'노화' 문제는 실제로 어디에나 있습니다.이제 배터리 부문 차례다.
"많은 수의 신에너지 자동차 배터리가 향후 8년 내에 보증이 만료될 예정이므로 배터리 수명 문제를 해결하는 것이 시급합니다."최근 NIO 회장 겸 CEO인 리빈(Li Bin)은 이 문제를 제대로 처리하지 못하면 향후 문제를 해결하는 데 막대한 비용이 지출될 것이라고 여러 번 경고했습니다.
파워 배터리 시장에 있어서 올해는 특별한 해이다.2016년 우리나라에서는 신에너지 자동차 배터리에 대해 8년 또는 120,000km 보증 정책을 시행했습니다.요즘은 보험 가입 1년차에 구입한 신에너지 자동차의 배터리도 보증기간이 다가오거나 끝나가고 있습니다.데이터에 따르면 향후 8년 동안 총 1,900만 대가 넘는 신에너지 차량이 점차적으로 배터리 교체 주기에 들어갈 것으로 나타났습니다.
배터리 사업을 하려는 자동차 회사들이라면 놓칠 수 없는 시장이다.
1995년에 우리나라 최초의 신에너지 차량이 조립 라인에서 출시되었습니다. 바로 "Yuanwang"이라는 이름의 순수 전기 버스였습니다.그 후 지난 20년 동안 우리나라의 신에너지 자동차 산업은 천천히 발전해 왔습니다.
소음이 너무 작고 주로 운행하는 차량이기 때문에 사용자들은 아직 신에너지 자동차의 '심장'인 배터리에 대한 통일된 국가 보증 기준을 누릴 수 없었습니다.일부 성, 시, 자동차 회사에서도 전원 배터리 보증 기준을 제정했는데, 대부분은 5년 또는 10만km 보증을 제공하지만 구속력이 강하지 않습니다.
2015년이 되어서야 우리나라의 신에너지 자동차 연간 판매량이 30만 대를 넘기 시작하며 무시할 수 없는 새로운 세력이 되었습니다.또한, 국가는 신에너지 발전을 촉진하기 위해 신에너지 보조금, 구매세 면제 등 '실질적인' 정책을 제공하고 있으며, 자동차 기업과 사회도 함께 노력하고 있다.
2016년에는 국가 통일된 전원 배터리 보증 표준 정책이 시행되었습니다.보증기간은 8년, 즉 12만km로 엔진의 3년, 6만km보다 훨씬 길다.이러한 정책에 부응하고 신에너지 판매 확대를 고려하여 일부 자동차 회사에서는 보증 기간을 24만km 또는 평생 보증까지 연장했습니다.이는 신에너지 차량을 구매하려는 소비자에게 '안심'을 주는 것과 같습니다.
이후 우리나라 신에너지 시장은 2018년 처음으로 판매량 100만 대를 돌파하는 등 두 배의 속도로 성장하는 단계에 진입했다. 지난해 기준 8년 보증이 적용되는 신에너지 자동차 누적 대수는 19.5대에 이르렀다. 7년 전보다 60배나 늘었다.
이에 따라 2025년부터 2032년까지 배터리 보증이 만료된 신에너지차의 수도 당초 32만대에서 733만대로 해마다 늘어날 전망이다.Li Bin은 내년부터 사용자가 전원 배터리의 보증 만료, "차량용 배터리의 수명이 다르다", 높은 배터리 교체 비용 등의 문제에 직면하게 될 것이라고 지적했습니다.
이러한 현상은 신에너지 차량의 초기 배치에서 더욱 분명해질 것입니다.당시에는 배터리 기술, 제조 공정, A/S 서비스가 충분히 성숙되지 않아 제품 안정성이 좋지 않았습니다.2017년을 전후해 전원 배터리 화재 소식이 잇달아 나왔다.배터리 안전성은 업계에서 화두가 되었고, 소비자의 신에너지 자동차 구매에 대한 신뢰에도 영향을 미치고 있습니다.
현재 업계에서는 일반적으로 배터리 수명이 약 3~5년이고, 자동차의 수명은 일반적으로 5년을 넘는 것으로 알려져 있습니다.배터리는 신에너지 자동차에서 가장 비싼 부품으로 일반적으로 전체 자동차 가격의 약 30%를 차지한다.
NIO는 일부 신에너지 차량의 판매 후 교체 배터리 팩에 대한 일련의 비용 정보를 제공합니다.예를 들어 코드명 'A' 순수 전기차 모델의 배터리 용량은 96.1kWh, 배터리 교체 비용은 23만3000위안(약 23만3000위안)에 달한다.배터리 용량이 약 40kWh인 확장형 모델 2종의 경우 배터리 교체 비용이 8만 위안 이상이다.전기용량이 30kWh 이하인 하이브리드 모델이라도 배터리 교체 비용은 6만 위안에 육박한다.
Li Bin은 "우호적인 제조업체의 일부 모델은 100만km를 주행했지만 배터리 3개가 손상되었습니다"라고 말했습니다.배터리 3개를 교체하는 데 드는 비용이 자동차 자체 가격을 초과했습니다.
배터리 교체 비용을 6만 위안으로 환산하면, 8년 뒤 배터리 보증이 만료되는 신에너지차 1950만 대는 1조 달러 규모의 새로운 시장을 창출하게 된다.업스트림 리튬 채굴 회사부터 미드스트림 전력 배터리 회사, 미드스트림 및 다운스트림 자동차 회사, 애프터 세일즈 딜러에 이르기까지 모두가 이 혜택을 누릴 수 있습니다.
기업이 더 많은 파이를 얻고 싶다면 소비자의 '마음'을 더 잘 사로잡을 수 있는 새로운 배터리를 누가 개발할 수 있는지 경쟁해야 합니다.
향후 8년 동안 거의 2천만 개의 차량 배터리가 교체 주기에 들어갈 것입니다.배터리 회사, 자동차 회사 모두 이 '사업'을 장악하고 싶어한다.
신에너지 개발에 대한 다각적인 접근 방식과 마찬가지로 많은 기업에서는 배터리 기술도 인산철리튬, 삼원리튬, 인산철망간리튬, 반고체, 전고체 등 다중 라인 레이아웃을 채택한다고 밝혔습니다.이 단계에서는 인산철리튬과 삼원계 리튬 배터리가 주류를 이루며 전체 생산량의 거의 99%를 차지한다.
현재 국가 산업 표준 배터리 감쇠는 보증 기간 동안 20%를 초과할 수 없으며, 1,000회 완전 충전 및 방전 주기 후에 용량 감쇠가 80%를 초과하지 않도록 요구합니다.
그러나 실제 사용에서는 저온 및 고온 충방전의 영향으로 인해 이 요구 사항을 충족하기 어렵습니다.데이터에 따르면 현재 대부분의 배터리는 보증 기간 동안 수명이 70%에 불과합니다.배터리 상태가 70% 미만으로 떨어지면 성능이 크게 떨어지고 사용자 경험에 큰 영향을 미치며 안전 문제가 발생합니다.
Weilai에 따르면 배터리 수명 감소는 주로 자동차 소유자의 사용 습관 및 '자동차 보관' 방법과 관련이 있으며, 그중 '자동차 보관'이 85%를 차지합니다.일부 실무자들은 오늘날 많은 신에너지 사용자가 에너지 보충을 위해 급속 충전을 사용하는 데 익숙하지만, 급속 충전을 자주 사용하면 배터리 노화가 가속화되고 배터리 수명이 단축된다는 점을 지적했습니다.
리빈은 2024년이 매우 중요한 시기라고 믿습니다."사용자, 산업 전체, 심지어 사회 전체를 위해 더 나은 배터리 수명 계획을 수립하는 것이 필요합니다."
현재 배터리 기술의 발전을 고려하면 수명이 긴 배터리의 레이아웃이 시장에 더 적합합니다.'비감쇠 배터리'로도 알려진 장수명 배터리는 기존 액체 배터리(주로 삼원리튬 배터리, 탄산리튬 배터리)를 기반으로 양극 및 음극 소재를 나노 공정으로 개선해 배터리 열화를 지연시키는 방식이다. .즉, 양극재에는 "리튬보충제"가 첨가되고, 음극재에는 실리콘이 도핑된다.
업계 용어는 "실리콘 도핑 및 리튬 보충"입니다.일부 분석가들은 신에너지 충전 과정에서, 특히 급속 충전을 자주 사용하면 '리튬 흡수', 즉 리튬이 손실된다고 말했다.리튬 보충은 배터리 수명을 연장할 수 있는 반면, 실리콘 도핑은 배터리 고속 충전 시간을 단축할 수 있습니다.
실제로 관련 기업에서는 배터리 수명 개선을 위해 열심히 노력하고 있습니다.NIO는 3월 14일 장수명 배터리 전략을 발표했다.이번 회의에서 NIO는 자사가 개발한 150kWh 초고에너지밀도 배터리 시스템이 동일한 부피를 유지하면서 에너지 밀도가 50% 이상이라고 소개했다.지난해 Weilai ET7에는 실제 테스트를 위해 150도 배터리가 장착되었으며, CLTC 배터리 수명은 1,000km를 넘었습니다.
이 밖에도 NIO는 100kWh 소프트패킹 CTP 셀 열확산 배터리 시스템과 75kWh 3원계 철-리튬 하이브리드 배터리 시스템도 개발했다.최대 내부 저항이 1.6밀리옴인 개발된 대형 원통형 배터리 셀은 5C 충전 기능을 갖추고 있으며 5분 충전으로 최대 255km를 지속할 수 있습니다.
NIO는 큰 배터리 교체 주기를 기반으로 배터리 수명은 12년 후에도 여전히 80% 상태를 유지할 수 있다고 밝혔습니다. 이는 업계 평균인 8년 내 70% 상태보다 높습니다.이제 NIO는 CATL과 협력하여 수명이 긴 배터리를 공동 개발하고 있으며, 15년 후 배터리 수명이 끝나면 배터리 수명이 85% 이상 유지되는 것을 목표로 하고 있습니다.
이에 앞서 CATL은 2020년 1,500사이클 내 감쇠 제로를 달성할 수 있는 '제로 감쇠 배터리'를 개발했다고 발표했다.소식통에 따르면 해당 배터리는 CATL의 에너지 저장 프로젝트에 사용됐지만 신에너지 승용차 분야에서는 아직 소식이 없다.
이 기간 동안 CATL과 Zhiji Automobile은 '실리콘 도핑 리튬 보충' 기술을 사용하여 전력 배터리를 공동으로 제작했으며, 이를 통해 200,000km 동안 제로 감쇠 및 '절대 자연 연소'를 달성할 수 있으며 배터리 코어의 최대 에너지 밀도는 300Wh/kg에 도달합니다.
장수명 배터리의 대중화 및 홍보는 자동차 회사, 신에너지 사용자, 심지어 산업 전체에 있어서도 중요한 의미를 갖습니다.
우선, 자동차 회사와 배터리 제조업체의 경우 배터리 표준 설정을 위한 싸움에서 협상 칩을 증가시킵니다.장수명 배터리를 먼저 개발하고 적용하는 쪽이 더 많은 발언권을 갖고 더 많은 시장을 먼저 점유하게 될 것입니다.특히 배터리 교체 시장에 관심을 갖고 있는 기업들은 더욱 의욕적이다.
우리 모두 알고 있듯이 우리나라는 아직 현 단계에서 통합 배터리 모듈 표준을 형성하지 않았습니다.현재 배터리 교체 기술은 전력 배터리 표준화를 위한 선구적인 테스트 분야입니다.공업정보화부 차관 신궈빈(Xin Guobin)은 지난해 6월 배터리 교환 기술 표준 시스템을 연구 및 편찬하고 배터리 크기, 배터리 교환 인터페이스, 통신 프로토콜 및 기타 표준의 통일을 추진하겠다고 밝혔습니다. .이는 배터리의 호환성과 다양성을 촉진할 뿐만 아니라 생산 비용을 절감하고 생산 효율성을 높이는 데에도 도움이 됩니다.
배터리 교체 시장의 표준이 되고자 하는 기업들은 그들의 노력에 박차를 가하고 있습니다.NIO를 예로 들면, NIO는 배터리 빅데이터의 운영과 스케줄링을 기반으로 기존 시스템에서 배터리의 수명과 가치를 연장했습니다.이로 인해 BaaS 배터리 렌탈 서비스의 가격 조정 여지가 생겼습니다.새로운 BaaS 배터리 렌탈 서비스에서는 표준 배터리 팩 렌탈 가격이 월 980위안에서 728위안으로 인하되고, 장수명 배터리 팩은 월 1,680위안에서 1,128위안으로 조정됐다.
어떤 사람들은 동료 간 전력 교류 협력 구축이 정책 지침에 부합한다고 생각합니다.
NIO는 배터리 교체 분야의 선두주자입니다.작년에 Weilai는 국가 배터리 교체 표준 "4개 중 하나 선택"에 진입했습니다.현재 NIO는 글로벌 시장에서 2,300개 이상의 배터리 교환 스테이션을 구축 및 운영하고 있으며 Changan, Geely, JAC, Chery 및 기타 자동차 회사를 배터리 교환 네트워크에 참여하도록 유치했습니다.보고서에 따르면 NIO의 배터리 교환 스테이션은 하루 평균 70,000건의 배터리 교환을 수행하며, 올해 3월 현재 사용자에게 4천만 건의 배터리 교환을 제공했습니다.
니오의 장수명 배터리 조기 출시는 배터리 스왑 시장에서의 입지를 더욱 안정시키는 데 도움이 될 수 있고, 배터리 스왑의 표준을 세우는 데에도 무게를 더할 수 있다.동시에, 장수명 배터리의 인기는 브랜드의 프리미엄을 높이는 데 도움이 될 것입니다.관계자는 “현재 장수명 배터리는 고급 제품에 주로 사용되고 있다”고 말했다.
소비자 입장에서는 장수명 배터리를 양산해 자동차에 장착하면 일반적으로 보증 기간 동안 배터리 교체 비용을 지불할 필요가 없어 '자동차와 배터리의 동일한 수명'을 실제로 실현할 수 있다.간접적으로 배터리 교체 비용을 절감하는 효과도 있다고 볼 수 있다.
신에너지차 보증 매뉴얼에는 보증기간 동안 배터리를 무상으로 교체할 수 있다고 강조하고 있지만.하지만 이 문제에 정통한 관계자는 무상 배터리 교체에는 조건이 있다고 말했다."실제 상황에서는 무상 교환이 거의 이루어지지 않으며, 다양한 사유로 교환이 거부될 수 있습니다."예를 들어, 특정 브랜드는 비보증 범위를 명시하고 있는데 그 중 하나가 '차량용'이다. 이 과정에서 배터리 방전량이 배터리 정격 용량보다 80% 더 높다."
이런 관점에서 볼 때 이제 장수명 배터리는 유능한 사업이다.하지만 언제 대규모로 대중화될지는 아직 정해지지 않았다.결국 실리콘 도핑 리튬 보충 기술 이론에 대해서는 누구나 이야기할 수 있지만 상용화에 앞서 공정 검증과 온보드 테스트가 여전히 필요합니다.업계 관계자는 “1세대 배터리 기술 개발 주기는 최소 2년 정도 걸릴 것”이라고 말했다.
게시 시간: 2024년 4월 13일