شحن بطاريات LFP عبر الشتاء الروسي: اعتراف تقني

الإجابة التقليدية على سؤال "هل تتعامل بطاريات LFP مع البرد بشكل أفضل من NCM؟" هي نعم. الإجابة الصادقة هي "نعم، حتى حالات معينة حيث لا تفعل ذلك، وإحدى هذه الحالات هي النقل البحري في منتصف الشتاء إلى فلاديفوستوك." تعلمنا هذا في عام 2022 من خلال مشكلة لم نتوقعها، وقمنا بتغيير ثلاثة أشياء منذ ذلك الحين.

مراجعة سريعة لكيمياء البطاريات

بطاريات LFP (فوسفات الحديد الليثيوم، وهي الكيمياء المستخدمة في BYD Blade ومعظم حزم CATL للسيارات الكهربائية المصدرة من الصين) لها سلوك مختلف في درجات الحرارة المنخفضة مقارنة ببطاريات NCM (أكسيد النيكل والمنغنيز والكوبالت الليثيوم، المستخدمة في Tesla وحزم NIO Power ومعظم السيارات الكهربائية الكورية والغربية). تفقد حزم LFP سعة أقل في درجات الحرارة المنخفضة ولكنها تفقد قدرة شحن أكبر — يمكنك قيادة السيارة بشكل طبيعي، لكن لا يمكنك شحنها بسرعة حتى ترتفع درجة حرارتها.

عند -10 درجة مئوية: توفر LFP حوالي 93% من السعة الاسمية، لكن سرعة الشحن السريع DC تنخفض إلى حوالي 40% من المعدل الطبيعي.

عند -20 درجة مئوية: توفر LFP حوالي 85% من السعة، وينخفض الشحن السريع إلى حوالي 25% من المعدل الطبيعي.

أقل من -25 درجة مئوية: قدرة الشحن تكاد تكون معدومة بدون تسخين نشط للحزمة، والذي يعمل على الطاقة المخزنة في السيارة نفسها.

مشكلة عام 2022

حاوية تحتوي على وحدتين من BYD Tang EV600، تم شحنها إلى فلاديفوستوك في فبراير 2022، عبرت كتلة هوائية باردة بدرجة حرارة -22 درجة مئوية خلال آخر 36 ساعة من الرحلة. لم يكن سطح حاوية السفينة مبردًا، والأهم من ذلك أنه لم يكن مُدفأ. قمنا بشحن البطاريات إلى 50% من سعتها عند التحميل وفقًا لأفضل ممارسات UN3480. وعندما تم تفريغ الوحدتين في ميناء فلاديفوستوك، كانت درجة حرارة البطاريات الداخلية -19 درجة مئوية.

قام المشتري الروسي بتوصيل إحداهما للشحن. رفضت السيارة — كانت درجة حرارة البطارية خارج النطاق المقبول. عملت السيارتان بشكل جيد للرحلات القصيرة بينما ارتفعت حرارة البطارية ببطء من خلال القيادة. لكن في أول 36 ساعة بعد الوصول، لم يتمكن الوكيل من عرض السيارتين في صالة العرض بحالة قابلة للاستخدام. خسر صفقتين.

ثلاثة أشياء غيرناها

1. مستوى الشحن عند التحميل للطرق الشتوية — 60% وليس 50%. الـ10% الإضافية تمنح المشتري هامش عمل في حال كانت البطارية باردة جدًا بحيث لا يمكن شحنها لمدة 12–48 ساعة بعد الوصول. تسمح UN3480 بنسبة شحن تصل إلى 60%؛ ونحن نستخدم هذا الهامش. قواعد تخزين السيارات الكهربائية في الحاويات تسمح بذلك.

2. نقوم الآن بشحن سيارات الشتاء الروسية الكهربائية في حاويات حصرًا، وليس عبر RoRo. السطح المفتوح لـRoRo يعني التعرض الكامل للهواء المحيط لمدة 7–10 أيام. درجات الحرارة داخل الحاوية تتأخر عن المحيط بعدة درجات وتميل لأن تكون أكثر دفئًا ببضع درجات من خارج الصندوق. فرق صغير، لكنه مهم في نطاق -18°C إلى -25°C.

3. نقوم بإرسال إحاطة قبل الوصول للوكيل المستلم. فقرة قصيرة حول ما يمكن توقعه مع البطارية، ومدة الانتظار قبل الشحن، وما هي القراءات في تطبيق BYD التي تعني "دافئة بما يكفي للشحن". كان هذا في السابق معرفة مفترضة. لكنها ليست كذلك.

ملاحظة حول تبديل البطاريات وحزم NCM

نموذج عمل NIO القائم على تبديل البطاريات أكثر مقاومة للبرودة نظريًا، لأنه يمكن استبدال حزمة مجمدة بأخرى دافئة في محطة Power Swap. عمليًا، تمتلك NIO عددًا قليلاً فقط من محطات التبديل في روسيا (فلاديفوستوك لديها واحدة، وخاباروفسك لديها واحدة)، لذا فإن هذا الأمر نظري أكثر منه عملي للمشترين للتصدير حاليًا. تتعامل حزم NCM المستقلة من NIO مع البرودة بشكل أفضل قليلاً من LFP عند بدء التشغيل بحالة شحن منخفضة، لكنها تتدهور بشكل أسرع على مدار سنوات من التدوير البارد.

حاويات مكيفة — عادةً لا تستحق العناء

يسأل بعض المشترين عن الحاويات المكيفة (وحدات التبريد المضبوطة على وضع التدفئة). ممكنة لكنها مكلفة — رسوم إضافية تتراوح بين 1,500 و 2,400 دولار أمريكي فوق سعر الحاوية القياسية 40HQ لخط الصين-فلاديفوستوك. قمنا بذلك مرتين لمشترين أصرّوا؛ علاوة الشحن لا تبررها عمليات الاستيراد التجارية العادية للسيارات الكهربائية. الحاوية القياسية مع التعديلات الثلاثة المذكورة أعلاه كافية لأسوأ الحالات الواقعية.

إذا كانت وجهتك باستمرار أقل من -25 درجة مئوية

ياكوتسك، ماجادان، نوريلسك، أقصى شمال روسيا — أي منطقة تشهد -30 درجة مئوية أو أقل بانتظام. في هذه الحالات نوصي بمركبات كهربائية ببطاريات NCM (استيراد موازي لتيسلا، أودي e-tron، بي إم دبليو iX، بعض فئات زيكر 001 مع خيار NCM) بدلاً من LFP. نقص الشحن في البرد لبطاريات LFP حقيقي ويتراكم على مدى سنوات الملكية. بطاريات NCM لها دورة حياة أقصر ولكن أداء أفضل في الاستخدام اليومي البارد.

معظم مناطق روسيا المأهولة — موسكو، سانت بطرسبرغ، فلاديفوستوك، نوفوسيبيرسك — LFP مناسبة. لأقصى الشمال، NCM أفضل. كيمياء مختلفة، أسواق مختلفة.

إذا كنت تستورد سيارات كهربائية إلى سوق بارد وتريد مناقشة اختيار البطارية وتوقيت الشحن، فريق الشراكة يتولى هذه المكالمة.

الأسئلة الشائعة

ما هي حالة الشحن الموصى بها لبطاريات LFP عند الشحن إلى وجهات شتوية باردة مثل فلاديفوستوك؟

توصي المقالة بشحن حزم LFP إلى 60% من حالة الشحن بدلاً من 50% القياسية للطرق الشتوية. توفر هذه الـ 10% الإضافية حاجزًا تشغيليًا للمشتري في حال كانت الحزمة باردة جدًا بحيث لا يمكن شحنها لمدة 12-48 ساعة بعد الوصول. تسمح لوائح UN3480 بما يصل إلى 60% من حالة الشحن، لذا فهذا مسموح به ويساعد في ضمان إمكانية استخدام السيارة فور التسليم.

لماذا يجب أن أختار الشحن بالحاويات بدلاً من RoRo لصادرات السيارات الكهربائية الشتوية إلى روسيا؟

يُفضل الشحن بالحاويات للصادرات الشتوية لأن سفن RoRo (الدحرجة) تحتوي على أسطح مفتوحة تعرض المركبات للهواء المحيط لمدة 7-10 أيام، مما يؤدي إلى تبريد شديد للبطارية. من ناحية أخرى، تحتوي الحاويات على درجات حرارة داخلية تتأخر عن المحيط وعادة ما تكون أكثر دفئًا ببضع درجات. هذا الفرق الصغير حاسم عندما تتراوح درجات الحرارة بين -18 درجة مئوية و -25 درجة مئوية، مما يساعد في الحفاظ على حزمة البطارية أكثر دفئًا وتقليل خطر رفض الشحن عند الوصول.

ماذا أفعل إذا وصلت سيارتي الكهربائية LFP إلى منطقة باردة وكانت البطارية باردة جدًا بحيث لا يمكن شحنها؟

إذا كانت البطارية باردة جدًا بحيث لا يمكن شحنها، فلا يزال بإمكانك قيادة السيارة لمسافات قصيرة. ستقوم الحزمة بتدفئة نفسها ببطء من خلال القيادة، وبمجرد وصولها إلى درجة حرارة مقبولة، سيكون الشحن ممكنًا. تنصح المقالة بالانتظار قبل محاولة الشحن واستخدام تطبيق BYD للتحقق من متى تصبح الحزمة دافئة بدرجة كافية. يمكن أن توفر إحاطات ما قبل الوصول من الشاحن إرشادات محددة حول السلوك المتوقع وقراءات درجة الحرارة المقبولة.

هل تستحق الحاويات المكيفة التكلفة الإضافية لشحن السيارات الكهربائية إلى وجهات شديدة البرودة؟

الحاويات المكيفة (وحدات التبريد المضبوطة على التدفئة) متاحة ولكنها عادة لا تستحق التكلفة. تضيف رسومًا إضافية تتراوح بين 1,500 و 2,400 دولار أمريكي فوق حاوية 40HQ القياسية لخط الصين-فلاديفوستوك. تنص المقالة على أنه بالنسبة لمعظم الوجهات، فإن الحاويات القياسية مجتمعة مع التغييرات الثلاثة الموصى بها (60% SOC، الشحن بالحاويات، والإحاطة قبل الوصول) كافية. فقط للبرودة الشديدة المستمرة أقل من -25 درجة مئوية قد يتم النظر فيها، ولكن حتى ذلك الحين، يعد التحول إلى سيارات كهربائية بحزم NCM حلاً أفضل.

متى يجب أن أختار NCM على بطاريات LFP لصادرات السيارات الكهربائية إلى المناطق الباردة؟

يجب أن تختار NCM على LFP إذا كانت وجهتك تعاني باستمرار من درجات حرارة أقل من -25 درجة مئوية، مثل ياكوتسك وماغادان ونوريلسك أو مناطق أقصى الشمال الأخرى. تعاني بطاريات LFP من عجز كبير في الشحن البارد في درجات الحرارة المنخفضة جدًا، والذي يتراكم على مدى سنوات الملكية المتعددة. توفر حزم NCM أداءً أفضل للاستخدام اليومي في البرد، على الرغم من أن عمر دورتها أقصر. بالنسبة لمعظم المدن الروسية المأهولة مثل موسكو وسانت بطرسبرغ وفلاديفوستوك ونوفوسيبيرسك، فإن LFP مناسبة.