Dlaczego urządzenia nowej generacji wymagają nowej strategii dotyczącej baterii

Na targach CES 2026 wiele nowych urządzeń nie pasuje już do istniejących kategorii. Od elektrycznych wózków golfowych z funkcją GPS, po „inteligentne lusterka”, które potrafią oszacować żywotność, roboty opowiadające historie, które płynnie rozmawiają z dziećmi, czy automatyczne odkurzacze wyposażone w latające ramiona – koncepcje produktów wyraźnie weszły w bardziej płynną i eksperymentalną fazę.

Zaobserwowaliśmy szerokie pojawienie się lżejszych, bardziej spersonalizowanych i stale połączonych urządzeń w różnych kategoriach. Od sprzętu konsumenckiego obsługującego GPS (w tym trackerów GPS) i urządzeń medycznych po produkty audio dla dzieci, przenośne narzędzia przemysłowe, a nawet systemy bezpieczeństwa, wspólny wzorzec staje się coraz bardziej widoczny: formy produktów wciąż nabierają kształtu, przypadki użycia wciąż się rozszerzają, a iteracja pozostaje szybka.

W rezultacie, choć wydaje się, że firmy konkurują pod względem funkcji, projektowania interakcji, łączności i inteligencji, pierwszym wąskim gardłem pojawiającym się w masowej produkcji, dostawach i długotrwałym użytkowaniu rzadko jest najbardziej widoczny moduł, ale bateria.

1. Ryzyko związane z baterią jest kształtowane przez rzeczywiste scenariusze

W przeszłości przy projektowaniu elektroniki użytkowej baterie często traktowano jako „wystarczająco dobry” komponent. Dopóki pracowali, to wystarczyło. Jednak na targach CES kilku producentów poinformowało nas, że zmieniła się ich definicja „bezproblemowej” baterii. Samo zdanie certyfikatu już nie wystarczy; liczy się to, czy bateria może pozostać stabilna w rzeczywistym użytkowaniu, szczególnie pod względem żywotności baterii i bezpieczeństwa.

Biorąc za przykład urządzenia przemysłowe, terminale ręczne używane do wykrywania metali szlachetnych, wykrywania gazów i śledzenia minerałów często muszą działać w znacznie bardziej wymagających środowiskach. W obszarze Internetu Rzeczy i inteligentnego domu wyzwaniem nie jest natychmiastowa wydajność, a bardziej długoterminowa stabilność, ponieważ wiele urządzeń jest instalowanych raz i oczekuje się, że będą one dostępne online przez całą dobę przy minimalnej konserwacji.

W przypadku trackerów GPS, urządzeń do noszenia i niektórych urządzeń dla zwierząt wymagania skupiają się wokół miniaturyzacji, lekkiej konstrukcji i wydłużonego czasu pracy. Urządzenia bliższe codziennemu użytkowaniu, takie jak produkty wczesnej edukacji i urządzenia konsumenckie, są znacznie bardziej wrażliwe na wzrost temperatury, ryzyko pęcznienia i ogólne bezpieczeństwo. Tymczasem urządzenia medyczne, sprzęt do zabiegów estetycznych i robotyka nakładają jeszcze bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące konsystencji, stabilności i marginesów bezpieczeństwa baterii. Nawet niewielki wzrost temperatury, odkształcenie fizyczne lub wahania wydajności mogą bezpośrednio wpływać na komfort użytkowania, a w niektórych przypadkach powodować zwiększone ryzyko bezpieczeństwa.

W rezultacie bezpieczeństwo akumulatora nie jest już kwestią pojedynczego elementu. Stało się kluczową zmienną, która może prowadzić do zagrożeń bezpieczeństwa, pogorszenia doświadczenia użytkownika, strat finansowych, a nawet utraty reputacji marek.

To nie jest przesada. W przypadku wycofania ujawnionym przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) stwierdzono, że inteligentny termometr do noszenia dla dzieci niesie ze sobą ryzyko przegrzania i wycieku żrących substancji chemicznych, co może potencjalnie prowadzić do podrażnienia skóry, oparzeń, innych poważnych obrażeń, a nawet śmierci.

Niezależnie od tego amerykańska Komisja ds. Bezpieczeństwa Produktów Konsumenckich (CPSC) poinformowała, że ​​producent smartwatchów otrzymał w Stanach Zjednoczonych co najmniej 115 skarg dotyczących przegrzania i 78 raportów dotyczących oparzeń, w tym oparzeń drugiego i trzeciego stopnia, spowodowanych przegrzaniem baterii. Na firmę nałożono później karę w wysokości 12,25 mln dolarów za nieujawnienie w odpowiednim czasie wagi ryzyka.

Staje się jasne, że akumulatory nie są już tylko komponentem nastawionym na koszty i ograniczającym marżę, ale kluczowym czynnikiem zapewniającym bezpieczeństwo produktów i zaufanie do marki.

2. Tradycyjna logika zakupów baterii załamuje się

Nie tak dawno temu producenci mieli stosunkowo stałe wymagania dotyczące akumulatorów: pojemność, wymiary, koszt, standardy bezpieczeństwa i żywotność. Po sfinalizowaniu projektu produktu parametry te zostały w dużej mierze ustalone. Jednak w miarę szybkiej ewolucji form produktów końcowych te tradycyjne ramy zaczynają się załamywać.

Obecnie obawy producentów wykraczają daleko poza specyfikacje. Najbardziej przejmują się tym, co może się wydarzyć w najgorszym przypadku.

Co się dzieje w warunkach przeciążenia? Co się stanie, jeśli akumulator będzie przechowywany w pełni naładowany przez dłuższy czas? Czy w ekstremalnych sytuacjach, takich jak upadki, ściskanie, przebicie, wysoka temperatura lub starzenie się, akumulator może nadal zachować bezpieczeństwo i stabilność?

Są to pytania, na które nie można odpowiedzieć wyłącznie na podstawie arkusza specyfikacji, ani nie można ich rozwiązać za pomocą pojedynczego testu zgodności.

Z tego też powodu coraz większa liczba producentów urządzeń zaczyna na nowo definiować oczekiwania wobec dostawców akumulatorów. W szczególności w ciągu ostatnich kilku lat wiele nowych zespołów wkraczających w obszar sprzętu wywodzi się z doświadczenia w zakresie oprogramowania, platform lub innowacji międzybranżowych. Zwykle kładą znacznie większy nacisk na doświadczenie użytkownika i tempo iteracji produktu.

Wiele produktów poddawanych jest ciągłym zmianom i zmianom, a projekty konstrukcyjne i wzorce użytkowania użytkowników cały czas ewoluują. Niektórzy naciskają na dłuższą żywotność baterii, niektórzy są ograniczeni wagą i rozmiarem, a jeszcze inni muszą pracować w bardziej wymagających środowiskach.

Wymagania te są często trudne do zdefiniowania z góry. Dla producentów akumulatorów zarówno klienci, jak i produkty stają się coraz bardziej rozdrobnione, bardziej zróżnicowane i trudniejsze w obsłudze. Standaryzowane rozwiązania często już nie pasują, a niestandardowe podejście wymaga wczesnego zaangażowania dostawców. W niektórych przypadkach klienci proszą nawet dostawców akumulatorów o bezpośredni udział w projektowaniu produktu.  

3. Jakiego rodzaju partnera akumulatorowego potrzebuje nowa generacja produktów?

Po tych zmianach coraz większe znaczenie zyskuje jeden rodzaj firm: nie dostawca oferujący po prostu standardowe modele akumulatorów, ale partner, który może opracować rozwiązania akumulatorowe dostosowane do konkretnych zastosowań.

Jako firma rodzinna z prawie trzydziestoletnią historią, wiele praktyk ZERNE może wydawać się nieco „staromodne” według standardów branżowych: proaktywne ujawnianie potencjalnego ryzyka, zamiast czekać, aż klienci zauważą; odmowa poświęcenia niezawodności na rzecz krótkoterminowych zamówień; a przed podpisaniem jakichkolwiek formalnych umów zespół często odbywa wielokrotne podróże między chińskimi fabrykami a zagranicznymi klientami, a wszystko to na własny koszt. Celem jest pełne zaangażowanie na każdym etapie rozwoju produktu i procesu produkcyjnego klienta. Podejścia te odzwierciedlają filozofię zakorzenioną przez założyciela firmy, który spędził dziesięciolecia w branży akumulatorów — budowanie głębokiej wiedzy technicznej i know-how w zakresie produkcji, jednocześnie osadzając zaangażowanie w długoterminowe myślenie w kulturze firmy.

Obecnie ZERNE zakończyło przejście pokoleniowe i jest prowadzone przez kierownictwo drugiego pokolenia, to coś więcej niż zmiana w zarządzie. Rodzinna filozofia zakładająca długoterminowe tworzenie wartości stała się częścią DNA firmy i została w pełni przeniesiona przez zmianę pokoleniową. Nowe pokolenie trzyma się tego rdzenia, wnosząc jednocześnie bardziej globalną perspektywę, bardziej uporządkowane podejście do zarządzania projektami i bystrzejsze spojrzenie na pojawiające się aplikacje.

Od praktycznego podejścia założyciela do bardziej zorganizowanego zarządzania nowej generacji, metody się zmieniły, ale „staromodna” logika stojąca za realizacją zadań pozostała ta sama.

Dzięki temu zaangażowaniu w długoterminowe zasady ZERNE zyskało bazę klientów składającą się z ponad 10 000 firm na całym świecie. Firma obsługuje różnorodne sektory, w tym przemysłowe urządzenia przenośne, sprzęt medyczny, produkty wczesnej edukacji, produkty inteligentnego domu, urządzenia kosmetyczne, urządzenia konsumenckie, urządzenia IoT i robotykę. ZERNE nawiązało także trwałą współpracę z wiodącymi producentami aparatów słuchowych i niektórymi z 10 najlepszych marek trackerów GPS.

Poza wielopokoleniowym dziedzictwem, tym, co wyróżnia ZERNE, jest to, że zaczyna od scenariusza końcowego zastosowania i definiuje rozwiązanie produktowe wspólnie z klientem. Zespół zazwyczaj zaczyna od wizyt na miejscu w zagranicznej placówce klienta, podczas których omawia sposób użycia produktu, jego wymagania projektowe i newralgiczne punkty, a także dokonuje przeglądu całej linii produkcyjnej. Po otrzymaniu kompletnej próbki urządzenia ZERNE demontuje, testuje i analizuje urządzenie, a następnie proponuje rozwiązanie akumulatorowe w oparciu o wzorce użytkowania produktu, ograniczenia strukturalne i środowisko operacyjne. Pojedynczy projekt często przechodzi od dwóch do trzech rund iteracji, zanim będzie gotowy do produkcji.

Chociaż takie podejście może wydawać się bardziej czasochłonne i kosztowne, zasadniczo posuwa do przodu zarządzanie ryzykiem. ZERNE zapewnia nie tylko sam akumulator, ale także zestaw zapewniających bezpieczeństwo, dostosowanych do indywidualnych potrzeb możliwości rozwoju.

Dobrym przykładem jest urządzenie GPS dla zwierząt. Wielu producentów urządzeń początkowo koncentruje się na żywotności baterii, ale gdy urządzenie wejdzie do rzeczywistego użytku, wyzwania szybko się zmieniają. Zwierzęta powodują częste uderzenia i upadki podczas ruchu, a nawet mogą przeżuć samo urządzenie. Obciążenie, jakie te zachowania wywierają na konstrukcję akumulatora, znacznie przekracza to, co mogą symulować badania laboratoryjne.

Zamiast po prostu wymieniać ogniwa, firma ZERNE przeprojektowała rozwiązanie akumulatorowe w oparciu o faktyczne użytkowanie urządzenia. Firma zastosowała akumulator wysokonapięciowy 4,45 V i pojemność 3000 mAh oraz wprowadziła dwustronny separator ceramiczny w procesie nawijania, aby lepiej wytrzymać uderzenia fizyczne i zmniejszyć ryzyko pożaru. Ponadto ZERNE współpracowało z klientem w celu przeprowadzenia testów, które lepiej odzwierciedlały rzeczywiste użytkowanie, w tym 10 testów upadku z wysokości 1,5 metra pod różnymi kątami i 504 testów upadku z wysokości 0,5 metra. Wyniki nie wykazały żadnych uszkodzeń zewnętrznych, żadnych pęknięć wewnętrznych wypustek, normalne odczyty napięcia i rezystancji wewnętrznej, stabilną wydajność ładowania i rozładowania oraz brak przemieszczenia galaretki. Całe rozwiązanie przeszło wiele rund iteracji i walidacji, zanim było gotowe do masowej produkcji.

Jeśli projekt rozwiązania front-end określa, czy produkt może zostać zbudowany, to zdolność dostawy określa, czy można go zbudować w sposób spójny. Po stronie produkcji ZERNE przyjmuje inżynieryjne podejście do kontroli procesu: każda bateria opuszczająca fabrykę ma unikalny kod QR powiązany z kluczowymi punktami danych, co umożliwia pełną identyfikowalność i udostępnianie danych.

W procesie kontroli jakości ZERNE przestrzega międzynarodowych standardów. Wykorzystuje sprzęt rentgenowski do badania wewnętrznych struktur akumulatora i identyfikowania potencjalnych defektów, a także wykorzystuje sprzęt nadciśnieniowy do sprawdzania każdego pojedynczego modułu pod kątem integralności uszczelnienia i wycieku elektrolitu.

Zamiast skupiać się wyłącznie na gotowym produkcie, ZERNE priorytetowo traktuje wychwytywanie zagrożeń przed opuszczeniem fabryki – co jest kluczowym powodem wysokich standardów monitorowania bezpieczeństwa i kontroli jakości.

4. Baterie półprzewodnikowe: bezpieczniejszy wybór w zastosowaniach wysokiego ryzyka

Inteligentne urządzenia dla dzieci często stają przed większymi wyzwaniami w zakresie bezpieczeństwa niż zwykłe urządzenia elektroniki użytkowej.

Podczas realizacji projektu europejski producent urządzeń dla dzieci odkrył, że istniejące konwencjonalne akumulatory litowo-polimerowe, mimo że pomyślnie przeszły podstawowe testy i certyfikację, w dalszym ciągu stwarzają ryzyko nadmiernego nagrzewania się przy wysokim poziomie naładowania. Firma zwróciła się do ZERNE o ulepszone rozwiązanie.

Ponieważ produkt był przeznaczony dla dzieci, wymagania klienta w zakresie bezpieczeństwa były znacznie wyższe niż w przypadku elektroniki ogólnej. W odpowiedzi firma ZERNE podniosła standardy oceny z „przejścia certyfikacji” do „pozostania bezpiecznym i niezawodnym w ekstremalnych warunkach, takich jak stan wysokiego naładowania, starzenie się i uszkodzenia fizyczne” i na tej podstawie włączyła akumulatory półprzewodnikowe do swojego niestandardowego rozwiązania.

Wartość akumulatorów półprzewodnikowych ujawnia się właśnie w scenariuszach o niezwykle wysokich wymaganiach bezpieczeństwa. W porównaniu z konwencjonalnymi akumulatorami litowo-ciekłymi, akumulatory półstałe zapewniają większą stabilność materiału. W ekstremalnych warunkach, takich jak wbicie gwoździ, przeładowanie, zwarcie i zmiażdżenie, akumulatory półprzewodnikowe pozostają niezapalne i niepalne, zapewniając najwyższe bezpieczeństwo – dzięki czemu doskonale nadają się do produktów wymagających wysokiej stabilności termicznej i dużych marginesów bezpieczeństwa.

Opierając się na ocenie zastosowań o wysokim bezpieczeństwie, ZERNE kontynuuje również udoskonalanie technologii akumulatorów półstałych. Oprócz urządzeń dla dzieci, akumulatory półprzewodnikowe mają również zastosowanie w urządzeniach dla zwierząt domowych, przemysłowych urządzeniach podręcznych, sprzęcie medycznym, terminalach IoT, systemach bezpieczeństwa i innych obszarach, w których standardy bezpieczeństwa są rygorystyczne. W przypadku tych produktów akumulator półprzewodnikowy oznacza coś więcej niż proste ulepszenie technologii — to ulepszenie na poziomie systemu zaprojektowane z myślą o scenariuszach, w których bezpieczeństwo jest najwyższym priorytetem.

5. Możliwości wykraczające poza dostarczanie produktu

Możliwości ZERNE wykraczają poza sam produkt. Firma posiada szeroką gamę międzynarodowych certyfikatów — w tym UL, RoHS, REACH, KC, PSE, IEC 62133, CB, IEEE, ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 i BSCI — pomagając klientom efektywniej poruszać się po wymaganiach dotyczących dostępu do rynku globalnego oraz ograniczać czas i koszty powtarzanych prób certyfikacyjnych.

Jeśli chodzi o usługi, ZERNE utrzymuje wysoce proaktywne podejście. Zespół zarządzający regularnie odwiedza klientów na całym świecie i przybywa na miejsce w ciągu dwóch do trzech dni w przypadku pilnych problemów produkcyjnych. Odzwierciedla to nie tylko szybkość reakcji posprzedażnej, ale także zaangażowanie firmy nastawionej na klienta w koordynację projektów i długoterminowe relacje.

Jednocześnie ZERNE nie postrzega siebie jedynie jako dostawcy akumulatorów. W przypadku projektów nowych produktów o potencjale wzrostu firma jest gotowa współpracować z klientami i, jeśli to konieczne, uczestniczyć w nich poprzez wsparcie finansowe lub partnerstwa inwestycyjne. Dla ZERNE ten rodzaj współpracy nie dotyczy tylko pojedynczej baterii, ale także budowania bliższych relacji roboczych wokół definicji produktu, udoskonalania rozwiązań i długoterminowego wdrażania.

W porównaniu z wieloma dostawcami, których uwaga kończy się na dostawie, ZERNE przedkłada długoterminowe zaufanie nad krótkoterminowe zamówienia. Odrzuciła zamówienia warte miliony RMB, gdy klienci nie mogli zaakceptować podwyżek kosztów wymaganych w przypadku rozwiązań bezpieczeństwa, a także odrzuciła prośby o wymianę na materiały niższej jakości w transakcjach wielomilionowych. Dla ZERNE utrzymanie średniej i wysokiej klasy pozycji oraz przestrzeganie standardów bezpieczeństwa i jakości przewyższa wszelkie dążenie do krótkoterminowych zysków.

6. Strategia dotycząca baterii staje się strategią produktu

Dla firm budujących sprzęt nowej generacji wybór rozwiązania akumulatorowego staje się coraz bardziej złożoną decyzją. Nie chodzi już tylko o pojemność i koszt. Obecnie obejmuje to bezpieczeństwo produktów, zaufanie użytkowników, globalną zgodność i odporność łańcucha dostaw. W związku z tym coraz częściej doceniana jest prawdziwa wartość partnerów zajmujących się akumulatorami, którzy rozumieją rzeczywiste zastosowania, skutecznie równoważą bezpieczeństwo i wydajność oraz angażują się w długoterminową współpracę.