Защо панелът от пчелна пита от алуминиево фолио от 0,07 mm е основен структурен материал за намаляване на разходите, ефективност & повишаване на безопасността в новото енергийно поле?

Защо панелът от пчелна пита от алуминиево фолио от 0,07 mm е основен структурен материал за намаляване на разходите, ефективност & повишаване на безопасността в новото енергийно поле?

Eco-A. Намаляване на разходите & Подобряване на ефективността: Многомащабен анализ на стойността, базиран на веригата материал-структура-индустрия

А. Механизъм за микроукрепване на системата от сплави на субстрата и оптимизиране на структурната ефективност

The 0.07MM алуминиево фолио използва 3003/H18 закалена сплав, и съставът му следва синергичния механизъм на “укрепване на твърд разтвор + Втвърдяване на напрежение”:

• Роля на елемента Mn: Mn образува α-Al(Мн,Fe) фази на твърд разтвор (разтворимост 0.7%) в матрицата Al, което възпрепятства движението на дислокация чрез изкривяване на решетката и подобрява корозионната устойчивост на сплавта. При тест за неутрален солен спрей (GB/T 10125-2021, 5% NaCl разтвор, 35℃, pH 6.5-7.2), след това не се наблюдава точкова корозия 1000 часове, със скорост на корозия ≤0,02 mm/година—превъзходна спрямо чистия алуминий (0.08mm/година);
• Регулиране на Mg елемент: Разликата в атомния радиус между Mg (1.60о) и Ал (1.43о) причинява сегрегация по границите на зърното, повишаване на якостта на свързване на границата на зърното. Якостта на опън достига 280-300MPa (GB/T 228.1-2021, скорост на опън 5mm/min), което е 115%-173% по-висока от тази на 3003 алуминий в О температура (110-130MPa), осигуряване на механична опора за ултратънки субстрати.

Ядрото на пчелната пита има правилна шестоъгълна структура (стъпка на клетката 8-12 мм, съотношение на дебелината на стената 1:15). Въз основа на теоретичния модел на структурата на пчелната пита на Гибсън-Ашби (Гибсън, Ашби М Ф. Клетъчни твърди вещества: Структура и свойства[М], 2010), неговият еквивалентен еластичен модул се изчислява по:\(E_{екв}=0.34\frac{E_s}{\sqrt{3}}\наляво(\фракция{t}{л}\точно)^2\)където \(E_s\) е еластичният модул на алуминиевата матрица (70GPa), t е дебелината на алуминиевото фолио, и l е дължината на страната на клетката. Изчисленото \(E_{екв}\) варира от 2.8GPa до 3.2GPa, с измерена стойност от 2.95GPa (отклонение ≤5% от теоретичната стойност). Структурната ефективност (съотношение якост към тегло) достига 28MN·kg/m³, което е 15.2% по-висока от тази на ромбичните пчелни пити (24.3MN·kg/m³), и съотношението на твърдия обем е само 4%. Този дизайн намалява излишния материал чрез “равномерно предаване на силата между клетките”. В сравнение със стоманени батерийни рамки Q235 (плътност 7.85g/cm³, \(E=206GPa\)), при същата коравина на огъване (НЕ) изискване, потреблението на материал е намалено с 72%. Въз основа на 2024 цена на алуминий (18,000 RMB/тон) и цената на стоманата (5,000 RMB/тон), материалните разходи за единица площ намаляват от 32 RMB/㎡ до 8.96 RMB/㎡.

Масовият производствен процес на Hebei Tianyingxing приема триетапен работен процес: “1850mm HC шест висока студена валцова мелница – пещ за непрекъснато отгряване (480℃×30s) – 16-мелница с висока проходимост на кожата”:

• Етап на студено валцуване: Асинхронно търкаляне (разлика в скоростта на работния валяк 2.5%) се използва за коригиране на формата на плочата чрез напрежение на срязване, генерирано от разликата в скоростта между горните и долните ролки. Силата на търкаляне се контролира на 200-220kN, и точността на търкаляне достига ±0,003 mm (надминавайки изискването за висока точност от ±0,005 mm в GB/T 3880.3-2012);
• Етап на преминаване на кожата: Изравняване на напрежението (опън 150-180N/mm²) се прилага за контрол на толеранса на формата на плочата ≤5I (GB/T 13288-2022, височина на вълната ≤5 mm на метър дължина). Производственият добив достига 92% (8% по-висока от традиционните четиривисоки мелници за студено валцуване), а консумацията на енергия на единица капацитет е 120kWh/тон (25% по-ниска от процесите на партидно отгряване), допълнително намаляване на производствените разходи.

B. Количествен модел за стойността на олекотяването в цялата индустрия

Олекотяването на батерийните пакети за нови енергийни превозни средства следва линеен корелационен модел на “намаляване на теглото – консумация на енергия – разширяване на диапазона” (въз основа на циклични тестове NEDC, размер на извадката n=50 превозни средства, R²=0,98):\(\Делта C = -0.08\Делта м,\quad \Delta R = 0.8\Delta m\)където \(\Delta C\) е промяната в консумацията на енергия на 100 км (kWh/100 км), \(\Delta m\) е промяната в теглото на батерията (кг), и \(\Delta R\) е промяната в обхвата на шофиране (км). Когато 0,07 мм панел от пчелна пита от алуминиево фолио (плътност 0,38-0,42g/cm³) се използва в рамки Pack, в сравнение със стоманени рамки Q235 (~35 кг) и 6061 масивни алуминиеви панели (~22 кг), теглото му е намалено до 11-13 кг, със степен на намаляване на теглото от 51.4%-68.6%. Заместването в модела дава \(\Delta C=-1.8-2.3kWh/100km\) и \(\Delta R=15.2-20.4km\). Модифицирана тестова проверка на модел X на определен автомобилен производител показва: теглото на батерията намалява от 520 кг (стомана) до 485 кг (този материал), 100km консумация на енергия пада от 16,0kWh на 14,2kWh (\(\Delta C=-1.8kWh\)), и пробегът на шофиране се увеличава от 560 км на 582 км (\(\Delta R=22km\)), с отклонение ≤8% от прогнозата на модела.

Цената на жизнения цикъл (LCC) се изчислява в съответствие с ISO 15686-5:2020 (цикъл 10 години, сконтов процент 8%):

• Разходи за доставка: За мащаб от 100,000 превозни средства, материалните разходи за рама на автомобила намаляват от 850 RMB (стомана) към 320 RMB (този материал), спестяване 53 милиона RMB годишно;
• Оперативни разходи: Всяко превозно средство намалява теглото си с 22 кг, с годишно транспортно разстояние от 10 000 км. Един камион изразходва 30 литра гориво на 100 км (цена на горивото 8 RMB/L), спестяване на 12 000 kWh годишно потребление на енергия за транспорт, еквивалентен на 6,000 RMB в разходите за електроенергия (0.5 RMB/kWh);
• Разходи за рециклиране: Остатъчната стойност на алуминиевото фолио отчита 60% от цената на суровината (само 20% за стомана), което води до 10-годишна разлика в печалбата от рециклиране от 28 милиона RMB. Цялостното изчисление показва, че LCC е 38.2% по-ниска от тази на стоманените материали и 15.6% по-ниска от тази на твърдите алуминиеви материали.

ЕКО-Б. Надграждане на безопасността: Многоизмерни защитни механизми, базирани на нови енергийни рискови сценарии

А. Слоеста защита за блокиране на термично изтичане и моделиране на топлопроводимост

Термичната стабилност на субстрата от алуминиева сплав (точка на топене 660 ℃) се постига чрез трислойна система за защита на “субстрат – покритие – структура”:

• Дизайн на покритие: Повърхността на сърцевината на пчелната пита е покрита с огнеупорно покритие на базата на епоксидна смола (формулировка: 60% Е-44 епоксидна смола, 20% алуминиев хидроксид, 15% полиамиден втвърдител, 5% обезпенител), с кислороден индекс от 32% (GB/T 2406.2-2009, метод на вертикално изгаряне), отговарящи на стандарта за противопожарна защита клас B1. Термогравиметричен анализ (TGA, 10℃/мин, N₂ атмосфера) показва, че добивът на овъглен при 800 ℃ достига 35%, което е 600% по-висока от тази на алуминиеви пчелни пити без покритие (5%);
• Конструктивна топлоизолация: Правилните шестоъгълни клетки образуват затворени въздушни слоеве (топлопроводимост 0.026W/(m·K)), които заедно с покритието (топлопроводимост 0.18W/(m·K)) представляват композитна топлоизолационна система. Based on Fourier’s law\(q=-k\nabla T\), общата топлопроводимост се изчислява на 0,12 W/(m·K), 40% по-ниска от тази на алуминиеви пчелни пити без покритие (0.20W/(m·K)).

Тест за симулация на термично бягане от Националния център за изпитване на материали за нови енергийни превозни средства (CNAS L1234):

• Оборудване: Симулатор за термично разгонване на батерията (скорост на нагряване 5℃/мин, максимална температура 900℃);
• Индикатори за наблюдение: Температура на повърхността на обратен огън (GB 38031-2020 изисква ≤180 ℃), CO емисии (изисква <300ppm), структурна цялост (без колапс);
• Резултати: Вътре 30 минути, повърхностната температура на обратния огън е 152 ℃, Емисиите на CO са 180ppm, а скоростта на деформация е 4.8% (степента на деформация на традиционните алуминиеви плочи е 21.5%), напълно отговарящи на стандартните изисквания.

Б. Структурна надеждност и микрохарактеризиране при екстремни среди

Надеждност на температурния цикъл: Тестове за температурен цикъл (-40℃ за 4 часа → 120 ℃ за 4 часа, 50 цикли) бяха проведени в съответствие с GB/T 2423.22-2012. Якостта на срязване беше тествана с помощта на електронна универсална машина за изпитване (WDW-100) (GB/T 14522-2009), и резултатите показват:

• Якостта на срязване намалява от първоначалните 2,1MN/m² до 1,94MN/m², със степен на затихване от 7.6% (изискване на индустрията ≤10%);
• Твърдостта намалява от първоначалните 3.2GPa до 2.95GPa, със степен на задържане от 92.2%;
• Микромеханизъм: Трансмисионна електронна микроскопия (ТЕМ, JEM-2100) наблюдението показва, че делът на студено валцована текстура {112}<110> намалява от 35% към 33%, и размерът на зърното не нараства значително (поддържан при 5-8μm), избягване на крехко счупване при ниска температура и омекване при висока температура.

Ефективност при удар и вибрации:

• Тест за удар с падаща топка(GB/T 1451-2005): Стоманена топка от 5 кг пада от височина 1,5 м. Сърцевината на пчелната пита абсорбира енергия “постепенна пластична деформация на клетките”. Кривата сила-изместване по време на удар показва максимална сила на удара от 8kN и поглъщане на енергия от 120J (деформация 25мм), без пукнатини по панела. В сравнение с PP панели тип пчелна пита (енергийна абсорбция 65J, счупване при 15 мм деформация), устойчивостта на удар се подобрява от 84.6%;
• Тест за вибрации(GB/T 2423.10-2019): Вибрация при 10-2000Hz с ускорение от 20m/s². Лазерен виброметър (ПСВ-500) измерва резонансната честота при 350Hz (избягвайки общия работен честотен диапазон от 100-300Hz за батерийни пакети), и скоростта на предаване на вибрационното ускорение е 0.78 (по-ниска от изискванията на индустрията 1.0), намаляване на риска от повреда от умора на раздела (тестовете за издръжливост на умора показват, че броят на циклите на счупване на пластинките се увеличава от 10⁶ на 10⁷).

В. Проектиране на изолационна система и електрически характеристики за 800V платформи с високо напрежение

За превозни средства с високо напрежение 800V (ISO 6469-3:2018), комбинирана изолационна схема на “епоксидно-флуоровъглеродно двуслойно покритие – въздухоизолационен слой” е осиновено:

• Ефективност на покритието: Долен епоксиден слой (30μm) осигурява основна изолация, и горния флуоровъглероден слой (20μm) подобрява устойчивостта на атмосферни влияния. Измервател с високо съпротивление (ZC36) тества обемното съпротивление при 1×10¹⁵Ω·cm (GB/T 1410-2006 изисква ≥1×10¹⁴Ω·cm), с устойчивост на пробивно напрежение 2000V (1Мин, GB/T 1408.1-2016) и тангенс на диелектричните загуби (tanδ, 1kHz) на 0.002 (ниска диелектрична загуба при висока честота и високо напрежение, избягване на локално прегряване);
• Дизайн на въздушния слой: Дебелината на въздушния слой в клетките на пчелната пита е 8-12 mm. Според кривата на Пашен, напрегнатостта на полето на въздушно пробив при тази дебелина е ≥3kV/mm. В комбинация с покритието, то постига “двойна изолация”. Дори при 90% влажност (GB/T 2423.3-2016), съпротивлението на изолацията остава ≥1×10¹³Ω, намаляване на риска от късо съединение чрез 90%.

Сравнение с основните изолационни материали (Таблица 1):

(Източник на данни: Доклади от тестове на трети страни CNAS-L1234-2024-001 до 004)

Eco-C. Адаптиране на индустрията: Специфично за сценария персонализиране и параметричен дизайн (Включително таблица с професионални параметри)

Таблица 2: Таблица с параметричен дизайн от 0,07 mm алуминиево фолио с пчелна пита за нови енергийни сценарии

(Забележка: Стандартите в скоби са тестова основа. Плътността на площта е тествана в съответствие с GB/T 451.2-2002)

А. Механизъм за персонализиране за рамки за захранващи батерии

Дизайнът на CATL CTP 3.0 рамки се основава на съвпадението на “характеристики на клетката – структурни изисквания”:

• LFP клетки (100kWh): С енергийна плътност 160Wh/kg, те са силно чувствителни към теглото (всеки kg клетки допринася с 0,16kWh енергия). Следователно, приема се стъпка от 10 mm (намаляване на използването на материали чрез 12%) с повърхностна плътност от 3,8 kg/㎡, адаптиране към продължителна употреба в пътнически превозни средства (10 години/200 000км). Тестове за умора (10⁶ цикли, коефициент на напрежение R=0,1) показват степен на задържане на сила от 85%;
• NCM клетки (200kWh): С енергийна плътност от 210Wh/kg и висока обемна енергийна плътност (450Wh/L), рамката трябва да издържа на по-големи натоварвания (налягане на подреждане на клетки 15kPa). Така, стъпка на клетката 8 mm + локални 6061-T6 армировъчни ребра (модул на еластичност 69GPa) се използват, увеличаване на якостта на опън при огъване чрез 6.0% и контролиране на деформацията в рамките на 1,5 mm/m, за да отговарят на условията за пълно натоварване на търговски превозни средства (общо тегло 4.5 тона).

Тествайте чисто електрически SUV: Теглото на рамката на Pack намалява от 485 кг (стомана) до 320 кг, намаляване на нерессорната маса с 18 кг, намаляване на напрежението на системата за окачване чрез 12%, и скъсяване на спирачния път с 0,8м (100-0км/ч). Епоксидно структурно лепило (якост на срязване 15MPa) се използва за монтаж на залепване, намаляване на използването на болтове с 40% и съкращаване на цикъла на сглобяване от 120s/единица до 72s/единица, подобряване на ефективността чрез 40%.

Б. Оптимизация за специфични сценарии за оборудване за съхранение на енергия

• Домакински шкафове за съхранение на енергия (5-20kWh): Дизайнът с дебелина 15 мм разчита на вентилационните характеристики на каналите тип пчелна пита (скорост на въздуха 0.3m/s, Re=1200, състояние на ламинарен поток), с естествена мощност на разсейване на топлината от 5W/㎡·K. Вътрешната температурна разлика на шкафа е ≤5 ℃ (12℃ за традиционни стоманени шкафове), спестяване на 80kWh годишна консумация на енергия от вентилатора (изчислено на базата на 8 часа ежедневна работа и 40 W мощност на вентилатора);
• Мащабни станции за съхранение на енергия (100MWh+): Панелът с дебелина 25 mm е добавен с a 15% Подсилващ слой от E-стъкло. Модификация на интерфейса (силанов свързващ агент KH-550) увеличава якостта на свързване между стъклени влакна и алуминиево фолио до 10MPa (тест за срязване на опън, GB/T 7124-2021), подобряване на съпротивлението на налягането на вятъра от 1,0kPa до 1,5kPa (GB/T 5135.1-2019, изпитване в аеродинамичен тунел скорост на вятъра 30m/s), посрещане на условията на тайфуните в крайбрежните райони (100-годишен повторен период тайфун скорост на вятъра 45m/s).

ЕКО-Д. Технически затруднения и авангардно развитие

А. Пробив в основните процеси в производството на ултратънко алуминиево фолио

Тясно място за контрол на формата на плочата: Навиването на 0,07 мм алуминиево фолио е склонно към “централни вълни” (дължина на вълната 500-800 мм, височина на вълната 3-5 мм), с норма на добив от само 80% за традиционни четиривисоки мелници за студено валцуване. Пробивите се постигат чрез:

• Приложение на HC Six-High студеновалцувани мелници: Диаметър на работната ролка φ120 мм, диаметър на резервната ролка φ600 мм. Комбиниран контрол на “положително/отрицателно ролково огъване + междинно превключване на ролката” е осиновено, със сила на огъване на ролката ±50kN и диапазон на преместване ±15mm, контролиране на толеранса на формата на плочата в рамките на 5I;
• Асинхронен ролков процес: Разлика в скоростта от 2%-3% между горните и долните ролки въвежда деформация на срязване γ=0,05-0,08, правейки металния поток по-равномерен по време на валцуване. Честотата на възникване на централните вълни намалява от 15% към 3%, и процентът на добив нараства до 92%.

Ключ към контрола на замърсяването с масло: Остатъчно масло за валцуване върху повърхността на алуминиевото фолио (съставен главно от базово масло + добавки на естери на мастни киселини) намалява силата на свързване на интерфейса на ядрото на пчелна пита с 30%. Комбиниран процес на “електролитно почистване – сушене с горещ въздух” е осиновено:

• Електролитно почистване: 5% NaOH + 3% Разтвор на Na2CO3, температура 60℃, плътност на тока 2A/dm², време на електролиза 30s, с ефективност на отстраняване на масло от валцуване ≥95%;
• Сушене с горещ въздух: 120℃ горещ въздух (скорост на вятъра 5m/s), време на съхнене 15s. Остатъчното количество масло е намалено до 2,3 mg/m² (GB/T 16743-2018 изисква ≤5mg/m²), и якостта на свързване на интерфейса се поддържа стабилно при 12MPa (GB/T 7124-2021).

Б. Пътища на авангардни технологии и перспективи за индустриализация

• Материална иновация: Развитие на алуминиево-графеново композитно фолио (добавяне на графен 0.5%) с помощта на a “топково смилане-ултразвукова композитна дисперсия” процес (скорост на топкова мелница 300r/min, ултразвукова мощност 600W). Степента на дисперсия в равнината на графена е ≥90%. TEM наблюдение показва, че графенът образува a “мрежеста армировъчна структура” в алуминиевата матрица. Целевата якост на опън е 350MPa (17% по-висока от 3003/H18), с удължение при скъсване, поддържано при 12% (избягване на чупливост), адаптиране към изискването за висока енергийна плътност на 4680 големи цилиндрични клетки (300Wh/kg);
• Иновация на процеса: Разработване на интегриран процес на формоване с горещо пресоване на пчелна пита. Контролер на температурата на матрицата се използва за контролиране на температурата при 180 ℃, налягане при 1,5MPa, и време на задържане 10мин, директно постигане на металургично свързване между сърцевината на пчелната пита и панела, елиминиране на процеса на свързване. Производственият цикъл е съкратен от 72 часа на 48 часа, и се избягва стареенето на покритието (сила затихване намалява от 15% към 5% след стареене при 120 ℃ за 1000 часа);
• Разширяване на приложението: Разработване на композитно керамично покритие Al₂O3-SiO₂ (дебелина 15μm) за твърдотелни батерии (работна температура 150℃) използвайки процес на плазмено пръскане (мощност на пръскане 40kW, разстояние 150мм). Плътността на покритието е ≥95%, увеличаване на максималната устойчивост на температура до 200 ℃, като същевременно се поддържа устойчивост на пробивно напрежение от 2000 V, адаптиране към прогреса на индустриализацията на твърдотелните батерии от Toyota и CATL (2025-2027).

Еко-Е. Core Q&А: Задълбочен анализ от професионална гледна точка

Q1: Каква е основата за оптимизацията по Парето на дебелината на алуминиевото фолио от 0,07 мм?

А: Въз основа на “цена-производителност-процес” Парето оптимизационна крива (Фигура 1), 0.07mm лежи на оптималната граница на кривата:

• Измерение на производителността: В сравнение с 0,05 mm алуминиево фолио, якостта на опън се увеличава с 15% (280MPa срещу 243MPa), и якостта на срязване се увеличава с 18% (2.1MN/m² срещу 1,78MN/m²), отговарящи на изискването за налягане при подреждане от 15 kPa на батерийни пакети; животът на умората (10⁶ цикли) се увеличава с 25%, избягване “нискоциклична уморна фрактура” от ултратънки фолиа;
• Измерение на разходите: В сравнение с 0,09 mm алуминиево фолио, потреблението на материал е намалено с 22% (повърхностна плътност 3,8 kg/㎡ срещу 4,87 kg/㎡), себестойността на единица е намалена с 18% (200 RMB/㎡ срещу 244 RMB/㎡), и консумацията на енергия при търкаляне е намалена с 12% (120kWh/тон срещу 136kWh/тон);
• Измерение на процеса: Добивът на 0,05 mm алуминиево фолио е само 75% (склонни към счупване на лентата), докато 0,09 мм изисква по-висока сила на търкаляне (280kN срещу 220kN), увеличаване на износването на оборудването 20%. В контраст, 0.07mm има норма на добив от 92% и силата му на търкаляне съответства на съществуващите мелници HC шест високи, което води до най-високата осъществимост на индустриализацията.

Q2: Показателите за умора на ултратънките панели от пчелна пита от алуминиево фолио отговарят ли на изискването за 10 години/200 000 км обслужване на нови енергийни превозни средства?

А: Проверка чрез тестове за умора (GB/T 30767-2014, коефициент на напрежение R=0,1, честота 10Hz) показва:

• Състояние на рамката на захранващата батерия: Максимално напрежение σ_max=80MPa (счетоводство за 28.6% на якостта на опън). След 10⁷ цикъла, степента на запазване на силата е 88% (GB/T 38031-2020 изисква ≥80%), съответстващ на пробег от 200 000 км (приблизително 500 вибрационни цикли на километър);
• Състояние на шкафа за съхранение на енергия: Максимално напрежение σ_max=50MPa (счетоводство за 17.9% на якостта на опън). След 10⁸ цикъла, степента на запазване на силата е 92%, съответстващ на 15-годишен сервизен цикъл (приблизително 6,7×10⁶ цикъла на вибрации на година);
• Микромеханизъм: По време на умора, плътността на дислокация на алуминиевата матрица се увеличава от 1×10¹4m⁻² до 3×10¹4m⁻², но не се образуват очевидни пукнатини от умора (SEM наблюдението показва, че дълбочината на трапчинката на фрактурата се поддържа на 8-10 μm), потвърждаване на надеждността на дългосрочната услуга.

Q3: Материалът отговаря ли на изискванията за електромагнитна съвместимост (EMC) изисквания за платформи с високо напрежение 800V?

А: Проверка чрез EMC тестове (GB/T 18655-2018) потвърждава пълното съответствие с изискванията на платформата 800V:

• Излъчени смущения: В честотната лента 30MHz-1GHz, смущаващото напрежение е ≤40dBμV (граница 46dBμV), възползвайки се от електромагнитното екраниращо свойство на алуминиевото фолио (екранираща ефективност ≥40dB, GB/T 17738-2019);
• Проведено смущение: В честотната лента 150kHz-30MHz, токът на смущение е ≤54dBμA (ограничение 60dBμA). Въздушният слой и покритието на клетките на пчелната пита образуват “структура за съгласуване на импеданса” за намаляване на провежданите смущения;
• Имунитет: Не възникват аномалии при електростатичния разряд (ESD) тестове (контактен разряд 8kV, въздушен разряд 15kV, GB/T 17626.2-2018). Благодарение на повърхностното съпротивление на материала от 1×10⁸Ω (между проводник и изолатор), статичното електричество може да се освобождава бавно, за да се избегне повреда.

Q4: Какъв е синергичният механизъм за разсейване на топлината между този материал и системите за течно охлаждане в големи станции за съхранение на енергия?

А: Чрез CFD (Свободно) симулация и тестова проверка, синергична система за разсейване на топлината на “естествена конвекция на клетката – течно охлаждане с принудителна конвекция” се формира:

• Канали с пчелна пита: 8-12mm стъпка на клетката образува вертикални конвекционни канали със скорост на въздуха от 0,3-0,5 m/s и мощност на разсейване на топлината от 5-8W/㎡·K, намаляване на повърхностната температура на клетките за съхранение на енергия от 55 ℃ на 48 ℃;
• Синергия на течното охлаждане: Плочата за течно охлаждане е залепена към панела тип пчелна пита с помощта на топлопроводимо лепило (топлопроводимост 2W/(m·K)). Панелът с пчелна пита действа като a “топлопроводим междинен слой”, повишаване на ефективността на преноса на топлина от клетките към плочата за течно охлаждане чрез 15% (термичното съпротивление намалява от 0,15K/W до 0,13K/W в сравнение с директното свързване);
• Равномерност на температурата: Синергичното разсейване на топлината намалява вътрешната температурна разлика на шкафа от 8 ℃ до 3 ℃ (GB/T 36276-2018 изисква ≤5 ℃), избягване на затихване на клетъчния капацитет, причинено от локални горещи точки (степента на задържане на капацитет се увеличава от 85% към 90% след 1000 цикли).

Q5: Прави оценка на жизнения цикъл (LCA) на този материал отговарят на “двоен въглерод” цели?

А: LCA анализ в съответствие с ISO 14040-2006 (от люлка до гроб, функционална единица: 1㎡ панел тип пчелна пита) показва:

• Консумация на енергия: Консумацията на енергия в производствения етап е 280kWh (включително топене на алуминий, търкаляне, и формиране), което е 46% по-ниска от тази на стоманените рамки (520kWh) и 67% по-ниска от тази на панелите с пчелна пита от въглеродни влакна (850kWh);
• Въглеродни емисии: Емисиите на CO₂ при пълен цикъл са 12 kg, което е 57% по-ниска от тази на стоманените рамки (28кг) и 73% по-ниска от тази на панелите с пчелна пита от въглеродни влакна (45кг) (производството на въглеродни влакна изисква окисляване на акрилонитрил, което води до високи въглеродни емисии);
• Рециклиране: Алуминиевото фолио може да бъде 100% рециклирани чрез топене, с консумация на енергия за рециклиране само 5% от първичен алуминий (GB/T 27690-2011). Рециклирането приключи 10 години може да намали емисиите на CO₂ с 8 kg/㎡, спазване на изискването за въглероден отпечатък (≤100 kg CO₂eq/kWh) от Регламента за новите батерии на ЕС (2023/1542).