中國是全球最大的兩輪電動車生產(chǎn)國和消費國,目前的市場保有量已經(jīng)超過4億輛,這個量級已經(jīng)不僅是構(gòu)建零碳社會的基本盤的問題,更是關(guān)乎民計民生的大問題。在電動兩輪車巨大的保有量背后,安全問題也日益突出。而筑造更牢固的電動車安全“防火墻”,打造更安全的電池芯至關(guān)重要。

日前,在安陽舉行的“克能電池 安芯常伴”克能新能源2024新品發(fā)布會”上,克能新能源推出安芯電池X系列產(chǎn)品,實現(xiàn)了從電芯到電池組的8重防護措施,在新國標(biāo)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)更高安全等級的產(chǎn)品解決方案。同時,針對80%的電動自行車火災(zāi)發(fā)生在充電過程的現(xiàn)實問題,克能還為電動自行車鋰電行業(yè)提出了“五零”的電池安全延伸保障方案,為百姓的用電安全,守護好充電安全防線。

(圖為克能新能源創(chuàng)始人、董事長柯克博士)

作為一家中等規(guī)格軟包鋰電研發(fā)制造企業(yè),克能新能源始終深耕細(xì)分領(lǐng)域。在技術(shù)路線上,克能新能源擅⻓軟包電池的電芯、電池組、安全應(yīng)用的整體解決方案。“尤其選用熱穩(wěn)定性高的材料體系,如本次推出的X產(chǎn)品系列,就是以錳酸鋰及磷酸鹽系作為主要的技術(shù)路線。”克能新能源創(chuàng)始人、董事長柯克博士表示。

本次克能新能源發(fā)布的X系列電芯主要面向兩個應(yīng)用領(lǐng)域,一是輕型動力電池的領(lǐng)域,其中兩輪電動車是目前應(yīng)用最⼴泛的場景,⽽電池安全又是兩輪電動⻋的行業(yè)難點,“克能推出的安芯電池也是針對社會焦點和行業(yè)難點推出的解決方案”。另外,克能電池在戶外電源等儲能的領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。

多重防護實現(xiàn)極致安全

為了保障電芯安全,克能推出了在材料、結(jié)構(gòu)和外殼三個維度的電芯“323”安全保障體系;分別是材料層面的不當(dāng)使用不爆炸--“不爆”,滿電針刺不起⽕--“不燒”,滿電針刺無高溫--“不燙”;其次是結(jié)構(gòu)層面的防短路和防枝晶“兩防技術(shù)”;最后是正常使用防腐、防破、防脹的外殼“三防技術(shù)”。

“克能X系列軟包電芯,即使保護電路失效導(dǎo)致過充過放、外部火燒、機械損毀等極端場景下自身也無爆炸風(fēng)險;滿電針刺不爆炸。”柯克指出,X電芯采用熱穩(wěn)定性高的錳酸鋰和磷酸鹽系正極材料及最佳電液配方,保障滿電針刺不起火。同時,采用新型功能電液添加劑、電液量精準(zhǔn)控制專利技術(shù)及熱壓成型智能制造工藝,進行電芯滿電針刺,模擬電池內(nèi)短路和外短路時,不會誘發(fā)電芯針刺點高溫,不噴發(fā)有害濃煙,安全等級高。

柯克現(xiàn)場展示了克能X系列電芯在“三不技術(shù)”保障下的滿電針刺實際測試效果視頻,以紅外成像的方式檢測的針刺點溫度為48.6攝氏度。根據(jù)國家強制性標(biāo)準(zhǔn)《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術(shù)規(guī)范》進行滿電針刺檢測,克能安芯電池確實做到了不起⽕,不爆炸,達(dá)到新國標(biāo)要求,并通過了第三方檢測機構(gòu)檢測認(rèn)證。同時,該產(chǎn)品還實現(xiàn)了針刺點無高溫、不冒煙、實際高于國家要求的安全等級。

“在結(jié)構(gòu)方面,采用軟包裝結(jié)構(gòu)專利技術(shù)、隔膜及負(fù)極邊緣尺⼨最佳余量懸伸設(shè)計、極耳封裝優(yōu)化方案,以防⽌正負(fù)極片間內(nèi)部短路。”柯克進一步介紹,同時采用負(fù)極涂層梯度孔徑設(shè)計和勻漿、涂布智能制造工藝保障及最佳電液配方,防⽌低溫充電在負(fù)極表面的枝晶生產(chǎn)導(dǎo)致內(nèi)部短路。外殼技術(shù)上,正常使用下都能做到防爛包、防破邊漏液、防脹氣鼓包。

在系統(tǒng)安全方面,為了實現(xiàn)極致安全,柯克表示,克能安芯電池組采用了的5重防護體系,分別是過充膨斷保護結(jié)構(gòu),雙重過壓保護BMS、熱插拔防打火設(shè)計、電池殼內(nèi)一體化防震動結(jié)構(gòu)、防短路集成結(jié)構(gòu)。

不僅是安全性能卓著,克能的電動兩輪車XM產(chǎn)品系列,低溫性能極其優(yōu)異,在-20℃環(huán)境下容量保持率仍然能夠達(dá)到90%。其他性能方面,這次推出的XM電芯產(chǎn)品循環(huán)壽命可以超過1500次,比傳統(tǒng)產(chǎn)品的壽命高出3倍;XF產(chǎn)品循環(huán)壽命大于3000次,且具備5C以上持續(xù)放電能力。

電池安全延伸解決方案

從技術(shù)角度來講,由于目前整體液態(tài)鋰離子電池還不能達(dá)到本征級安全,國家對電動自行車鋰電新國標(biāo)的大力推進和產(chǎn)業(yè)鏈綜合治理,也對電池本身及使用安全提出了更高要求。為響應(yīng)國家和行業(yè)的號召,克能新能源前置創(chuàng)新并開發(fā)了⼀套電池安全(企業(yè)責(zé)任)的延伸解決方案。

“克能開發(fā)安芯系列產(chǎn)品的初心,是基于技術(shù)使命和企業(yè)使命。這兩個使命,也將解讀為什么克能要做一件看似與電池研發(fā)與制造并不直接相關(guān),卻與電池安全使用息息相關(guān)的使命與責(zé)任。”柯克介紹道。

行業(yè)周知,因為液態(tài)電解質(zhì)鋰電池產(chǎn)品的特點,熱失控的概率即使無限趨近于0,使用安全的風(fēng)險概率也必然大于0。當(dāng)前80%的電動自行車熱失控事件都在充電過程中發(fā)生,所以當(dāng)整個行業(yè)面臨熱失控難以避免,電池充電保護就成為電池安全使用的重要一環(huán)。

“克能創(chuàng)業(yè)之初,就制定了‘致力于成為安芯給力的動力電池專家’這一目標(biāo),守護好每個家庭的用電安全,也包括守護他們身邊的最后一道防線。”柯克表示。

據(jù)介紹,克能自主研發(fā)并經(jīng)第三方檢測機構(gòu)認(rèn)證的電池安全延伸解決方案的防護裝置,上面寫有甲骨文的“安”字樣,甲骨文的釋意為穩(wěn)定、穩(wěn)妥,沒有危險。克能想賦予這個“安”以安全安芯之意,也代表著成長于安陽的克能,在現(xiàn)階段鋰電安全解決方案百家爭鳴的進程中,提供一種新的探索和補充。

這一電池安全的延伸解決方案,采用“膨斷+熱斷”的防護原理,從早期的防護介質(zhì)降溫來防止電芯熱失控,到中期的防電池組內(nèi)“熱擴散”,再到末期的防濃煙、易燃爆氣體二次災(zāi)害防控,形成“五零” 交互式自動響應(yīng):零人工監(jiān)管、零外力持續(xù)供應(yīng)、零電器化學(xué)感應(yīng)及傳感器、無需電器控制系統(tǒng)、無需特種材料;實現(xiàn)高安全等級鋰電充電自動防護,達(dá)到防呆、降本、保安全的成效。

“這款解決方案的裝置,對于行業(yè)內(nèi)高安全等級軟包電池的充電防護,可大幅降低安全使用成本,做到定向安全防護的同時惠民便捷。”柯克指出,克能新能源也期待以此解決方案為民計民生保駕護航。

一個安芯常伴的選擇

“從創(chuàng)業(yè)之初,克能就走上獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)展道路。”據(jù)柯克介紹,目前克能新能源在研發(fā)上擁有三個省級研發(fā)戰(zhàn)略平臺,在生產(chǎn)上公司的智能制造車間裝備了行業(yè)先進的數(shù)字化設(shè)備,通過MES系統(tǒng),實現(xiàn)了對產(chǎn)品的可追溯化管理,確保產(chǎn)品品質(zhì)。

值得注意的是,克能開發(fā)的全球首款軟包錳酸鋰電芯用在戶外電源的產(chǎn)品,在耐低溫、便攜性和經(jīng)濟性上都非常具有競爭力。在海外市場的一款多功能家庭儲能產(chǎn)品也備受關(guān)注和歡迎,另外一款用于卡車駐車空調(diào)及啟動的電源產(chǎn)品,是一款定制化能量與功率兼顧型磷酸鐵鋰產(chǎn)品。

截至目前,克能安芯鋰電X電芯系列產(chǎn)品,不僅已經(jīng)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的規(guī)模量產(chǎn);還可以完成能量/倍率兼顧,容量/尺⼨定制化的產(chǎn)品供應(yīng)。在柯克看來,電池企業(yè)作為產(chǎn)業(yè)鏈的核⼼環(huán)節(jié),需要不斷適應(yīng)并滿足市場變化和技術(shù)迭代的需求,這也是克能的不懈追求。

在產(chǎn)能方面,目前克能的安陽基地二期已經(jīng)投產(chǎn),預(yù)計近期克能將達(dá)到4GWh的產(chǎn)能。在研發(fā)及產(chǎn)品應(yīng)用上,公司將持續(xù)創(chuàng)新突破,在國內(nèi)外市場上快速增⻓,企業(yè)全面發(fā)展,再上一個新臺階。

(圖為克能新能源創(chuàng)始人、董事長柯克博士)

“克能是一群奮斗者組成的克能,也是一家為風(fēng)雨兼程的奮斗者們服務(wù)的企業(yè),克能團隊勵志為每一位奮斗者提供一份安心前行的動力,一個安芯常伴的選擇。”柯克感慨說,從進⼊這個⾏業(yè),他就對事業(yè)懷抱堅定執(zhí)著的信念,作為電池行業(yè)的從業(yè)者、創(chuàng)業(yè)者,克能將不斷努力,不忘初心、砥礪前行。