بررسی باتری Xiaomi SU7 تفاوت‌های کلیدی CATL و BYD را فاش کرد

بررسی باتری Xiaomi SU7 تفاوت‌های کلیدی CATL و BYD را فاش کرد

یک کالبدشکافی مستقل روی سلول ۱۸۶.۷ آمپرساعتی LFP سری Shenxing ساخت شرکت CATL که در مدل استاندارد خودروی برقی Xiaomi SU7 استفاده شده، جزئیات ساختار داخلی آن را آشکار کرده و امکان مقایسه فیزیکی آن را با سلول هم‌ظرفیت FinDreams (متعلق به شرکت BYD) فراهم کرده است. اندازه‌گیری‌های انجام‌شده در این کالبدشکافی نشان می‌دهد که سلول CATL نسبت به سلول FinDreams سنگین‌تر بوده و چگالی انرژی کمتری دارد. ساختار داخلی آن نیز شامل چهار هسته پیچشی، فویل جمع‌کننده جریان مثبت ضخیم‌شده و جداکننده با پوشش سرامیکی است.

این کالبدشکافی توسط تعمیرکار مستقل خودرو، Aichi New Energy، به عنوان بیست‌ویکمین سلول در «پروژه کالبدشکافی ۱۰۰ سلول» انجام شده و ویدئوی آن در تاریخ ۷ اوت ۲۰۲۶ در پلتفرم Bilibili منتشر شده است. این تکنسین سلول را برش داده، قطعات داخلی آن را اندازه‌گیری کرده و یک سلول کاملاً شارژشده را تحت بیش از ۲۰ تست نفوذ میخ فولادی و سپس آزمایش‌های فشردگی مکانیکی و خم‌کاری قرار داده است.

هر دو سلول دارای ظرفیت نامی ۱۸۶.۷ آمپرساعت هستند، اما ابعاد فیزیکی و ارقام چگالی انرژی (energy density) آن‌ها متفاوت است.

ابعاد سلول CATL شامل ۲۱۳ میلی‌متر طول، ۸۰ میلی‌متر عرض و ۹۵ میلی‌متر ارتفاع با وزن ۳.۴ کیلوگرم ثبت شد. در مقابل، سلول FinDreams دارای طول ۶۲۰ میلی‌متر، عرض ۲۴ میلی‌متر و ارتفاع ۱۰۳ میلی‌متر با وزن ۳.۲ کیلوگرم بود.

بر اساس اندازه‌گیری‌های این کالبدشکافی، چگالی انرژی وزنی (gravimetric energy density) محاسبه‌شده برای سلول CATL معادل ۱۷۵.۷ وات‌ساعت بر کیلوگرم است، در حالی که این رقم برای سلول FinDreams به ۱۸۶.۷ وات‌ساعت بر کیلوگرم می‌رسد. این مسئله نشان می‌دهد که سلول CATL با وجود ظرفیت نامی یکسان، ۶.۳ درصد چگالی انرژی وزنی کمتری دارد.

چگالی انرژی حجمی (volumetric energy density) محاسبه‌شده برای آن نیز کمتر بود؛ یعنی ۳۶۹.۰ وات‌ساعت بر لیتر در مقایسه با ۳۸۹.۸ وات‌ساعت بر لیتر در سلول FinDreams.

سلول CATL حدود ۸ میلی‌متر کوتاه‌تر از سلول FinDreams بود، اما ابعاد آن مقطع عریض‌تری به آن می‌داد. این ارقام مربوط به سلول‌های منفرد هستند و نه کل پکیج باتری خودرو.

بررسی سلول CATL نشان داد که چهار هسته پیچشی داخلی (jelly rolls) درون یک پوسته آلومینیومی سخت قرار گرفته‌اند. این هسته‌ها به‌صورت جفت و همراه با یک سینی عایق در کف چیده شده بودند.

سلول FinDreams از معماری داخلی متفاوتی بهره می‌برد. این سلول تیغه‌ای (blade-shaped) ۱۸۶.۷ آمپرساعتی به جای چهار هسته پیچشی، از فرآیند لایه‌بندی انباشته (laminated stacking) استفاده می‌کند که در آن لایه‌های الکترود و جداکننده به‌صورت متناوب درون پوسته آلومینیومی بلند آن چیده شده‌اند. فرم فاکتور ۶۲۰ میلی‌متری طول و ۲۴ میلی‌متری عرض آن تفاوت عمده‌ای با سلول کوتاه‌تر و عریض‌تر CATL دارد و باعث شده ساختار داخلی دو سلول با وجود ظرفیت یکسان، کاملاً متفاوت باشد.

پایه‌های سلول CATL و سوپاپ ضد انفجار آن در مجموعه درپوش بالایی یکپارچه شده بودند. طبق گزارش این کالبدشکافی، سلول به‌صورت معکوس در پکیج باتری خودرو نصب می‌شود، به طوری که مسیر خروج گازها به سمت پایین پکیج قرار می‌گیرد.

جمع‌کننده جریان مثبت در سلول CATL از فویل آلومینیومی با ضخامت بیش از ۲۰ میکرومتر و جمع‌کننده منفی از فویل مسی ۱۱ میکرومتری استفاده می‌کرد. تکنسین همچنین ضخامت جداکننده را حدود ۱۲ میکرومتر با پوشش کامپوزیتی سرامیکی/پلیمری دوطرفه اندازه‌گیری کرد.

ماده کاتد حدود ۷۸ میلی‌متر از عرض ۸۱ میلی‌متری جمع‌کننده را پوشانده بود و حدود ۲ میلی‌متر حاشیه بدون پوشش در طول لبه‌ها باقی مانده بود.

این اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات ساختاری فقط مربوط به سلول‌های بررسی‌شده در این کالبدشکافی است و ساختار یکسان در تمام سلول‌ها یا سری‌های تولیدی CATL یا FinDreams را اثبات نمی‌کند.

دیدنی‌ترین تست مخرب، فروکردن بیش از ۲۰ میخ فولادی به درون سلول CATL بود. به گفته تکنسین، سلول کاملاً شارژ شده بود و ولتاژ ۳.۳۹۲ ولت را در طول تست ثبت کرد.

سلول در طول تست به‌صورت الکتریکی تخلیه شد و دود تولید کرد، اما هیچ شعله باز یا انفجاری در آن مشاهده نشد.

مرحله بعدی کالبدشکافی شامل برداشتن پوسته آلومینیومی سلول و جداسازی مکانیکی لایه‌های پیچشی داخلی بود. در طول این فرآیند، پس از پارگی اجباری لایه‌های داخلی، مواد استخراج‌شده سلول آتش گرفتند.

این دو رویداد در شرایط متفاوتی رخ دادند. تست میخ روی سلول مونتاژشده انجام شد، در حالی که آتش‌سوزی بعدی هنگام تخریب مکانیکی عمدی ساختار داخلی لایه‌برداری‌شده اتفاق افتاد. این کالبدشکافی اثبات نمی‌کند که نفوذ میخ‌ها به‌خودی‌خود باعث آتش‌سوزی بعدی شده باشد.

تست میخ و کالبدشکافی مکانیکی بعدی، فرآیندهای کارگاهی بودند و آزمایش‌های آزمایشگاهی تأییدشده طبق استاندارد GB 38031-2025 محسوب نمی‌شوند. از این مشاهدات نمی‌توان برای تعیین عملکرد انتشار حرارتی در سطح پکیج، ایمنی در تصادفات یا انطباق با الزامات اجباری ایمنی باتری در چین استفاده کرد.

چرا این خبر مهم است؟

این کالبدشکافی مستقل، تفاوت‌های مهندسی و ساختاری میان دو غول بزرگ باتری‌سازی دنیا یعنی CATL و BYD را در یک محصول واقعی نظیر Xiaomi SU7 به تصویر می‌کشد. مقایسه چگالی انرژی و معماری داخلی به درک بهتر مسیرهای متفاوت توسعه باتری‌های خودروی برقی کمک می‌کند. همچنین نشان می‌دهد که چگونه تفاوت در ساختار فیزیکی سلول‌ها می‌تواند بر وزن، ابعاد و رفتار ایمنی آن‌ها تحت شرایط مخرب تأثیر بگذارد.