Dank ihres hochintegrierten strukturellen Designs hat die CTP-Technologie (Cell-to-Pack) den volumetrischen Wirkungsgrad des Batteriepacks erheblich verbessert: von 55 % bei den CTP-Batterien der ersten Generation auf 72 % für die dritte Generation bzw. für Qilin-Batterien. NMC-Qilin-Batterien verfügen über Energiedichten von bis zu 255 Wh/kg, während die Energiedichte von LFP-Batterien 160 Wh/kg beträgt.

Die Cell-to-Chassis-Technologie (CTC) integriert die Akkuzelle in die Karosserie, das Fahrwerk, den elektrischen Antrieb, das Wärmemanagement und verschiedene Hoch- und Niederspannungs-Steuermodule und verlängert die Laufleistung auf über 1.000 Kilometer. Zusätzlich wird die Verteilung optimiert und der Stromverbrauch auf weniger als 12 kWh pro 100 km gesenkt.

Das 811 High-Nickel-Materialsystem von CATL bietet in Verbindung mit der hochmodernen Nano-Niet-Technologie strukturelle Verstärkung und Schutz auf Batterieebene. Die Energiedichte wird erheblich erhöht und es kann wirksam zwischen hohen Sicheheitsstandards und Zuverlässigkeit ausgeglichen werden.

Durch die präzise Gestaltung von monokristallinen Partikeln und antioxidativen Elektrolyten werden die Spannungsmöglichkeiten kontinuierlich erweitert. Dadurch wird mehr aktives Lithium freigesetzt, was letztlich die Energiedichte erheblich steigert und ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis erzielt.

CATLs Technologie mit geringem Lithiumverbrauch kann den Verbrauch von aktivem Lithium während des Batteriebetriebs erheblich reduzieren und die Stabilität der Oberfläche und der Struktur des Anodenmaterials bedeutsam verbessern. Dies ist entscheidend, um die Leistungsanforderungen für eine ultralange Lebensdauer zu erfüllen.

Unter Verwendung der FIC-Beschichtungstechnologie auf der Kathode wurde eine selbstbestimmende Passivierungs-Schnittstelle entwickelt, um die Aktivität der Lithiumionen während der Lagerung zu reduzieren und die Ionen während der Nutzung der Batterie zu reaktivieren. Während des Zyklus und der Lagerung konnten die Nebenreaktionen an der Kathode erheblich reduziert werden.

Dieser Elektrolyt repariert das SEI automatisch, um die Integrität und Stabilität des SEI zu gewährleisten. Seine adaptive Schutzfähigkeit kann die Zyklus- und Speicherleistung von Batteriezellen weiter verbessern.

Durch die kreative Gestaltung der Elektrodenfolie wurden „Hochgeschwindigkeits -Ionen- und -Elektronenkanäle" konstruiert, um den Diffusionswiderstand von Lithiumionen zu verringern und die Kapazitätsabschwächung von Lithiumbatterien zu verlangsamen.

Eine flexible Technologie zur Steuerung der Expansionskraft wird eingeführt, um eine adaptive Steuerung der Expansionskraft der Batterie zu erreichen, damit sichergestellt werden kann, dass die Expansionskraft stets der besten Umgebung ausgesetzt ist. So kann letztendlich zur Verlängerung der Lebensdauer der Batterie beigetragen werden.

Die Anreicherung mit Elektrolyt und die Freisetzung von Gasen erfolgt in verschiedenen Betriebsphasen, um die Kapazitätsabschreibung der Batterie zu verlangsamen, ihre Lebensdauer zu verlängern und so einen höheren Wert zu erzielen.

Ein elektronisches Netzwerk wird auf der Oberfläche des vollständig nanokristallisierten Materials aufgebaut, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit des Kathodenmaterials auf das Ladesignal und die Extraktionsrate der Lithiumionen erheblich verbessert werden.

Die Oberfläche des Anodenmaterials, die mittels einer porösen Beschichtung geändert wurde, bietet reichlich aktive Stellen, die für den Austausch von Lithiumionen erforderlich sind. Dies verbessert die Ladungstransferrate sowie die Interkalationsrate der Lithiumionen erheblich.

Durch die Einführung der isotropen Technologie können Lithiumionen in jedem beliebigen Winkel in den Graphitkanal eingebracht werden, wodurch die Ladegeschwindigkeit erheblich gesteigert wird.

Durch die Verwendung supraleitender Elektrolyte wird die Übertragungsgeschwindigkeit der Lithiumionen in der Flüssigkeit und an der Schnittstelle deutlich verbessert und die Ladegeschwindigkeit der Batterie erheblich gesteigert.

Dieser innovative Separator mit hoher Porosität kann die durchschnittliche Übertragungsstrecke effektiv verkürzen, den Übertragungswiderstand der Lithiumionen verringern und es den Ionen ermöglichen, sich frei zwischen Anode und Kathode zu bewegen.

Durch Anpassung der Gradientenverteilung der porösen Elektrodenstruktur erzeugt CATL eine hochporöse Struktur in der oberen Schicht der Elektrode und eine verdichtete Struktur in der unteren Schicht.Dadurch wird eine hohe Energiedichte und eine ultraschnelle Aufladung gewährleistet.

Diese mehrdimensionale Batterie-Etikettentechnologie verbessert die Strom-Transportkapazität der Elektrode erheblich und löst das Schlüsselproblem des übermäßigen Anstiegs der Batterietemperatur bei einer direkten Ladung von 500 A.

Durch die Überwachung des Anodenpotentials kann der Ladestrom in Echtzeit angepasst werden, um Lithium-Ionen-Plattierungen zu verhindern und so die schnellstmögliche Ladegeschwindigkeit zu erreichen.

Das Hochdurchsatz-Screening des „Material-Genpools” zielt auf bestimmte Metallelemente, die mit Übergangsmetallen wie Nickel und Kobalt vermischt sind. Die thermische Stabilität der NMC-Chemie wird durch Verringerung der Möglichkeit der Sauerstoff-Freisetzung bei gleichzeitiger Gewährleistung der Energiedichte verbessert.

Die einzigartige fortschrittliche Nano-Beschichtungstechnologie bildet eine stabile und dichte Festelektrolytgrenzflächenmembran auf der Elektrodenoberfläche, wodurch die Reaktivität des Materials und des Elektrolyten deutlich reduziert und die thermische Stabilität der Batterie erheblich verbessert wird.

Beginnend mit dem Elektrolyten, einem der vier Hauptbestandteile der Batterie, hat CATL zahlreiche funktionelle Zusatzstoffe entwickelt, die das „Gen" des Elektrolyten verändern. Sie können die bei der Reaktion an der Fest-Flüssig-Grenze entstehende Wärme reduzieren und schließlich die Temperaturbeständigkeit und thermische Sicherheit der Batterie verbessern.

CATL entwickelt das selbststabilisierende Akkusystem mit Gas-Elektro-Trennung und aktiver Isolierung, um sowohl eine hocheffiziente Integration als auch eine hohe Sicherheit von Batterien mit hoher Energiedichte zu erreichen, die mit allen chemischen Systemen und Spannungs-Plattformen kompatibel sind.

Big-Data-basierte parametrische Modelle zur Warnung vor Fehlern und Risiken sorgen dafür, dass das Batteriesystem in Extremsituationen schnell reagiert. Dem Fahrzeug wird automatisch ermöglicht, die Kühlstrategie zu starten und Probleme schnell zu diagnostizieren und zu beheben.

Das Big-Data-Frühwarnsystem analysiert, extrahiert und hebt die tieferen Merkmale der Daten aus, um das interne Zusammenspiel zwischen den Merkmalsvariablen zusammenzufassen. Es kombiniert die Test- und Signalübertragungs-Technologie, um ein Echtzeit-Fehlertestsystem aufzubauen, eine Frühwarnung vor Batterieausfällen zu liefern und jegliche Anomalien zu identifizieren.

Durch Anpassen der Motorsteuerung wird ein schwacher Kurzschluss zwischen Batterie und Motor erzeugt, und die Batterie wird durch den im Hochspannungskreislauf gebildeten Impulsstrom schnell vorgewärmt. So kann die Aufheizzeit im Vergleich zu herkömmlichen Methoden um bis zu 2/3 verkürzt werden.

Die Selbsterwärmungs-Technologie stellt sicher, dass die Batterie im größtmöglichen Umfang gleichmäßig erwärmt wird. So kann eine ungleichmäßige Erwärmung der Batterie bei Verwendung einer herkömmlichen Heizung mit einer gleichmäßigen Heizfolie überwunden werden.

CATL hat eine Reihe von Schnellkorrektur-Algorithmen entwickelt, die den Batteriezustand innerhalb von 1 Minute genau vorhersagen und die SOC-Fehlerrate bei ±3 % halten können.

Die branchenweit bahnbrechende Energieausgleichs-Technologie bietet eine stabile Entladeplattform in extremen Umgebungen wie geringen Temperaturen und niedrigem SOC und verlängert die Lebensdauer der Batterie durch Erhöhung der Leistung.

Maßgeschneiderte Anodenmaterialien sorgen für einen schnellen Austausch der Lithiumionen an der Anodenschnittstelle. Der adaptive Ionen-Transmissionskanal verkürzt den Übertragungsweg der Lithiumionen in der Anode. Diese beiden Eigenschaften ermöglichen eine hervorragende Leistung bei niedrigen Batterietemperaturen.

Das hochaktive Kathodenmaterial ermöglicht den Lithiumionen eine schnelle Bewegung und passt sich dem Einsatz in sämtlichen Wetterbedingungen an, selbst eisigen Temperaturen.

Elektrolyte mit niedriger Viskosität können die Leitungsgeschwindigkeit der Lithiumionen erhöhen. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Lithiumionen – und damit das Fahrzeug –  selbst auch in extremen Umgebungen frei bewegen können.

In Kombination mit dem Modell des Batterie-Ausfallmechanismus werden alle Batterien in Echtzeit überwacht und sämtliche Daten zum Lebenszyklus der Batterie gespeichert, wie z. B. Lade- und Entladedaten. Diese Daten können verwendet werden, um den Gesundheitszustand der Batterien zu analysieren und abnormale Zelen im Voraus zu identifizieren.

Auf der Grundlage der intelligenten BMS-Schnellladestrategie und der genauen Identifizierung von Temperatur und SOC kann die Batterie innerhalb eines gesunden Ladebereich schnell aufgeladen werden, ohne dass damit verbundene Schäden auftreten.

Auf der Grundlage von Big Data wird ein hochpräzises Batteriemodell erstellt, das den Zustand jeder Batterie auf der Grundlage des Echtzeitstatus und des Betriebszustands der Batterie genau vorhersagt und so ein plötzlicher und schneller Leistungs- oder der Laufleistungsrückgang verhindert.

Intelligente Algorithmen mit mehreren Szenarien, mehreren Modellen und hochpräzisen Merkmalen werden eingesetzt, um ein effizientes dynamisches Gleichgewicht aus gemischten und Mashup-Batteriesystemen zu erreichen. So werden die Vorteile der verschiedenen chemischen Systeme ergänztt und die Gesamtleistung der Batteriesysteme verbessert.

Die drahtlose Kommunikation im Paket kann die Montage von Kabelbäumen und Probenpacks vereinfachen, die Kosten senken, die Zuverlässigkeit verbessern und eine Echtzeitüberwachung rund um die Uhr realisieren.

Durch die Kopplung des Batteriemodells mit dem Alterungsmodell, die Schätzung der Alterungsparameter jeder Batterie und das Sammeln von Informationen über alternde Materialien kann der Alterungszustand der Batterie bewertet und die verbleibende Lebensdauer der Batterie genau vorhergesagt werden.

Big-Data-Cloud-Dienste, hochleistungsfähiges BMS-Edge-Computing sowie Automotive-Cloud-Kollaborationen können umfassendere Diagnosen und ein humanisierteres Batteriemanagement in Fahrzeugen erzielen.

Elektrische Fahrzeuge können in verteilte Energie-Speichereinheiten umgewandelt werden, sich an der Spitzenregelung des Stromnetzes beteiligen und Gewinne erzielen. Ihr Auto kann eine Notstromquelle oder ein Werkzeug für die Familie sein, um Geld zu verdienen.