Тяговый аккумулятор: почему китайские электрокары едут⁠⁠

Не так давно мы писали о самых выдающихся автомобильных рекордах, многие из которых, в том числе по протяженности пути в экстремальных условиях, были сделаны электромобилями, причем китайского производства. И это не какой-то маркетинговый трюк: покупатели за пределами Китая уже успели познакомиться с продукцией местных брендов, чтобы убедиться не только в их технологичности, но и низкой цене.

При этом автопром Поднебесной продолжает прибавлять не только в количестве, но и качестве, постоянно увеличивая протяженность автономного хода своих «электричек». В чем же здесь магия?

Полтысячи километров за четверть часа

Если данная фраза не являлась рекламным слоганом для электромобиля Zeekr 007, то должна была ею стать, поскольку отражала главную особенность этой новинки — способность восполнить заряд тяговой батареи, которого хватит на 500 км пути, всего за 15 минут. Даже Tesla со своими станциями Supercharger на такое до сих пор не способна…

Сегодня практически каждый крупный автоконцерн из Поднебесной имеет в своем составе люксовое подразделение по выпуску высокотехнологичных машин. У Chery это Exeed, у Dongfeng — небезызвестная Voayh, у FAW Group – Hongqi, а Geely, соответственно, курирует Zeekr. При таком раскладе нарастание внутренней конкуренции на рынке являлся вопросом времени, поэтому для удержания интереса к своей продукции каждый бренд пошел своим путем. К примеру, Zeekr выбрал стратегию использования продвинутых технологий, которые при грамотном апгрейде позволяли еще и снизить розничную стоимость готового авто.

Как это работает? Наглядно разберем на примере тяговой батареи. С середины 2022 года Zeekr сотрудничал с CATL (Contemporary Amperex Technology Company Limited) – китайским же производителем топливных элементов и аккумуляторов для электротранспорта, а также систем для накопления энергии. В частности, тяговая батарея от этого производителя устанавливалась в минивэн Zeekr 009.

Аккумулятор серии Qilin состоял из призматических элементов с железо-фосфатными катодами, графитовыми анодами и литиевым электролитом. Преимуществами таких батарей являются компактные размеры и высокая энергоэффективность. В частности, запас автономного хода у Zeekr 009 при емкости 140 кВт*ч составлял более 700 км по циклу NEDC. Кроме того, благодаря призматической форме топливных ячеек данный тип аккумулятора позволяет придавать ему индивидуальный форм-фактор. То есть, CATL может делать батареи таких форм и размеров, какие заказывает ему автобренд.

Минусом в данном случае являлась цена — после презентации за новый электромобиль в Китае просили $65 тысяч в эквиваленте. Причем около 40% от этой суммы приходилось на тяговую батарею CATL. Отметим, что конкурентами новообразованной марки в М-сегменте являлись такие тяжеловесы, как Hyundai Staria и Toyota Alphard, предлагаемые с бензиновыми, дизельными и газомоторными силовыми установками — агрегатами хоть и «морально устаревшими», зато понятными потребителю в эксплуатации. При этом стоимость этих авто была на порядок ниже, что также не было на руку китайскому бренду.

В итоге к 2023 году Zeekr представил собственный тяговый литий-ионный аккумулятор LFP с ячейками на основе фосфата железа. Данный тип батареи оказался дешевле аналогов CATL, но при должной доработке обладал массой достоинств: переносил больше циклов заряда-разряда, оказался устойчив к низким температурам и даже физическим повреждениям. Этот аккумулятор инженеры Geely установили на очередную новинку Zeekr – представительское авто с индексом 007, премьера которого состоялась в конце 2023 года.

Благодаря кропотливой оптимизации, коэффициент полезного использования объёма батареи новинки составил 83,7 %, что оказалось значительно выше показателей большинства конкурентов не только в Китае, но и в мире, где данный коэффициент не превышает 66%. Любопытно, что только за счёт компоновки ячеек внутри аккумуляторной батареи удалось во многом компенсировать низкую плотность хранения заряда в самих ячейках.

Таким образом, Zeekr фактически использовал в новых электромобилях 007 LFP-батареи собственной разработки. В сочетании с бортовой сетью с напряжением 800V они позволили электромобилю восстанавливать до 500 км запаса хода всего за 15 минут. При этом емкость аккумулятора нового поколения составляет лишь 100 кВт*ч, покрывая путь в 870 км на одном заряде. Розничная же цена новинки составляет уже $32 тысячи. Как говорится, почувствуйте разницу.

Новый золотой стандарт

Аккумулятор от Zeekr получил название Golden Brick Battery, так как ее корпус покрыт изоляционной плёнкой золотистого цвета, способной выдерживать напряжение 8000V. Эта батарея также способна отдавать максимальный заряд интервалами по три секунды, а при температуре -10°С скорость ее быстрой зарядки автоматически увеличивается на 25%.

В поддержку своего изобретения компания Zeekr провела ряд тестовых стресс-испытаний для демонстрации высокого уровня его безопасности, выложив результаты в свободный доступ в Сети. Так, в двухминутном ролике демонстрируются водозащитные свойства изделия, соответствующие стандарту IPX 8, а также огнеупорная устойчивость при прямом воздействии пламени температурой 1000 °C.

Кроме того, Golden Brick Battery на протяжении 8 часов держали в морозильной камере при температуре минус -45°С, после чего трактор тащил аккумулятор по грязи и камням на протяжении 3 км. После всего этого батарея была установлена в электромобиль и продемонстрировала свою полную работоспособность.

Венцом данного теста стал проезд по АКБ 22-тонного катка, а также падение 710-килограммового элемента на асфальт с высоты 10 метров. Стоит отдать аккумулятору должное — после всех испытаний он не загорелся и не взорвался, как это неоднократно случалось за последний год с тяговыми батареями электрокаров других брендов.

Параллельно с выпуском новинок Zeekr занялся развитием сети собственных зарядных станций. В настоящий момент бренд располагает более чем 400 единицами действующих станций быстрой зарядки в Китае. К 2026 году их количество должно увеличиться до 10 000. Согласно стратегии Zeekr, за три ближайших года 90% китайских клиентов марки смогут в течение 15 минут добраться до зарядной станции, которая позволит им существенно восполнить запас хода своих авто в кратчайшие сроки.

***

О чем это мы вообще? Хотя бы об умении китайских брендов не просто адаптироваться, а подстраивать под себя автомобильный рынок. Многие долго не могли смириться с тем, что китайцы начали строить автомобили. Но это уже данность, и люди волей-неволей начинаются отличать продукцию Voyah от Geely и даже ставить ее в один ряд с Audi, Toyota и Volvo. Даже привередливые европейцы начали голосовать честно заработанными евро за продукцию из Поднебесной, так как она на порядок дешевле. Мы все еще не знаем возможностей «китайцев» при эксплуатации в долгую, однако напора им не занимать. И выглядит все это угрожающе...