派能科技：17項核心技術(shù)及專利詳細解讀！

派能科技自成立至今，逐步掌握從電芯到系統(tǒng)集成的全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)，具備儲能電池系統(tǒng)的先進生產(chǎn)工藝及品質(zhì)管理能力，截至2020年，累計形成17項核心技術(shù)，均為自主研發(fā)取得。

公司現(xiàn)有核心技術(shù)中能夠衡量公司核心競爭力或技術(shù)實力的關(guān)鍵指標、具體表征、與同行業(yè)公司的比較情況以及技術(shù)先進性情況如下：

（1）納米功能涂層技術(shù)

該技術(shù)提供一種鋁箔集流體與電極涂層之間的納米復(fù)合導(dǎo)電涂層及其工藝。應(yīng)用該技術(shù)可降低電極材料與集流體之間的界面接觸電阻、增強電極涂層的附著強度，從而顯著降低電池內(nèi)阻、改善功率性能、降低充放電過程的溫升、提高電池循環(huán)壽命。

該技術(shù)從涂層漿料配制到涂層涂布工藝完全由公司自主研發(fā)，綜合性能優(yōu)于國內(nèi)外同類涂層產(chǎn)品，同時具備成本優(yōu)勢。

同行業(yè)企業(yè)主要從市場上外購導(dǎo)電涂層鋁箔或涂層漿料，公司該項技術(shù)涵蓋涂層漿料配方、漿料配制、涂層涂布工藝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

截止目前，公司對該項核心技術(shù)采取保密方式維持其獨占性，未申請專利。

（2）先進負極水系粘結(jié)劑的應(yīng)用技術(shù)

該技術(shù)提供偏向電池某些功能特性（如耐高溫或低溫）的粘結(jié)劑選材依據(jù)，并開發(fā)相應(yīng)的勻漿涂布工藝。應(yīng)用該技術(shù)可以改善負極漿料的穩(wěn)定性，抑制粘結(jié)劑在極片中的遷移，從而控制極片縱向孔隙率的均勻性，防止電極因粘結(jié)劑脫落和局部極化過大造成電池循環(huán)壽命下降。

同行業(yè)企業(yè)重視并開展粘結(jié)劑應(yīng)用研究的較少，公司該項技術(shù)對于提升電池的循環(huán)壽命具有重要作用。公司該項技術(shù)已取得的專利情況如下：

（3）功能型電解液技術(shù)

該技術(shù)提供一系列應(yīng)用于磷酸鐵鋰電池的功能型電解液配方，使應(yīng)用該電解液配方的電池在平衡綜合性能的前提下具備某些特色性能（如長循環(huán)壽命）突出的特點，從而實現(xiàn)不同功能、滿足不同的應(yīng)用需求。其中，長循環(huán)型電解液滿足0.5C倍率下循環(huán)壽命達到10,000次，同時能量密度不低于160Wh/kg。

同行企業(yè)以外購標準化電解液為主，公司該項技術(shù)實現(xiàn)電解液配方自主可控，且性能優(yōu)異。公司該項技術(shù)正在申請的專利情況如下：

（4）高倍率磷酸鐵鋰電池技術(shù)

該技術(shù)基于公司對高倍率型納米磷酸鐵鋰材料合成與制備技術(shù)的深度理解，綜合應(yīng)用納米功能涂層、高倍率電解液等技術(shù)，克服了磷酸鐵鋰電池倍率性能較差的缺陷。

該技術(shù)包括低溫高倍率、高溫高倍率、高倍率長循環(huán)等多個應(yīng)用方向，其中低溫高倍率電池滿足-40℃以0.5C放電率達70%以上，相比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池同等條件下30~50%放電率水平大幅提升；同時滿足40C持續(xù)放電，高倍率下的循環(huán)壽命可達5,000次以上。

同行業(yè)產(chǎn)品同時滿足低溫高倍率并兼顧高倍率下長循環(huán)壽命的較少，公司該項技術(shù)處于領(lǐng)先水平。公司該項技術(shù)已取得及正在申請的專利情況如下：

（5）一種先進漿料的制備技術(shù)

該技術(shù)應(yīng)用于磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)過程中正負極漿料的分散制備，采用捏合式預(yù)混加高速分散兩步法勻漿工藝。

相比傳統(tǒng)行星式攪拌一步法勻漿工藝，該技術(shù)可有效避免活性材料與導(dǎo)電劑的團聚，提高電極涂布的均勻性和一致性，減小電池極化，從而顯著提升電池的電性能、一致性及循環(huán)壽命；同時，該技術(shù)優(yōu)化工藝流程，顯著提高漿料分散效率，減少溶劑使用量并節(jié)約能耗。

公司該項技術(shù)已取得的專利情況如下：

（6）電芯水分高效烘干技術(shù)

該技術(shù)采用接觸式超高真空烘烤工藝，相對于傳統(tǒng)的鼓風(fēng)式真空烘烤工藝以輻射和對流方式傳熱，該技術(shù)主要以直接傳導(dǎo)方式進行熱傳遞，可大幅提升電芯烘烤效率、降低水分含量，從而有利于改善電芯的循環(huán)壽命和電性能，并降低生產(chǎn)能耗。

公司該項技術(shù)可將注液前電芯水分控制在300ppm以下，公司該項技術(shù)正在申請的專利情況如下：

（7）軟包電池表面整形、除皺及電極界面改善技術(shù)

該技術(shù)系統(tǒng)整合了高真空注液、高溫加壓化成、立式二次抽氣封口等工藝，是公司自主開發(fā)的從注液、陳化、化成到二封工序的一整套針對軟包電池表面整形、除皺及電極界面改善的技術(shù)方案。

應(yīng)用該技術(shù)可促進電解液對極片與隔膜的浸潤，使電極與電極之間、電極與隔膜之間接觸更加緊密并避免氣泡，有效消除軟包電池表面不平整和隔膜褶皺等不良，使電極界面形成致密且穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜，對提升電池循環(huán)壽命和一致性具有重要意義。

公司該項技術(shù)已取得的專利情況如下：

（8）電池模組設(shè)計技術(shù)

該技術(shù)采用新型連續(xù)激光焊接工藝和高可靠性結(jié)構(gòu)設(shè)計，配合自主研發(fā)的熱設(shè)計技術(shù)和灌膠工藝，使電池模組在滿足10kV耐壓等級要求的基礎(chǔ)上，具備高安全可靠性和良好散熱性能。同時，該技術(shù)工藝自動化程度高，可大幅提升產(chǎn)品一致性和生產(chǎn)效率，降低制造成本。

同行業(yè)電池模組生產(chǎn)工藝在結(jié)構(gòu)設(shè)計上通常難以兼顧高耐壓和散熱特性，公司該項技術(shù)處于領(lǐng)先水平。

公司該項技術(shù)已取得及正在申請的專利情況如下：

（9）電池壽命評估技術(shù)

該技術(shù)基于對鋰離子電池容量衰減機理的深入研究并建立算法模型，得到電池使用壽命的評估算法。該技術(shù)用于對自研自產(chǎn)鋰電池使用壽命、經(jīng)濟性和安全性的綜合評估，參數(shù)估計偏差在5%以內(nèi)，可有效代替漫長且不全面的電池循環(huán)實測驗證工作，大幅縮短產(chǎn)品技術(shù)側(cè)評估周期，提升質(zhì)量控制水平，降低質(zhì)量風(fēng)險。

該技術(shù)還可應(yīng)用于儲能系統(tǒng)的能量管理中，實現(xiàn)對電池健康度（SOH）的實時評估，結(jié)合儲能系統(tǒng)狀態(tài)、用戶負載、分時電價等多個約束條件實現(xiàn)能源優(yōu)化調(diào)度，提升用戶用電的經(jīng)濟性。

該技術(shù)的建立需要基于大量的科學(xué)實驗研究和長期經(jīng)驗數(shù)據(jù)積累，同行業(yè)企業(yè)中能夠成熟應(yīng)用同類技術(shù)的較少，公司該項技術(shù)處于領(lǐng)先水平。

公司該項技術(shù)正在申請的專利情況如下：

（10）電池安全性特征識別算法

該技術(shù)通過識別電池狀態(tài)中夾帶的微弱異常信號，并將其定量轉(zhuǎn)化為安全系數(shù)，可在電池長期使用過程中的內(nèi)部短路、自放電等緩慢發(fā)展的異常未惡化為明顯可觀測故障前對其識別并提出預(yù)警，從而顯著增強了鋰電池系統(tǒng)長期運行的安全可靠性。

市場中現(xiàn)有的電池安全性檢測機制主要依賴電池在安全性事故發(fā)生過程中以及發(fā)生后的電壓、溫度、火焰和煙霧等滯后指標，難以起到先期預(yù)警功能。公司該項技術(shù)拓展了鋰電池系統(tǒng)安全先期預(yù)警手段，處于領(lǐng)先水平。

公司該項技術(shù)正在申請的專利情況如下：

（11）分布式儲能鋰電池管理系統(tǒng)技術(shù)

該技術(shù)應(yīng)用于基于鋰電池的分布式儲能場景，對鋰電池系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，具備數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)識別、充放電管理、故障診斷與自處理、安全保護、均衡控制、數(shù)據(jù)傳輸與交互、電池健康度（SOH）預(yù)測等功能，具備高安全可靠性和靈活配置的突出優(yōu)勢。

一方面，該技術(shù)采用主從三級架構(gòu)，以自主研發(fā)的高可靠安全控制算法為核心，基于實時操作系統(tǒng)實現(xiàn)對鋰電池的管理，響應(yīng)速度在0.01秒以內(nèi)，檢測實時性高；并采用高精度測量方案，測量精度超過0.1%，保證數(shù)據(jù)分析精準性。同時該技術(shù)采用雙CPU冗余備份設(shè)計，大幅降低系統(tǒng)失效引發(fā)的安全風(fēng)險。

另一方面，該技術(shù)采用模塊化理念，可實現(xiàn)電池模塊的自識別、自配置和自運行，并支持系統(tǒng)中任一模塊的熱替換和熱擴容，從而靈活滿足不同電壓、不同存儲容量場景的應(yīng)用需求。公司的儲能電池系統(tǒng)具備高安全可靠性，符合國際IEC、歐盟CE、歐洲VDE、美國UL等權(quán)威安全標準，達到行業(yè)先進水平。

公司該項技術(shù)已取得及正在申請的專利情況如下：

（12）電池管理系統(tǒng)自動化檢測技術(shù)

該技術(shù)通過電子電路和軟件技術(shù)模擬電池運行狀態(tài)，實現(xiàn)對電池管理系統(tǒng)在無電池連接情況下全部功能的自動化檢測，測試功能覆蓋所有產(chǎn)品系列，支持測試項目模塊化設(shè)置，能夠自由擴展到不同的電池串數(shù)。

同時，該技術(shù)具備檢測電池管理系統(tǒng)所有核心電子器件以及功能單元是否正常運行的功能，還可通過執(zhí)行工況環(huán)境數(shù)據(jù)仿真儲能系統(tǒng)運行的實際狀態(tài)，繪制參數(shù)曲線，評估整體性能，自動生成完善的測試報告。

該技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品研發(fā)測試和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，可優(yōu)化檢測時間，提高產(chǎn)品合格率。

公司該項技術(shù)已取得2項軟件著作權(quán)：

（13）鋰電池電壓自適配技術(shù)

該技術(shù)通過電壓轉(zhuǎn)換電路將標準電池模塊的電壓輸入輸出調(diào)節(jié)為60~384V，并支持可編程設(shè)置，實現(xiàn)該電壓范圍內(nèi)的自動電壓適配，使儲能系統(tǒng)升壓無需通過模塊串聯(lián)實現(xiàn)。

該技術(shù)應(yīng)用于儲能產(chǎn)品中可將串聯(lián)系統(tǒng)改造為并聯(lián)系統(tǒng)，從而具備以下突出優(yōu)勢：

①降低串聯(lián)系統(tǒng)對于電芯和模塊一致性的要求，從而大幅降低電池配組難度及成本，同時易于熱替換和熱擴容；

②并聯(lián)系統(tǒng)中單一模塊的失效不再導(dǎo)致整系統(tǒng)故障，降低了宕機風(fēng)險，增強系統(tǒng)可靠性；

③電池管理系統(tǒng)不再需要主從多級管理架構(gòu)，簡化了系統(tǒng)。同行業(yè)企業(yè)一般采用多個24~48V電池模組進行串聯(lián)的方式，成本高且標準化程度較低。

公司該項技術(shù)已取得的專利情況如下：

（14）多模塊并聯(lián)鋰電池系統(tǒng)的均流技術(shù)

該技術(shù)可實現(xiàn)多個并聯(lián)鋰電池模塊的負載均擔，解決了并聯(lián)系統(tǒng)中不同電池模塊由于容量、一致性和應(yīng)用環(huán)境等差異導(dǎo)致的電流不均衡問題，保證每個電池模塊的輸出功率穩(wěn)定一致，從而延長電池的循環(huán)壽命。

同時，該技術(shù)支持在電池系統(tǒng)運行狀態(tài)下對單個電池模塊的熱替換和熱擴容，理論上可實現(xiàn)電池模塊的無限并聯(lián)，從而提升整個儲能系統(tǒng)的輸出能力和穩(wěn)定性。

公司該項技術(shù)已取得的專利情況如下：

（15）儲能系統(tǒng)熱管理與設(shè)計技術(shù)

儲能系統(tǒng)的高壓電氣環(huán)境決定了電池模組必須在高規(guī)格絕緣耐壓等級下有效控制大功率持續(xù)循環(huán)產(chǎn)生的熱量。該技術(shù)基于大量實驗和仿真確定系統(tǒng)的關(guān)鍵熱點，通過偵測這些熱點的溫度變化和系統(tǒng)工作功率，結(jié)合熱控制算法，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)散熱量，提高散熱效率。

在常溫1C倍率持續(xù)循環(huán)條件下，電池表面溫升控制在10℃以內(nèi)，電芯溫差控制在3℃以內(nèi)，系統(tǒng)循環(huán)壽命提高20%。

公司該項技術(shù)已取得及正在申請的專利情況如下：

（16）儲能管理系統(tǒng)技術(shù)（電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)及系統(tǒng)集成）

該技術(shù)可根據(jù)預(yù)先制定的算法策略或及時響應(yīng)云端控制指令和調(diào)度策略，對儲能系統(tǒng)中的電池系統(tǒng)、逆變器、光伏組件、環(huán)境監(jiān)控和安全系統(tǒng)等核心設(shè)備進行監(jiān)控和管理，協(xié)同各子系統(tǒng)之間高頻次實時數(shù)據(jù)通信與交互，指揮整個儲能系統(tǒng)安全、高效、穩(wěn)定運行，并對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)和能源服務(wù)。該系統(tǒng)由本地能量管理系統(tǒng)和云端能源管理平臺共同構(gòu)成。

本地能量管理系統(tǒng)：對儲能管理系統(tǒng)內(nèi)部的電池管理系統(tǒng)、逆變器、光伏組件和風(fēng)機等發(fā)電設(shè)備、用電負載設(shè)備進行數(shù)據(jù)管理、狀態(tài)監(jiān)視和運行控制，確保系統(tǒng)可靠、安全、智能運行。

云端能源管理平臺：對儲能管理系統(tǒng)內(nèi)部的所有設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)圖形呈現(xiàn)、報警管理、事件追蹤，為能量管理系統(tǒng)及云端平臺服務(wù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。公司該項技術(shù)已取得及正在申請的專利情況如下：

（17）輕便高功率戶外鋰電池技術(shù)

該技術(shù)采用壓鑄鋁外殼設(shè)計，鋁外殼表面采用長條形散熱鰭片，內(nèi)部通過多塊導(dǎo)熱膠和灌封膠與功率模塊和電池模塊貼合，使鋰電池系統(tǒng)在體積小、工作環(huán)境復(fù)雜苛刻的條件下仍具備高功率輸出性能。

該技術(shù)適用于-40~65℃寬環(huán)境溫度下的高功率充放電需求，防水防塵等級達到IP66，防雷等級高達20KA，處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

公司該項技術(shù)已取得及正在申請的專利情況如下：

原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦儲能與充電）：派能科技：17項核心技術(shù)及專利詳細解讀！