CATL устроила журналистам экскурсию на завод батарей в Ниндэ

В последние месяцы вокруг китайской компании CATL, крупнейшего в мире производителя тяговых аккумуляторов, разгорелась оживлённая дискуссия. Поводом стало сразу несколько событий: конкурирующие автопроизводители начали активнее искать альтернативных поставщиков батарей и развивать собственные разработки, а основатель CATL публично заметил, что умение делать автомобили ещё не означает умения делать аккумуляторы, и призвал доверить это дело профессионалам. На этом фоне особенно любопытно выглядит позиция входящего в группу SAIC бренда IM Motors, который, наоборот, решил вывести сотрудничество с CATL на первый план и даже пригласил журналистов посетить головной завод компании в городе Ниндэ провинции Фуцзянь.

Именно так корреспондент отраслевого издания оказался в этих живописных местах, где среди зелёных холмов и аромата османтуса расположено предприятие, выпускающее аккумуляторы для значительной части мирового рынка электромобилей. Порядок посещения оказался строгим: серийные номера камер и другой техники пришлось согласовывать заранее, а на входе в технологическое здание пришлось пройти регистрацию в центре для посетителей и получить пропуск. Само здание, по словам гида, повторяет форму квадратного аккумуляторного элемента и вмещает более пяти тысяч сотрудников. В просторном холле оборудован выставочный зал, где за одно утро прошло несколько экскурсионных групп.

На стендах представлена эволюция продукции CATL: от литий-железо-фосфатных и тройных литиевых элементов до натрий-ионных и так называемых конденсированных батарей. Часть из них уже серийно производится, часть пока находится на стадии исследовательских испытаний. Особый интерес вызвал прозрачный стенд с натрий-ионным элементом, охлаждённым до минус тридцати с лишним градусов: на корпусе нарос толстый слой льда, а стенки покрылись конденсатом. Гид пояснил, что натрий-ионные решения заметно лучше ведут себя на морозе, и компания изучает возможность комбинировать их с другими химическими системами, чтобы улучшить работу машин в холодных регионах. Здесь же демонстрируются результаты испытаний: струи воды под высоким давлением, удары, падения, огонь, длительное погружение и вибрация. Например, при проверке на герметичность батарейный блок держат в резервуаре с водой от получаса до двух суток, и только полное отсутствие проникшей внутрь влаги считается успехом.

Однако макеты и стенды — лишь теория. Чтобы понять, как рождается отдельный аккумуляторный элемент, нужно заглянуть на производство. На фабрику пускают по строго определённому маршруту, через смотровые окна, в бахилах и с ограничениями на съёмку. Внутри огромные цеха заняты крупным автоматизированным оборудованием, людей почти не видно: большинство операций выполняют машины. Сотрудники одеты по-разному, поскольку на разных участках предъявляются разные требования к влажности, статическому электричеству и количеству микрочастиц пыли. Журналистам показали образец квадратного элемента — плоского, похожего на увеличенную кассету. Внутри такого элемента находятся материалы катода и анода, сепаратор и электролит; после обработки, сборки и контроля он превращается в самостоятельную заряжаемую ячейку. А батарейный блок электромобиля состоит из десятков, а то и сотен таких ячеек, поэтому производителю приходится думать не только о характеристиках каждой из них, но и об их согласованности. Если ёмкость или внутреннее сопротивление различаются, часть ячеек раньше достигнет предельного напряжения, и весь блок отдаст меньше энергии, а со временем разброс может увеличиться.

В CATL рассказывают, что передовые линии способны выпускать один элемент в секунду, а в процессе производства установлено более семи тысяч точек контроля качества. Дефекты выявляются в том числе с помощью компьютерного зрения на базе искусственного интеллекта, а целевой уровень брака измеряется в единицах на миллиард. Это отражает два ключевых требования к современному производству: высокая скорость и стабильность качества при массовом выпуске. Компания участвует и в разработке самого оборудования, работая вместе с поставщиками, так что серийный выпуск аккумуляторов охватывает материалы, станки, технологические процессы и программные алгоритмы.

Поездка состоялась во многом благодаря готовящемуся к выходу электрическому кроссоверу IM Motors LS8 NEO, который позиционируется в ценовом сегменте около 250 тысяч юаней. Автомобиль получит два варианта батарей: 93-киловатт-часовую литий-железо-фосфатную и 103-киловатт-часовую тройную литиевую. Первая делает ставку на новую систему управления батареей, которая точнее оценивает остаток заряда при низких температурах и низком уровне энергии, удерживая погрешность примерно в три процента. Вторая обеспечивает запас хода до 752 километров по китайскому циклу CLTC. Ячейки поставляются с заводов CATL в Ниндэ и провинции Цзянсу, а сборкой блоков занимаются два совместных предприятия, созданных SAIC и CATL ещё в 2017 году. Таким образом, даже батареи с одинаковой маркировкой могут выпускаться разными производственными структурами.

После сборки блок нужно ещё адаптировать к конкретному автомобилю: провести зимние и летние испытания на разных дорогах, согласовать систему управления с силовой электроникой и терморегулированием. Увеличение ёмкости повышает запас хода, но добавляет массу и стоимость, а это влияет на расход энергии, конструкцию шасси и настройку управляемости. Кроме того, такие технологии, как рулевое управление без механической связи и подруливающие задние колёса, требуют увязки компоновки батареи, электропривода и элементов шасси уже на ранних стадиях разработки платформы. Поэтому сотрудничество поставщика и автопроизводителя неизбежно оказывается тесно переплетённым.

На фоне общего стремления автокомпаний снизить зависимость от одного поставщика отрасль обсуждает, сколько именно аккумуляторных компетенций нужно иметь самому производителю машин. Кто-то инвестирует в сторонние батарейные компании, кто-то создаёт совместные разработки, кто-то расширяет собственные исследования. Но за одинаковой вывеской «собственная батарея» могут скрываться очень разные объёмы работ: от простой сборки блоков и собственного программного обеспечения до участия в разработке материалов. Ключевым остаётся вопрос продукта: автопроизводителю необходимо контролировать определение характеристик автомобиля, интеграцию батареи с остальными системами и проверку надёжности, а вот кто именно будет производить ячейки — можно решать исходя из позиционирования модели, масштабов выпуска и издержек.