Áttörés a lítium{0}}ion akkumulátortechnológiában: a humanoid robotok alapvető fájdalompontjainak megoldása
Ha a 48 V-os architektúra egy humanoid robot „vérerei”, akkor a lítium-ion akkumulátor az „energiaszív”. A humanoid robotok egyedi alkalmazási forgatókönyveihez képest a hagyományos lítium-ion akkumulátorok jelentős hiányosságokkal rendelkeznek az energiasűrűség, a sebesség és a biztonsági stabilitás tekintetében. A folyamatos technológiai innováció több dimenzióból is áttöri ezeket a szűk keresztmetszeteket, beleértve az anyagokat, a szerkezetet és az irányítási rendszereket, és alapvető lendületet ad a robotikai ipar fejlődésének.
A humanoid robotok több{0}}dimenziós és magas-standard teljesítménykövetelményekkel rendelkeznek a lítium-ionos akkumulátorokhoz, és mindegyik indikátor közvetlenül befolyásolja a felhasználói élményt. A nagy energiasűrűség alapvető követelmény. A humanoid robotok korlátozott belső térrel rendelkeznek, és az akkumulátorok általában csak 5-8 kg súlyt foglalnak el a mellkasban és a hátban, mégis támogatniuk kell az olyan összetett mozgásokat, mint a futás, ugrás és megfogás. Ez nagy energiatárolást tesz szükségessé kis térfogatban és könnyű súlyban. A nagy{10}}sebességű kisütési képesség elengedhetetlen. Amikor a robotok nagy-frekvenciás műveleteket hajtanak végre, legalább 2-3C-os kisülési sebesség szükséges a nagy áram gyors biztosításához, biztosítva a mozgások stabilitását és válaszsebességét. A biztonság a lényeg. A nagy-frekvenciás, nagy{22}}áramú kisülés könnyen az akkumulátor termikus kimerülését okozhatja, ezért az átfogó túltöltés-,-kisülés- és túlmelegedés elleni védelem elengedhetetlen. A környezeti alkalmazkodóképesség kulcsfontosságú. A robotok széles hőmérsékleti tartományban, -40 és 60 fok között működhetnek, nedves vagy vibráló környezetben, és az akkumulátor teljesítményének stabilnak kell maradnia. A hosszú élettartam csökkentheti a csereköltségeket nagyfrekvenciás használat esetén, és biztosítja a robot hosszú távú stabil működését. Jelenleg a piacon lévő humanoid robotok 70%-a három hengeres lítium akkumulátort használ, amelyek energiasűrűsége 250-300 Wh/kg között van. Egyetlen feltöltéssel mindössze 2-3 óra akkumulátor-élettartam érhető el, ami messze nem felel meg a tényleges 8 órás folyamatos működés követelményének, ami jelentős teret jelent a technológiai fejlesztéseknek.
E fájdalmas pontok kezelése érdekében az iparág két fő irányban gyorsítja fel az áttörést: a magas-nikkeltartalmú hármas akkumulátorok és a szilárdtest-elemek. A nagy-nikkeltartalmú háromkomponensű akkumulátorok nagy energiasűrűségükkel a humanoid robotokban használt lítium akkumulátorok fő kutatási és fejlesztési irányává váltak. Az elemek adalékolásával, felületbevonásával és kompozit módosítási technikákkal ezek rossz szerkezeti stabilitása és nem megfelelő biztonsága hatékonyan javítható. Például az adalékanyagok növelik a kémiai kötések energiáját, csökkentve a Li/Ni keveredés és a rács oxigénfejlődésének kockázatát; a felület bevonása lítiumvegyületekkel, oxidokkal vagy vezetőképes polimerekkel csökkenti az átmenetifém-ionok oldódását és az oxigén felszabadulását; a kompozit módosítás pedig több módszer előnyeit integrálja, egyidejűleg javítva az akkumulátor különféle elektrokémiai teljesítményjellemzőit. A szilárdtest-akkumulátorok a humanoid robotok számára a legmegfelelőbb jövőbeli megoldásnak számítanak. Energiasűrűségük 2-3-szorosa a hagyományos folyékony lítium akkumulátorokénak, és kiküszöbölik az elektrolitszivárgás kockázatát. Mechanikai ütések vagy magas hőmérsékletű környezetben is stabilabbak, jelentősen meghosszabbítva a robot működési idejét és csökkentve a biztonsági kockázatokat.
A technológiai fejlesztések ebben a hullámában az akkumulátorgyártók, például a CATL, a BYD, az EVE Energy, a Guoxuan High{0}}Tech, a Changhong Energy és a Farasis Energy növelték K+F-befektetéseiket, és felgyorsították technológiáik kereskedelmi forgalomba hozatalát. A CATL több mint 2,4 milliárd jüan finanszírozást szerzett két év alatt azzal, hogy befektetést vezetett a Galaxy Generalba, egy robotakkumulátor-gyártó cégbe, hogy bővítse ipari láncát és elősegítse a nagy-energiasűrűségű- akkumulátortechnológia iparosítását. A BYD nemcsak stratégiailag fektetett be a Zhiyuan Roboticsba, hanem egy belső humanoid robotprojektet is elindított, kódnéven "Yao Shun Yu", ezzel egyidejűleg kompatibilis lítium akkumulátortermékeket fejleszt. Az EVE Energy mélyreható partneri kapcsolatot épített ki a Vbottal, hogy előmozdítsa a robot-akkumulátorok tömeggyártását a felhasználói igények alapján. A Guoxuan High{8}}Tech és a Changhong Energy továbbra is a hengeres lítium akkumulátorokra összpontosít, optimalizálva a termék teljesítményét, hogy megfeleljen a robotok magas-frekvenciás mozgási követelményeinek. A Farasis Energy kapcsolatba lépett vezető hazai humanoid robotgyártókkal, hogy megvitassák a szilárd állapotú akkumulátorszükségleteket, és előmozdítsák a személyre szabott fejlesztést.
Az anyagi innováció mellett a lítium akkumulátorok szerkezeti tervezése és irányítási rendszerének korszerűsítése is a technológiai áttörések fontos irányává vált. A szerkezeti kialakítást tekintve fokozatosan kialakulóban van egy hibrid architektúra, amely a „főtest szárazcellás akkumulátor + csuklós mikro-akkumulátor” alkotja. A fő szárazelemes akkumulátor alapvető akkumulátor-élettartamot biztosít, míg a közös mikro-akkumulátor azonnali energiát biztosít a nagy-frekvenciás mozgásokhoz. A teljesen-lapos kialakítással és a könnyű szerkezeti anyagokkal kombinálva ez az architektúra képes alkalmazkodni a humanoid robotok szabálytalan formáihoz, miközben javítja a tranziens kimeneti teljesítményt. Ami a felügyeleti rendszereket illeti, az elektrokémiai impedancia spektroszkópiát (EIS), az él-felhő együttműködési vezérlést, az SOX algoritmusokat és a mesterséges intelligencia biztonsági korai figyelmeztető funkcióit integráló BMS-rendszerek kutatási hotspotokká váltak. Ezek a rendszerek képesek az akkumulátor állapotának pontos nyomon követésére és előrejelzésére, proaktív módon elkerülni a biztonsági kockázatokat, és tovább javítani az akkumulátor hatékonyságát és élettartamát.
ACEY-BP32-500A800Abms teszter gépképes észlelni a lítium akkumulátor védőlap funkcióját és a különböző teljesítményjelzőket. Különösen alkalmas tömeggyártás gyári ellenőrzésére. A kondenzátor szimulációs akkumulátor töltés és kisütés elve alapján lett kifejlesztve, és több funkcióval rendelkezik: Egyszerű működés, gyors észlelési sebesség stb.
Az autóktól a robotokig, a 12 V-tól a 48 V-ig, a folyékony akkumulátoroktól a szilárdtest{2}akkumulátorokig az energiaellátó rendszerek fejlődése mindig is a technológiai fejlődés egyik fő mozgatórugója volt. Amikor a 48 V-os architektúra nagy hatékonysága és stabilitása találkozik a lítium akkumulátorok energiainnovációjával, a humanoid robotok búcsút vesznek a távolsági szorongás és a teljesítmény szűk keresztmetszete előtt, és a „kisebb méret, hosszabb akkumulátor-élettartam és intelligensebb interakció” felé haladnak. Ez az energiaforradalom nemcsak a robotikai iparágat fogja átformálni, hanem elősegíti az automatizálási technológia mélyreható integrálását is számos területen, például az ipari termelésben, az otthoni szolgáltatásokban, az orvosi ellátásban és az idősgondozásban, és ezzel az emberi-gépek együttműködésének új korszakát nyitja meg. Azok az akkumulátorgyártók és technológiai vállalatok, amelyek aktívan fektetnek be ebbe a szektorba, megragadják a fejlesztési lehetőségeket ebben a billió{8}dolláros piaci hullámban, és új fejezetet írnak az ipari korszerűsítésben.
Az Acey az ESS-ben, UAV-ban, E-kerékpárban, E-robogóban, elektromos kéziszerszámban, két-/háromkerekű motorban stb. használt lítium akkumulátorok félig-automatikus/teljesen{2}}automatikus összeszerelő soraira specializálódott egy-megoldások biztosítására. Ezen felül teljes felszerelést biztosítunk a gépekhez, például akkumulátorokhoz, Akkumulátor-válogató gép, szigetelőpapír-ragasztógép, CCD-tesztelő, kézi/automatikus ponthegesztőgép, BMS-tesztelő, akkumulátor-tesztelő és akkumulátorcsomag-tesztelő rendszer stb.
