Ampace儲能電芯，以安全為基石打造產(chǎn)品力
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。
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）。
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。
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。
相關(guān)閱讀：
驗證碼：
