در این محتوا نگاهی به تاریخ CATL، بزرگترین تولیدکننده باتری‌های خودروهای الکتریکی پرداخته و روند رشد و توسعه آن را بررسی می‌کنیم.

به گزارش خودروم، CATL مانند پاناسونیک سابقه‌ای 100 ساله و قابل اطمینان ندارد. این شرکت حتی در کشوری ثروتمند و توسعه یافته متولد نشده و مانند LG Chem نیست و مثل BYD کسی مانند وارن بافت(Warren Buffett) از آن پشتیبانی نمی‌کند. این غول نوظهور با نام Contemporary Amperex Technology Ltd متولد شده و کمتر از 10 سال عمر دارد؛ اما با این وجود تمام رقبای خود را شکست داده و اکنون بزرگترین سازنده باتری‌های لیتیوم یونی در جهان است و به تازگی باتری های جدیدی موسوم به Qilin را تولید می‌کند.

شرکت CATL در سال 2018 در بورس اوراق بهادار شنژن فهرست شد و صاحبان آن خیلی سریع به جمع میلیاردرهای جهان پیوستند. اکنون بیش از 40 درصد تمام باتری‌های خودروهای برقی را چین تامین می‌کند و بیش از سایر نقاط جهان در این کشور خودروهای الکتریکی به فروش می‌رسد. در این میان CATL تقریباً تمام سفارشات خودروسازان چینی را تامین کرده و علاوه بر آن باتری محصولات برقی برندهای جهانی خودروسازی مانند فولکس‌واگن، دایملر، بی‌ام‌و و هوندا را می‌سازد.

شرکت CATL به تازگی فرایند بکارگیری چهارمین گیگا کارخانه خود در کشور آلمان را آغاز کرده است. کارخانه مزبور اولین مجموعه خارجی این شرکت بوده و غول باتری سازی جهان با بهره‌گیری از فناوری‌های چینی در قلب خودروسازی اروپا و آلمان فعالیت می‌کند.

در سال 2009 دولت چین توسعه، ساخت و تولید خودروهای الکتریکی و باتری‌های لیتیوم یونی را به عنوان صنعت استراتژیک خود در نظر گرفت و برای رسیدن به اهداف خود سیاست‌های تشویقی متفاوتی به کار گرفت. حاصل و مظهر تمام تلاش‌های چین در این زمینه را باید CATL دانست. شرکتی که به خاطر تداوم یک دهه سرمایه‌گذاری دولت چین به ارزش بیش از 60 میلیارد دلار برای ایجاد زیرساخت‌ها و توسعه صنعت داخلی و وضع مقرراتی در حمایت از بازار داخلی در رابطه با خرید خودرو، اتوبوس و سایر وسایل حمل و نقل جان گرفت. با این حال هدف نهایی پکن گسترش و تامین باتری سایر خودروسازان جهان بود و CATL بهترین گزینه برای رسیدن به این اهداف دیوانه‌وار است.

با این حال نباید از یاد بُرد که موفقیت CATL علاوه بر نکات مزبور به دلیل تصمیمات زیرکانه تجاری و مهندسی، کمی شانس و یارانه‌های تشویقی دولت چین به دست آمده است. اما اکنون دولت چین یارانه شرکت‌هایی مانند کاتل را کاهش داد و همه چیز در حال تغییر است و نحوه واکنش CATL می‌تواند آینده تولید باتری و خودروهای الکتریکی در جهان را دگرگون سازد. به همین خاطر هم CATL به نشریه Quartz به عنوان اولین رسانه غربی اجازه داده بود که نگاهی به دفتر مرکزی این شرکت و بزرگترین کارخانه‌های مونتاژ باتری در جهان نگاهی بی‌اندازد.

دفتر مرکزی CATL و چشم‌انداز آن

اولین چیزی که هنگام ورود به ساختمان 20 طبقه CATL نظر شما را جلب می‌کند؛ مه غلیظ روی کوه‌های اطراف و خلیجی است که  به سمت دریای چین شرقی می‌رود. هوا بسیار دل‌انگیز بوده و برای لحظاتی فراموش می‌کنید که در وسط یک شهرک صنعتی بزرگ حضور دارید.

اما وقتی به طبقه 20 ساختمان CATL رسیده و از پنجره به حجم وسیع ساخت و سازهای اطراف نگاه می‌کنید؛ واقعیت به سرعت بر ذهن شما تحمیل می‌شود. در این لحظه هوانگ شیلین یکی از بنیانگذاران 52 ساله CATL که به تازگی وارد فهرست میلیاردرهای چینی شده است(او در آگوست سال 2022 از مقام خود استعفا کرد)؛ قبل از هر چیزی به توصیف ساخت و سازهای نینگده، شهری در حال توسعه با جمعیت 3 میلیون نفری در استان فوجیان و… می‌پردازد.

او به شرکت صنعت خودروهای شانگهای اشاره می‌کند و آن را یکی از بزرگترین سازندگان خودروهای برقی چین می‌داند و در این باره می‌گوید:

سایک در حال ساخت یک کارخانه در اینجا بوده و باتری خودروهای آن را CATL تامین خواهد کرد. در اینجا کاتل گسترش می‌یابد و زمانی که با دیگر شرکت‌های سازنده باتری در چین صحبت می‌کنیم، آنها از رشد ما شگفت‌زده شده و اکنون به سختی می‌توانیم به تقاضای موجود در بازار پاسخ دهیم.

داستان تولد CATL به زمان آغاز رونق دستگاه‌های الکتریکی قابل حمل بر می‌گردد. در سال 1999 ژنگ یوچون یک کارآفرین 31 ساله شرکتی به نام ATL را تاسیس کرد و مجوزهای لازم از شرکت‌های آمریکایی برای ساخت باتری لپ‌تاپ و پخش کننده‌های MP3 را به دست آورد.

ظرف دو سال شرکت ATL موفق به تولید 1 میلیون باتری شد و نام خود را به عنوان شرکتی قابل اعتماد مطرح ساخت. این موفقیت تا سال 2005 ادامه یافت و در آن زمان شرکت ژاپنی و تولیدکننده نوارهای کاست و DVD به نام TDK آن را خریداری کرد. شرکت TDK ژنگ و بینانگذار دوم ATL، هوانگ را در مقام خود ابقاء کرد و نظم و انضباط ژاپنی را به خطوط تولید ATL افزود و با توجه به رویکرد خود بازار باتری‌های لیتیوم یون و تلفن‌های هوشمند را هدف قرار داد.

ظرف چند سال ATL به تامین‌کننده اصلی باتری‌های تلفن همراه برای شرکت سامسونگ و اپل تبدیل شد. در همین حال هوانگ شیلین در سال 2006 شروع به تحقیق در مورد باتری‌های خودروهای الکتریکی کرد. به لطف او ATL نخستین باتری‌های خودروهای الکتریکی خود را ساخت و اولین مشتری آنها شرکت خودروسازی هندی Reva بود. این خودروساز محصولی به نام G-Wiz داشت که خودرویی برقی و دو نفره بوده و با استفاده از باتری‌های سرب اسیدی به حداکثر سرعت 40 کیلومتر در ساعت می‌رسید و بُرد پیمایشی آن 80 کیلومتر بود. شارژ این خودرو بسیار زمان بر بود و به همین خاطر Reva به دنبال شرکتی برای تامین باتری‌های لیتیوم یونی برای بهبود افزایش سرعت، بُرد پیمایشی و شارژ سریع G-Wiz بود.

باتری‌های لیتیوم یون موجود در خودروهای الکتریکی نسبت به باتری‌های موجود در دستگاه‌های قابل حمل بسیار متفاوت هستند. شما نمی‌توانید به سادگی صدها باتری تلفن همراه را به یک خودروی الکتریکی وصل کنید؛ چون وسایل نقلیه برقی نیاز به گردش سریع الکترون‌ها داشته و قدرت باتری‌ها باید به خوبی به اجزاء خودرو منتقل شود.

بنابراین هوانگ و ژنگ یک بخش تحقیقاتی در ATL ایجاد کردند تا ساخت باتری‌های خودروهای الکتریکی و توسعه آنها را شروع کنند و به همین خاطر مجوزهای فناوری لازم را از ایالات‌متحده آمریکا دریافت کرده و به کمک آنها برای تولید باتری‌های خودروهای الکتریکی گام برداشتند. به غیر از BYD، شاید هیچ شرکت چینی دیگری در آن زمان هزینه چندین میلیون دلاری برای کسب مجوز لازم برای تحقیق و توسعه باتری در مراحل اولیه را انجام نداده بود.

منتقدان اغلب شرکت‌های چینی را به دزدی یا کپی‌برداری از شرکت‌های خارجی متهم می‌کنند، اما BYD و CATL با تلاش و تکیه به تحقیق و توسعه خود این تابو را شکسته و زمینه تسلط چین روی یکی از مهم‌ترین بخش‌های تولید و صنعت در قرن بیست و یکم را فراهم کردند.

خوش شانسی‌های بزرگ CATL

تا سال 2008 شرکت ATL  فرصتی برای نمایش فناوری و محصولات خود نداشت؛ تا اینکه در آن سال دولت چین برای برگزاری المپیک از ناوگان آزمایشی اتوبوس‌های برقی استفاده کرد و برخی از آنها از باتری‌های کاتل استفاده می‌کردند.

ناوگان اتوبوس‌های مزبور به معنی آغاز فشارها و برنامه‌ریزی‌های دولت برای برقی کردن حمل‌ونقل در چین بود. این امر به کاهش میزان خروجی گازهای آلاینده از اگزوز خودروهای احتراقی کمک می‌کرد. در آن سال‌ها انتشار گازهای گلخانه‌ای به شدت در حال افزایش بوده و یکی از راه کارهای کاهش انتشار گازهای آلاینده در آن زمان استفاده از خودروهای الکتریکی عنوان می‌شد. چین در سال 2008 در حال سبقت گرفتن از ایالات‌متحده و تبدیل شدن به بزرگترین بازار خودروی جهان بود و دولت چین به شدت تحت فشار شهروندان و رسانه‌های جهانی قرار داشت تا کاری برای کاهش میزان مه آلودگی ناشی از آلودگی هوا انجام دهد. به همین خاطر دولت چین برنامه‌ای به نام «10 شهر و هزار وسیله نقلیه» را با هدف استقرار 1000 وسیله نقلیه الکتریکی در 10 شهر بزرگ خود اجرا کرد.

هوانگ و ژنگ به خوبی متوجه فرصت پیش آمده شدند و در سال 2011 نام شرکت خود را از ATL به CATL تبدیل کرده و رسماً مشغول تجارت و ساخت باتری‌های خودروهای الکتریکی شدند.

بعد از این اتفاق بعد دولت چین تا 10 سال متداوم، فشار برای پذیرش و بکارگیری خودروهای الکتریکی را افزایش داد. یارانه‌های تشویقی یکی از بزرگترین امتیازات بود و گاهی اوقات خریداران خودروهای برقی به خاطر آن تنها باید یک سوم قیمت تمام شده خودروهای الکتریکی را پرداخت می‌کردند. شرکت‌های خودروسازی نیز از معافیت‌های مالیاتی برخوردار شده و زمین‌های ارزانی برای ساخت کارخانه به آنها داده شد. در مقابل دولت بکارگیری خودروهای احتراقی در بعضی شهرها را محدود کرد و به این کار ادامه داد. همچنین دولت شرایط مالکیت خودروهای احتراقی را سخت‌تر کرد و متقاضیان این خودروها در قرعه‌کشی شرکت داده شدند و تنها 0.05 درصد آنها در نهایت برنده نهایی بودند. اخیراً نیز کسانی که مایل به شرکت در قرعه‌کشی نیستند؛ باید 14 هزار دلار یعنی بیشتر از هزینه مورد نیاز برای تهیه یک خودرو خرج کنند.

نتیجه این اقدامات باعث شد که تعداد خودروهای الکتریکی فروخته شده در چین از 1000 دستگاه در سال 2011 به 1 میلیون خودرو در سال 2018 برسد که این میزان از مجموع فروش تمام نقاط جهان بیشتر بود. در همان سال نیز ژنگ و هوانگ با مطرح شدن CATL به میلیاردرهایی بزرگ تبدیل شدند.

استراتژی یک دهه‌ای دولت چین برای برقی‌سازی حمل‌ونقل، پیام روشنی به خودروسازان جهانی برای رقابت در بازار چین بود و آنها باید مدل‌های الکتریکی تولید می‌کردند. اما پکن شرط بزرگی تعیین کرد و فقط خودروهایی که باتری‌های آنها توسط تامین‌کنندگان چینی ساخته شوند؛ واجد شرایط برای دریافت یارانه دولتی خواهند بود.

بگزارید کمی به عقب برویم! در سال 2013 بی‌ام‌و و برلیانس به عنوان شرکای جوینت وچری مشترک، ساخت یک خودروی چینی و برقی را آغاز کردند. آنها برای بهره‌مندی از یارانه‌های دولتی به دنبال یک تامین‌کننده داخلی باتری رفته و در نهایت دو رقیب چینی یعنی CATL و BYD را در نظر گرفته‌اند. اما BYD که در سال 1995 و توسط یک مهندس باتری تاسیس شده بود؛ علاقه‌ای به تامین باتری برای بی‌ام‌و و برلیانس نداشت و ترجیح داد که از باتری‌های خود در محصولات برقی خودش استفاده کند. به همین خاطر بی‌ام‌و شرکت CATL را انتخاب کرد.

در سال 2013 تلاش بی‌ام‌و برلیناس موجب ساخت خودرویی تمام الکتریکی به نام زینور شد. این خودرو براساس پلتفرم X1 به عنوان یک شاسی ‌لند ساب کامپکت ساخته شده و از باتری‌های CATL استفاده می‌کرد.

برخلاف باتری‌های AA یا AAA که اساساً بدون توجه به نادیه گرفتن اینکه چه کسی آنها را تولید می‌کند و عملکرد یکسانی دارند؛ باتری‌های خودروهای الکتریکی برای مدل‌های مختلف باید سفارش‌گذاری شوند و این امر مستلزم تلاش مهندسان خودروساز و همفکری آنها با مهندسان شرکت باتری‌سازی و تبادل ایده‌ها، استانداردها و فرآیندهای مختلف بین آنها است. بنابراین همان طور که بی‌ام‌و روی مدل زینور کار می‌کرد؛ شرکت CATL با قطعه‌سازی مهندسان آلمانی آشنا شد و مجموعه‌ای از مهارت‌های این خودروساز بزرگ را آموخت.

ژنگ در مراسم معرفی خودروی پلاگین هیبریدی زینور در سال 2016 گفت:

ما چیزهای زیادی از بی‌ام‌و آموخته و اکنون یه یکی از برترین تولیدکنندگان باتری در سطح جهان تبدیل شده‌ایم. استانداردها و کیفیت بالای مورد انتظار بی‌ام‌و به ما کمک کرد که سریع‌تر رشد کنیم.

سه سال بعد CATL اولین کارخانه تولید باتری‌های خود در آلمان را راه‌اندازی کرد و صنعت خودروسازی این کشور را شکست داد.

نحوه ساخت باتری‌های لیتویم یونی توسط CATL

بگزارید برای شما توصیفی از خطوط تولید غول باتری سازی جهان یعنی کمپانی CATL داشته باشیم! در و دیوارهای راهروهای این شرکت شبیه به فضای بیمارستان‌ها بوده و برای ورود به محیط کارخانه باید از روکش کفش استفاده کرد تا گرد و خاک وارد کارخانه نشود. همچنین باید تلفن همراه خود را کنار بگذارید و هیچکس مجاز به عکسبرداری از کارخانه نیست.

در راهروهایی که روی دیوار آنها پنجره‌هایی نصب شده حرکت کرده و تعدادی از انسان‌ها و روبات‌‍‌ها را خواهید دید. انسان‌ها از کلاه، دستکش، روکش کفش، روپوش آزمایشگاهی و… برخوردار هستند و بیشتر وقت خود را صرف مشاهده ماشین‌ها و عملکرد آنها می‌کنند. ربات‌ها نیز به بلندکردن و جابجایی قطعات مختلف بین خطوط تولید و آسانسورهای موجود می‌پردازند.

همه باتری‌ها پنج جزء اصلی دارند, دو الکترود، یک جداکننده، یک الکترولیت برای انتقال شارژ از یک الکترود به الکترود دیگر و محفظه‌ای برای محافظت از تمام اجزاء یک باتری. فرایند ساخت باتری لیتیوم یونی با مخلوط کردن حلال‌ها و مواد الکترود پودری شروع می‌شود. شرکت CATL از دو نوع کاتد استفاده می‌کند که شامل فسفات آهن لیتیوم برای اتوبوس‌های الکتریکی و اکسیدهای کلبات نیکل منگنز برای خودروهای الکتریکی هستند. مورد آخر انرژی بیشتری را در فضایی کمتر ذخیره کرده و برای وسایل نقلیه کوچک مناسب است؛ اما هزینه تهیه آن بسیار بیشتر از باتری‌های فسفات آهن لیتیوم خواهد بود. برای ساخت دو مورد مزبور از آندهای گرافیت و گاهی اوقات کمی سیلیکون استفاده می‌شود.

وقتی مواد با یکدیگر ترکیب شدند، روی ورقه‌های فلزی پخش شده و سپس از مس، گرافیت یا آلومینیوم برای پوشش آنها استفاده می‌شود. ورق‌ها از کوره عبور می‌کنند تا مواد داخل آنها خشک شده و پودرها به بدنه ورقه‌های فلزی بچسبند. در مرحله بعد شکل باتری‌ها مشخص می‌شود. برخی از آنها به شکل سلول‌های استوانه‌ای(مورد استفاده در تسلا) و برخی دیگر شمایلی کیسه‌ای(مورد استفاده در محصولات جگوار) و برخی دیگر نیز به شکل منشوری(مورد استفاده توسط بی‌ام‌و) هستند. در مرحله بعد نیز ترکیب الکترودها، جداکننده و حفاظ پوششی آنها را شاهد هستیم و سپس برای اولین بار باتری شارژ شده و پس از بررسی پلمپ می‌شوند. اما فرایند ساخت باتری هنوز به اتمام نرسیده است.

در مرحله بعد باید سلول‌های زیادی در یک بسته باتری قرار بگیرند و در اینجا مهندسان CATL باید در کنار مهندسان خودروساز قرار گرفته تا یک بسته باتری منحصر به فرد برای هر مدل خودرو طراحی شود. به عنوان مثال برای ساخت یک بسته باتری برای بی‌ام‌و i3 حدود 30 سلول منشوری به یکدیگر متصل می‌شوند. باتری‌ها باید به گونه ای کنار یکدیگر قرار بگیرند که به خوبی روی شاسی خودرو سوار شده و بتوان با استفاده از سیستم مدیریت باتری، وضعیت شارژ و سلامت آنها را اندازه‌گیری کرد. این سامانه باید گرما را مدیریت کرده و به ایمنی باتری در هنگام شارژ یا تخلیه انرژی کمک کند.

شرکت CATL در مدیریت فرایند پیچیده مزبور با ظرفیت تولید بالا، یکی از بهترین‌ها بوده و به همین خاطر لیست بلند بالایی از خودروسازان مشتریان آن هستند و از برندهای آلمانی مانند بی‌ام‌و و فولکس‌واگن تا خودروسازان مشهور آسیایی مانند هوندا و نیسان به آن تکیه می‌کنند. بنابراین کمپانی کاتل تنها در طول چند سال نظم و انظباط چینی، مهندسی آلمان و روحیه کار آفرینی چینی را با یکدیگر ترکیب کرد و به یکی از بهترین تولیدکنندگان باتری در جهان تبدیل شد.

مهاهم ادرمن(Menahem Anderman)، رئیس شرکت مشاوره باتری توتال، در سال 2018 به بلومبرگ گفته بود:

آنها(CATL) از نظر فنی تنها فاصله اندکی با سه شرکت بزرگ پاناسونیک، سامسونگ SDI و LG Chem دارند؛ اما با توجه به سرعت حرکت آنها، به نظر می رسد که در عرض دو تا سه سال محصولاتی مشابه با کمپانی های مزبور خواهند ساخت.

خوک بال‌دار و طوفان

در آوریل 2017، یک سال قبل از عرضه عمومی CATL در بورس، ژنگ یک ایمیل داخلی ارسال کرده و در آن چشم‌انداز خود را برای این شرکت بیان کرد. او در متن ارسالی نوشته بود که یعد از عبور از طوفان چه اتفاقی می‌افتد؟ او گفت که آیا خوک واقعاً پرواز می‌کند؟ این جملات کمی عجیب به نظر می‌رسند، اما او به یک ضرب‌المثل چینی اشاره کرد که می‌گوید: «وقتی طوفان بیاید، خوک پرواز می‌کند». در اینجا منظور ژنگ از خوک، شرکت CATL بود و طوفان و بادهای شدید نیز به یارانه‌های دولتی اشاره دارد. در واقع او نگران این بود که وقتی یارانه‌ها(طوفان) از بین رفت، شرکت(خوک) باز هم قادر به پرواز کردن خواهد بود؟

ایمیل ژنگ یک پیشگویی بزرگ بود. در 26 مارس دولت چین اعلام کرد که یارانه‌هایی را که به خودروهای الکتریکی اختصاص می‌دهد را کاهش داده و احتمالاً در سال 2020 آنها را کاملاً حذف خواهد کرد.

پیام ژنگ به کارمندان CATL این بود که زیاد به خود مغرور نشوند. او به عنوان رهبر CATL با تنوع بخشیدن به منابع درآمدی شرکت، خود را برای پایان پرداخت یارانه‌ها آماده کرد. در حالی که چین بزرگترین بازار خودروهای الکتریکی جهان بود و فروش خودروهای برقی در اروپا و ایالات‌متحده افزایش می‌یافت؛ CATL روی سفارشات سایر نقاط جهان حساب ویژه‌ای باز کرد تا در صورت کاهش فروش در چین، باز هم توان عرض اندام داشته باشد.

همزمان CATL برای فرار از بحران دست به سرمایه‌گذاری بزرگی زد. این شرکت پیش از عرضه عمومی در ژوئن 2018 نزدیک به 11 درصد درآمد خود در سال 2017 را صرف تحقیق و توسعه کرد و این در حالی بود که BYD بزرگترین رقیب چینی CATL کمتر از 6 درصد درآمد خود را صرف تحقیقات کرده بود.

این شرکت با هدایت هوانگ تولید و فروش باتری‌های لیتیوم یونی برای ذخیره انرژی در شبکه و شارژ خودروهای برقی را شروع کرد و واحدهایی از باتری‌هایی به اندازه کانتینر را با ظرفیت 2 مگاوات ساعت توسعه داد. این یعنی هنگامی که یک خودروی الکتریکی به شارژ مجدد نیاز پیدا کند؛ باتری‌ها بدون افزایش حجم تقاضا در شبکه، با سرعت بسیار بالایی شارژ می‌شوند. زمانی که هیچ خودرویی به شارژر متصل نباشد؛ باتری‌ها انرژی را از شبکه گرفته و ذخیره می‌کنند و در این مسیر حتی در مواقعی از انرژی خورشیدی یا باد هم استفاده خواهند کرد.

یکی از سخنگویان CATL از نصب چند واحد آزمایشی از باتری‌های غول پیکر کاتل خبر داد؛ اما عدد دقیق آنها را اعلام نکرد. هوانگ متقاعد شد که استفاده از باتری‌های لیتیوم یونی برای ذخیره انرژی و به منظور پاسخ به رشد سریع تقاضا در بازار خودروهای الکتریکی بسیار پاسخگو است.

این ایده‌ها منجر به حفظ جایگاه این شرکت به عنوان بزرگترین سازنده باتری خودروهای الکتریکی جهان شد و اکنون CATL بدنبال ساخت کارخانه در آمریکا و مجارستان بوده و مشتریان آن روز به روز بیشتر می‌شوند.