BYD автомобильдері: Аккумулятор технологиясындағы жетістіктер

Автокөлік шығаратын компаниядан батарея жаңашылықтарының лидеріне дейін

2005 жылы тұтынушылық электроника үшін аккумуляторларға арналған компания ретінде қызмет етуден бастап, BYD зерттеу және дамыту саласында көптеген инвестициялар жасағаннан кейін электрлік көліктерге қарай бағыттама алды. Бұл шешім үлкен нәтиже берді және 2023 жылға таман BYD Қытайдағы ең ірі электрлік автомобиль өндірушісі болып шықты. Олардың аккумуляторлары қазір ел бойынша барлық электрлік көліктердің шамамен төрттен бірінде орнатылған. Көптеген басқа конкуренттерден олардың ерекшелігі – дизайнына өзіндік көзқарасында. Басқа компаниялар сыртқы жеткізушілерге көбірек сүйенсе, BYD батарея сыйымдылығын (ол шамамен 150 кВт/сағ дейін жетеді) және автомобильдердің ауадан өту сапасын бір уақытта жақсарту мүмкіндігі бар интеграцияланған жүйені құрды. Бұл оларға нарықта нақты артықшылық береді.

BYD автомобильдерінің жұмысында вертикальдық жеткізу тізбегінің интеграциясы

BYD өзінің автомобильдерін шығаруда литийді қазып алу кезеңінен бастап, соңында дайын көліктерді жинауға дейінгі барлық процестің шамамен 90%-ын бақылайды. Қазіргі уақытта автомобиль жасау саласында олардың тәсілі өте ерекше. Компания өзінің чип зауытын да жүргізеді, күн сайын шамамен 50 мың IGBT шығарып отырады. Бұл электромобильдерде қолданылатын арнайы жартылай өткізгіштер. Мұндай жүйе әдеттегі жеткізушілермен болатын кешігулерді азайтады және бөлшектерді күтуден шамамен 40% уақыт үнемдеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бұл жүйе әрбір шығарылған автокөлікке шаққанда шамамен үш мың екі жүз доллар үнемдейді. Толықтай емес, бірақ өте маңызды тағы бір артықшылық – сапа бақылауы. Ақаулар? BYD басқа өндірушілерге қарағанда осындай проблемаларды жалпы алғанда үштен біріндей жиілікпен ғана туындатып отырады.

Аккумуляторларды өз ішімізде әзірлеуге бағытталған стратегиялық өзгеріс

2018 жылы BYD сыртқы тізбектен батареяларды сатып алуға тоқтады және әр жыл сайын шамамен 1,4 миллиард долларды өз батареялық элементтерін дамытуға жұмсай бастады. Бұл стратегиялық өзгеріс 2020-2023 жылдар аралығында батареяның жылулық басқаруына арналып 127 жаңа патент тіркеу арқылы көптеген инновацияларға әкелді. Электр қозғалтқыш жүйелерін өздері басқару арқылы компания әртүрлі автомобиль модельдері үшін литий темір фосфатты (LFP) батарея химиясын тиімдеуге мүмкіндік алды. Нәтижелер өздерінің құнын дәлелдейді: осындай тиімделген батареялар сырттан сатып алынатындарға қарағанда шамамен 22% жылдам зарядталады және көлем бірлігіне 15% артық энергия сыйдырады. Мұндай деңгейдегі тиімдеу BYD компаниясына бәсекелестік электромобиль нарығында нақты артықшылық береді.

Лезвие түріндегі батарея технологиясы: BYD автокөліктеріндегі қауіпсіздікті және тиімділікті қайта анықтау

Лезвие түріндегі батареяның құрылымдық дизайнын түсіну

BYD Blade батареясы энергияны сақтау туралы ойлауымызды оның ерекше литий темір фосфат химиясы мен инновациялық конструкциялық тәсіл арқасында өзгертуде. Әдеттегі призматикалық немесе цилиндрлік ұяшықтардың орнына, бұл батарея өте жұқа LFP ұяшықтарды бір-біріне параллельді түрде «пышақ» қатарындай вертикальды орналастырады. Нәтижесінде батарея пакетінің ішіндегі кеңістікті пайдалану дәлдігі дәстүрлі жүйелермен салыстырғанда шамамен 50% жоғары болады. Ерекше қызықтыратын нәрсе — батареяның автомобиль рамасының өзінің бір бөлігіне айналуы. Бұл интеграция көліктің жалпы беріктігін арттырады және бір уақытта оны жеңілдетеді, бұл электрмен жүретін көліктердің жүру қашықтығын арттыру үшін өте маңызды.

Тесілу сынағының нәтижесі және жылулық тұрақтылық артықшылықтары

BYD дегеніміз - қаншалықты қауіпсіз екенін дәлелдеу үшін Блейд аккумуляторына қатты стресстік сынақтар жасады. Олар оған шегелерді қадап, сығып көрді, бұл аянатайым сияқты болып көрінеді, бірақ нақты аварияларда дәл осындай оқиғалар болады. Нәтижесінде таңғаларлықтай нәрсе анықталды: тесілгенге қарамастан, Блейд аккумуляторлары мүлдем түтін шығармады және жанбады. Беткі қабатының температурасы да салқын болып қалды, 60 градус Цельсийден жоғары көтерілмеді. Дәл осы сынақтағы дәстүрлі никель-марганец-кобальт аккумуляторларымен салыстырсаңыз, олардың температурасы 500 градустан жоғары көтерілуі мүмкін! Бұл литий-темір-фосфат химиясының жылуға төзімділігінің қаншалықты жақсы екенін көрсетеді. Барлық бұл табыстар BYD компаниясының 2024 жылғы Блейд аккумуляторының қауіпсіздік жөніндегі есебінде жан-жақты сипатталған және электрлік көліктердегі қауіпті өрттерді болдырмау үшін бұл технологияның қаншалықты маңызды екенін көрсетеді.

Дәстүрлі NMC және LFP Блейд аккумуляторларының салыстыруы

NMC аккумуляторлар энергия тығыздығын басымдық ретінде қарастырса, BYD-ның LFP негізіндегі Blade Battery (Пластиналық аккумулятор) ерекше артықшылықтар ұсынады:

Метрика	Blade Battery (LFP)	Дәстүрлі NMC
Цикл өмірі (80% сыйымдылық)	3 000-нан астам зарядтау	1 000–1 500 зарядтау
Жылулық бейберберлік қаупі	Ең аз (<60°C-қа дейін тесілгеннен кейін)	Жоғары (>500°C-тан жоғары тесілгеннен кейін)
Кобальт/Никельге тәуелділік	Жоқ	Талап етіледі

Бұл ығысу сирек кездесетін металдарға тәуелділікті азайтады және өндіру құнын 15–20% дейін төмендетеді, бұл тұрақты өндіріс мақсаттарына сәйкес келеді.

Батарея ақауларын азайту үшін архитектураны ықшамдау

BYD батареяларын алғашқыдан соңына дейін жинау тәсілі жинау процесіндегі күрделі қадамдарды азайтты, ол модульдерді бөлек жинау арқылы жасалған батареялармен салыстырғанда ақауларды шамамен 30% азайтқа көмектесті. Олар электр қосылғыштар мен металдық тіреулер сияқты қосымша бөлшектерді алып тастаған кезде, Blade Battery үшін бүкіл конструкция әлдеқайда ықшам болып шықты. Бұл ықшамдылық тек қана логикалық, себебі батарея пакетінің ішінде істен шығуы мүмкін нәрселер азаяды. Сонымен қатар, жасанды интеллектпен қамтамасыз етілген олардың ақылды сапа тексеру жүйелерін ұмытпау керек. Бұл жүйелер жиналған миллиондағы 5 ядродан аспайтын ақау деңгейін сақтайды – бұл көптеген электромобиль өндірушілер өздерінің зауыттарында алу үшін бәрін берер еді.

BYD автомобильдерінің батареяларындағы ұзақ қызмет ету мерзімі мен нақты жұмыс істеу көрсеткіштерін максималдандыру

LFP химиясымен 3 000-нан астам зарядтау циклы

BYD өзінің аккумуляторларында литий темір фосфаты (LFP) химиясын қолданып, толық зарядтау циклын 3 000-нан да аса ұзақ қылады. Бұл алмастыру қажет болғанша шамамен бір миллион километрден астам жүруге эквивалентті. Әдетте шамамен 2 000 циклдан кейін тозу белгілерін көрсететін ескі никель-марганец-кобальт (NMC) аккумуляторларымен салыстырыңыз. LFP неге қарап осылай жақсы? Мұндай аккумуляторлар жылуды жақсырақ ұстайды және зарядталу кезінде өздеріне азырақ жүктеме түсіреді. Нәтижесінде олар әр жыл сайын сыйымдылығының шамамен 2%-ын ғана жоғалтады, бұл ұзақ мерзімді өнімділікке назар аударғанда өте тамаша көрсеткіш.

Нақты жол жағдайларындағы аккумулятордың өнімділігі

Тестер бойынша BYD аккумуляторлары қалыпты ауа-райы жағдайында бес жылдан кейін өзінің бастапқы сыйымдылығының шамамен 92%-ын сақтайды, ал қатаң температура жағдайы бар аймақтарда ол сәл төмендеп, шамамен 88%-ға дейін түседі. Компанияның арнайы температураны реттеу технологиясы -30 градус Цельсий мен 60 градус Цельсий аралығында жұмысты тегіс жасауға мүмкіндік береді. Бұл тым суық болғанда литий пластиналарының пайда болуын немесе ыстық толқын кезінде электролиттің бұзылуын болдырмауға көмектеседі. Нақты пайдаланылатын энергия мөлшеріне келетін болсақ, осы аккумуляторлар жолдың қандай түрі болса да қажетті қашықтыққа шамамен біркелкі жұмыс істейді. Тіпті төбешіктер мен тауларға көтерілген кезде де, жазық жерлерде жүргендегідей күтілетін қашықтықтан тек шамамен 5% ғана жоғалады.

Тұрақты аккумулятор сапасы үшін ЖИ-оптимизацияланған өндіріс

Қазіргі заманғы нейрондық желі технологиясы 2300-ден астам әртүрлі факторды тексеріп, электрод жабындарының қалыңдығын микрон деңгейінде қалай пайдаланылғанындағы саңылауларды анықтайды. Бұл жасанды интеллект жүйесін енгізу 2022 жылдың басынан бері қате аккумуляторларды шамамен 40 пайызға дейін азайтты. Осы уақыт ішінде ол ұяшықтар арасындағы энергия тығыздығын көбірек тұрақтандырды және ауытқуды бір пайыздан аз деңгейге дейін төмендетті. Электролитті енгізу кезінде өздігінен түзету мүмкіндігі бар жаңа автоматтандырылған жүйелермен қосылғанда бұл өндірістік әдістер гальваникалық элементтерді дәстүрлі әдіспен жинауға қарағанда аккумулятордың жұмыс істеу мерзімін шамамен 20 пайызға ұзартады.

Ақылды аккумулятор дизайны арқылы жүріс қашықтығын және пайдалы әрекет коэффициентін ұзарту

BYD автокөліктерінің дизайнындағы ұяшыққа дейінгі пайдалы әрекет коэффициентінің жаңа жетістіктері

BYD-ның ұяшыққа дейінгі пакеттік конструкциясы керексіз қорап компоненттерін азайтады, бұл бұрын шығындалатын кеңістіктің шамамен 27% сақтайды және бүкіл құрылымды берік етеді. Бұл біртұтас орнатудың арқасында энергия тығыздығы литріне 360 Втсағ дейін арттырылды. Бұл дегеніміз, көлік ішіндегі дәстүрлі аккумулятор пакеттері үшін қажет болатын қосымша орынсыз, шамамен 20% қосымша аккумулятор қуатын алу мүмкіндігі. Таза компоновка электр тогы жүйе арқылы қозғалған кезде тоқтау нүктелерін азайтуға да көмектеседі. Кедергінің азаюы тез зарядтау кезінде жүктің төмендеуіне әкеледі, бұл автокөліктердің трассадағы демалыс алаңдарында тез зарядталуы үшін өте маңызды.

Династия сериясының модельдерінде 600 км-ге дейінгі қашықтықты жеткізу

Нақты жолдарда жүргізілген сынақтар BYD Seal седанының сыртқы температура шамамен 25 градус болғанда шамамен 610 километр жүре алатынын көрсетті. Бақыланатын зертханалық жағдайлар мен нақты автобандағы жүру арасында әдетте 5 пайыз айырмашылық болады. Электролиттің тым қою немесе сұйық болып кетпеуі үшін машина қапталған батарея дайындау жүйелеріне ие. Бұл минус 15 градус Цельсийге дейінгі суықта да қалыпты қуат қорының шамамен 78 пайызын сақтауға мүмкіндік береді, яғни қуат қорының көп бөлігі сақталады. Тәуелсіз зерттеушілер де осы мәселеге зерттеу жүргізді және олардың нәтижелері BYD компаниясының мәлімдемелерін растады. Машиналардың үнемі тоқтап-тоқтап жүретін қалалық трафикте 50 мың километр жүргеннен кейін батареяның жалпы сыйымдылығынан 2 пайыздан кем жоғалтатыны анықталды.

Жеңіл конструкцияның Құрылымдық Бүтіндігімен Тепе-теңдігі

BYD аккумуляторлары дәстүрлі болат рамалармен салыстырғанда жалпы салмақты шамамен 19 килограммға азайтатын 7 қатарлы алюминий қорытпасының ұя торынан тұрады. Олардың өзіндік әзірлеуі болып табылатын көміртек талшықтарымен күшейтілген бөлгіштері де елеулі: олар иондардың электр өткізгіштігін бұзбай-ақ 18 МПа жанама қысымға шыдайды. Материалдар тұрғысынан алғанда, бұл маңызды жетістік болып табылады. Нәтижесінде әр киловатт-сағат үшін шамамен 13 пайызға жеңілдетілді, бірақ соққыға төзімділік талаптары 70 км/сағ жылдамдықпен соқтығысқан кезде қатаң ECE R100 қауіпсіздік талаптарын қанағаттандырады. Электр көліктерін орын алмай, әрі жеңіл, әрі қауіпсіз ету үшін өндірушілерге осындай инновациялар қажет.

BYD көліктері үшін суық ауданда жұмыс істеу және толықтау инновациялары

Суық климат жағдайында сенімді аккумулятор жұмысы үшін жылу реттеу

BYD-ның жылу реттеу жүйесі литий-ионды аккумуляторлар суық ауа-райына ұшыраған кезде аккумулятордың қуат сыйымдылығының төмендеуі деген жалпы мәселені шешеді. Көбінесе электр қозғалтқышты көліктер суықта жүру қашықтығы шамамен 40% төмендейді, бірақ BYD батарея пакетінің ішіндегі жылудың таралуын жақсырақ бақылау үшін өзіне ерекше фазалық өзгеріс материалдарын (PCM) енгізді. Тәуелсіз зерттеулер осындай материалдардың шынымен аса қатаң қысқы жағдайларда тіпті температураның ең жоғары тербелісін 17,7 градус Цельсийге дейін азайтатынын көрсетті, бұл көліктің минус 20 градус Цельсий сияқты температурада да тегіс жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Бұл технологияның ерекшелігі — батарея электролитінің қатып қалуын болдырмау, өйткені бұл жасушаларға зақым келтіреді, сонымен қатар көлікті жүргізуден бұрын батареяны жылыту үшін қажет болатын қосымша энергияның көлемін де азайтады.

Тез зарядтау және минималды қорғасыздану

Автокөлік жасаушының суық ауадағы тез зарядтау жаңашылықтарына -10°C температурада 6C тез зарядтау жылдамдығын сақтайтын, литий пластиналарының пайда болуын немесе сыйымдылықтың төмендеуінсіз дәстүрлі жүйелердің жылдамдығынан екі есе тез болатын электродтық құрылымдар кіреді. Зерттеулер бұл тәсіл 3D-құрылымды анодтар мен жасанды қатты электролиттік интерфейстер арқасында 3000 циклдан кейін 95% зарядтау сыйымдылығын сақтайтынын көрсетеді.

Қыстағы қозғалыс қашықтығын сақтау үшін рекуперативті қыздыру жүйелері

Нейрондық желімен басқарылатын жүйе моторлар мен қуат электроникасынан шығатын жылу энергиясын қайта ұстап, салонды қыздыру үшін қажетті энергияны 32% азайтады. Тұрақтау кезінде іске қосылатын өзін-өзі қыздыратын аккумулятор модульдерімен бірге қолданылғанда бұл нақты қысқы жағдайлардағы қозғалыс қашықтығын жақсы ауа райы кезіндегі көрсеткіштерден 12% аспайтындай етіп ұзартады.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Nеліктен BYD сыртқы аккумулятор жеткізушілерін пайдалануды тоқтатты?

BYD 2018 жылы сыртқы жеткізушілерден ішкі аккумулятор дамытуға көшті, бұл олардың әртүрлі автомобиль модельдері үшін литий темір фосфатты (LFP) аккумулятор химиясын тиімдестіруге мүмкіндік берді. Бұл шара сыртқы аккумуляторлармен салыстырғанда зарядтау уақытын қысқартып, энергия тығыздығын арттырды.

BYD аккумулятор қауіпсіздігін қалай қамтамасыз етеді?

BYD Қыл Сақинасы аккумуляторына шаншылу сынақтары сияқты қатаң стресстік сынақтар жүргізеді, оның қауіпсіздігін көрсету үшін. Қыл Сақинасы аккумуляторының литий темір фосфат химиясы экстремалды жағдайларда да өрт қаупін болдырмау үшін жоғары жылу тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

BYD-ның вертикальдық жеткізу тізбегі интеграциясының артықшылығы неде?

BYD-ның вертикальдық жеткізу тізбегі интеграциясы әрбір автомобильге шығындарды үнемдеумен қатар, кешеуілдемелер мен ақауларды азайтады және сапа бақылауын жақсарту үшін автомобиль жасаудың жуық 90% процесін бақылауға мүмкіндік береді.

BYD-ның Қыл Сақинасы аккумуляторы кобальт немесе никель қажет пе?

Жоқ, Blade батареясы кобальт пен никельдің болуын қажет етпейтін, тұрақты өндіріс тәжірибелеріне сәйкес келетін литий темір фосфат химиясына негізделген.