Углубленный анализ технологических преимуществ и патентного портфеля компании Tianneng Battery 

Tianneng Group, как ведущий мировой поставщик решений в области экологически чистых энергетических систем, создала диверсифицированную систему аккумуляторных технологий, включающую свинцовые, литиевые, водородные и натриевые аккумуляторы. В секторе аккумуляторных батарей компания накопила 5400 патентов и возглавила разработку 237 национальных и отраслевых стандартов. В данной статье основное внимание уделяется основным инновациям Tianneng в области аккумуляторных технологий, систематически анализируются ее технические преимущества в различных аспектах, включая материалы электродов, конструкцию и производственные процессы. На основе изучения типичных патентных достижений в статье разъясняются пути передачи технологий, что дает ориентиры для технологического прогресса во всей отрасли.

Аккумуляторы Tianneng; технология 3MI; применение графена; патентный портфель; технология свинцово-кислотных аккумуляторов

I. Введение

Являясь основным компонентом для хранения энергии и электропитания, емкость, срок службы и экологическая адаптируемость аккумуляторов напрямую определяют их прикладную ценность. С момента своего основания в 1986 году Tianneng Group использует свой Национальный технологический центр и постдокторскую исследовательскую станцию для непрерывного преодоления технических препятствий в области технологии свинцово-кислотных аккумуляторов. Это привело к созданию комплексного портфеля продуктов, охватывающего множество областей применения, включая электротранспорт и хранение энергии. Благодаря синергетическим достижениям в области инноваций материалов, оптимизации конструкции и инноваций процессов в сочетании с надежной системой защиты патентов компания создала значительные технологические барьеры для входа на рынок.

II. Основные технологические преимущества аккумуляторов Tianneng

1.Технология синергетической оптимизации электродов
1.1Технология инкрементального положительного электрода (PAMI): Tianneng использует в материале положительного электрода высококачественные зародышевые кристаллы 4BS от американской компании MAC Group. Это позволяет точно регулировать золотое соотношение 2:8 между α-PbO₂ и β-PbO₂, одновременно интегрируя технологию графена высокой емкости и запатентованные процессы формирования. Таким образом создается четырехуровневая система пор, состоящая из макропор, мезопор, микропор и нанопор, с пористостью более 90%. Такая структура существенно повышает эффективность поглощения электролита, значительно улучшая использование активного материала. Это напрямую увеличивает емкость и выносливость батареи, удовлетворяя потребности систем хранения энергии в длительной разрядке и требованиям электрических транспортных средств к дальним поездкам.
1.2 Технология повышения емкости отрицательного электрода (NAMI): Используя композитный состав из нано-сульфата бария, импортного высокоактивного лигносульфоната натрия и модифицированного графена, импульсный процесс формирования создает градиентную структуру пор, состоящую из «20% мезопор + 80% микропор». Мезопоры служат основными путями транспорта электролита, а микропоры обеспечивают полное завершение реакции. Это снижает снижение емкости при низких температурах, улучшает пусковые характеристики и значительно продлевает срок службы, решая проблемы эксплуатации в холодном климате.
1.3 Инновации в области многокомпонентных композитных материалов для электродов: в серии «True Black Gold» и других продуктах катод содержит сверхстабильные углеродные волокна, которые повышают проводимость и стойкость к окислению. В аноде используются запатентованные графеновые композитные материалы, которые повышают проводимость на 20 % и низкотемпературную стойкость на 10 %. Применение многокомпонентных редкоземельных сплавов оптимизирует характеристики решетки, усиливая коррозионную стойкость и сопротивление ползучести, одновременно снижая потерю воды в аккумуляторе и уменьшая риск теплового разгона.

2.Прорывы в производительности ключевых компонентов
2.1 Технология повышения давления абсорбирующего стекловолокна (AGM): Независимо разработанные высокоэффективные сепараторы AGM производятся с помощью процесса мокрого укладки с использованием высокочистых ультратонких стекловолокон, дополненных двухкомпонентными органическими волокнами ПЭТ. Это позволяет достичь пористости более 93,5% и кислотопоглощающей способности, в десять раз превышающей собственный вес. Этот сепаратор сохраняет отличную упругость после 1000 циклов сжатия при давлении 50 кПа, обеспечивая плотный контакт между пластиной и сепаратором на протяжении всего срока службы. Это эффективно подавляет увеличение внутреннего сопротивления и снижение емкости, гарантируя стабильное напряжение в условиях высокой нагрузки.
2.2 Конструкция массива электродов высокой плотности: за счет увеличения количества пластин (на 12 больше, чем в стандартных батареях) площадь реакции активного материала увеличивается на 22%. В сочетании с конструкцией с прямым соединением и литой сваркой это значительно повышает скорость электрохимической реакции и выходную мощность, увеличивая производительность батареи на 30%. Эта революционная конструкция батарей для электрических мотоциклов отвечает требованиям высокоскоростного использования 1,0C, достигая 350 циклов высокой мощности.

3. Система адаптации процессов на основе сценариев
3.1 Индивидуальные процессы отверждения и формирования: использование запатентованной технологии отверждения при высокой температуре и высокой влажности повышает структурную стабильность активного материала на 20%, улучшает адгезию граничной поверхности с пастой, снижает межфазное сопротивление и повышает однородность ячейки на 10%. Применение импульсного формирования и запатентованных технологий формирования дополнительно оптимизирует структуру пор электрода и использование активного материала.
3.2Интеллектуальное управление производственным процессом: благодаря шести передовым технологиям, включая непрерывное литье и прокатку, вакуумное отверждение и цифровое управление качеством, стабильность пластин достигает 99,92%. Это эффективно подавляет колебания напряжения в экстремальных дорожных условиях, гарантируя выполнение обязательств по производительности «нулевое снижение емкости после 300 циклов заряда-разряда». Разрабатывая легкие продукты с высокой плотностью энергии, соответствующие новым национальным стандартам, модель 6-DZF-20 достигает емкости 20 Ач при весе 5,5 кг, а срок службы превышает 350 циклов.

III. Основной патентный портфель Tianneng Batteries
(1) Патенты на материалы и составы
– Запатентованный материал сплава для решетки (патент № 201210129590.9): оптимизированный состав сплава значительно повышает коррозионную стойкость решетки, продлевая срок службы батареи более чем на 20 % и закладывая основу для таких серий продуктов, как «Long Life King».
– Запатентованная рецептура свинцовой пасты для положительного электрода (заявка № 201210130066.3): оптимизированная конструкция компонентов для работы при низких температурах повышает емкость батареи при заряде/разряде в холодном цикле более чем на 10%, эффективно решая проблему снижения дальности пробега в зимний период в северных регионах.
– Патенты, связанные с применением графена: охватывают подготовку отрицательного электрода, модифицированного графеном, и композитные структуры электродов. Запатентованная технология отрицательного электрода на основе графена получила китайскую премию за выдающиеся достижения в области патентов, обеспечив прорыв в увеличении срока службы на 25 %.
(2) Патенты на конструкцию и процессы
– Запатентованный процесс отверждения пластин (патент № 201010246842.7): Инновационные параметры и процессы отверждения повышают прочность активного материала и одновременно улучшают эффективность и скорость заряда/разряда, удовлетворяя требования к высокой производительности аккумуляторов.
– Запатентованная структура группы электродов (патент № 201220127800.6): оптимизирует расположение пластин и распределение электролита, значительно повышая структурную стабильность и снижая вероятность таких неисправностей, как вздутие. Подходит для сценариев с высокочастотным запуском/остановкой и подъемом в гору с большой нагрузкой.
– Патенты на конструкцию и интеграцию: например, патенты на конструкцию 201430062405.9 и 201430062415.2, которые оптимизируют пространственную эффективность и одновременно увеличивают емкость на 5%, достигая гармоничного сочетания производительности и эстетики.

(3) Характеристики патентного портфеля
Патенты Tianneng охватывают всю цепочку от исследований и разработок материалов и конструктивного проектирования до производственных процессов, образуя замкнутую систему преобразования патентов, включающую «фундаментальные исследования — прикладные разработки — промышленное внедрение». К 2025 году почти 60 % из 5400 патентов компании будут патентами на изобретения, направленными на решение критических проблем в области повышения производительности свинцово-кислотных аккумуляторов, а также на литий-ионные аккумуляторы и системы хранения энергии. Это способствует реализации стратегии «матрицы продуктов для всех сценариев».

IV. Результаты промышленного применения технологий и патентов

4.1 Сектор электромобильности: новый аккумулятор национального стандарта 6-DZF-20 достигает баланса веса 5,5 кг и емкости 20 Ач, обеспечивая запас хода более 50 км и срок службы 3-5 лет. Аккумуляторы для электрических мотоциклов используют микро-нано свинцово-углеродную технологию и конструкцию группы электродов высокой плотности, чтобы соответствовать требованиям скорости 70 км/ч, достигая 600 циклов средней мощности. Аккумулятор «True Black Gold» обеспечивает запас хода 100-200 км с циклом службы более 600 циклов, что делает его предпочтительным выбором для сценариев частого использования, таких как курьерские услуги и доставка еды.
4.2 Двойная проверка производительности и рыночного спроса: благодаря использованию основных технологий и патентной защите компания Tianneng Batteries удерживает лидерство по объемам продаж на протяжении 17 лет подряд. Такие продукты, как «Core Power Navigator Edition» и «Leading Edge Explorer Edition», завоевали признание сотен миллионов пользователей по всему миру благодаря 18-месячной расширенной гарантии и 365-дневной гарантии на замену. Их стабильная работа в экстремальных условиях, включая низкие температуры и высокие нагрузки, еще больше укрепляет их позицию в качестве технологического эталона.

V. Выводы и перспективы
Технологическое преимущество Tianneng основано на систематических инновациях в области материалов электродов, основных компонентов и производственных процессов, а ее обширный портфель патентов обеспечивает надежную защиту и поддержку коммерциализации этих достижений. Благодаря прорывам в технологической системе «3MI», применению графеновых композитов и конструкции групп электродов высокой плотности в сочетании с технологическим барьером, основанным на 5400 патентах, Tianneng синергетически повысила емкость, срок службы и экологическую адаптивность аккумуляторов.
В перспективе, по мере развития индустрии новых энергий, Tianneng может еще больше углубить интеграцию своих мультитехнологических направлений «свинцово-кислотные, литий-ионные, водородные и натриевые». Сосредоточив патентное портфолио в таких областях, как системы хранения энергии и электромобили премиум-класса, а также стимулируя технологическую итерацию посредством совместных инноваций в промышленности, академических кругах и научных исследованиях, компания будет продолжать укреплять свою позицию ведущего мирового поставщика решений в области зеленой энергии.