O problema do "envelhecimento" está, na verdade, em todo lugar. Agora é a vez do setor de baterias.
"Um grande número de baterias de veículos de nova energia terão suas garantias expiradas nos próximos oito anos, e é urgente resolver o problema de vida útil das baterias." Recentemente, Li Bin, presidente e CEO da NIO, alertou diversas vezes que, se esse problema não for resolvido adequadamente, custos enormes serão gastos para resolver problemas subsequentes.
Este ano é especial para o mercado de baterias elétricas. Em 2016, meu país implementou uma política de garantia de 8 anos ou 120.000 quilômetros para baterias de veículos de energia nova. Atualmente, as baterias de veículos de energia nova adquiridas no primeiro ano da apólice estão se aproximando ou chegando ao fim do período de garantia. Dados mostram que, nos próximos oito anos, um total de mais de 19 milhões de veículos de energia nova entrarão gradualmente no ciclo de substituição de baterias.
Para as montadoras que querem atuar no ramo de baterias, esse é um mercado imperdível.
Em 1995, o primeiro veículo de nova energia do meu país saiu da linha de montagem — um ônibus totalmente elétrico chamado "Yuanwang". Nos últimos 20 anos, a indústria de veículos de nova energia do meu país se desenvolveu lentamente.
Como o ruído é muito baixo e se trata principalmente de veículos em operação, os usuários ainda não puderam usufruir dos padrões nacionais unificados de garantia para o "coração" dos veículos de nova energia: a bateria. Algumas províncias, cidades ou montadoras também formularam padrões de garantia para baterias de energia, a maioria dos quais oferece uma garantia de 5 anos ou 100.000 quilômetros, mas a força vinculativa não é forte.
Somente em 2015, as vendas anuais de veículos de nova energia no meu país começaram a ultrapassar a marca de 300.000, tornando-se uma nova força que não pode ser ignorada. Além disso, o Estado oferece políticas de "dinheiro real", como subsídios para novas energias e isenção de impostos sobre a compra de veículos, para promover o desenvolvimento de novas energias, e as montadoras e a sociedade também estão trabalhando juntas.
Em 2016, foi criada a política nacional unificada de garantia de baterias. O período de garantia de 8 anos ou 120.000 quilômetros é muito maior do que os 3 anos ou 60.000 quilômetros do motor. Em resposta à política e considerando a expansão das vendas de veículos com novas energias, algumas montadoras estenderam o período de garantia para 240.000 quilômetros ou até mesmo para a garantia vitalícia. Isso equivale a dar aos consumidores que desejam comprar veículos com novas energias uma "garantia".
Desde então, o mercado de novas energias do meu país entrou em uma fase de crescimento de velocidade dupla, com vendas ultrapassando um milhão de veículos pela primeira vez em 2018. No ano passado, o número acumulado de veículos de novas energias com garantia de oito anos atingiu 19,5 milhões, um aumento de 60 vezes em relação a sete anos atrás.
Da mesma forma, de 2025 a 2032, o número de veículos elétricos novos com garantia de bateria vencida também aumentará ano a ano, dos 320.000 iniciais para 7,33 milhões. Li Bin destacou que, a partir do próximo ano, os usuários enfrentarão problemas como baterias fora da garantia, "as baterias dos veículos têm vidas úteis diferentes" e altos custos de substituição de baterias.
Esse fenômeno será mais evidente nos primeiros lotes de veículos de nova energia. Naquela época, a tecnologia de baterias, os processos de fabricação e os serviços pós-venda não eram suficientemente desenvolvidos, resultando em baixa estabilidade do produto. Por volta de 2017, notícias de incêndios em baterias de energia surgiram uma após a outra. O tema da segurança das baterias se tornou um tema quente no setor e também afetou a confiança dos consumidores na compra de veículos de nova energia.
Atualmente, acredita-se na indústria que a vida útil de uma bateria gira em torno de 3 a 5 anos, e a vida útil de um carro geralmente ultrapassa 5 anos. A bateria é o componente mais caro de um veículo de nova energia, geralmente representando cerca de 30% do custo total do veículo.
A NIO fornece um conjunto de informações sobre custos para baterias de reposição pós-venda para alguns veículos de nova energia. Por exemplo, a capacidade da bateria de um modelo totalmente elétrico, codinome "A", é de 96,1 kWh, e o custo de substituição da bateria chega a 233.000 yuans. Para dois modelos de autonomia estendida com capacidade de bateria de cerca de 40 kWh, o custo de substituição da bateria é superior a 80.000 yuans. Mesmo para modelos híbridos com capacidade elétrica de até 30 kWh, o custo de substituição da bateria se aproxima de 60.000 yuans.
"Alguns modelos de fabricantes amigos rodaram 1 milhão de quilômetros, mas três baterias foram danificadas", disse Li Bin. O custo da substituição de três baterias excedeu o preço do próprio carro.
Se o custo de substituição de uma bateria for convertido para 60.000 yuans, os 19,5 milhões de veículos de nova energia cuja garantia da bateria expirará em oito anos criarão um novo mercado de trilhões de dólares. De mineradoras de lítio a empresas de baterias de energia intermediárias, passando por empresas de veículos intermediárias e secundárias e concessionárias de pós-venda, todos se beneficiarão disso.
Se as empresas quiserem ficar com uma fatia maior do bolo, elas terão que competir para ver quem consegue desenvolver uma nova bateria que possa capturar melhor os "corações" dos consumidores.
Nos próximos oito anos, quase 20 milhões de baterias de veículos entrarão no ciclo de substituição. Fabricantes de baterias e montadoras querem aproveitar esse "negócio".
Assim como a abordagem diversificada para o desenvolvimento de novas energias, muitas empresas também declararam que a tecnologia de baterias também adota layouts multilinhas, como fosfato de ferro-lítio, lítio ternário, fosfato de ferro-lítio-manganês, estado semissólido e totalmente sólido. Atualmente, as baterias de fosfato de ferro-lítio e lítio ternário são as principais, respondendo por quase 99% da produção total.
Atualmente, o padrão nacional de atenuação da bateria da indústria não pode exceder 20% durante o período de garantia e exige que a atenuação da capacidade não exceda 80% após 1.000 ciclos completos de carga e descarga.
No entanto, no uso real, é difícil atender a esse requisito devido aos efeitos de carga e descarga em baixas e altas temperaturas. Dados mostram que, atualmente, a maioria das baterias apresenta apenas 70% de integridade durante o período de garantia. Quando a integridade da bateria cai abaixo de 70%, seu desempenho cai significativamente, a experiência do usuário é bastante afetada e surgem problemas de segurança.
Segundo Weilai, a redução na vida útil da bateria está principalmente relacionada aos hábitos de uso dos proprietários de automóveis e aos métodos de "armazenamento no carro", dos quais o "armazenamento no carro" representa 85%. Alguns profissionais apontaram que muitos novos usuários de energia hoje estão acostumados a usar o carregamento rápido para repor energia, mas o uso frequente de carregamento rápido acelera o envelhecimento da bateria e reduz sua vida útil.
Li Bin acredita que 2024 é um momento crucial. "É necessário formular um plano de vida útil da bateria mais eficiente para os usuários, para toda a indústria e até mesmo para toda a sociedade."
No que diz respeito ao desenvolvimento atual da tecnologia de baterias, o layout de baterias de longa duração é mais adequado ao mercado. A chamada bateria de longa duração, também conhecida como "bateria sem atenuação", baseia-se em baterias líquidas existentes (principalmente baterias ternárias de lítio e baterias de carbonato de lítio), com melhorias de nanoprocesso nos materiais dos eletrodos positivos e negativos para retardar a degradação da bateria. Ou seja, o material do eletrodo positivo é adicionado com um "agente de reposição de lítio" e o material do eletrodo negativo é dopado com silício.
O termo da indústria é "dopagem de silício e reposição de lítio". Alguns analistas afirmam que, durante o processo de carregamento de nova energia, especialmente se o carregamento rápido for usado com frequência, ocorrerá "absorção de lítio", ou seja, perda de lítio. A suplementação de lítio pode prolongar a vida útil da bateria, enquanto a dopagem de silício pode reduzir o tempo de carregamento rápido da bateria.
De fato, empresas relevantes estão trabalhando arduamente para melhorar a vida útil das baterias. Em 14 de março, a NIO divulgou sua estratégia para baterias de longa duração. Na reunião, a NIO apresentou que o sistema de bateria de ultra-alta densidade energética de 150 kWh desenvolvido pela empresa possui uma densidade energética superior a 50%, mantendo o mesmo volume. No ano passado, o Weilai ET7 foi equipado com uma bateria de 150 graus para testes reais, e a vida útil da bateria CLTC ultrapassou 1.000 quilômetros.
Além disso, a NIO também desenvolveu um sistema de bateria de difusão de calor com células CTP de 100 kWh e um sistema de bateria híbrida ternária de ferro-lítio de 75 kWh. A grande célula de bateria cilíndrica desenvolvida, com uma resistência interna máxima de 1,6 miliohms, tem capacidade de carga de 5C e pode durar até 255 km com uma carga de 5 minutos.
A NIO afirmou que, com base no longo ciclo de substituição da bateria, a vida útil da bateria ainda pode manter 80% de integridade após 12 anos, o que é superior à média do setor, que é de 70% de integridade em 8 anos. Agora, a NIO está se unindo à CATL para desenvolver em conjunto baterias de longa duração, com o objetivo de atingir um nível de integridade de pelo menos 85% ao final da vida útil da bateria, em 15 anos.
Antes disso, a CATL anunciou em 2020 o desenvolvimento de uma "bateria de atenuação zero" que pode atingir atenuação zero em 1.500 ciclos. Segundo pessoas familiarizadas com o assunto, a bateria tem sido usada em projetos de armazenamento de energia da CATL, mas ainda não há notícias sobre veículos de passageiros movidos a novas energias.
Durante esse período, a CATL e a Zhiji Automobile construíram em conjunto baterias de energia usando tecnologia "suplementada com lítio e dopada com silício", dizendo que elas podem atingir atenuação zero e "nunca combustão espontânea" por 200.000 quilômetros, e a densidade máxima de energia do núcleo da bateria pode atingir 300 Wh/kg.
A popularização e a promoção de baterias de longa duração têm certo significado para empresas automobilísticas, novos usuários de energia e até mesmo para toda a indústria.
Em primeiro lugar, para montadoras e fabricantes de baterias, isso aumenta a vantagem competitiva na disputa para definir o padrão das baterias. Quem conseguir desenvolver ou aplicar baterias de longa duração primeiro terá mais voz e conquistará mais mercados. Especialmente as empresas interessadas no mercado de substituição de baterias estão ainda mais ávidas.
Como todos sabemos, meu país ainda não desenvolveu um padrão modular unificado para baterias. Atualmente, a tecnologia de substituição de baterias é o campo de testes pioneiro para a padronização de baterias de energia. Xin Guobin, vice-ministro do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, deixou claro em junho do ano passado que estudaria e compilaria um sistema padrão para a tecnologia de troca de baterias e promoveria a unificação do tamanho, da interface de troca de baterias, dos protocolos de comunicação e de outros padrões. Isso não apenas promove a intercambiabilidade e a versatilidade das baterias, mas também ajuda a reduzir os custos de produção e a melhorar a eficiência da produção.
Empresas que aspiram a se tornar referência no mercado de substituição de baterias estão acelerando seus esforços. Tomando a NIO como exemplo, com base na operação e programação de big data de baterias, a NIO estendeu o ciclo de vida e o valor das baterias no sistema existente. Isso abre espaço para ajustes de preço nos serviços de aluguel de baterias BaaS. No novo serviço de aluguel de baterias BaaS, o preço do aluguel de baterias padrão foi reduzido de 980 yuans para 728 yuans por mês, e o preço do pacote de baterias de longa duração foi ajustado de 1.680 yuans para 1.128 yuans por mês.
Algumas pessoas acreditam que a construção de cooperação de troca de poder entre pares está alinhada com a orientação política.
A NIO é líder na área de troca de baterias. No ano passado, Weilai aderiu ao padrão nacional de substituição de baterias "escolha uma entre quatro". Atualmente, a NIO construiu e opera mais de 2.300 estações de troca de baterias no mercado global e atraiu Changan, Geely, JAC, Chery e outras montadoras para sua rede de troca de baterias. Segundo relatos, a estação de troca de baterias da NIO realiza em média 70.000 trocas de baterias por dia e, até março deste ano, já havia realizado 40 milhões de trocas de baterias para os usuários.
O lançamento de baterias de longa duração da NIO o mais breve possível pode ajudar a consolidar sua posição no mercado de troca de baterias, além de aumentar sua importância como referência em trocas de baterias. Ao mesmo tempo, a popularidade das baterias de longa duração ajudará as marcas a aumentar seus preços. Uma fonte próxima afirmou: "Baterias de longa duração são atualmente usadas principalmente em produtos de alta qualidade".
Para os consumidores, se baterias de longa duração forem produzidas em massa e instaladas em carros, eles geralmente não precisarão pagar pela substituição da bateria durante o período de garantia, obtendo assim "a mesma vida útil do carro e da bateria". Isso também pode ser considerado uma redução indireta nos custos de substituição da bateria.
Embora o manual de garantia de veículos de energia nova enfatize que a bateria pode ser substituída gratuitamente durante o período de garantia, uma pessoa familiarizada com o assunto afirmou que a substituição gratuita da bateria está sujeita a certas condições. "Em situações reais, a substituição gratuita raramente é oferecida, e a substituição será recusada por vários motivos." Por exemplo, uma determinada marca lista coberturas fora da garantia, uma das quais é "uso do veículo". Durante o processo, a quantidade de descarga da bateria é 80% maior do que sua capacidade nominal.
Desse ponto de vista, baterias de longa duração são hoje um negócio promissor. Mas ainda não se sabe quando serão popularizadas em larga escala. Afinal, todos podem falar sobre a teoria da tecnologia de reposição de lítio dopada com silício, mas ela ainda precisa de verificação de processo e testes a bordo antes da aplicação comercial. "O ciclo de desenvolvimento de uma tecnologia de bateria de primeira geração levará pelo menos dois anos", disse uma fonte do setor.
Horário da publicação: 13/04/2024