На фоне ускоряющегося перехода Китая на чистую энергию компания Zsen Risun Energy Technologies сегодня представила свою домашнюю систему накопления энергии NovaGuard S5 на Международной выставке технологий хранения энергии 2024 года в Шанхае. Этот запуск знаменует собой важную веху в исследовательско-разработочной деятельности компании: NovaGuard S5 создана в рамках межфункционального цикла разработки продолжительностью 12 месяцев и обеспечивает повышение энергетической плотности на 25 %, сокращение времени зарядки на 40 % и срок службы до 15 лет — тем самым устанавливая новый эталон производительности для бытовых аккумуляторных систем. Темой выставки, получившей название «Зелёное хранение, будущая энергия», стало экологичное хранение энергии; в ней приняли участие более 35 000 человек из 42 стран, что сделало её крупнейшим в Азии собранием заинтересованных сторон в сфере хранения энергии в этом году.
Контекст: Гонка за декарбонизацию
Выставка проходит в критически важный момент: по данным Национального управления энергетики Китая, в первом полугодии 2024 года количество установок солнечных электростанций с накопителями для бытового потребления выросло на 98 % по сравнению с аналогичным периодом прошлого года — благодаря государственным стимулам и озабоченности надёжностью электросетей. Однако многие домохозяйства по-прежнему сталкиваются с необходимостью выбирать между стоимостью системы, сроком её службы и безопасностью. Согласно недавнему опросу Китайской ассоциации возобновляемой энергетики, 62 % домовладельцев называют «долговечность аккумуляторов» своей главной проблемой, тогда как 48 % опасаются высоких первоначальных затрат.
«Системы домашнего накопления энергии — это не просто резервный источник питания: они лежат в основе децентрализованной, не производящей углерод электросети», — заявил доктор Вэй Цян, руководитель отдела разработки продукции компании Zsen Risun, на презентации продукта. «NovaGuard S5 — наш ответ на рыночный спрос на систему, которая не заставляет домовладельцев выбирать между высокой производительностью и спокойствием за свою безопасность». Система, представленная на выставочном стенде Zsen Risun площадью 200 кв. м (на фото), уже получила предварительные заказы на общую сумму 21 000 единиц от европейских и австралийских дистрибьюторов, что подчёркивает её глобальную привлекательность.
12-месячный путь исследований и разработок, приведший к созданию NovaGuard S5
Процесс исследований и разработок Zsen Risun для NovaGuard S5 представляет собой образец гибкого взаимодействия: в него интегрированы материалыедение, тепловая инженерия и испытания с применением искусственного интеллекта, что позволило создать продукт, превосходящий отраслевые стандарты. Проект под кодовым названием «Проект Аврора» объединил 87 инженеров, включал 12 межфункциональных итераций и более чем 14 000 часов лабораторных испытаний.
1. Этап 1: Сбор требований с акцентом на пользователя (январь–февраль 2024 г.)
Проект стартовал с глобального опроса 3500 частных клиентов и 200 монтажников, в ходе которого были выявлены три ключевых болевых точки:
Низкая скорость зарядки, ограничивающая готовность к резервному питанию при отключениях в электросети
Высокая первоначальная стоимость по сравнению со сроком службы, что приводит к длительному периоду окупаемости
Опасения по поводу риска теплового разгона, усугубляемые эксплуатацией в жарком климате
Эти отзывы напрямую определили дорожную карту НИОКР: команда поставила приоритетной задачей обеспечение срока службы 10 000 циклов, зарядки от 0 до 80 % за 90 минут и пассивной системы терморегулирования, полностью исключающей необходимость в шумных и требующих высоких затрат на обслуживание вентиляторах. Для проверки обоснованности этих приоритетов команда провела 12 фокус-групп в Шанхае, Берлине и Сиднее, где домовладельцы протестировали прототипы интерфейсов зарядки и дали обратную связь по компактной напольной конструкции системы.
2. Этап 2: Инновации в материалах и разработка состава элементов (март–апрель 2024 г.)
В исследовательском и конструкторском центре Zsen Risun в Сучжоу учёные-материаловеды сосредоточились на оптимизации химического состава литий-железо-фосфатных (LFP) элементов — основы аккумуляторной батареи NovaGuard S5. Они разработали собственную нанокремниевую композитную анодную структуру, которая повышает удельную энергоёмкость до 165 Вт·ч/кг — на 25 % выше, чем у стандартных LFP-элементов, — при сохранении термической стабильности, благодаря которой LFP остаётся самой безопасной аккумуляторной химией на рынке.
Команда также создала покрытие твёрдого электролита, снижающее внутреннее сопротивление на 18 % и обеспечивающее возможность быстрой зарядки за 90 минут. «Мы протестировали более 70 различных составов электролита, прежде чем выбрали тот, который обеспечивает оптимальный баланс между проводимостью и стабильностью», — пояснила доктор Линь Мэй, ведущий химик-аккумуляторщик. «Сам этот прорыв сократил целевое время зарядки вдвое». Для масштабирования данной инновации Zsen Risun заключила партнёрство с Институтом материаловедения Университета Цинхуа с целью совершенствования производственного процесса нанесения покрытия, что позволило сократить объём отходов материалов на 32 %.
3. Этап 3: проектирование модуля и тепловая инженерия (май–июнь 2024 г.)
Одной из ключевых задач было отведение тепла, выделяемого при быстрой зарядке, без использования активного охлаждения. Инженерная команда разработала термоинтерфейсный слой из графитовой пены, который обёртывает каждый элемент и отводит тепло к алюминиевому радиатору, встроенному в основание модуля. Эта пассивная система не только устраняет шум вентиляторов и необходимость технического обслуживания, но и обеспечивает поддержание температуры элементов ниже 45 °C даже при непрерывном разряде током 1C.
«Мы провели 3000 часов термоциклических испытаний для подтверждения работоспособности этой конструкции», — отметил д-р Чэнь Хао, ведущий инженер-механик. «В наихудшем сценарии — при прямом солнечном свете и температуре окружающей среды 40 °C — температура наших модулей никогда не превышала 42 °C». Компактная напольная конструкция NovaGuard S5 (видна на стенде выставочного стенда) также была оптимизирована для удобства монтажа: в ней предусмотрено встроенное кабель-менеджмент-решение и передняя панель, открывающаяся без применения инструментов для доступа к системе управления батареями (BMS). Монтажники, участвовавшие в фокус-группах, высоко оценили данную конструкцию, отметив, что она сокращает время установки на объекте в среднем на 45 минут на единицу оборудования.
4. Этап 4: Разработка BMS с использованием искусственного интеллекта (июль–август 2024 г.)
Внутренняя команда Zsen Risun по разработке систем управления батареями создала AI-систему управления батареями, которая обучается на основе реальных режимов эксплуатации с целью максимизации срока службы. Система BMS обладает следующими функциями:
Прогнозирующая балансировка элементов: регулирует токи заряда для предотвращения чрезмерных нагрузок на отдельные элементы, увеличивая ресурс циклов на 12 %
Алгоритмы интеграции в сеть: автоматически переключаются между сетевым, солнечным и аккумуляторным питанием для минимизации расходов на электроэнергию
Диагностика безопасности в реальном времени: отслеживает 24 параметра, включая напряжение, ток и температуру, с временем реакции на аномалии 100 миллисекунд
В ходе полевых испытаний в провинции Гуандун система управления батареей (BMS) снизила счета клиентов за электроэнергию в среднем на 38 % за счёт использования сигналов дифференцированного тарифа в зависимости от времени суток — эта функция стала ключевым торговым преимуществом для европейских дистрибьюторов. Команда также внедрила облачную систему обновления прошивки, позволяющую удалённо устранять ошибки и повышать производительность без выезда на объект. В недавнем испытании данная функция позволила команде устранить незначительный программный сбой, затронувший 300 устройств в эксплуатации, в течение 72 часов без простоев у заказчиков.
5. Этап 5: Ускоренное тестирование и валидация (сентябрь–октябрь 2024 г.)
Перед запуском в массовое производство NovaGuard S5 прошёл шестимесячную программу ускоренного старения, моделирующую 15 лет эксплуатации. Ключевые испытания включали:
Моделирование теплового разгона: перезарядка элемента для проверки того, что пассивная система охлаждения и огнестойкий корпус способны локализовать возможный инцидент
Циклирование при экстремальных температурах: испытания производительности в диапазоне от −20 °C до 55 °C для обеспечения надёжности в суровых климатических условиях
Механические испытания на прочность: сбрасывание модуля с высоты 1,5 м и воздействие вибрацией с ускорением 5G для подтверждения долговечности
Система успешно прошла все испытания без единого критического отказа; сохранение ёмкости осталось выше 80 % после 10 000 циклов — превышая отраслевые стандарты на 20 %. Независимые испытания, проведённые TÜV Rheinland, подтвердили соответствие NovaGuard S5 стандарту безопасности IEC 62619 и показали рейтинг надёжности 99,97 % в реальных эксплуатационных условиях.
6. Этап 6: Пилотное производство и полевые испытания (октябрь 2024 г.)
Пилотный запуск в объеме 500 единиц был осуществлён в 120 домах по всей Китаю, Германии и Австралии. Первоначальные отзывы оказались исключительно положительными: домовладелец из Мельбурна сообщил, что система обеспечивала электроэнергией весь его дом в течение 36 часов во время недавнего отключения централизованной электросети, а семья из Гуанчжоу отметила снижение ежемесячного счета за электроэнергию на 42 %. Монтажники в Германии высоко оценили совместимость системы со стандартами европейских электросетей; один из них отметил: «NovaGuard S5 интегрируется без проблем с нашими существующими солнечными электростанциями, сокращая время ввода в эксплуатацию на 20 %».
Влияние на отрасль и дорожная карта развития
NovaGuard S5 уже получил признание от экспертов отрасли. «Способность Zsen Risun интегрировать инновации в области материалов, тепловую инженерию и искусственный интеллект в одном продукте кардинально меняет правила игры», — отметил Джеймс О’Коннор, старший аналитик компании Wood Mackenzie. «Эта система устраняет главные барьеры для внедрения систем хранения энергии в жилых помещениях, и мы прогнозируем, что к 2026 году она займёт 8–10 % европейского рынка».
Чтобы укрепить этот импульс, Zsen Risun планирует:
Расширить свой исследовательский центр в Сучжоу на 40 % в 2025 году для ускорения разработки твёрдотельных аккумуляторов
Запустить программу гарантии на 10 лет для NovaGuard S5 — самую длительную в отрасли
Сотрудничать с европейскими установщиками солнечных панелей для комплектации системы с крышными фотоэлектрическими модулями, что дополнительно стимулирует её распространение
Инвестировать 50 миллионов долларов США в новое производственное предприятие в Венгрии для обслуживания европейского рынка, сократив сроки поставки на 60 %
По мере того как мир стремительно движется к декарбонизации, система NovaGuard S5 служит ярким свидетельством того, что возможно при условии, что исследования и разработки основаны на потребностях пользователей и инженерном совершенстве. На выставке в Шанхае, где посетители толпились вокруг стенда Zsen Risun, чтобы увидеть систему в действии, стало очевидно, что будущее домашних систем накопления энергии уже наступило.
