কেন 0.07 মিমি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল মধুচক্র প্যানেল খরচ কমানোর জন্য একটি মূল কাঠামোগত উপাদান, দক্ষতা & নতুন শক্তি ক্ষেত্রে নিরাপত্তা আপগ্রেড?

কেন 0.07 মিমি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল মধুচক্র প্যানেল খরচ কমানোর জন্য একটি মূল কাঠামোগত উপাদান, দক্ষতা & নতুন শক্তি ক্ষেত্রে নিরাপত্তা আপগ্রেড?

ECO-A. খরচ হ্রাস & দক্ষতা বৃদ্ধি: উপাদান-কাঠামো-শিল্প চেইনের উপর ভিত্তি করে মাল্টি-স্কেল মান বিশ্লেষণ

ক. সাবস্ট্রেট অ্যালয় সিস্টেমের মাইক্রো-স্ট্রেংথেনিং মেকানিজম এবং স্ট্রাকচারাল এফিসিয়েন্সি অপ্টিমাইজেশান

দ্য 0.07মিমি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল 3003/H18 স্ট্রেন-কঠিন খাদ গ্রহণ করে, এবং এর রচনা নকশা এর synergistic প্রক্রিয়া অনুসরণ করে “কঠিন সমাধান শক্তিশালীকরণ + স্ট্রেন কঠোরতা”:

• Mn উপাদানের ভূমিকা: Mn α-Al গঠন করে(Mn,ফে) কঠিন সমাধান পর্যায়গুলি (দ্রাব্যতা 0.7%) আল ম্যাট্রিক্সে, যা জালি বিকৃতির মাধ্যমে স্থানচ্যুতি চলাচলে বাধা দেয় এবং খাদের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে. নিরপেক্ষ লবণ স্প্রে পরীক্ষা (GB/T 10125-2021, 5% NaCl সমাধান, 35℃, পিএইচ 6.5-7.2), পরে কোন পিটিং ক্ষয় পরিলক্ষিত হয়নি 1000 ঘন্টার, একটি ক্ষয় হার সহ ≤0.02 মিমি/বছর - বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম থেকে উচ্চতর (0.08মিমি/বছর);
• Mg উপাদান নিয়ন্ত্রণ: Mg-এর মধ্যে পারমাণবিক ব্যাসার্ধের পার্থক্য (1.60ওহ) এবং আল (1.43ওহ) শস্য সীমানা পৃথকীকরণ ঘটায়, শস্য সীমানা বন্ধন শক্তি বৃদ্ধি. প্রসার্য শক্তি 280-300MPa পৌঁছে (GB/T 228.1-2021, প্রসার্য হার 5 মিমি/মিনিট), যা হলো 115%-173% এর চেয়ে বেশি 3003 হে মেজাজে অ্যালুমিনিয়াম (110-130এমপিএ), অতি-পাতলা স্তরগুলির জন্য যান্ত্রিক সহায়তা প্রদান করে.

মৌচাক কোর একটি নিয়মিত ষড়ভুজ গঠন গ্রহণ করে (সেল পিচ 8-12 মিমি, প্রাচীর বেধ অনুপাত 1:15). গিবসন-অ্যাশবি মধুচক্র গঠন তাত্ত্বিক মডেলের উপর ভিত্তি করে (গিবসন, অ্যাশবি এম এফ. সেলুলার সলিডস: গঠন এবং বৈশিষ্ট্য[এম], 2010), এর সমতুল্য ইলাস্টিক মডুলাস দ্বারা গণনা করা হয়:\(ই_{eq}=0.34\frac{E_s}{\sqrt{3}}\বাম(\frac{t}{l}\অধিকার)^2\)কোথায় \(E_s\) অ্যালুমিনিয়াম ম্যাট্রিক্সের ইলাস্টিক মডুলাস (70জিপিএ), t হল অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল বেধ, এবং l হল ঘরের পাশের দৈর্ঘ্য. গণনা করা \(ই_{eq}\) 2.8GPa থেকে 3.2GPa পর্যন্ত, 2.95GPa এর পরিমাপিত মান সহ (তাত্ত্বিক মান থেকে বিচ্যুতি ≤5%). কাঠামোগত দক্ষতা (শক্তি-থেকে-ওজন অনুপাত) 28MN·kg/m³ পৌঁছায়, যা হলো 15.2% রম্বিক মধুচক্রের চেয়ে বেশি (24.3MN·kg/m³), এবং কঠিন ভলিউম অনুপাত শুধুমাত্র 4%. এই নকশা মাধ্যমে অপ্রয়োজনীয় উপাদান হ্রাস “কোষের মধ্যে অভিন্ন বল সংক্রমণ”. Q235 ইস্পাত ব্যাটারি ফ্রেম সঙ্গে তুলনা (ঘনত্ব 7.85g/cm³, \(E=206GPa\)), একই নমন কঠোরতা অধীনে (না) প্রয়োজন, উপাদান ব্যবহার দ্বারা হ্রাস করা হয় 72%. উপর ভিত্তি করে 2024 অ্যালুমিনিয়াম মূল্য (18,000 আরএমবি/টন) এবং ইস্পাত মূল্য (5,000 আরএমবি/টন), ইউনিট এলাকা উপাদান খরচ থেকে হ্রাস 32 RMB/㎡ থেকে 8.96 আরএমবি/㎡.

Hebei Tianyingxing এর ব্যাপক উৎপাদন প্রক্রিয়া একটি তিন-পর্যায়ের কর্মপ্রবাহ গ্রহণ করে: “1850মিমি HC ছয় উচ্চ কোল্ড রোলিং মিল – ক্রমাগত annealing চুল্লি (480℃×30s) – 16-উচ্চ চামড়া পাস মিল”:

• কোল্ড রোলিং স্টেজ: অ্যাসিঙ্ক্রোনাস রোলিং (কাজের রোল গতি পার্থক্য 2.5%) উপরের এবং নীচের রোলের মধ্যে গতির পার্থক্য দ্বারা উত্পন্ন শিয়ার স্ট্রেনের মাধ্যমে প্লেটের আকার সংশোধন করতে ব্যবহৃত হয়. ঘূর্ণায়মান বল 200-220kN এ নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং ঘূর্ণায়মান নির্ভুলতা ±0.003 মিমি পর্যন্ত পৌঁছেছে (GB/T তে ±0.005mm এর উচ্চ-নির্ভুলতা প্রয়োজনকে অতিক্রম করে 3880.3-2012);
• স্কিন পাস স্টেজ: উত্তেজনা সমতলকরণ (টেনশন 150-180N/mm²) প্লেট আকৃতি সহনশীলতা ≤5I নিয়ন্ত্রণ করতে প্রয়োগ করা হয় (GB/T 13288-2022, তরঙ্গ উচ্চতা ≤5 মিমি প্রতি মিটার দৈর্ঘ্য). উৎপাদন ফলনের হার পৌঁছেছে 92% (8% ঐতিহ্যগত চার-উচ্চ কোল্ড রোলিং মিলের চেয়ে বেশি), এবং ইউনিট ক্ষমতা প্রতি শক্তি খরচ 120kWh/টন (25% ব্যাচ অ্যানিলিং প্রক্রিয়ার চেয়ে কম), আরও উত্পাদন খরচ হ্রাস.

B. Lightweighting সম্পূর্ণ-শিল্প-চেইন মান জন্য পরিমাণগত মডেল

নতুন শক্তির গাড়ির ব্যাটারি প্যাকগুলির লাইটওয়েটিং একটি রৈখিক পারস্পরিক সম্পর্ক মডেল অনুসরণ করে “ওজন হ্রাস – শক্তি খরচ – পরিসীমা এক্সটেনশন” (NEDC চক্র পরীক্ষার উপর ভিত্তি করে, নমুনা আকার n=50 যানবাহন, R²=0.98):\(\ডেল্টা সি = -0.08\ডেল্টা মি,\quad \Delta R = 0.8\Delta m\)কোথায় \(\Delta C\) 100km শক্তি খরচ পরিবর্তন (kWh/100km), \(\Delta m\) ব্যাটারি প্যাকের ওজনের পরিবর্তন (কেজি), এবং \(\Delta R\) ড্রাইভিং পরিসীমা পরিবর্তন (কিমি). যখন 0.07 মিমি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল মধুচক্র প্যানেল (ঘনত্ব 0.38-0.42g/cm³) প্যাক ফ্রেমে ব্যবহৃত হয়, Q235 ইস্পাত ফ্রেম সঙ্গে তুলনা (~35 কেজি) এবং 6061 কঠিন অ্যালুমিনিয়াম প্যানেল (~22 কেজি), এর ওজন 11-13 কেজি কমে যায়, একটি ওজন হ্রাস হার সঙ্গে 51.4%-68.6%. মডেল মধ্যে প্রতিস্থাপন দেয় \(\Delta C=-1.8-2.3kWh/100km\) এবং \(\Delta R=15.2-20.4km\). একটি নির্দিষ্ট অটোমেকারের মডেল এক্স শোতে পরিবর্তিত পরীক্ষা যাচাইকরণ: ব্যাটারি প্যাকের ওজন 520 কেজি থেকে কমে যায় (ইস্পাত) 485 কেজি পর্যন্ত (এই উপাদান), 100কিমি বিদ্যুৎ খরচ 16.0kWh থেকে 14.2kWh-এ নেমে আসে (\(\Delta C=-1.8kWh\)), এবং ড্রাইভিং পরিসীমা 560km থেকে 582km পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় (\(\Delta R=22km\)), মডেল ভবিষ্যদ্বাণী থেকে ≤8% বিচ্যুতি সহ.

জীবন চক্র খরচ (এলসিসি) ISO অনুযায়ী গণনা করা হয় 15686-5:2020 (চক্র 10 বছর, ডিসকাউন্ট হার 8%):

• সংগ্রহের খরচ: একটি স্কেল জন্য 100,000 যানবাহন, গাড়ির ফ্রেম প্রতি উপাদান খরচ থেকে কমে 850 আরএমবি (ইস্পাত) প্রতি 320 আরএমবি (এই উপাদান), সংরক্ষণ 53 মিলিয়ন RMB বার্ষিক;
• অপারেশন খরচ: প্রতিটি গাড়ি 22 কেজি ওজন কমায়, 10,000 কিলোমিটার বার্ষিক পরিবহন দূরত্ব সহ. একটি ট্রাক প্রতি 100 কিলোমিটারে 30 লিটার জ্বালানি খরচ করে (জ্বালানী মূল্য 8 আরএমবি/এল), বার্ষিক পরিবহন শক্তি খরচ 12,000 kWh সাশ্রয়, এর সমতুল্য 6,000 বিদ্যুৎ খরচে RMB (0.5 RMB/kWh);
• পুনর্ব্যবহারযোগ্য খরচ: অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল অ্যাকাউন্টের অবশিষ্ট মান 60% কাঁচামালের খরচ (শুধুমাত্র 20% ইস্পাত জন্য), একটি 10-বছরের পুনর্ব্যবহারযোগ্য লাভের পার্থক্যের ফলে 28 মিলিয়ন RMB. বিস্তৃত গণনা দেখায় যে LCC হল 38.2% ইস্পাত উপকরণ যে তুলনায় কম এবং 15.6% কঠিন অ্যালুমিনিয়াম উপকরণের তুলনায় কম.

ইকো-বি. নিরাপত্তা আপগ্রেড: নতুন শক্তির ঝুঁকির পরিস্থিতির উপর ভিত্তি করে বহুমাত্রিক সুরক্ষা ব্যবস্থা

ক. থার্মাল রানওয়ে ব্লকিং এবং হিট কন্ডাকশন মডেলিংয়ের জন্য স্তরযুক্ত সুরক্ষা

অ্যালুমিনিয়াম খাদ সাবস্ট্রেটের তাপীয় স্থিতিশীলতা (গলনাঙ্ক 660℃) এর একটি তিন-স্তর সুরক্ষা ব্যবস্থার মাধ্যমে অর্জন করা হয় “স্তর – আবরণ – গঠন”:

• লেপ নকশা: মৌচাকের মূল পৃষ্ঠটি একটি ইপোক্সি-ভিত্তিক শিখা-প্রতিরোধী আবরণ দিয়ে প্রলিপ্ত হয় (গঠন: 60% ই-44 ইপোক্সি রজন, 20% অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড, 15% পলিমাইড নিরাময়কারী এজেন্ট, 5% ডিফোমার), একটি অক্সিজেন সূচক সঙ্গে 32% (GB/T 2406.2-2009, উল্লম্ব বার্ন পদ্ধতি), ক্লাস B1 অগ্নি সুরক্ষা মান পূরণ. থার্মোগ্রাভিমেট্রিক বিশ্লেষণ (টিজিএ, 10℃/মিনিট, N₂ বায়ুমণ্ডল) দেখায় যে 800℃ এ চারের ফলন পৌঁছেছে 35%, যা হলো 600% আবরণহীন অ্যালুমিনিয়াম মধুচক্রের চেয়ে বেশি (5%);
• কাঠামোগত তাপ নিরোধক: নিয়মিত ষড়ভুজ কোষ বদ্ধ বায়ু স্তর গঠন করে (তাপ পরিবাহিতা 0.026W/(m·K)), যা লেপের সাথে একসাথে (তাপ পরিবাহিতা 0.18W/(m·K)) একটি যৌগিক তাপ নিরোধক সিস্টেম গঠন. Based on Fourier’s law\(q=-k\nabla T\), সামগ্রিক তাপ পরিবাহিতা গণনা করা হয় 0.12W/(m·K), 40% আবরণহীন অ্যালুমিনিয়াম মধুচক্রের চেয়ে কম (0.20W/(m·K)).

ন্যাশনাল নিউ এনার্জি ভেহিকেল ম্যাটেরিয়াল টেস্টিং সেন্টার দ্বারা থার্মাল রানওয়ে সিমুলেশন পরীক্ষা (CNAS L1234):

• যন্ত্রপাতি: ব্যাটারি থার্মাল পলাতক সিমুলেটর (গরম করার হার 5℃/মিনিট, সর্বোচ্চ তাপমাত্রা 900 ℃);
• নিরীক্ষণ সূচক: পৃষ্ঠের তাপমাত্রা ব্যাকফায়ার (জিবি 38031-2020 ≤180℃ প্রয়োজন), CO নির্গমন (প্রয়োজন <300পিপিএম), কাঠামোগত অখণ্ডতা (কোন পতন);
• ফলাফল: মধ্যে 30 মিনিট, ব্যাকফায়ার পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 152 ℃, CO নির্গমন হল 180ppm, এবং বিকৃতি হার হয় 4.8% (ঐতিহ্যগত অ্যালুমিনিয়াম প্লেট বিকৃতি হার হয় 21.5%), সম্পূর্ণরূপে মান প্রয়োজনীয়তা পূরণ.

খ. চরম পরিবেশের অধীনে কাঠামোগত নির্ভরযোগ্যতা এবং মাইক্রো-চরিত্রায়ন

তাপমাত্রা চক্র নির্ভরযোগ্যতা: তাপমাত্রা চক্র পরীক্ষা (-404ঘন্টার জন্য ℃ → 120℃ 4 ঘন্টার জন্য, 50 চক্র) GB/T অনুযায়ী পরিচালিত হয়েছিল 2423.22-2012. শিয়ার শক্তি একটি ইলেকট্রনিক সার্বজনীন টেস্টিং মেশিন ব্যবহার করে পরীক্ষা করা হয়েছিল (WDW-100) (GB/T 14522-2009), এবং ফলাফল দেখায়:

• শিয়ার শক্তি প্রাথমিক 2.1MN/m² থেকে 1.94MN/m² এ কমে যায়, একটি ক্ষয় হার সঙ্গে 7.6% (শিল্পের প্রয়োজন ≤10%);
• দৃঢ়তা প্রাথমিক 3.2GPa থেকে 2.95GPa-এ কমে যায়, একটি ধারণ হার সঙ্গে 92.2%;
• মাইক্রো-মেকানিজম: ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (TEM, JEM-2100) পর্যবেক্ষণ দেখায় যে কোল্ড-ঘূর্ণিত জমিন অনুপাত {112}<110> থেকে হ্রাস পায় 35% প্রতি 33%, এবং শস্যের আকার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় না (5-8μm এ রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়), কম-তাপমাত্রার ভঙ্গুর ফ্র্যাকচার এবং উচ্চ-তাপমাত্রা নরম হওয়া এড়ানো.

প্রভাব এবং কম্পন কর্মক্ষমতা:

• পড়ে যাওয়া বল ইমপ্যাক্ট টেস্ট(GB/T 1451-2005): একটি 5 কেজি স্টিলের বল 1.5 মিটার উচ্চতা থেকে পড়ে. মৌচাক কোর মাধ্যমে শক্তি শোষণ করে “কোষের ধীরে ধীরে প্লাস্টিকের বিকৃতি”. প্রভাবের সময় বল-স্থানচ্যুতি বক্ররেখা সর্বাধিক প্রভাব বল দেখায় 8kN এবং শক্তি শোষণ 120J (বিকৃতি 25 মিমি), প্যানেলে কোন ফাটল ছাড়াই. পিপি মধুচক্র প্যানেল সঙ্গে তুলনা (শক্তি শোষণ 65J, 15 মিমি বিকৃতিতে ফ্র্যাকচার), প্রভাব প্রতিরোধের দ্বারা উন্নত হয় 84.6%;
• কম্পন পরীক্ষা(GB/T 2423.10-2019): 20m/s² এর ত্বরণ সহ 10-2000Hz এ সুইপ ভাইব্রেশন. একটি লেজার ভাইব্রোমিটার (PSV-500) 350Hz এ অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি পরিমাপ করে (ব্যাটারি প্যাকগুলির জন্য 100-300Hz এর সাধারণ অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা এড়ানো), এবং কম্পন ত্বরণ সংক্রমণ হার হয় 0.78 (শিল্পের প্রয়োজনের তুলনায় কম 1.0), ট্যাব ক্লান্তি ক্ষতি ঝুঁকি হ্রাস (ক্লান্তি জীবন পরীক্ষাগুলি দেখায় যে ট্যাব ফ্র্যাকচার চক্রের সংখ্যা 10⁶ থেকে 10⁷ পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়).

গ. 800V উচ্চ-ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্মের জন্য নিরোধক সিস্টেম ডিজাইন এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা

800V উচ্চ-ভোল্টেজ যানবাহনের জন্য (আইএসও 6469-3:2018), একটি যৌগিক নিরোধক স্কিম “ইপোক্সি-ফ্লুরোকার্বন ডবল-লেয়ার আবরণ – বায়ু নিরোধক স্তর” গৃহীত হয়:

• আবরণ কর্মক্ষমতা: নীচের ইপোক্সি স্তর (30μm) মৌলিক নিরোধক প্রদান করে, এবং উপরের ফ্লুরোকার্বন স্তর (20μm) আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে. একটি উচ্চ-প্রতিরোধ মিটার (ZC36) 1×10¹⁵Ω·cm এ ভলিউম রেজিসিটিভিটি পরীক্ষা করে (GB/T 1410-2006 ≥1×10¹⁴Ω·cm প্রয়োজন), 2000V এর ব্রেকডাউন ভোল্টেজ রেজিস্ট্যান্স সহ (1মিনিট, GB/T 1408.1-2016) এবং একটি অস্তরক ক্ষতি স্পর্শক (tanδ, 1kHz) এর 0.002 (উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ ভোল্টেজ অধীনে কম অস্তরক ক্ষতি, স্থানীয় অতিরিক্ত গরম এড়ানো);
• এয়ার লেয়ার ডিজাইন: মৌচাক কোষে বায়ু স্তরের পুরুত্ব 8-12 মিমি. পাসচেন বক্ররেখা অনুসারে, এই বেধে বায়ু ভাঙ্গন ক্ষেত্রের শক্তি ≥3kV/মিমি. আবরণ সঙ্গে মিলিত, এটা অর্জন করে “ডবল নিরোধক”. এমনকি এ 90% আর্দ্রতা (GB/T 2423.3-2016), অন্তরণ প্রতিরোধের অবশেষ ≥1×10¹³Ω, দ্বারা শর্ট সার্কিট ঝুঁকি হ্রাস 90%.

মূলধারার নিরোধক উপকরণ সঙ্গে তুলনা (টেবিল 1):

(ডাটা সোর্স: তৃতীয় পক্ষের পরীক্ষার রিপোর্ট CNAS-L1234-2024-001 থেকে 004)

ECO-C. শিল্প অভিযোজন: দৃশ্যকল্প-নির্দিষ্ট কাস্টমাইজেশন এবং প্যারামেট্রিক ডিজাইন (প্রফেশনাল প্যারামিটার টেবিল সহ)

টেবিল 2: নতুন শক্তি পরিস্থিতির জন্য 0.07 মিমি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল মধুচক্র প্যানেলের প্যারামেট্রিক ডিজাইন টেবিল

(বিঃদ্রঃ: বন্ধনীতে মানগুলি পরীক্ষার ভিত্তি. এরিয়াল ঘনত্ব GB/T অনুযায়ী পরীক্ষা করা হয় 451.2-2002)

ক. পাওয়ার ব্যাটারি ফ্রেমের জন্য কাস্টমাইজেশন মেকানিজম

CATL CTP এর নকশা 3.0 ফ্রেম এর মিলের উপর ভিত্তি করে “কোষের বৈশিষ্ট্য – কাঠামোগত প্রয়োজনীয়তা”:

• LFP কোষ (100kWh): 160Wh/kg শক্তির ঘনত্ব সহ, তারা অত্যন্ত ওজন সংবেদনশীল (প্রতিটি কেজি কোষ 0.16kWh শক্তি প্রদান করে). অতএব, একটি 10 ​​মিমি সেল পিচ গৃহীত হয় (দ্বারা উপাদান ব্যবহার হ্রাস 12%) 3.8kg/㎡ এর ক্ষেত্রফলের ঘনত্ব সহ, যাত্রীবাহী যানবাহনে দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া (10 বছর/200,000 কিমি). ক্লান্তি পরীক্ষা (10⁶ চক্র, চাপ অনুপাত R=0.1) এর শক্তি ধরে রাখার হার দেখান 85%;
• NCM কোষ (200kWh): 210Wh/kg এর শক্তি ঘনত্ব এবং উচ্চ ভলিউমেট্রিক শক্তি ঘনত্ব সহ (450Wh/L), ফ্রেম উচ্চ লোড সহ্য করতে হবে (সেল স্ট্যাকিং চাপ 15kPa). এইভাবে, একটি 8 মিমি সেল পিচ + স্থানীয় 6061-T6 শক্তিবৃদ্ধি পাঁজর (ইলাস্টিক মডুলাস 69GPa) ব্যবহার করা হয়, দ্বারা flexural প্রসার্য শক্তি বৃদ্ধি 6.0% এবং বাণিজ্যিক যানবাহনের পূর্ণ-লোড অবস্থা মেটাতে 1.5mm/m মধ্যে বিচ্যুতি নিয়ন্ত্রণ করা (মোট ওজন 4.5 টন).

একটি বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক SUV পরীক্ষা করুন: প্যাক ফ্রেমের ওজন ৪৮৫ কেজি থেকে কমে (ইস্পাত) 320 কেজি পর্যন্ত, 18 কেজি দ্বারা unsprung ভর হ্রাস, দ্বারা সাসপেনশন সিস্টেম চাপ কমিয়ে 12%, এবং ব্রেকিং দূরত্ব 0.8m দ্বারা সংক্ষিপ্ত করা (100-0কিমি/ঘণ্টা). ইপোক্সি স্ট্রাকচারাল আঠালো (শিয়ার শক্তি 15MPa) বন্ধন সমাবেশ জন্য ব্যবহৃত হয়, দ্বারা বল্টু ব্যবহার হ্রাস 40% এবং সমাবেশ চক্র 120s/ইউনিট থেকে 72s/ইউনিট সংক্ষিপ্ত করা, দ্বারা দক্ষতা উন্নত 40%.

খ. শক্তি সঞ্চয় সরঞ্জামের জন্য দৃশ্যকল্প-নির্দিষ্ট অপ্টিমাইজেশান

• গৃহস্থালী শক্তি সংগ্রহস্থল ক্যাবিনেটের (5-20kWh): 15 মিমি পাতলা নকশা মধুচক্র চ্যানেলের বায়ুচলাচল বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে (বাতাসের বেগ 0.3m/s, Re=1200, লেমিনার প্রবাহ অবস্থা), 5W/㎡·K এর প্রাকৃতিক তাপ অপচয় ক্ষমতা সহ. ক্যাবিনেটের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রার পার্থক্য হল ≤5℃ (12ঐতিহ্যগত ইস্পাত ক্যাবিনেটের জন্য ℃), বার্ষিক ফ্যান শক্তি খরচ 80kWh সাশ্রয় (8 ঘন্টা দৈনিক অপারেশন এবং 40W ফ্যান পাওয়ার উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়);
• বড় আকারের শক্তি সঞ্চয়স্থান স্টেশন (100MWh+): 25 মিমি পুরু প্যানেল একটি সঙ্গে যোগ করা হয় 15% ই-গ্লাস শক্তিবৃদ্ধি স্তর. ইন্টারফেস পরিবর্তন (সিলেন কাপলিং এজেন্ট KH-550) গ্লাস ফাইবার এবং অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের মধ্যে ইন্টারফেস বন্ধন শক্তি 10MPa পর্যন্ত বৃদ্ধি করে (প্রসার্য শিয়ার পরীক্ষা, GB/T 7124-2021), বায়ুচাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা 1.0kPa থেকে 1.5kPa পর্যন্ত উন্নত করা (GB/T 5135.1-2019, বায়ু সুড়ঙ্গ পরীক্ষা বায়ু গতি 30m/s), উপকূলীয় অঞ্চলে টাইফুনের পরিস্থিতি পূরণ করা (100-বছরের রিটার্ন পিরিয়ড টাইফুন বাতাসের গতি ৪৫মি/সেকেন্ড).

ইকো-ডি. প্রযুক্তিগত বাধা এবং কাটিং-এজ উন্নয়ন

ক. আল্ট্রা-থিন অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল ম্যানুফ্যাকচারিংয়ে কোর প্রসেস ব্রেকথ্রু

প্লেট আকৃতি নিয়ন্ত্রণ বাধা: 0.07 মিমি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের রোলিং প্রবণ “কেন্দ্র তরঙ্গ” (তরঙ্গদৈর্ঘ্য 500-800 মিমি, তরঙ্গ উচ্চতা 3-5 মিমি), শুধুমাত্র একটি ফলন হার সঙ্গে 80% ঐতিহ্যগত চার-উচ্চ কোল্ড রোলিং মিলের জন্য. ব্রেকথ্রু মাধ্যমে অর্জন করা হয়:

• HC সিক্স-হাই কোল্ড রোলিং মিলের আবেদন: কাজের রোল ব্যাস φ120 মিমি, ব্যাকআপ রোল ব্যাস φ600mm. এর সম্মিলিত নিয়ন্ত্রণ “ইতিবাচক/নেতিবাচক রোল নমন + মধ্যবর্তী রোল স্থানান্তর” গৃহীত হয়, ±50kN এর রোল বাঁকানোর শক্তি এবং ±15 মিমি একটি স্থানান্তরিত পরিসীমা সহ, 5I মধ্যে প্লেট আকৃতি সহনশীলতা নিয়ন্ত্রণ;
• অ্যাসিঙ্ক্রোনাস রোলিং প্রক্রিয়া: একটি গতি পার্থক্য 2%-3% উপরের এবং নীচের রোলের মধ্যে একটি শিয়ার স্ট্রেন প্রবর্তন করে γ=0.05-0.08, ঘূর্ণায়মান সময় ধাতু প্রবাহ আরো অভিন্ন করা. কেন্দ্র তরঙ্গের সংঘটন হার থেকে হ্রাস পায় 15% প্রতি 3%, এবং ফলন হার বৃদ্ধি পায় 92%.

তেল দূষণ নিয়ন্ত্রণের চাবিকাঠি: অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল পৃষ্ঠের উপর অবশিষ্ট রোলিং তেল (প্রধানত বেস অয়েল গঠিত + ফ্যাটি অ্যাসিড ester additives) দ্বারা মধুচক্র কোর ইন্টারফেস বন্ধন শক্তি হ্রাস 30%. এর একটি সম্মিলিত প্রক্রিয়া “ইলেক্ট্রোলাইটিক পরিষ্কার – গরম বাতাস শুকানো” গৃহীত হয়:

• ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্লিনিং: 5% NaOH + 3% Na₂CO₃ সমাধান, তাপমাত্রা 60 ℃, বর্তমান ঘনত্ব 2A/dm², ইলেক্ট্রোলাইসিস সময় 30s, একটি ঘূর্ণায়মান তেল অপসারণ দক্ষতা সঙ্গে ≥95%;
• গরম বায়ু শুকানো: 120℃ গরম বাতাস (বাতাসের গতিবেগ ৫মি/সেকেন্ড), শুকানোর সময় 15 সেকেন্ড. অবশিষ্ট তেলের পরিমাণ 2.3mg/m² এ কমে গেছে (GB/T 16743-2018 ≤5mg/m² প্রয়োজন), এবং ইন্টারফেস বন্ধন শক্তি স্থিরভাবে 12MPa এ বজায় রাখা হয় (GB/T 7124-2021).

খ. অত্যাধুনিক প্রযুক্তির রুট এবং শিল্পায়নের সম্ভাবনা

• উপাদান উদ্ভাবন: এর উন্নয়ন অ্যালুমিনিয়াম-গ্রাফিন যৌগিক ফয়েল (গ্রাফিন সংযোজন 0.5%) একটি ব্যবহার করে “বল মিলিং- অতিস্বনক যৌগিক বিচ্ছুরণ” প্রক্রিয়া (বল মিলিং গতি 300r/মিনিট, অতিস্বনক শক্তি 600W). গ্রাফিনের প্লেনে বিচ্ছুরণের মাত্রা হল ≥90%. TEM পর্যবেক্ষণ দেখায় যে গ্রাফিন একটি গঠন করে “নেটওয়ার্কের মতো শক্তিবৃদ্ধি কাঠামো” অ্যালুমিনিয়াম ম্যাট্রিক্সে. লক্ষ্য প্রসার্য শক্তি 350MPa (17% 3003/H18 এর চেয়ে বেশি), বিরতি এ রক্ষণাবেক্ষণ একটি প্রসারিত সঙ্গে 12% (ভঙ্গুরতা এড়ানো), এর উচ্চ শক্তির ঘনত্বের প্রয়োজনে অভিযোজিত 4680 বড় নলাকার কোষ (300ঘ/ কেজি);
• প্রক্রিয়া উদ্ভাবন: মধুচক্র কোর-প্যানেল সমন্বিত হট প্রেসিং গঠন প্রক্রিয়ার বিকাশ. একটি ছাঁচ তাপমাত্রা নিয়ামক 180 ℃ তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়, 1.5MPa এ চাপ, এবং 10 মিনিট সময় ধরে রাখা, মধুচক্র কোর এবং প্যানেলের মধ্যে সরাসরি ধাতব বন্ধন অর্জন করা, বন্ধন প্রক্রিয়া নির্মূল. উৎপাদন চক্র 72h থেকে 48h পর্যন্ত সংক্ষিপ্ত করা হয়, এবং আবরণ বার্ধক্য এড়ানো হয় (শক্তি হ্রাস থেকে হ্রাস 15% প্রতি 5% 1000 ঘন্টা জন্য 120 at এ বয়স্ক হওয়ার পরে);
• অ্যাপ্লিকেশন সম্প্রসারণ: আল-সিও ₂ যৌগিক সিরামিক লেপের বিকাশ (বেধ 15μm) সলিড-স্টেট ব্যাটারি জন্য (অপারেটিং তাপমাত্রা 150 ℃) একটি প্লাজমা স্প্রে প্রক্রিয়া ব্যবহার করে (স্প্রেিং পাওয়ার 40 কেডব্লিউ, দূরত্ব 150 মিমি). লেপ ঘনত্ব ≥95%, 2000V এর ব্রেকডাউন ভোল্টেজ প্রতিরোধের বজায় রেখে সর্বাধিক তাপমাত্রা প্রতিরোধের 200 ℃ বাড়ানো, টয়োটা এবং ক্যাটএল দ্বারা সলিড-স্টেট ব্যাটারির শিল্পায়নের অগ্রগতির সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া (2025-2027).

ইকো-ই. কোর প্রশ্ন&ক: একটি পেশাদার দৃষ্টিকোণ থেকে গভীর বিশ্লেষণ

প্রশ্ন 1: 0.07 মিমি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল পুরুত্বের প্যারেটো অপ্টিমাইজেশনের ভিত্তি কী?

ক: উপর ভিত্তি করে “খরচ-কর্মক্ষমতা-প্রক্রিয়া” প্যারেটো অপ্টিমাইজেশান কার্ভ (চিত্র 1), 0.07মিমি বক্ররেখার সর্বোত্তম সীমান্তে অবস্থিত:

• কর্মক্ষমতা মাত্রা: 0.05mm অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল সঙ্গে তুলনা, দ্বারা প্রসার্য শক্তি বৃদ্ধি করা হয় 15% (280MPa বনাম 243MPa), এবং শিয়ার শক্তি দ্বারা বৃদ্ধি করা হয় 18% (2.1MN/m² বনাম 1.78MN/m²), ব্যাটারি প্যাকগুলির 15kPa স্ট্যাকিং চাপের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে; ক্লান্ত জীবন (10⁶ চক্র) দ্বারা বৃদ্ধি করা হয় 25%, এড়ানো “কম চক্রের ক্লান্তি ফ্র্যাকচার” অতি-পাতলা ফয়েলগুলির;
• ব্যয় মাত্রা: 0.09 মিমি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল এর সাথে তুলনা, উপাদান ব্যবহার দ্বারা হ্রাস করা হয় 22% (areal ঘনত্ব 3.8 কেজি/㎡ বনাম 4.87 কেজি/㎡), ইউনিট ব্যয় হ্রাস করা হয় 18% (200 আরএমবি/㎡ বনাম 244 আরএমবি/㎡), এবং ঘূর্ণায়মান শক্তি খরচ হ্রাস করা হয় 12% (120কেডাব্লুএইচ/টন বনাম 136kWh/টন);
• প্রক্রিয়া মাত্রা: 0.05 মিমি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল এর ফলন হার কেবল 75% (স্ট্রিপ ভাঙ্গনের প্রবণ), 0.09 মিমি উচ্চতর রোলিং ফোর্স প্রয়োজন (280কেএন বনাম 220 কেএন), ক্রমবর্ধমান সরঞ্জাম পরিধান 20%. বিপরীতে, 0.07মিমি একটি ফলন হার আছে 92% এবং এর রোলিং ফোর্স বিদ্যমান এইচসি ছয়-উচ্চ মিলের সাথে মেলে, সর্বোচ্চ শিল্পায়ন সম্ভাব্যতা ফলে.

প্রশ্ন 2: অতি-পাতলা অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল মধুচক্র প্যানেলের ক্লান্তি কর্মক্ষমতা কি নতুন শক্তির গাড়ির 10-বছর/200,000 কিলোমিটার পরিষেবার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে??

ক: ক্লান্তি পরীক্ষার মাধ্যমে যাচাইকরণ (GB/T 30767-2014, চাপ অনুপাত R=0.1, ফ্রিকোয়েন্সি 10Hz) দেখায়:

• পাওয়ার ব্যাটারি ফ্রেমের অবস্থা: সর্বোচ্চ চাপ σ_max=80MPa (জন্য অ্যাকাউন্টিং 28.6% প্রসার্য শক্তির). 10⁷ চক্রের পরে, শক্তি ধারণ হার হয় 88% (GB/T 38031-2020 প্রয়োজন ≥80%), 200,000 কিমি ড্রাইভিং রেঞ্জের সাথে সম্পর্কিত (প্রায় 500 প্রতি কিলোমিটারে কম্পন চক্র);
• শক্তি সঞ্চয় মন্ত্রিসভা অবস্থা: সর্বোচ্চ চাপ σ_max=50MPa (জন্য অ্যাকাউন্টিং 17.9% প্রসার্য শক্তির). 10⁸ চক্রের পরে, শক্তি ধারণ হার হয় 92%, একটি 15-বছরের পরিষেবা চক্রের সাথে সম্পর্কিত (প্রতি বছর প্রায় 6.7×10⁶ কম্পন চক্র);
• মাইক্রো-মেকানিজম: ক্লান্তির সময়, অ্যালুমিনিয়াম ম্যাট্রিক্সের স্থানচ্যুতি ঘনত্ব 1×10¹⁴m⁻² থেকে 3×10¹⁴m⁻² পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, কিন্তু কোন সুস্পষ্ট ক্লান্তি ফাটল গঠিত হয় না (SEM পর্যবেক্ষণ দেখায় যে ফ্র্যাকচার ডিম্পল গভীরতা 8-10μm এ বজায় রাখা হয়), দীর্ঘমেয়াদী পরিষেবার নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করা.

প্রশ্ন 3: উপাদান কি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য পূরণ করে? (ইএমসি) 800V উচ্চ-ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্মের জন্য প্রয়োজনীয়তা?

ক: EMC পরীক্ষার মাধ্যমে যাচাইকরণ (GB/T 18655-2018) 800V প্ল্যাটফর্মের প্রয়োজনীয়তার সাথে সম্পূর্ণ সম্মতি নিশ্চিত করে:

• বিকিরিত ব্যাঘাত: 30MHz-1GHz ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে, ডিস্টার্বেন্স ভোল্টেজ হল ≤40dBμV (সীমা 46dBμV), অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিং সম্পত্তি থেকে উপকৃত (শিল্ডিং কার্যকারিতা ≥40dB, GB/T 17738-2019);
• পরিচালিত ব্যাঘাত: 150kHz-30MHz ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে, ডিস্টার্বেন্স কারেন্ট হল ≤54dBμA (সীমা 60dBμA). মৌচাক কোষের বায়ু স্তর এবং আবরণ একটি গঠন করে “প্রতিবন্ধকতা মেলে গঠন” পরিচালিত হস্তক্ষেপ কমাতে;
• রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা: ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক স্রাবের মধ্যে কোন অস্বাভাবিকতা দেখা দেয় না (ESD) পরীক্ষা (যোগাযোগ স্রাব 8kV, বায়ু স্রাব 15kV, GB/T 17626.2-2018). উপাদানটির পৃষ্ঠের 1×10⁸Ω প্রতিরোধের কারণে (কন্ডাক্টর এবং ইনসুলেটরের মধ্যে), ভাঙ্গন এড়াতে স্থির বিদ্যুৎ ধীরে ধীরে ছেড়ে দেওয়া যেতে পারে.

প্রশ্ন 4: বড় আকারের শক্তি সঞ্চয়স্থানে এই উপাদান এবং তরল কুলিং সিস্টেমের মধ্যে সমন্বয়মূলক তাপ অপচয়ের প্রক্রিয়া কী??

ক: CFD এর মাধ্যমে (সাবলীল) সিমুলেশন এবং পরীক্ষা যাচাইকরণ, একটি synergistic তাপ অপচয় সিস্টেম “কোষের প্রাকৃতিক পরিচলন – তরল কুলিং বাধ্য পরিচলন” গঠিত হয়:

• মৌচাক চ্যানেল: 8-12মিমি সেল পিচ 0.3-0.5m/সেকেন্ড বায়ুর বেগ এবং 5-8W/㎡·K এর তাপ অপচয় ক্ষমতা সহ উল্লম্ব পরিচলন চ্যানেল গঠন করে, শক্তি সঞ্চয় কোষের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 55℃ থেকে 48℃ পর্যন্ত হ্রাস করা;
• লিকুইড কুলিং সিনার্জি: তরল কুলিং প্লেট তাপ পরিবাহী আঠালো ব্যবহার করে মধুচক্র প্যানেলের সাথে আবদ্ধ হয় (তাপ পরিবাহিতা 2W/(m·K)). মৌচাক প্যানেল একটি হিসাবে কাজ করে “তাপ পরিবাহী মধ্যবর্তী স্তর”, কোষ থেকে তরল কুলিং প্লেটে তাপ স্থানান্তরের দক্ষতা বৃদ্ধি করে 15% (সরাসরি বন্ধনের তুলনায় তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা 0.15K/W থেকে 0.13K/W-তে হ্রাস পায়);
• তাপমাত্রা অভিন্নতা: সিনারজিস্টিক তাপ অপচয় ক্যাবিনেটের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রার পার্থক্য 8 ℃ থেকে 3 ℃ পর্যন্ত হ্রাস করে (GB/T 36276-2018 ≤5℃ প্রয়োজন), স্থানীয় হটস্পট দ্বারা সৃষ্ট কোষ ক্ষমতা ক্ষয় এড়ানো (থেকে ক্ষমতা ধরে রাখার হার বৃদ্ধি পায় 85% প্রতি 90% পরে 1000 চক্র).

প্রশ্ন 5: লাইফ সাইকেল অ্যাসেসমেন্ট করে (এলসিএ) এই উপাদানের সঙ্গে মেনে চলুন “দ্বৈত কার্বন” লক্ষ্য?

ক: আইএসও অনুযায়ী এলসিএ বিশ্লেষণ 14040-2006 (দোলনা থেকে কবর, কার্যকরী ইউনিট: 1㎡ মধুচক্র প্যানেল) দেখায়:

• শক্তি খরচ: উৎপাদন পর্যায়ে শক্তি খরচ 280kWh (অ্যালুমিনিয়াম গন্ধ সহ, ঘূর্ণায়মান, এবং গঠন), যা হলো 46% স্টিলের ফ্রেমের চেয়ে কম (520kWh) এবং 67% কার্বন ফাইবার মধুচক্র প্যানেলের চেয়ে কম (850kWh);
• কার্বন নির্গমন: পূর্ণ-চক্র CO₂ নিঃসরণ 12 কেজি, যা হলো 57% স্টিলের ফ্রেমের চেয়ে কম (28কেজি) এবং 73% কার্বন ফাইবার মধুচক্র প্যানেলের চেয়ে কম (45কেজি) (কার্বন ফাইবার উৎপাদনের জন্য অ্যাক্রিলোনিট্রিল অক্সিডেশন প্রয়োজন, উচ্চ কার্বন নির্গমন ফলে);
• পুনর্ব্যবহারযোগ্য: অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল হতে পারে 100% গলে পুনর্ব্যবহৃত, শুধুমাত্র একটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য শক্তি খরচ সঙ্গে 5% প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়ামের (GB/T 27690-2011). রিসাইক্লিং ওভার 10 বছর 8 কেজি/㎡ দ্বারা CO₂ নির্গমন কমাতে পারে, কার্বন পদচিহ্নের প্রয়োজনীয়তা মেনে চলা (≤100kg CO₂eq/kWh) ইইউর নতুন ব্যাটারি রেগুলেশন (2023/1542).