Le problème du « vieillissement » est en réalité partout. C'est maintenant au tour du secteur des batteries.
"Un grand nombre de batteries de véhicules à énergie nouvelle verront leur garantie expirer au cours des huit prochaines années, et il est urgent de résoudre le problème de la durée de vie des batteries." Récemment, Li Bin, président-directeur général de NIO, a averti à plusieurs reprises que si ce problème ne pouvait pas être traité correctement, des coûts énormes seraient dépensés à l'avenir pour résoudre les problèmes ultérieurs.
Pour le marché des batteries de puissance, cette année est une année particulière. En 2016, mon pays a mis en œuvre une politique de garantie de 8 ans ou 120 000 kilomètres pour les batteries de véhicules à énergie nouvelle. De nos jours, les batteries des véhicules à énergies nouvelles achetées au cours de la première année du contrat approchent ou atteignent la fin de la période de garantie. Les données montrent qu'au cours des huit prochaines années, un total de plus de 19 millions de véhicules à énergie nouvelle entreront progressivement dans le cycle de remplacement des batteries.
Pour les constructeurs automobiles qui souhaitent se lancer dans le secteur des batteries, il s’agit d’un marché à ne pas manquer.
En 1995, le premier véhicule chinois à énergie nouvelle est sorti des chaînes de montage : un bus purement électrique nommé « Yuanwang ». Depuis lors, au cours des 20 dernières années, l'industrie chinoise des véhicules à énergie nouvelle s'est développée lentement.
Parce que le bruit est trop faible et qu'ils conduisent principalement des véhicules, les utilisateurs n'ont pas encore pu bénéficier des normes de garantie nationales unifiées pour le « cœur » des véhicules à énergies nouvelles : la batterie. Certaines provinces, villes ou constructeurs automobiles ont également formulé des normes de garantie pour les batteries électriques, dont la plupart offrent une garantie de 5 ans ou 100 000 kilomètres, mais la force contraignante n'est pas forte.
Ce n'est qu'en 2015 que les ventes annuelles de véhicules à énergies nouvelles en Chine ont commencé à dépasser la barre des 300 000, devenant ainsi une nouvelle force incontournable. En outre, l'État propose des politiques « d'argent réel » telles que des subventions aux nouvelles énergies et une exonération de la taxe d'achat pour promouvoir le développement des nouvelles énergies, et les constructeurs automobiles et la société travaillent également ensemble.
En 2016, la politique nationale unifiée de garantie des batteries de puissance a vu le jour. La période de garantie de 8 ans ou 120 000 kilomètres est bien plus longue que les 3 ans ou 60 000 kilomètres du moteur. En réponse à cette politique et en vue de développer les ventes de nouvelles énergies, certains constructeurs automobiles ont étendu la période de garantie à 240 000 kilomètres, voire à une garantie à vie. Cela équivaut à « rassurer » les consommateurs qui souhaitent acheter des véhicules à énergies nouvelles.
Depuis lors, le marché chinois des énergies nouvelles est entré dans une phase de croissance à double vitesse, avec des ventes dépassant le million de véhicules pour la première fois en 2018. Depuis l'année dernière, le nombre cumulé de véhicules utilisant de nouvelles énergies avec une garantie de huit ans a atteint 19,5 millions, soit une multiplication par 60 par rapport à il y a sept ans.
En conséquence, de 2025 à 2032, le nombre de véhicules à énergie nouvelle dont la garantie de batterie est expirée augmentera également d'année en année, passant des 320 000 initiaux à 7,33 millions. Li Bin a souligné qu'à partir de l'année prochaine, les utilisateurs seront confrontés à des problèmes tels que des batteries d'alimentation hors garantie, « les batteries des véhicules ont des durées de vie différentes » et des coûts de remplacement de batteries élevés.
Ce phénomène sera plus évident dans les premiers lots de véhicules à énergies nouvelles. À cette époque, la technologie des batteries, les processus de fabrication et les services après-vente n’étaient pas suffisamment matures, ce qui entraînait une mauvaise stabilité des produits. Vers 2017, des nouvelles d'incendies de batteries électriques se sont succédées. Le sujet de la sécurité des batteries est devenu un sujet brûlant dans l'industrie et a également affecté la confiance des consommateurs dans l'achat de véhicules à énergies nouvelles.
À l'heure actuelle, on estime généralement dans l'industrie que la durée de vie d'une batterie est généralement d'environ 3 à 5 ans et que la durée de vie d'une voiture dépasse généralement 5 ans. La batterie est le composant le plus cher d’un véhicule à énergie nouvelle, représentant généralement environ 30 % du coût total du véhicule.
NIO fournit un ensemble d'informations sur les coûts des batteries de remplacement après-vente pour certains véhicules à énergie nouvelle. Par exemple, la capacité de la batterie d'un modèle purement électrique nommé « A » est de 96,1 kWh et le coût de remplacement de la batterie peut atteindre 233 000 yuans. Pour deux modèles à autonomie étendue avec une capacité de batterie d'environ 40 kWh, le coût de remplacement de la batterie est supérieur à 80 000 yuans. Même pour les modèles hybrides dont la capacité électrique ne dépasse pas 30 kWh, le coût de remplacement de la batterie avoisine les 60 000 yuans.
"Certains modèles de fabricants amis ont parcouru 1 million de kilomètres, mais trois batteries ont été endommagées", a déclaré Li Bin. Le coût du remplacement de trois batteries a dépassé le prix de la voiture elle-même.
Si le coût de remplacement d'une batterie est converti en 60 000 yuans, alors les 19,5 millions de véhicules à énergie nouvelle dont la garantie de la batterie expirera dans huit ans créeront un nouveau marché de plusieurs milliards de dollars. Des sociétés minières de lithium en amont aux sociétés de batteries électriques du secteur intermédiaire, en passant par les entreprises automobiles et les concessionnaires après-vente du secteur intermédiaire et en aval, tous en bénéficieront.
Si les entreprises veulent obtenir une plus grande part du gâteau, elles doivent rivaliser pour voir qui peut développer une nouvelle batterie capable de mieux conquérir le « cœur » des consommateurs.
Au cours des huit prochaines années, près de 20 millions de batteries de véhicules entreront dans le cycle de remplacement. Les fabricants de batteries et les constructeurs automobiles veulent tous s’emparer de ce « business ».
Tout comme l'approche diversifiée du développement des nouvelles énergies, de nombreuses entreprises ont également déclaré que la technologie des batteries adopte également des configurations multilignes telles que le lithium fer phosphate, le lithium ternaire, le lithium fer manganèse phosphate, l'état semi-solide et l'état entièrement solide. À ce stade, les batteries au lithium fer phosphate et au lithium ternaire sont les principales, représentant près de 99 % de la production totale.
Actuellement, la norme nationale de l'industrie en matière d'atténuation de la batterie ne peut pas dépasser 20 % pendant la période de garantie et exige que l'atténuation de la capacité ne dépasse pas 80 % après 1 000 cycles complets de charge et de décharge.
Cependant, en utilisation réelle, il est difficile de répondre à cette exigence en raison des effets de charge et de décharge à basse et à haute température. Les données montrent qu'actuellement, la plupart des batteries n'ont qu'un état de santé de 70 % pendant la période de garantie. Une fois que l’état de la batterie descend en dessous de 70 %, ses performances chuteront considérablement, l’expérience utilisateur en sera grandement affectée et des problèmes de sécurité surgiront.
Selon Weilai, la baisse de la durée de vie de la batterie est principalement liée aux habitudes d'utilisation des propriétaires de voitures et aux méthodes de « stockage automobile », dont le « stockage automobile » représente 85 %. Certains praticiens ont souligné que de nombreux nouveaux utilisateurs d'énergie sont aujourd'hui habitués à utiliser la charge rapide pour reconstituer leur énergie, mais que l'utilisation fréquente de la charge rapide accélérera le vieillissement de la batterie et réduira sa durée de vie.
Li Bin estime que 2024 est une date très importante. "Il est nécessaire de formuler un meilleur plan de durée de vie des batteries pour les utilisateurs, l'ensemble de l'industrie et même l'ensemble de la société."
En ce qui concerne le développement actuel de la technologie des batteries, la configuration des batteries longue durée est plus adaptée au marché. La batterie dite longue durée, également connue sous le nom de « batterie sans atténuation », est basée sur les batteries liquides existantes (principalement des batteries au lithium ternaire et des batteries au carbonate de lithium) avec des améliorations nano-processus dans les matériaux des électrodes positives et négatives pour retarder la dégradation de la batterie. . C'est-à-dire que le matériau de l'électrode positive est additionné d'un « agent de reconstitution du lithium » et que le matériau de l'électrode négative est dopé avec du silicium.
Le terme industriel est « dopage du silicium et reconstitution du lithium ». Certains analystes ont déclaré que pendant le processus de charge d'une nouvelle énergie, en particulier si une charge rapide est fréquemment utilisée, une « absorption du lithium » se produira, c'est-à-dire que le lithium sera perdu. La supplémentation en lithium peut prolonger la durée de vie de la batterie, tandis que le dopage au silicium peut raccourcir le temps de charge rapide de la batterie.
En fait, les entreprises concernées travaillent dur pour améliorer la durée de vie des batteries. Le 14 mars, NIO a publié sa stratégie en matière de batteries longue durée. Lors de la réunion, NIO a présenté que le système de batterie à ultra haute densité énergétique de 150 kWh qu'il a développé a une densité énergétique de plus de 50 % tout en conservant le même volume. L'année dernière, le Weilai ET7 était équipé d'une batterie à 150 degrés pour des tests réels, et la durée de vie de la batterie CLTC dépassait les 1 000 kilomètres.
En outre, NIO a également développé un système de batterie à diffusion thermique à cellules CTP à emballage souple de 100 kWh et un système de batterie hybride ternaire fer-lithium de 75 kWh. La grande cellule de batterie cylindrique développée avec une résistance interne ultime de 1,6 milliohms a une capacité de charge de 5C et peut durer jusqu'à 255 km avec une charge de 5 minutes.
NIO a déclaré que, sur la base du cycle de remplacement important de la batterie, la durée de vie de la batterie peut toujours maintenir 80 % de santé après 12 ans, ce qui est supérieur à la moyenne du secteur de 70 % de santé en 8 ans. Désormais, NIO s'associe à CATL pour développer conjointement des batteries longue durée, dans le but d'avoir un niveau de santé d'au moins 85 % lorsque la durée de vie de la batterie expirera dans 15 ans.
Auparavant, CATL avait annoncé en 2020 avoir développé une « batterie à atténuation nulle » capable d'atteindre une atténuation nulle en 1 500 cycles. Selon des personnes proches du dossier, la batterie a été utilisée dans les projets de stockage d'énergie de CATL, mais il n'y a pas encore de nouvelles dans le domaine des véhicules de tourisme à énergie nouvelle.
Au cours de cette période, CATL et Zhiji Automobile ont construit conjointement des batteries de puissance en utilisant la technologie « dopé au silicium et complétée par du lithium », affirmant qu'elles peuvent atteindre une atténuation nulle et « jamais de combustion spontanée » sur 200 000 kilomètres, et que la densité énergétique maximale du noyau de la batterie peut atteindre 300Wh/kg.
La vulgarisation et la promotion des batteries longue durée revêtent une certaine importance pour les constructeurs automobiles, les nouveaux utilisateurs d’énergie et même l’ensemble de l’industrie.
Tout d’abord, pour les constructeurs automobiles et les fabricants de batteries, cela augmente la monnaie d’échange dans la lutte pour établir la norme en matière de batteries. Celui qui pourra développer ou appliquer en premier des batteries longue durée aura davantage son mot à dire et occupera en premier davantage de marchés. Les entreprises intéressées par le marché du remplacement des batteries sont encore plus enthousiastes.
Comme nous le savons tous, mon pays n'a pas encore élaboré de norme modulaire unifiée pour les batteries à ce stade. À l’heure actuelle, la technologie de remplacement des batteries constitue le domaine d’essai pionnier en matière de normalisation des batteries de puissance. Xin Guobin, vice-ministre du ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information, a clairement indiqué en juin de l'année dernière qu'il étudierait et compilerait un système standard de technologie d'échange de batterie et promouvrait l'unification de la taille de la batterie, de l'interface d'échange de batterie, des protocoles de communication et d'autres normes. . Cela favorise non seulement l’interchangeabilité et la polyvalence des batteries, mais contribue également à réduire les coûts de production et à améliorer l’efficacité de la production.
Les entreprises qui aspirent à devenir la référence sur le marché du remplacement des batteries accélèrent leurs efforts. En prenant NIO comme exemple, sur la base du fonctionnement et de la planification du Big Data sur les batteries, NIO a prolongé le cycle de vie et la valeur des batteries dans le système existant. Cela laisse place à un ajustement des prix des services de location de batteries BaaS. Dans le nouveau service de location de batteries BaaS, le prix de location standard de la batterie a été réduit de 980 yuans à 728 yuans par mois, et le prix de la batterie longue durée a été ajusté de 1 680 yuans à 1 128 yuans par mois.
Certains estiment que la construction d'une coopération en matière d'échange de pouvoir entre pairs est conforme aux orientations politiques.
NIO est un leader dans le domaine de l'échange de batteries. L'année dernière, Weilai est entré dans la norme nationale de remplacement des batteries « choisissez-en une parmi quatre ». À l'heure actuelle, NIO a construit et exploité plus de 2 300 stations d'échange de batteries sur le marché mondial et a incité Changan, Geely, JAC, Chery et d'autres constructeurs automobiles à rejoindre son réseau d'échange de batteries. Selon les rapports, la station d'échange de batterie de NIO effectue en moyenne 70 000 échanges de batterie par jour et, depuis mars de cette année, elle a fourni aux utilisateurs 40 millions d'échanges de batterie.
Le lancement par NIO de batteries longue durée dès que possible peut aider sa position sur le marché de l'échange de batteries à devenir plus stable, et il peut également augmenter son poids en devenant un organisme de référence en matière d'échange de batteries. Dans le même temps, la popularité des batteries longue durée aidera les marques à augmenter leurs primes. Un initié a déclaré : « Les batteries longue durée sont actuellement principalement utilisées dans les produits haut de gamme. »
Pour les consommateurs, si les batteries longue durée sont produites en série et installées dans les voitures, ils n'ont généralement pas besoin de payer pour le remplacement de la batterie pendant la période de garantie, réalisant ainsi « la même durée de vie de la voiture et de la batterie ». Cela peut également être considéré comme une réduction indirecte des coûts de remplacement des batteries.
Bien qu'il soit souligné dans le manuel de garantie des véhicules à énergies nouvelles que la batterie peut être remplacée gratuitement pendant la période de garantie. Cependant, une personne proche du dossier a déclaré que le remplacement gratuit de la batterie était soumis à certaines conditions. « Dans les situations réelles, le remplacement gratuit est rarement assuré et le remplacement sera refusé pour diverses raisons. » Par exemple, une certaine marque répertorie les zones de non-garantie, dont l'une est « l'utilisation du véhicule ». Au cours du processus, le niveau de décharge de la batterie est 80 % supérieur à la capacité nominale de la batterie.
De ce point de vue, les batteries longue durée constituent désormais un business performant. Mais quand il sera popularisé à grande échelle, le moment n’est pas encore déterminé. Après tout, tout le monde peut parler de la théorie de la technologie de réapprovisionnement en lithium dopé au silicium, mais elle nécessite encore une vérification des processus et des tests embarqués avant une application commerciale. "Le cycle de développement d'une technologie de batterie de première génération prendra au moins deux ans", a déclaré un initié du secteur.
Heure de publication : 13 avril 2024