Il problema dell'invecchiamento è in realtà ovunque. Ora tocca al settore delle batterie.
"Un gran numero di batterie per veicoli di nuova generazione scadranno la garanzia nei prossimi otto anni ed è urgente risolvere il problema della durata delle batterie". Di recente, Li Bin, presidente e CEO di NIO, ha più volte avvertito che se questo problema non verrà gestito adeguatamente, in futuro si dovranno sostenere costi enormi per risolvere i problemi successivi.
Per il mercato delle batterie, quest'anno è un anno speciale. Nel 2016, il mio Paese ha introdotto una garanzia di 8 anni o 120.000 chilometri per le batterie dei veicoli a energia nuova. Oggi, le batterie dei veicoli a energia nuova acquistati nel primo anno di validità della polizza si stanno avvicinando o raggiungendo la scadenza del periodo di garanzia. I dati mostrano che nei prossimi otto anni, un totale di oltre 19 milioni di veicoli a energia nuova entreranno gradualmente nel ciclo di sostituzione delle batterie.
Per le case automobilistiche che vogliono investire nel settore delle batterie, questo è un mercato da non perdere.
Nel 1995, il primo veicolo a energia rinnovabile del mio Paese è uscito dalla catena di montaggio: un autobus completamente elettrico chiamato "Yuanwang". Negli ultimi 20 anni, l'industria dei veicoli a energia rinnovabile del mio Paese si è sviluppata lentamente.
Poiché il rumore è troppo basso e si tratta principalmente di veicoli in funzione, gli utenti non hanno ancora potuto usufruire di standard di garanzia nazionali unificati per il "cuore" dei veicoli a nuova energia: la batteria. Alcune province, città o case automobilistiche hanno anche formulato standard di garanzia per le batterie di alimentazione, la maggior parte dei quali offre una garanzia di 5 anni o 100.000 chilometri, ma la forza vincolante non è elevata.
Solo nel 2015 le vendite annuali di veicoli a nuova energia nel mio Paese hanno iniziato a superare la soglia delle 300.000 unità, diventando una nuova forza che non può essere ignorata. Inoltre, lo Stato prevede politiche di "denaro reale" come sussidi per le nuove energie ed esenzioni dall'imposta sugli acquisti per promuovere lo sviluppo di nuove energie, e anche le case automobilistiche e la società civile stanno collaborando.
Nel 2016 è entrata in vigore la politica nazionale di garanzia unificata standard per le batterie. Il periodo di garanzia di 8 anni o 120.000 chilometri è molto più lungo dei 3 anni o 60.000 chilometri del motore. In risposta a questa politica e in considerazione dell'espansione delle vendite di nuove energie, alcune case automobilistiche hanno esteso il periodo di garanzia a 240.000 chilometri o addirittura a una garanzia a vita. Ciò equivale a dare una "rassicurazione" ai consumatori che desiderano acquistare veicoli a nuova energia.
Da allora, il mercato delle nuove energie del mio Paese è entrato in una fase di crescita a doppia velocità, con vendite che hanno superato il milione di veicoli per la prima volta nel 2018. Lo scorso anno, il numero cumulativo di veicoli a nuova energia con garanzia di otto anni ha raggiunto i 19,5 milioni, un aumento di 60 volte rispetto a sette anni fa.
Di conseguenza, dal 2025 al 2032, anche il numero di veicoli a energia nuova con garanzia delle batterie scaduta aumenterà di anno in anno, passando dagli iniziali 320.000 a 7,33 milioni. Li Bin ha sottolineato che a partire dal prossimo anno, gli utenti dovranno affrontare problemi come la scadenza della garanzia delle batterie, "la durata di vita delle batterie dei veicoli è diversa" e i costi elevati di sostituzione delle batterie.
Questo fenomeno sarà più evidente nei primi lotti di veicoli a nuova energia. All'epoca, la tecnologia delle batterie, i processi di produzione e i servizi post-vendita non erano sufficientemente maturi, con conseguente scarsa stabilità del prodotto. Intorno al 2017, le notizie di incendi di batterie di alimentazione si sono susseguite una dopo l'altra. Il tema della sicurezza delle batterie è diventato un tema caldo nel settore e ha anche influenzato la fiducia dei consumatori nell'acquisto di veicoli a nuova energia.
Attualmente, nel settore si ritiene generalmente che la durata di una batteria sia di circa 3-5 anni, mentre la vita utile di un'auto supera solitamente i 5 anni. La batteria è il componente più costoso di un veicolo a nuova energia, rappresentando generalmente circa il 30% del costo totale del veicolo.
NIO fornisce una serie di informazioni sui costi per la sostituzione post-vendita dei pacchi batteria per alcuni veicoli a nuova energia. Ad esempio, la capacità della batteria di un modello puramente elettrico, codice "A", è di 96,1 kWh e il costo di sostituzione della batteria arriva fino a 233.000 yuan. Per due modelli ad autonomia estesa con una capacità della batteria di circa 40 kWh, il costo di sostituzione della batteria supera gli 80.000 yuan. Anche per i modelli ibridi con una capacità elettrica non superiore a 30 kWh, il costo di sostituzione della batteria si avvicina ai 60.000 yuan.
"Alcuni modelli di produttori amici hanno percorso 1 milione di chilometri, ma tre batterie sono state danneggiate", ha detto Li Bin. Il costo della sostituzione di tre batterie ha superato il prezzo dell'auto stessa.
Se il costo di sostituzione di una batteria viene convertito in 60.000 yuan, i 19,5 milioni di nuovi veicoli energetici la cui garanzia delle batterie scadrà tra otto anni creeranno un nuovo mercato da mille miliardi di dollari. Dalle aziende di estrazione del litio a monte, alle aziende di batterie per l'energia a metà strada, alle aziende di veicoli a metà e a valle, fino ai rivenditori post-vendita, tutti ne trarranno beneficio.
Se le aziende vogliono accaparrarsi una fetta più grande della torta, devono competere per vedere chi riesce a sviluppare una nuova batteria in grado di catturare meglio il "cuore" dei consumatori.
Nei prossimi otto anni, quasi 20 milioni di batterie per veicoli entreranno nel ciclo di sostituzione. Le aziende produttrici di batterie e le case automobilistiche vogliono tutte accaparrarsi questo "business".
Analogamente all'approccio diversificato allo sviluppo di nuove fonti energetiche, molte aziende hanno affermato che la tecnologia delle batterie adotta anche configurazioni multilinea come quelle al litio ferro fosfato, al litio ternario, al litio ferro fosfato di manganese, allo stato semisolido e allo stato completamente solido. Allo stato attuale, le batterie al litio ferro fosfato e al litio ternario sono le più diffuse, rappresentando quasi il 99% della produzione totale.
Attualmente, lo standard nazionale del settore prevede che l'attenuazione della batteria non possa superare il 20% durante il periodo di garanzia e che l'attenuazione della capacità non superi l'80% dopo 1.000 cicli completi di carica e scarica.
Tuttavia, nell'uso reale, è difficile soddisfare questo requisito a causa degli effetti delle basse e alte temperature di carica e scarica. I dati mostrano che attualmente la maggior parte delle batterie ha solo il 70% di salute durante il periodo di garanzia. Una volta che lo stato della batteria scende al di sotto del 70%, le sue prestazioni diminuiscono significativamente, l'esperienza utente ne risente notevolmente e sorgono problemi di sicurezza.
Secondo Weilai, il calo della durata della batteria è principalmente legato alle abitudini d'uso dei proprietari di auto e ai metodi di "immagazzinamento", di cui l'immagazzinamento in auto rappresenta l'85%. Alcuni esperti hanno sottolineato che molti nuovi consumatori di energia oggi sono abituati a utilizzare la ricarica rapida per ricaricare l'energia, ma l'uso frequente della ricarica rapida accelera l'invecchiamento della batteria e ne riduce la durata.
Li Bin ritiene che il 2024 sia un anno cruciale. "È necessario formulare un piano migliore per la durata della batteria per gli utenti, l'intero settore e persino l'intera società".
Per quanto riguarda l'attuale sviluppo della tecnologia delle batterie, la configurazione delle batterie a lunga durata è più adatta al mercato. La cosiddetta batteria a lunga durata, nota anche come "batteria non attenuante", si basa sulle batterie liquide esistenti (principalmente batterie al litio ternarie e batterie al litio carbonato) con nanoprocessi che migliorano i materiali degli elettrodi positivi e negativi per ritardarne la degradazione. In altre parole, il materiale dell'elettrodo positivo viene addizionato con un "agente rigenerante al litio" e il materiale dell'elettrodo negativo viene drogato con silicio.
Il termine utilizzato nel settore è "drogaggio di silicio e reintegro di litio". Alcuni analisti hanno affermato che durante il processo di ricarica di nuova energia, soprattutto se si utilizza frequentemente la ricarica rapida, si verifica un "assorbimento di litio", ovvero una perdita di litio. L'integrazione di litio può prolungare la durata della batteria, mentre il drogaggio di silicio può ridurre i tempi di ricarica rapida.
Le aziende del settore stanno lavorando intensamente per migliorare la durata delle batterie. Il 14 marzo, NIO ha pubblicato la sua strategia per le batterie a lunga durata. Durante l'incontro, NIO ha presentato il sistema di batterie ad altissima densità energetica da 150 kWh che ha sviluppato, con una densità energetica superiore al 50% a parità di volume. Lo scorso anno, il Weilai ET7 è stato equipaggiato con una batteria a 150 gradi per i test effettivi, e la durata della batteria CLTC ha superato i 1.000 chilometri.
Inoltre, NIO ha sviluppato un sistema di batterie a diffusione di calore con celle CTP a pacco morbido da 100 kWh e un sistema ibrido ternario ferro-litio da 75 kWh. La cella cilindrica di grandi dimensioni sviluppata, con una resistenza interna massima di 1,6 milliohm, ha una capacità di ricarica di 5C e può durare fino a 255 km con una ricarica di 5 minuti.
NIO ha affermato che, grazie all'ampio ciclo di sostituzione delle batterie, la durata della batteria può ancora mantenere l'80% di salute dopo 12 anni, una percentuale superiore alla media del settore, che si attesta al 70% in 8 anni. Ora, NIO sta collaborando con CATL per sviluppare congiuntamente batterie a lunga durata, con l'obiettivo di raggiungere un livello di salute non inferiore all'85% al termine della durata della batteria, tra 15 anni.
In precedenza, CATL aveva annunciato nel 2020 di aver sviluppato una "batteria ad attenuazione zero" in grado di raggiungere l'attenuazione zero entro 1.500 cicli. Secondo fonti vicine alla questione, la batteria è stata utilizzata nei progetti di accumulo di energia di CATL, ma non ci sono ancora novità nel campo dei veicoli per il trasporto di passeggeri a nuova energia.
In questo periodo, CATL e Zhiji Automobile hanno costruito congiuntamente batterie di potenza utilizzando la tecnologia "silicio drogato con litio integrato", affermando che possono raggiungere un'attenuazione pari a zero e "mai combustione spontanea" per 200.000 chilometri, e la massima densità energetica del nucleo della batteria può raggiungere i 300 Wh/kg.
La diffusione e la promozione delle batterie a lunga durata hanno una certa importanza per le case automobilistiche, per i nuovi utilizzatori di energia e persino per l'intero settore.
Innanzitutto, per le case automobilistiche e i produttori di batterie, aumenta la loro influenza nella lotta per definire lo standard delle batterie. Chi riuscirà a sviluppare o applicare per primo batterie a lunga durata avrà più voce in capitolo e occuperà per primo più mercati. In particolare, le aziende interessate al mercato della sostituzione delle batterie sono ancora più entusiaste.
Come tutti sappiamo, il mio Paese non ha ancora definito uno standard modulare unificato per le batterie in questa fase. Attualmente, la tecnologia di sostituzione delle batterie è il campo di prova pionieristico per la standardizzazione delle batterie di potenza. Xin Guobin, Vice Ministro del Ministero dell'Industria e dell'Informazione Tecnologica, ha chiarito a giugno dello scorso anno che avrebbe studiato e compilato un sistema standard per la tecnologia di sostituzione delle batterie e promosso l'unificazione di dimensioni, interfacce, protocolli di comunicazione e altri standard. Ciò non solo promuove l'intercambiabilità e la versatilità delle batterie, ma contribuisce anche a ridurre i costi di produzione e a migliorare l'efficienza produttiva.
Le aziende che aspirano a diventare leader nel mercato della sostituzione delle batterie stanno accelerando i loro sforzi. Prendendo ad esempio NIO, basandosi sull'utilizzo e la pianificazione dei big data relativi alle batterie, NIO ha esteso il ciclo di vita e il valore delle batterie nel sistema esistente. Ciò apre la possibilità di adeguare i prezzi dei servizi di noleggio batterie BaaS. Nel nuovo servizio di noleggio batterie BaaS, il prezzo standard del pacco batteria è stato ridotto da 980 a 728 yuan al mese, mentre quello del pacco batteria a lunga durata è stato ridotto da 1.680 a 1.128 yuan al mese.
Alcuni ritengono che la creazione di una cooperazione per lo scambio di potere tra pari sia in linea con gli orientamenti politici.
NIO è leader nel campo della sostituzione delle batterie. Lo scorso anno, Weilai ha aderito allo standard nazionale per la sostituzione delle batterie "scegli una tra quattro". Attualmente, NIO ha costruito e gestito oltre 2.300 stazioni di sostituzione batterie sul mercato globale e ha attirato Changan, Geely, JAC, Chery e altre case automobilistiche ad aderire alla sua rete di sostituzione batterie. Secondo i dati, la stazione di sostituzione batterie di NIO effettua in media 70.000 sostituzioni di batterie al giorno e, a marzo di quest'anno, ha fornito agli utenti 40 milioni di sostituzioni di batterie.
Il lancio tempestivo di batterie a lunga durata da parte di NIO può contribuire a consolidare la sua posizione nel mercato della sostituzione delle batterie e a rafforzare il suo ruolo di punto di riferimento per questo tipo di prodotti. Allo stesso tempo, la popolarità delle batterie a lunga durata aiuterà i marchi ad aumentare i loro premi. Un insider ha affermato: "Le batterie a lunga durata sono attualmente utilizzate principalmente nei prodotti di fascia alta".
Per i consumatori, se le batterie a lunga durata vengono prodotte in serie e installate nelle auto, generalmente non devono pagare per la sostituzione della batteria durante il periodo di garanzia, ottenendo di fatto "la stessa durata di vita dell'auto e della batteria". Si può anche considerare una riduzione indiretta dei costi di sostituzione della batteria.
Sebbene il manuale di garanzia dei veicoli a nuova energia sottolinei che la batteria può essere sostituita gratuitamente durante il periodo di garanzia, una persona esperta in materia ha affermato che la sostituzione gratuita della batteria è soggetta a determinate condizioni. "In situazioni reali, la sostituzione gratuita viene raramente fornita e la sostituzione viene rifiutata per vari motivi". Ad esempio, un marchio elenca ambiti di non garanzia, uno dei quali è "l'uso del veicolo". Durante il processo, la quantità di scarica della batteria è superiore dell'80% rispetto alla capacità nominale della batteria.
Da questo punto di vista, le batterie a lunga durata rappresentano ormai un business promettente. Ma non è ancora chiaro quando saranno diffuse su larga scala. Dopotutto, tutti possono parlare della teoria della tecnologia di ricarica del litio drogato con silicio, ma necessita ancora di verifica del processo e test a bordo prima dell'applicazione commerciale. "Il ciclo di sviluppo di una tecnologia per batterie di prima generazione richiederà almeno due anni", ha affermato un esperto del settore.
Data di pubblicazione: 13 aprile 2024