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新興エネルギー大手CATLとBYDの対決

近年、2つの新興エネルギー大手であるCATLとBYDの対決は、エネルギー貯蔵と動力電池という2つの戦場に及んでいる。

5月24日、SNEC第16回（2023年）國際太陽光発電CATLはスマートエネルギー（上海）會議?展示會において、世界初の「ゼロ補助電源」太陽光発電エネルギー貯蔵融合ソリューションを発表しました。同日、BYDはブレードバッテリーを統(tǒng)合したキューブエネルギー貯蔵システム製品を正式に発売した。

CATLによると、3年間の開発を経て、CATLの「ゼロ補助電源」太陽光発電?蓄電融合ソリューションは、自社開発の太陽光発電?蓄電インバーターと高溫バッテリーセル技術(shù)および高度な自己発熱技術(shù)を組み合わせることで、従來のエネルギー貯蔵ソリューションの冷卻システムとその補助電源への依存から脫卻した。太陽光発電と蓄電をリアルタイムに連攜し、ミリ秒レベルの電力制御応答を?qū)g現(xiàn)するとともに、10%により充放電効率を向上します。

太陽光発電は新たな電力の主な供給源の一つですが、その安定性は依然として気象條件によって制約を受けます。さらに、システムアーキテクチャの制約や補助電力消費などの要因により、従來の太陽光発電ストレージシステムは、動作効率が低い、操作とメンテナンスが複雑であるなどの問題に直面しています。

具體的には、CATLが発表したソリューションは「太陽光発電モジュール太陽光発電システムは、太陽光発電モジュール、エネルギー貯蔵キャビネット、太陽光発電貯蔵インバータの 3 つのモジュールで構(gòu)成されています。太陽光発電モジュールが太陽光を受けてそれを電気エネルギーに変換する一方で、エネルギー貯蔵キャビネットはリアルタイムのニーズに応じて電気エネルギーの貯蔵または放出に參加することができます。太陽光発電貯蔵インバータは、太陽光発電モジュールとエネルギー貯蔵キャビネットの直流電力を交流電力に変換し、電力網(wǎng)に送信できます。 3 つのモジュールは効率的に連攜し、電力網(wǎng)のアクティブサポート、電力変動抑制、ピーク制御の機能を?qū)g現(xiàn)します。

このソリューションの最大の特徴は、「補助電源ゼロ」です。このソリューションに使用されているエネルギー貯蔵キャビネットには、業(yè)界初の長壽命高溫バッテリーセルが搭載されており、システムのサイクル壽命は15,000回に達(dá)すると報告されています。耐高溫グラファイト負(fù)極材料と特殊な電解質(zhì)のおかげで、エネルギー貯蔵セルは、冷卻システムや外部補助電源を必要とせずに、35°Cを超える條件下でも良好な減衰特性を維持できるため、システムの動作性能と効率が最適化され、メンテナンスフリーの動作が実現(xiàn)します。

同時に、従來の外部加熱方式とは異なり、バッテリーセルは高度な自己発熱技術(shù)によって均一な加熱を?qū)g現(xiàn)し、熱伝達(dá)損失を排除し、太陽光発電ストレージシステムの全體的な効率と安定性をさらに向上させます。

バッテリーセル技術(shù)の革新により、太陽光発電ストレージシステムは冷卻システムと補助電源への依存から解放されました。

それだけでなく、CATLのゼロ補助電源太陽光発電?蓄電融合システムでは、各ストリング太陽光発電?蓄電インバータに獨立したローカルエネルギー管理システム（ローカルEMS）が搭載されており、上位管理システムとのリアルタイム通信を?qū)g現(xiàn)できるため、エネルギー貯蔵の運用がよりインテリジェントになります。各太陽光発電蓄電インバータには、太陽光発電パネルを制御するための蓄電池が搭載されています。自己完結(jié)型のシステムで、自らの「損益」に責(zé)任を持ち、太陽光発電と蓄電池の連攜運転を?qū)g現(xiàn)します。

さらに、このシステムは、光の強度と動作シナリオをリアルタイムで分析し、さまざまな環(huán)境での太陽光発電とエネルギー貯蔵のエネルギー配分のニーズを特定し、変化する気象條件下で最大効率に適応し、ミリ秒レベルの応答を?qū)g現(xiàn)し、出力電力の偏差を「ゼロ」にすることもできます。

BYDキューブエネルギー貯蔵システムにブレードバッテリーが正式に搭載される

昨年9月、杭州で開催された第12回中國國際エネルギー貯蔵會議で、BYDのエネルギー貯蔵部門の擔(dān)當(dāng)者は、同社のブレードバッテリーをベースにした新型キューブエネルギー貯蔵システム製品が2023年に國內(nèi)外で同時に発売されると述べた。

BYDが5月24日に発表したところによると、最新のBYDキューブエネルギー貯蔵システム製品には、「針穿刺テスト」に合格したブレードバッテリーが搭載されており、CTS（セル?トゥ?システム?インテグレーション）テクノロジーが採用されている。「モジュールやPACKを必要とせず、システムに直接統(tǒng)合することで、部品數(shù)を約36%削減し、スペース利用率を約98%向上させ、構(gòu)造強度を約30%向上させることができます?！雇瑫rに、柔軟に組み合わせることができ、産業(yè)および商業(yè)エネルギー貯蔵や発電所レベルのエネルギー貯蔵などの応用シナリオに適しています。

BYDのグリッドスケールCubeエネルギー貯蔵システムは2020年にリリースされました。このエネルギー貯蔵システムでは、BYDは動力電池のCTP（モジュールレスバッテリーパック）設(shè)計コンセプトを適用し、バッテリーモジュールレベルを排除することで體積の最適化をもたらしました。 2020年の発売以來、Cubeエネルギー貯蔵システムの全世界における累計設(shè)置容量は3GWhを超えています。

周知のとおり、ブレードバッテリーはBYDの電気自動車向け切り札製品であり、これも2020年に発売された。いわゆるブレードバッテリーとは、刃のように細(xì)長く平らなリチウムイオン電池セル（標(biāo)準(zhǔn)的なサイズは13.5mm×90mm×960mmなど）のことを指す。內(nèi)部ではスタッキングプロセスを採用し、セルをバッテリーパックの底部に直接統(tǒng)合することで、モジュール構(gòu)造を排除しています。ブレードバッテリーのバッテリーセルは、リン酸鉄リチウム技術(shù)ルートを採用しています。當(dāng)時主流だった三元リチウム電池ルートと比較すると、リン酸鉄リチウムブレードはコスト面でより多くの利點があります。

バッテリーの安全性の面では、ブレードバッテリーの設(shè)計により、バッテリーの発熱が少なくなり、短絡(luò)時に熱をより速く放散できるようになります。 BYDエネルギー貯蔵擔(dān)當(dāng)の関係者は、新エネルギー車のブレードバッテリーの優(yōu)れた性能を基に、新エネルギー貯蔵システム製品の性能と安全性が大幅に向上すると述べた。

深セン富迪電池有限公司上海開発センター所長の周貴樹氏によると、ブレードバッテリーはBYD漢EV、ドルフィン、秦、唐、宋など各ブランドのさまざまなモデルに広く採用されているという。

二つの新興エネルギー大手間の拡大し続ける戦場

國內(nèi)の新エネルギー産業(yè)の二大巨頭であるCATLとBYDの競爭が最近あらゆる面で反映されていることは特筆に値する。

このほど、ドイツ?テスラのベルリン?スーパーファクトリーで生産され、BYDブレードバッテリーを搭載したモデルY後輪駆動基本バージョン（モデルY RWD）が正式に納車された。テスラのベルリン?ギガファクトリーが中國ブランドのバッテリーを使用するのは今回が初めてであり、歐州でテスラが生産するリン酸鉄リチウムバッテリーを採用した初の電気自動車でもある。これまで、テスラモデル Y の基本バージョンでは、CATL のリン酸鉄リチウム角型シェルバッテリーが使用されていました。

モデルYの基本バージョンには、同様の容量を持つCATLとBYDの2つのバッテリーパックが搭載されています。中國工業(yè)情報化部が以前に発表したデータによると、CATLが製造するモデルYの基本バージョンは、バッテリーパックの容量が60kWhで、航続距離は545キロメートルである。ドイツのウェブサイトteslamag.deが発表したデータによると、ベルリン?スーパーファクトリーで生産されたBYDブレードバッテリーパックの容量は55kWh、航続距離は440キロメートルである。

しかし、記録されたバッテリーの充電電力と SOC データを見ると、2 つのバージョンのバッテリーの充電性能に違いがあることが分かりました。記録によると、BYDのブレードバッテリーは、CATLのバッテリーパックよりも長時間、最大172キロワットの充電電力を維持でき、そのリアエンド電力もCATLのバッテリーより高く、充電時間は15分で11%-71%です。

參考までに、CATLのリン酸鉄リチウム電池を搭載したモデルYは、初期の充電段階では同様の性能を発揮しますが、その後は急速に出力が低下し、50%で110kW程度しか維持できません。 BYDブレードバッテリーは50%まで172kW前後のパワーを維持でき、90%に近づくと再びCATLバージョンに近づきますが、クロスオーバーはありません。

しかし、業(yè)界関係者は、最初の試作品が納品されたばかりであることを考慮すると、バッテリーの耐久性が証明されるまでには長い時間がかかるだろうと指摘している。

以前のデータによると、2022年にテスラ中國に供給されるバッテリー80%はCATL製だった。 CATL以外に競合相手としてBYDを探すのはなぜですか?ザ?ペーパーに語った業(yè)界関係者によると、テスラにとって生産能力の拡大とコスト削減が最優(yōu)先事項だという。

一方、テスラはBYDのリン酸鉄リチウムブレード電池の大規(guī)模供給能力に魅力を感じています。國內(nèi)の電池メーカーの中で、CATLの生産能力の一部は三元系リチウム電池に分散しており、リン酸鉄リチウム電池の生産能力は比較的限られている。テスラはサプライヤーを増やすことでリスクを分散する必要がある。一方、BYDのブレードバッテリーには価格交渉上の利點がある。ブレードバッテリーが牽制と均衡を保つため、CATLのバッテリーは今後安易に価格を上げることはないだろう。

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