كشفت شركة CATL اليوم عن بطاريات CATL الجديدة من خلال ستة ابتكارات رئيسية في مجال بطاريات التنقل الكهربائي خلال حدث “يوم التكنولوجيا الفائقة” في بكين. تشمل الابتكارات بطارية الشحن فائق السرعة Shenxing من الجيل الثالث، وبطارية Qilin من الجيل الثالث، وبطارية Qilin المكثفة، وبطارية Freevoy الهجينة الفائقة من الجيل الثاني، وبطارية أيونات الصوديوم Naxtra، بالإضافة إلى شبكة متكاملة للشحن فائق السرعة وتبديل البطاريات.

قدّم الدكتور Wu Kai، كبير العلماء في CATL، شرحاً تفصيلياً حول نقاط القوة والقيود ومسارات التطوير لأنواع التركيبات الكيميائية المختلفة. أشار إلى أن بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم (LFP) تقترب من الحد النظري لكثافة الطاقة، مما يجعلها مناسبة للشحن فائق السرعة. وأكد أن بطاريات النيكل والكوبالت والمنغنيز (NCM) تحافظ على قيادتها العالمية بفضل كثافة الطاقة العالية، بينما توفر بطاريات أيونات الصوديوم إمكانات واسعة للعمل في درجات الحرارة القصوى.

قال Robin Zeng، رئيس مجلس الإدارة والرئيس التنفيذي لـ CATL، إن الابتكار الصناعي يجب أن يكون مدفوعاً بروح علمية صارمة. أضاف أن نجاح التكنولوجيا الصينية عالمياً لا يعتمد فقط على السرعة والحجم، بل على جودة الابتكار والقدرة على التحقق منه ومصداقية العلامة التجارية.

بطارية Shenxing للشحن فائق السرعة من الجيل الثالث

تعالج بطارية Shenxing مسألة توليد الحرارة وتبديدها عبر ثلاثة محاور رئيسية: تقليل إنتاج الحرارة أثناء التشغيل، وتعزيز انتقال الحرارة، ورفع دقة التحكم. بعد 1000 دورة شحن كاملة، تظل نسبة الاحتفاظ بسعة البطارية أعلى من 90%، مما يحقق توازناً بين الشحن السريع والعمر التشغيلي الطويل.

وصلت أحدث نسخة من البطارية إلى معدل شحن يعادل 10C عند ذروة تبلغ 15C. يستغرق الشحن من 10% إلى 35% دقيقة واحدة فقط؛ ومن 10% إلى 80% يستغرق 3 دقائق و44 ثانية؛ ومن 10% إلى 98% يستغرق 6 دقائق و27 ثانية. حتى في درجات الحرارة المنخفضة عند −30 درجة مئوية، يستغرق الشحن من 20% إلى 98% حوالي 9 دقائق فقط.

من خلال دمج تقنية التسخين الذاتي للبطارية مع شبكة متكاملة تجمع بين الشحن فائق السرعة وتبديل البطاريات، تم تصميم النظام لتمكين الشحن السريع في درجات الحرارة المنخفضة دون الاعتماد على محطات الشحن المتخصصة.

بطارية Qilin من الجيل الثالث للسيارات الفاخرة

تم تصميم بطارية Qilin من الجيل الثالث خصيصاً للسيارات الكهربائية الفاخرة ذات مدى القيادة الطويل. تحقق كثافة طاقة على مستوى الخلية تبلغ 280 واط/ساعة لكل كجم، وتتيح مدى قيادة قدره 1000 كم، مع دعم الشحن فائق السرعة بمعدل 10C. توفر البطارية قدرة قصوى تبلغ 3 ميجاواط، أي ضعف أداء الجيل الثاني.

يبلغ وزن حزمة البطارية بالكامل 625 كجم فقط. بالمقارنة مع أنظمة فوسفات الحديد والليثيوم المكافئة، يمثّل ذلك انخفاضاً في الوزن بمقدار 255 كجم وتوفيراً في المساحة يصل إلى 112 لتراً. ينخفض استهلاك الطاقة لكل 100 كم بأكثر من 6%، مما يوفر حوالي 0.78 كيلوواط/ساعة لكل 100 كم.

على مستوى أسطول مكوّن من مليون مركبة تقطع 20,000 كم سنويّاً، يعادل ذلك توفير 156 مليون كيلوواط/ساعة من الكهرباء وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 78,500 طن. تشمل تحسينات الأداء: تقليل زمن التسارع من 0 إلى 100 كم/ساعة بمقدار 0.6 ثانية، وتقليص فترة الخطر أثناء تجاوز المركبات الأخرى بنسبة 12%، وزيادة سرعة اختبار تفادي العائق بنسبة 8%.

تم تعزيز المتانة، حيث زاد عمر مكونات الهيكل بنسبة 40% وعمر الإطارات بأكثر من 30%. يمكن أن تسهم المساحة التي تم توفيرها البالغة 112 لتراً في زيادة ارتفاع مساحة الرأس داخل المقصورة بما لا يقل عن 18 ملم. تم تعزيز السلامة من خلال مبدأ “الفصل الحراري-الكهربائي”، حيث تحتوي كل خلية على قناة عادم مُحكمة الغلق ومستقلة لعزل الأحداث الحرارية.

بطارية Qilin المكثفة بتقنية الطيران

تُطبق بطارية Qilin المكثفة تقنية بدرجة الطيران في مركبات الركاب لأول مرة. تحقق كثافة طاقة على مستوى الخلية تبلغ 350 واط/ساعة لكل كجم وكثافة طاقة حجمية تبلغ 760 واط/ساعة لكل لتر، مُسجّلةً رقماً قياسياً جديداً للبطاريات المُنتجة بكميات كبيرة. يتيح ذلك مدى قيادة يصل إلى 1,500 كم لسيارات السيدان وأكثر من 1,000 كم للسيارات الرياضية متعددة الاستخدامات.

تتميز البطارية بكاثود عالي النيكل وأنود من السيليكون والكربون منخفض التمدد. هيكلها المصنوع من سبيكة التيتانيوم بدرجة الطيران قلّل السُمك بنسبة 60% والوزن بنسبة 30%، مع مضاعفة القوة لكل وحدة ثلاث مرات. تعتمد هذه التقنية على برنامج الطيران الكهربائي لـ CATL، حيث نجحت أنظمة بكثافة 500 واط/ساعة لكل كجم في اجتياز التحقق عبر أول رحلة طيران على طائرات بوزن 4 أطنان.

من خلال استبدال الإلكتروليت السائل بنظام مكثف، يتم القضاء على المخاطر المرتبطة بالتسرب والاحتراق. اعتمدت CATL مُجمِّع تيار مُركب جديد يعمل كصمّام ينصهر ذاتياً بشكل سريع في الحالات القصوى لحدوث قِصر كهربائي داخلي.

بطارية Freevoy الهجينة الفائقة والشبكة المتكاملة

تعمل بطارية Freevoy الهجينة الفائقة من الجيل الثاني على تمديد مدى القيادة الكهربائي بالكامل ليصل إلى 600 كم، مع اعتماد معيار الشحن فائق السرعة بمعدل 10C. تدمج المواد من خلال مزج متدرّج ومتجانس، حيث يعمل التركيب البلوري من نوع الأوليفين في مواد فوسفات الحديد والليثيوم كهيكل أساسي.

يحقق هذا التصميم كثافة طاقة تبلغ 230 واط/ساعة لكل كجم، مع زيادة مدى القيادة بأكثر من 15% دون زيادة وزن حزمة البطارية. توفر نسخة فوسفات الحديد والليثيوم مدى قيادة كهربائي بالكامل يصل إلى 500 كم، بينما تمدُّ نسخة النيكل والكوبالت والمنغنيز المدى إلى أكثر من 600 كم مع مدى قيادة إجمالي للمركبة يتجاوز 2,000 كم.

يقدّم النظام قدرة لحظية تبلغ 1.5 ميجاواط عند الشحن الكامل، ويحافظ على 1.2 ميجاواط عند مستوى شحن 20%. تشمل ميزات السلامة طبقة سفلية مُعززة قادرة على تحمّل طاقة اصطدام تصل إلى 1,500 جول، إضافةً إلى غلق مُقاوِم للماء يتيح الغمر المستمر في عمق مترين لأكثر من 200 ساعة.

كشفت CATL أيضاً عن شبكة متكاملة من الشحن فائق السرعة وتبديل البطاريات، مُصممة كنظام موحّد بدلًا من حلول منفصلة. سيتم تزويد جميع محطات تبديل البطاريات بأنظمة الشحن فائقة السرعة Shenxing، مما يتيح تآزراً حقيقياً بين الشحن والتبديل. تخطط CATL لبناء 4,000 محطة متكاملة بحلول نهاية عام 2026، لتغطي ما يقرب من 190 مدينة.

تتميز محطات الشحن والتبديل المتكاملة باستخدام محطات فرعية مدمجة ووحدات شحن مشتركة، مما يقلل من خطوات تحويل الطاقة ويخفض الفاقد الكلي للطاقة بأكثر من 13 نقطة مئوية. في سيناريوهات الطوارئ، يمكن لبطاريات المحطة تفريغ الطاقة مباشرة إلى وحدات الشحن، مما يرفع معدل استخدام المعدات إلى أكثر من 85%.

أطلقت CATL بطارية Choco-Swap #26، التي تتميز ببنية جهد عالٍ بقدرة 800 فولت. تشمل الدفعة الأولى إصدارًا بسعة 75 كيلوواط/ساعة، على أن تتبعها نُسخ بسعات أعلى، مع توافق كامل مع مركبات الفئة B إلى C. سيُوسّع نظام Choco-Swap نطاق تغطيته ليشمل مجموعة كاملة من المركبات تمتد من الفئة A0 إلى الفئة C.

بالتعاون مع شركات تصنيع السيارات وشركاء الطاقة، ستعمل CATL على تطوير “شبكة مشتركة للشحن وتبديل البطاريات” تعتمد على مشاركة التكنولوجيا والاتصال السلس والاستثمار المشترك. تشمل قائمة الشركاء الأوائل كلًا من Changan وChery وGAC وSeres وSAIC-GM-Wuling وBAIC، مع هدف إنشاء أكثر من 100,000 منشأة مشتركة بحلول نهاية عام 2028.

بطارية أيونات الصوديوم Naxtra والتصنيع الضخم

تمثل بطارية أيونات الصوديوم Naxtra انتقال CATL من مرحلة الابتكار في المختبرات إلى التصنيع واسع النطاق. من خلال التغلب على مئات التحديات الهندسية، نجحت الشركة في تحقيق التصنيع على مستوى الجيجاواط-ساعة.

في عام 2026، تمكنت CATL من معالجة أربع عقبات صناعية رئيسية للإنتاج الضخم: التحكم الفائق في المياه، وتوليد الغازات في الكربون الصلب، والتصاق رقائق الألومنيوم، وأنظمة الأنود ذاتية التشكّل. من المقرر أن تدخل بطارية أيونات الصوديوم Naxtra مرحلة الإنتاج الضخم بالكامل بحلول نهاية عام 2026.

من خلال خمسة منتجات بطاريات تغطي كامل نطاق المواد، وصولًا إلى شبكة متكاملة من الشحن فائق السرعة وتبديل البطاريات، نجحت CATL في بناء سلسلة قيمة متكاملة تمتد من منتجات البطاريات إلى البنية التحتية. ستواصل الشركة الاستثمار في الأبحاث المتقدمة والتصنيع واسع النطاق والتعاون ضمن المنظومة، لتسريع الانتقال من الابتكار الجزئي إلى حلول طاقة تغطي جميع السيناريوهات.