déclaré lors du Forum international sur les nouvelles sciences de l'énergie et l'électrification des transports que les batteries électriques chinoises avaient déjà atteint le leadership mondial au stade actuel. Pour maintenir ce leadership, les entreprises doivent avoir un consensus unifié et assurer un développement durable à la fois du leadership et de l'industrie. Cela nécessite que les entreprises de batteries électriques possèdent une «nouvelle productivité de qualité».

Le concept de "nouvelle productivité de qualité" exige qu'elle soit nouvelle et de haute qualité. La productivité traditionnelle nécessite une grande quantité de ressources et consomme généralement beaucoup d'énergie. Une nouvelle productivité de qualité nécessite sans aucun doute une efficacité et une qualité améliorées. La recherche et le développement de batteries de puissance dans la nouvelle industrie de l'énergie impliquent des matériaux de haute technologie. Premièrement, une production à grande échelle est nécessaire pour obtenir des résultats efficaces. Deuxièmement, l'hétérogénéité est élevée. Ces caractéristiques déterminent que cette industrie doit accélérer la formation d'une nouvelle productivité de qualité.

De l'avis de Wu Kai, les batteries électriques ont un grand potentiel d'application dans les domaines du transport terrestre, maritime et aérien. Par conséquent, les entreprises de batteries doivent améliorer la qualité de leur productivité pour saisir ces opportunités.

Quelles nouvelles opportunités l'électrification globale apporte-t-elle?

En regardant l'application dans le transport terrestre, maritime et aérien, l'électrification du transport terrestre «frappe l'accélérateur».

Dans le domaine des véhicules à énergie nouvelle, il y a deux forces motrices. Premièrement, le taux de pénétration annuel des voitures particulières augmente considérablement et le marché est passé du stade actuel axé sur les politiques au stade actuel du marché.

Deuxièmement, les modèles de véhicules électrifiés ont atteint une couverture complète dans divers scénarios, y compris le transport routier de passagers, la livraison urbaine, le transport robuste et les machines de construction. Au départ, le marché des batteries était dominé par la Chine, le Japon et la Corée du Sud, mais la Chine a progressivement pris une avance substantielle. Ces derniers mois, même si nous excluons les batteries de puissance du marché chinois, CATL est toujours en première position sur le marché d'outre-mer.

Le secteur du transport maritime a appuyé sur le bouton «démarrer». Bien qu'il y ait plus de 35 millions de navires dans le monde, seuls 586 d'entre eux sont des navires électriques certifiés. Ces dernières années ont vu une augmentation significative des expéditions de batteries au lithium à usage maritime. Par exemple, des navires électriques sont présents dans les rivières Yangtsé et Pearl, et des sites d'outre-mer comme Singapour sont intéressés par des échantillons de batteries de navires. Certaines institutions prévoient que d'ici 2050, la demande chinoise de batteries lithium dans les navires électriques dépassera 11 GWh.

La situation de l'espace aérien peut être décrite comme étant en mode "veille". Récemment, quatre ministères ont publié conjointement le «plan de développement de l'industrie de l'aviation verte», décrivant la voie de développement de l'industrie. Au premier semestre de cette année, CATL a lancé une nouvelle batterie à semi-conducteurs avec une densité d'énergie monocellulaire de 500Wh/kg, atteignant une proportion élevée de performances et de sécurité de la batterie. Cette batterie, avec son coût élevé, convient actuellement au domaine de l'aviation. L'entreprise collabore au développement de projets d'avions électriques civils. Les normes et tests aéronautiques de l'entreprise sont conformes aux directives de l'industrie. Le premier échantillon a été livré avec succès et le second est prévu pour la fin de cette année, montrant des résultats prometteurs dans les tests internes.

En résumé, l'industrie des batteries électriques devrait entrer dans l'ère «TWh» cette année, dépassant les années précédentes de plusieurs centaines de GWh à environ 1TWh. Selon diverses prévisions, la capacité installée des batteries de puissance devrait dépasser 5TWh d'ici 2030, ce qui indique un potentiel important pour le marché de l'électrification.

Comment former une nouvelle productivité de qualité?

L'innovation est la clé; le renforcement des capacités d'innovation de base nécessite des investissements élevés, des talents solides, une concentration sur les brevets et une vaste collaboration.

De plus, une transition rapide vers la numérisation et l'intelligence est cruciale, en particulier dans le précieux secteur des batteries. Par exemple, les vastes combinaisons de matériaux reproduisentE modèles mathématiques pour accélérer le processus de sélection à partir de millions de matériaux. Les algorithmes peuvent optimiser et améliorer les résultats de manière itérative en permanence.

Quel est le facteur décisif dans la prochaine étape de la compétition pour les batteries de puissance?

La recherche et le développement de matériaux seront le facteur décisif dans la prochaine étape de la concurrence des batteries de puissance.

Premièrement, au-delà des matériaux, des simulations et des modélisations sont nécessaires pour l'application pratique des matériaux électrochimiques d'électrodes positives et négatives et des cellules de batterie. Le développement précédent de produits de batterie reposait sur des tests simples, tels que des tests d'abus de sécurité, des vibrations dans certaines conditions et des tests d'impact-souvent des simulations statiques de quelques paramètres.

Cependant, les scénarios extrêmes du monde réel, comme les incendies de véhicules, sont généralement rares et multifactoriels, impliquant plusieurs éléments plutôt qu'un seul facteur. Les tests dynamiques autour de tout le cycle de vie de la batterie, compte tenu des scénarios d'utilisation réels, sont cruciaux. La société a conçu des tests ciblés pour divers problèmes que les consommateurs peuvent rencontrer, tels que des impacts sur le bas du véhicule pendant la conduite ou l'entrée d'eau lors de fortes pluies, plutôt qu'un test statique singulier.

Deuxièmement, le développement de la batterie ne doit pas se limiter à une étape d'utilisation spécifique, mais doit prendre en compte l'ensemble du cycle de vie à l'échelle mondiale.

Le but est de maximiser la valeur de la batterie, en soulignant la nécessité de renforcer les efforts de recyclage des batteries pour des avantages environnementaux et économiques.

Troisièmement, il est essentiel d'explorer l'utilisation progressive. L'utilisation progressive est précieuse dans l'utilisation des véhicules électriques, comme la compression de chaque goutte d'huile. Les entreprises produisant des batteries de meilleure qualité avec seulement une dégradation 20% peuvent utiliser les 80% restants à des fins supplémentaires. Cette approche maximise la valeur de la batterie et réduit les coûts.

La recherche et le développement d'une nouvelle productivité de qualité doivent être vigoureux. Bien que l'augmentation des coûts de batterie soit minime, ils peuvent améliorer considérablement divers aspects de performance. Par exemple, une augmentation 5% du coût peut doubler la durée de vie de la batterie, représentant une valeur substantielle. Par conséquent, les efforts de collaboration au sein de l'industrie sont cruciaux pour cette entreprise prometteuse.

Comment l'innovation de batterie s'intègre-t-elle dans plusieurs industries?

Les batteries deviennent une unité fondamentale et de soutien dans le nouveau système énergétique, nécessitant une collaboration approfondie dans divers secteurs.

Par exemple, la supplémentation énergétique est un aspect critique pour les utilisateurs, avec un désir de capacités rapides et de suralimentation similaires au ravitaillement. Une autre méthode est l'échange de batterie. Pourquoi CATL favorise-t-il activement l'échange de batterie? Outre les avantages de l'échange de batteries, il résout le problème du coût élevé des véhicules électriques, principalement attribuable au coût élevé des batteries. En permettant aux utilisateurs de louer des batteries au lieu de les acheter, des économies de coûts importantes peuvent être réalisées. Cependant, l'échange de batteries nécessite une réflexion approfondie, et il est essentiel pour la compétitivité du marché de ce modèle économique. Tant que la longévité est abordée, ce modèle économique a un bel avenir.

L'échange de batterie apporte également un avantage supplémentaire. Comme mentionné précédemment, l'utilisation progressive des batteries maximise leur valeur, et si les problèmes de durée de vie sont atténués grâce à l'échange de batterie, il n'est pas nécessaire de se retirer. Dans le modèle commercial d'échange de batteries, l'utilisation incrémentielle n'est pas un problème car la batterie est continuellement utilisée, ce qui en fait une direction de marché hautement compétitive. Tant que la longévité est abordée, ce modèle économique a un avenir prometteur.

Quelle est la nécessité de l'intégration de la batterie?

Pourquoi CATL est-il prêt à intégrer des systèmes de châssis intelligents? L'objectif de l'entreprise est de découpler le châssis du haut du corps, non seulement structurellement mais aussi en termes de coût. L'entreprise vise à raccourcir le cycle de développement de constructeurs automobiles entiers. Par exemple, le développement d'une nouvelle voiture a pris à l'origine 3 à 4 ans, mais avec ce produit intégré, il peut être développé en un an.

Quels défis subsistent pour atteindre une densité énergétique élevée pour les batteries de puissance?

Il existe différentes voies pour atteindre la densité d'énergie dans les batteries, et elles peuvent coexister sans conflit. Une route actuellement populaire est celle des batteries à semi-conducteurs, qui offrent une densité d'énergie élevée. Par exemple, le secteur de l'aviation utilise également des méthodes similaires pour atteindre 500Wh/kg, et CATL travaille activement à la recherche et au développement dans ce domaine. La production de masse peut être possible entre 2027 et 2030.

Cependant, il y a encore des défis:

Premièrement, la question des dendrites au lithium. La croissance deLes dendrites au lithium sont un problème important et un court-circuit peut entraîner une défaillance. CATL a développé une technologie d'amélioration des interfaces pour rendre les dendrites au lithium relativement uniformes, empêchant leur formation. La société a obtenu de bons résultats, permettant à la densité de la batterie d'atteindre 20 milliampères-heures par centimètre carré sans former de dendrites au lithium.

Deuxièmement, la question de la solidité. Comme tout est à l'état solide, les matériaux particulaires peuvent se séparer, augmentant la densité. CATL a développé la technologie de réseau de conduction à double phase, améliorant considérablement la stabilité de l'interface à semi-conducteurs. Selon les données de laboratoire, les batteries entièrement à semi-conducteurs peuvent atteindre des cycles 6,000 dans les petites cellules. Cependant, lorsque les cellules sont agrandies, ce n'est actuellement pas faisable. Néanmoins, la société s'attaque progressivement à ces défis et est confiante de les surmonter, en faisant continuellement des percées dans les nouvelles technologies.