Il problema dell’“invecchiamento” è in realtà ovunque. Ora è il turno del settore delle batterie.
"La garanzia di un gran numero di batterie per veicoli a nuova energia scadrà nei prossimi otto anni ed è urgente risolvere il problema della durata delle batterie." Recentemente, Li Bin, presidente e amministratore delegato di NIO, ha avvertito più volte che se questo problema non può essere gestito adeguatamente, i futuri enormi costi verranno spesi per risolvere i problemi successivi.
Per il mercato delle batterie di potenza, quest’anno è un anno speciale. Nel 2016, il mio Paese ha implementato una politica di garanzia di 8 anni o 120.000 chilometri per le batterie dei veicoli a nuova energia. Al giorno d'oggi, le batterie dei veicoli a nuova energia acquistati nel primo anno di polizza si stanno avvicinando o stanno raggiungendo la fine del periodo di garanzia. I dati mostrano che nei prossimi otto anni, un totale di oltre 19 milioni di veicoli a nuova energia entreranno gradualmente nel ciclo di sostituzione delle batterie.
Per le aziende automobilistiche che vogliono operare nel settore delle batterie, questo è un mercato da non perdere.
Nel 1995, il primo veicolo a nuova energia del mio paese uscì dalla catena di montaggio: un autobus elettrico puro chiamato "Yuanwang". Da allora, negli ultimi 20 anni, l'industria dei veicoli a nuova energia del mio paese si è sviluppata lentamente.
Poiché il rumore è troppo ridotto e si tratta principalmente di veicoli in funzione, gli utenti non hanno ancora potuto usufruire delle norme di garanzia nazionali unificate 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, la maggior parte dei quali fornisce una garanzia di 5 anni o 100.000 chilometri, ma la forza vincolante non è forte.
È stato solo nel 2015 che le vendite annuali di veicoli a nuova energia nel mio Paese hanno iniziato a superare la soglia dei 300.000, diventando una nuova forza che non può essere ignorata. Inoltre, lo Stato fornisce politiche di "denaro reale" come nuovi sussidi energetici ed esenzione dalle tasse di acquisto per promuovere lo sviluppo di nuova energia, e anche le aziende automobilistiche e la società stanno lavorando insieme.
Nel 2016 è entrata in vigore la politica standard nazionale di garanzia unificata delle 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 nuova energia, 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 vogliono acquistare veicoli a nuova energia.
Da allora, il nuovo mercato energetico del mio Paese è entrato in una fase di crescita a doppia velocità, con vendite che hanno superato per la prima volta il milione di veicoli nel 2018. A partire dallo scorso anno, il numero cumulativo di veicoli a nuova energia con garanzia di otto anni ha raggiunto 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 nuova energia con la garanzia della batteria scaduta aumenterà di anno in anno, 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 batteria fuori garanzia, "le batterie dei veicoli hanno una durata di vita diversa" e costi elevati di sostituzione della batteria.
Questo fenomeno sarà più evidente nei primi lotti di veicoli a nuova energia. A quel tempo, 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 sono emerse una dopo l’altra notizie di incendi di batterie elettriche. Il tema della sicurezza delle batterie è diventato un argomento scottante nel settore e ha anche influito sulla fiducia dei consumatori nell'acquisto di veicoli a nuova energia.
Attualmente, nel settore si ritiene generalmente che la durata di una batteria sia generalmente di circa 3-5 anni e che la durata di servizio di un'auto di solito superi i 5 anni. La batteria è il componente più costoso di un veicolo a nuova energia e generalmente rappresenta circa il 30% del costo totale del veicolo.
NIO fornisce una serie di informazioni sui costi per i pacchi batteria sostitutivi post-vendita per alcuni veicoli a nuova energia. Ad esempio, la capacità della batteria di un modello puramente elettrico con nome in 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 40kWh, il costo di sostituzione della batteria è di oltre 80.000 yuan. Anche per i modelli ibridi con una capacità elettrica non superiore a 30 kWh, il costo di sostituzione della batteria sfiora i 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 per la sostituzione di tre batterie ha superato il prezzo dell'auto stessa.
Se il costo della sostituzione di una batteria viene convertito in 60.000 yuan, i 19,5 milioni di veicoli a nuova energia la cui garanzia della batteria scadrà tra otto anni creeranno un nuovo mercato da trilioni di dollari. Dalle società minerarie del litio a monte alle società di batterie di potenza midstream, alle società di veicoli midstream e downstream e ai rivenditori post-vendita, tutti ne trarranno vantaggio.
Se le aziende vogliono ottenere di più, devono competere per vedere chi può sviluppare una nuova batteria in grado di catturare meglio i “cuori” dei consumatori.
Nei prossimi otto anni, quasi 20 milioni di batterie per veicoli entreranno nel ciclo di sostituzione. Le aziende produttrici di batterie e quelle automobilistiche vogliono tutte impossessarsi di questo "business".
Proprio come l’approccio diversificato allo sviluppo di nuove energie, molte aziende hanno anche affermato che la tecnologia delle batterie adotta anche layout multilinea come litio ferro fosfato, litio ternario, litio ferro manganese fosfato, stato semisolido e stato completamente solido. In questa fase, le batterie al litio ferro fosfato e al litio ternario sono le principali, rappresentando quasi il 99% della produzione totale.
Attualmente, l'attenuazione della batteria secondo lo standard industriale nazionale non può superare il 20% durante il periodo di garanzia e richiede 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 della carica e dello scaricamento a bassa e alta temperatura. 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 diminuiranno in modo significativo, l'esperienza dell'utente sarà notevolmente influenzata e sorgeranno problemi di sicurezza.
Secondo Weilai, il calo della durata della batteria è legato principalmente alle abitudini di utilizzo dei proprietari di auto e ai metodi di “rimessaggio dell’auto”, di cui “rimessaggio dell’auto” rappresenta l’85%. Alcuni professionisti hanno sottolineato che molti nuovi utenti di energia oggi sono abituati a utilizzare la ricarica rapida per ripristinare l’energia, ma l’uso frequente della ricarica rapida accelererà l’invecchiamento della batteria e ne ridurrà la durata.
Li Bin ritiene che il 2024 sia un nodo temporale molto importante. "È necessario formulare un piano di durata della batteria migliore per gli utenti, l'intero settore e persino l'intera società."
Per quanto riguarda l’attuale sviluppo della tecnologia delle batterie, la disposizione delle batterie a lunga durata è più adatta al mercato. La cosiddetta batteria a lunga durata, nota anche come "batteria senza attenuazione", si basa su batterie liquide esistenti (principalmente batterie al litio ternarie e batterie al carbonato di litio) con miglioramenti dei nanoprocessi nei materiali degli elettrodi positivi e negativi per ritardare il degrado della batteria . Cioè, il materiale dell'elettrodo positivo viene aggiunto con un "agente di rifornimento di litio" e il materiale dell'elettrodo negativo viene drogato con silicio.
Il termine industriale è "doping del silicio e rifornimento del litio". Alcuni analisti hanno affermato che durante il processo di ricarica di nuova energia, soprattutto se viene utilizzata frequentemente la ricarica rapida, si verificherà un "assorbimento del litio", ovvero il litio verrà perso. L’integrazione del litio può prolungare la durata della batteria, mentre il drogaggio del silicio può ridurre il tempo di ricarica rapida della batteria.
In effetti, le aziende rilevanti stanno lavorando duramente per migliorare la durata della batteria. Il 14 marzo NIO ha pubblicato la sua strategia per le batterie a lunga durata. Durante l’incontro, NIO ha introdotto che il sistema di batterie ad altissima densità di energia da 150 kWh sviluppato ha una densità di energia superiore al 50% pur mantenendo lo stesso volume. L'anno scorso, Weilai ET7 è stato dotato di una batteria da 150 gradi per i test effettivi e la durata della batteria CLTC ha superato i 1.000 chilometri.
Inoltre, NIO ha anche sviluppato un sistema di batterie a diffusione di calore con celle CTP morbide da 100 kWh e un sistema di batterie ibride ternarie ferro-litio da 75 kWh. La grande cella della batteria cilindrica sviluppata con una resistenza interna massima di 1,6 milliohm ha una capacità di ricarica di 5°C e può durare fino a 255 km con una carica di 5 minuti.
NIO ha affermato che, sulla base dell’ampio ciclo di sostituzione della batteria, la durata della batteria può ancora mantenere l’80% di salute dopo 12 anni, che è superiore alla media del settore del 70% di salute in 8 anni. Ora, NIO sta collaborando con CATL per sviluppare congiuntamente batterie a lunga durata, con l’obiettivo di avere 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 un'attenuazione pari a zero entro 1.500 cicli. Secondo persone a conoscenza della questione, la batteria è stata utilizzata nei progetti di stoccaggio dell'energia di CATL, ma non ci sono ancora novità nel campo dei veicoli passeggeri a nuova energia.
Durante questo periodo, CATL e Zhiji Automobile costruirono congiuntamente batterie di potenza utilizzando la tecnologia "litio drogato con silicio", affermando che potevano raggiungere un'attenuazione pari a zero e una "combustione mai spontanea" per 200.000 chilometri, e la massima densità di energia del nucleo della batteria può raggiungere i 300Wh/kg.
La divulgazione e la promozione delle batterie a lunga durata hanno un certo significato per le aziende automobilistiche, per i nuovi utenti di energia e persino per l'intero settore.
Innanzitutto, per le aziende automobilistiche e i produttori di batterie, ciò aumenta la merce di scambio nella lotta per stabilire lo standard delle batterie. Chiunque riuscirà per primo a sviluppare o applicare batterie a lunga durata avrà più voce in capitolo e occuperà per primo più mercati. Soprattutto le aziende interessate al mercato della sostituzione delle batterie sono ancora più interessate.
Come tutti sappiamo, in questa fase il mio paese non ha ancora adottato uno standard modulare unificato per le batterie. 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, ha chiarito nel giugno dello scorso anno che avrebbe studiato e compilato un sistema standard per la tecnologia di scambio delle batterie e avrebbe promosso l'unificazione delle dimensioni della batteria, dell'interfaccia di scambio delle batterie, dei protocolli di comunicazione e altri standard . Ciò non solo promuove l’intercambiabilità e la versatilità delle batterie, ma aiuta anche a ridurre i costi di produzione e a migliorare l’efficienza produttiva.
Le aziende che aspirano a diventare lo standard setter nel mercato della sostituzione delle batterie stanno accelerando i loro sforzi. Prendendo come esempio NIO, basato sul funzionamento e sulla programmazione dei big data delle batterie, NIO ha esteso il ciclo di vita e il valore delle batterie nel sistema esistente. Ciò lascia spazio ad un adeguamento dei prezzi dei servizi di noleggio delle batterie BaaS. Nel nuovo servizio di noleggio batterie BaaS, il prezzo di noleggio standard della batteria è stato ridotto da 980 yuan a 728 yuan al mese, mentre quello della batteria a lunga durata è stato modificato da 1.680 yuan a 1.128 yuan al mese.
Alcune persone credono che la costruzione della cooperazione nello scambio di potere tra pari sia in linea con le linee guida politiche.
NIO è leader nel campo dello scambio di batterie. L'anno scorso, Weilai è entrata nello standard nazionale di sostituzione delle batterie "scegli uno tra quattro". Attualmente, NIO ha costruito e gestito più di 2.300 stazioni di scambio batterie nel mercato globale e ha attratto Changan, Geely, JAC, Chery e altre case automobilistiche ad unirsi alla sua rete di scambio batterie. Secondo i rapporti, la stazione di cambio batteria di NIO effettua in media 70.000 cambi di batteria al giorno e, a marzo di quest'anno, ha fornito agli utenti 40 milioni di cambi di batteria.
Il lancio di batterie a lunga durata da parte di NIO il prima possibile può aiutare la sua posizione nel mercato dello scambio di batterie a diventare più stabile e può anche aumentare il suo peso diventando un punto di riferimento per gli scambi di batterie. 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 automobili, generalmente non devono pagare per la sostituzione della batteria durante il periodo di garanzia, realizzando realmente "la stessa durata dell'auto e della batteria". Può anche essere considerato come una riduzione indiretta dei costi di sostituzione della batteria.
Anche se nel manuale di garanzia dei veicoli a nuova energia viene sottolineato che la batteria può essere sostituita gratuitamente durante il periodo di garanzia. Tuttavia, una persona a conoscenza della questione ha affermato che la sostituzione gratuita della batteria è soggetta a condizioni. "Nelle situazioni reali, la sostituzione gratuita viene raramente fornita e la sostituzione verrà rifiutata per vari motivi." Ad esempio, una determinata marca elenca l'ambito non coperto da garanzia, uno dei quali è "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 sono ormai un business valido. Ma quando sarà reso popolare su larga scala, i tempi non sono ancora stati fissati. Dopotutto, tutti possono parlare della teoria della tecnologia di rifornimento 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 insider del settore.
Orario di pubblicazione: 13 aprile 2024