Grâce à une structure hautement intégrée, la technologie révolutionnaire CTP (cell-to-pack) a permis une augmentation considérable de l’efficacité de l’utilisation volumétrique de la batterie, qui est passée de 55 % pour les batteries CTP de première génération à 72 % pour les batteries de troisième génération, ou batteries Qilin. La densité énergétique de la batterie NMC Qilin peut atteindre 255 Wh/kg, tandis que celle de la batterie LFP s’élève à 160 Wh/kg.

La technologie cell-to-chassis (CTC) intègre les cellules de la batterie à la carrosserie du véhicule, au châssis, à la propulsion électrique, à la gestion thermique et à divers modules de commande à haute et basse tension, permettant d’étendre l’autonomie à plus de 1 000 kilomètres. Elle optimise également la distribution de l’énergie et réduit la consommation électrique à moins de 12 kWh aux 100 km.

Le système de matériau de pointe de CATL, le nickel 811, associé à la technologie pionnière des nanorivets, offre un renforcement structurel et une protection au niveau de chaque cellule. Il améliore considérablement la densité énergétique et équilibre efficacement la sécurité et la fiabilité de la batterie.

Grâce à la conception précise des particules monocristallines et des électrolytes anti-oxydation, les possibilités de tension sont constamment élargies, libérant davantage de lithium actif, ce qui permet d’améliorer considérablement la densité énergétique et d’obtenir les meilleures performances en termes de coûts.

La technologie de CATL à faible consommation de lithium permet de réduire considérablement la consommation de lithium actif au cours de l’utilisation d’une cellule et ainsi d’améliorer de manière significative la stabilité de la surface et de la structure de l’anode. Cette technologie est essentielle pour satisfaire aux exigences de performance d’une grande longévité.

En utilisant la technologie de revêtement FIC sur les cathodes, une interface de passivation autodormante a été développée afin de réduire l’activité des ions lithium pendant le stockage et de les réactiver lors de l’utilisation de la batterie. Pendant les cycles et le stockage, les réactions secondaires sur la cathode peuvent être considérablement réduites.

Ce type d’électrolyte répare automatiquement le SEI afin de garantir son intégrité et sa stabilité. Sa capacité de protection autoadaptative permet d’améliorer davantage les performances de cyclage et de stockage des cellules de batterie.

Grâce à une conception créative des feuilles d’électrodes, des « canaux ioniques et électroniques à grande vitesse » ont été construits pour réduire la résistance à la diffusion des ions lithium et ralentir l’atténuation de la capacité des batteries au lithium.

Une technologie de gestion flexible de la force d’expansion est utilisée dans le but de permettre une gestion adaptative de la force d’expansion des cellules, et de garantir que la force d’expansion reste toujours dans un environnement optimal, ce qui contribue à prolonger la durée de vie de la batterie.

L’enrichissement en électrolyte et le dégagement de gaz sont effectués à différentes étapes de fonctionnement pour ralentir l’affaiblissement de la capacité des cellules et prolonger leur durée de vie, ce qui leur confère une plus grande valeur.

Un réseau électronique connecté dans toutes les directions est installé à la surface du matériau entièrement nanocristallisé, améliorant considérablement la vitesse de réponse du matériau de la cathode aux signaux de charge et le taux d’extraction des ions lithium.

La surface du matériau d’anode modifiée par une couche de revêtement poreux fournit de nombreux sites actifs nécessaires à l'échange d'ions lithium, ce qui améliore considérablement le taux de transfert de charge et le taux d'intercalation des ions lithium.

En ayant recours à la technologie isotrope, les ions lithium peuvent être insérés dans le canal de graphite sous n’importe quel angle, ce qui permet d’augmenter considérablement la vitesse de charge.

La vitesse de transmission des ions lithium dans les liquides et les interfaces est considérablement accrue du fait de l’utilisation d’électrolytes supraconducteurs, ce qui augmente considérablement la vitesse de charge de la batterie.

Ce séparateur innovant à haute porosité est capable de réduire efficacement la distance de transmission moyenne et de diminuer la résistance de transmission des ions lithium, leur permettant ainsi de se déplacer librement entre l’anode et la cathode.

En ajustant la distribution du gradient de la structure poreuse de l’électrode, CATL crée une structure à haute porosité au niveau de la couche supérieure de l’électrode et une structure compactée au niveau de la couche inférieure, garantissant une densité énergétique élevée et une charge ultrarapide.

Cette technologie de languette de batterie multidimensionnelle augmente considérablement la capacité de transport de courant des électrodes, permettant ainsi de résoudre le problème clé de l’augmentation trop importante de la température dans les cellules lors d’une charge directe à 500 A.

En surveillant le potentiel anodique, le courant de charge peut être ajusté en temps réel pour éviter le placage des ions lithium et ainsi obtenir une plus grande vitesse de charge.

Le criblage à haut débit du « pool génétique des matériaux » est effectué pour cibler certains éléments métalliques à mélanger à des métaux de transition, tels que le nickel et le cobalt. Ce procédé permet d’améliorer la stabilité thermique de la chimie NMC en réduisant la possibilité de libération d’oxygène, tout en garantissant la densité énergétique.

La technologie avancée de nanorevêtement forme une membrane d’interface électrolytique solide stable et compacte sur les surfaces de l’électrode, réduisant considérablement la réactivité du matériau et des électrolytes, et améliorant sensiblement la stabilité thermique de la batterie.

Sur la question de l’électrolyte, l’un des quatre composants principaux des batteries, CATL a développé divers additifs fonctionnels pouvant modifier les « gènes » de l’électrolyte, réduire la chaleur générée par les réactions entre les interfaces solide et liquide, et enfin améliorer la résistance à la température ainsi que la sécurité thermique de la batterie.

CATL développe un système de batterie auto-stabilisant avec séparation gaz-électricité et isolation active, afin de parvenir à une intégration à haut rendement et à une sécurité élevée des batteries à haute densité énergétique, compatible avec tous les systèmes chimiques et plateformes de tension.

Le modèle d’alerte précoce des défaillances et des risques paramétriques développé sur la base de l’accumulation de données garantit une réaction rapide du système de batterie dans des circonstances extrêmes. Il permet au véhicule de lancer automatiquement une séquence de refroidissement, de diagnostiquer et de résoudre rapidement les problèmes.

Ce système analyse et extrait les caractéristiques profondes des données pour résumer les relations internes entre les différentes variables. Combiné aux technologies de test et de transmission des signaux, il permet la construction d’un système de test en temps réel des défauts qui fournit des alertes précoces sur les défaillances de la batterie, en identifiant chaque anomalie.

En créant un court-circuit faible entre la batterie et le moteur électrique par le réglage de la commande du moteur électrique, la batterie peut se réchauffer rapidement grâce au courant pulsé qui se forme dans la boucle haute tension. Cela permet d’économiser jusqu’à 2/3 du temps de chauffage par rapport à l’approche conventionnelle.

La technologie de chauffage automatique garantit que les cellules se réchauffent de manière uniforme autant que possible. Elle permet d’éviter que les cellules ne soient chauffées de manière inégale par un chauffage conventionnel utilisant un film chauffant ordinaire.

CATL a développé un ensemble d’algorithmes de correction rapide pouvant prédire avec précision l’état d’une cellule en 1 minute et maintenir un taux d’erreur de l’état de charge à ± 3 %.

Cette toute première technologie de compensation de puissance de l’industrie offre une plateforme de décharge stable dans des circonstances extrêmes telles qu’une faible température et un faible état de charge, et permet de prolonger la durée de vie de la batterie tout en augmentant sa puissance.

Le matériau personnalisé de l’anode peut garantir l’échange rapide des ions lithium dans l’interface anodique. Le canal de transmission ionique autoadaptatif raccourcit la distance de transmission des ions lithium dans l’anode. Ces deux caractéristiques permettent d’obtenir d’excellentes performances à basse température de la batterie.

Le matériau à haute activité de la cathode permet aux ions lithium de se déplacer rapidement et de s’adapter aux scénarios d’utilisation par tous les temps, même en cas de températures extrêmement basses.

Les électrolytes à faible viscosité peuvent augmenter la vitesse de conduction des ions lithium. Cela garantit une plus grande liberté de déplacement des ions ainsi que du véhicule lui-même, même dans des environnements extrêmes.

Combinée au modèle de mécanisme de défaillance des cellules, cette technologie surveille toutes les cellules en temps réel et stocke toutes les données du cycle de vie des cellules de la batterie, telles que les données de charge et de décharge. Ces données peuvent être utilisées pour analyser l’état de santé des cellules et pour identifier à l’avance les cellules anormales.

Grâce à la stratégie intelligente de charge rapide du BMS, ainsi qu’à la reconnaissance précise de la température et de l’état de charge, la batterie peut être chargée rapidement dans la zone de charge saine tout en étant protégée contre les dommages éventuels.

Un modèle de batterie de haute précision, basé sur le big data, est établi pour prédire avec exactitude l’état de chaque cellule en fonction de son statut en temps réel et de son état de fonctionnement, ce qui permet d’éviter une baisse soudaine et rapide de la puissance ou de l’autonomie.

Un algorithme intelligent avec des caractéristiques multiscénarios, multimodèles et de haute précision est utilisé pour atteindre un équilibre efficace et dynamique du système de batterie mixte, complétant les avantages des différents systèmes chimiques et améliorant les performances globales du système de batterie.

La communication sans fil à l’intérieur du bloc-batterie peut simplifier l’assemblage du harnais d’échantillonnage et du bloc, permettant ainsi de réduire le coût, d’améliorer la fiabilité et de permettre une surveillance en temps réel 24 h/ 24.

En combinant le modèle de batterie avec le modèle de vieillissement, en estimant les paramètres de vieillissement de chaque cellule et en recueillant des informations sur l’usure des matériaux, il est possible d’évaluer avec précision l’état de vieillissement des cellules et la durée de vie restante de la batterie.

Grâce à un service cloud à big data et à un système de gestion de batteries (BMS) haute performance à calcul périphérique monté sur le véhicule, ainsi qu’à une collaboration véhicule-cloud, il est possible de réaliser un diagnostic plus complet et une gestion plus humaine de la batterie.

Les véhicules à énergie nouvelle peuvent être transformés en unités de stockage d’énergie distribuées, et participer à la régulation de la charge en période de pointe et générer des bénéfices. Votre voiture peut devenir une source d’alimentation de secours ou un outil qui rapporte de l’argent à votre famille.