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Ampace儲能電芯,以安全為基石打造產(chǎn)品力
發(fā)布時(shí)間:2022-09-20 17:36:42

廈門(mén)新能安(Ampace)是寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司(CATL)和新能源科技集團(ATL)兩大全球鋰電巨頭在2021年4月共同投資設立的合資公司。Ampace將“以極致用戶(hù)體驗的綠色能源解決方案,驅動(dòng)世界前行,賦能美好生活”作為使命,目標市場(chǎng)定位在儲能系統、高功率產(chǎn)品、微型電動(dòng)兩輪車(chē)等中型電池。


在儲能系統領(lǐng)域,Ampace業(yè)務(wù)涵蓋家儲、工商儲、不間斷電源等產(chǎn)品,目前已服務(wù)于中國、美國、英國、歐盟和澳大利亞等國家和地區的主要客戶(hù)。


Ampace儲能電芯選擇軟包磷酸鐵鋰路線(xiàn)。從化學(xué)體系角度,磷酸鐵鋰體系有著(zhù)安全的本征優(yōu)勢:熱分解溫度高,分解過(guò)程中不產(chǎn)生氧氣等助燃氣體,且滿(mǎn)充態(tài)正極無(wú)多余鋰元素,不易過(guò)充析鋰。在電芯形態(tài)方面,Ampace選擇軟包路線(xiàn),一方面是軟包體系有著(zhù)循環(huán)好,能量密度、功率密度雙高,尺寸靈活等性能優(yōu)勢,另一方面,傳承于寧德新能源(ATL)在軟包領(lǐng)域20年的耕耘,Ampace在軟包電芯的設計、生產(chǎn)制造及可靠性方面有著(zhù)深厚的技術(shù)積累,形成690+以上的獨家專(zhuān)利和大量的技術(shù)Know-how。


Ampace在儲能領(lǐng)域始終堅持以安全為基石打造產(chǎn)品力。Ampace理解的安全是源自設計、制造、驗證全流程的保證;是從Fresh到EOL的全生命周期安全;是包含了電芯的本征安全,電源管理系統(BMS)的主動(dòng)安全,以及發(fā)生失效后將危害將至最低的被動(dòng)安全。


Ampace儲能電芯,以安全為基石打造產(chǎn)品力

圖1:Ampace安全理念


設計方面,從客戶(hù)需求出發(fā),充分識別實(shí)際應用工況中的安全風(fēng)險,并給與充分的設計余量,保證產(chǎn)品性能可完全彌補原料批次波動(dòng)、制程COV以及產(chǎn)品使用周期中的自然老化。Ampace實(shí)現了從材料基因到系統架構,從微觀(guān)到宏觀(guān)的全方位設計和驗證。尤其在聚合物隔膜、多極耳卷繞結構、厚涂布等方面具有自己的專(zhuān)利壁壘和技術(shù)護城河。


Ampace認為電芯安全一方面是設計出來(lái)的,另一方面是管理出來(lái)的。從原材料管控開(kāi)始,Ampace沿用ATL一脈相承的供應商管理體系,對原材料的準入有著(zhù)行業(yè)內最高標準。制造方面采用智能制造、標準化生產(chǎn)流程,對影響電芯性能、可靠性的磁性雜質(zhì)、Particle、毛刺、陰陽(yáng)極錯位等關(guān)鍵工序施加嚴格管控及檢測。與此同時(shí),Ampace儲能專(zhuān)用的第三代高速拉線(xiàn)的在生產(chǎn)效率及產(chǎn)品一致性方面也處于行業(yè)領(lǐng)先水平。


儲能領(lǐng)域電芯使用周期往往是數十年,如何保證、證明產(chǎn)品在如此長(cháng)的生命周期內的可靠性是行業(yè)面臨的難題。在這方面,Ampace借助規模亞洲第一的實(shí)驗室,在材料、Cell、PACK、終端系統全層次進(jìn)行充分驗證。在電芯層面,每個(gè)體系會(huì )有>300顆電芯進(jìn)行超過(guò)18個(gè)月的測試,以評估電芯全生命周期安全性。除了常規的循環(huán)等性能測試及濫用測試,團隊針對運輸震動(dòng)、高溫高濕等實(shí)際工況,制定了工況譜震動(dòng)、水蒸氣滲透等特殊測試及綜合應力串聯(lián)測試。并由專(zhuān)業(yè)的可靠性團隊和仿真團隊基于歷史大數據及數學(xué)模型,研發(fā)了加速驗證模型、壽命預測模型。模型顯示, 在日本沖繩工況下,Ampace儲能電芯15年封裝失效率小于10dppm (圖2)。


Ampace儲能電芯,以安全為基石打造產(chǎn)品力

圖2:Ampace電芯可靠性驗證結果 


從設計、制造到驗證的嚴格把控,造就了Ampace電芯卓越的產(chǎn)品力。以家儲62.4Ah電芯為例,凝結了Ampace低鋰耗石墨、寬溫域電解液、高安全涂層等技術(shù),表現出高能量密度、長(cháng)循環(huán)、高安全的綜合特性:其擁有180Wh/kg的高能量密度,>6000圈的循環(huán)壽命以及10年以上的日歷壽命,并具備優(yōu)異的高低溫性能,使用溫度區間達到-20℃~55℃。安全性能方面,包括新鮮電芯及EOL電芯,均可通過(guò)圓棒沖擊,55℃ 外短路,4.35V過(guò)充等嚴苛的濫用測試 (圖3),并保持電芯不漏液。在最具挑戰的針刺測試中,也表現出鋼釘全貫穿通過(guò)的極佳安全性。目前該產(chǎn)品已配套歐美日等地家儲市場(chǎng),贏(yíng)得良好口碑。


Ampace儲能電芯,以安全為基石打造產(chǎn)品力

圖3:Ampace儲能電芯濫用測試結果


電芯的本征安全是儲能系統的根基,Ampace的電源管理系統(BMS)又進(jìn)一步為系統的安全助力。Ampace BMS系統全生命周期SOH精度5%,BMS精準策略可延長(cháng)50%電芯壽命;高精度析鋰檢測技術(shù),全工況DCR檢測可提前識別電芯析鋰、內短路風(fēng)險,云技術(shù)實(shí)時(shí)監控電池異常,為全生命周期安全保駕護航。


有以上技術(shù)加持,Ampace儲能電芯在全球范圍內獲得23項以上的認證。在市場(chǎng)端,贏(yíng)得國內外多家主流客戶(hù)信賴(lài),累積四年出貨,市場(chǎng)端保持0事故。憑借以安全為基石打造的產(chǎn)品力,Ampace儲能電芯協(xié)助客戶(hù)獲2021年Intersolar大獎,殼牌公司零缺陷質(zhì)量獎。


結語(yǔ)


Ampace認為,安全不僅是材料、體系安全,還與設計余量、工藝制程等方面息息相關(guān)。產(chǎn)品安全是與研發(fā)、生產(chǎn)、管理等各部門(mén)相關(guān)的系統性工程。Ampace將持續圍繞可持續發(fā)展與可靠性保障, 在儲能領(lǐng)域為用戶(hù)提供安全可靠的新能源解決方案。


稿件來(lái)源: 電池中國網(wǎng)
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