Pam mae'r panel diliau ffoil alwminiwm 0.07mm yn ddeunydd strwythurol craidd ar gyfer lleihau costau, effeithlonrwydd & uwchraddio diogelwch yn y maes ynni newydd?

0.07mm ffoil alwminiwm panel honeycomb alwminiwm-2

ECO-A. Gostyngiad Cost & Gwella Effeithlonrwydd: Dadansoddiad Gwerth Aml-raddfa Yn seiliedig ar Gadwyn Deunydd-Adeiledd-Diwydiant

A. Mecanwaith Cryfhau Micro System Aloi Swbstrad ac Optimeiddio Effeithlonrwydd Strwythurol

Mae'r 0.07mm ffoil alwminiwm yn mabwysiadu'r aloi 3003/H18 wedi'i galedu gan straen, ac mae ei ddyluniad cyfansoddiad yn dilyn mecanwaith synergaidd “cryfhau datrysiad solet + Hardening Harding”:

  • Swyddogaeth yr Elfen Mn: Mae Mn yn ffurfio α-Al(Mn,Fe) cyfnodau datrysiad solet (hydoddedd 0.7%) yn y matrics Al, sy'n rhwystro symudiad dadleoli trwy ystumiad dellt ac yn gwella ymwrthedd cyrydiad yr aloi. Yn y prawf chwistrellu halen niwtral (Gb/t 10125-2021, 5% ateb NaCl, 35℃, pH 6.5-7.2), ni welwyd unrhyw gyrydiad tyllu ar ôl 1000 oriau, gyda chyfradd cyrydiad ≤0.02mm y flwyddyn - yn well nag alwminiwm pur (0.08mm/blwyddyn);
  • Rheoleiddio Elfen Mg: Y gwahaniaeth mewn radiws atomig rhwng Mg (1.60O) ac Al (1.43O) achosi gwahanu ffiniau grawn, gwella cryfder bondio ffin grawn. Mae'r cryfder tynnol yn cyrraedd 280-300MPa (Gb/t 228.1-2021, cyfradd tynnol 5mm/munud), sef 115%-173% uwch na hynny o 3003 alwminiwm mewn tymer O (110-130MPa), darparu cefnogaeth fecanyddol ar gyfer swbstradau tra-denau.

Mae'r craidd diliau yn mabwysiadu strwythur hecsagonol rheolaidd (traw cell 8-12mm, cymhareb trwch wal 1:15). Yn seiliedig ar fodel damcaniaethol strwythur diliau Gibson-Ashby (Gibson, Ashby M F. Solidau Cellog: Adeiledd a Phriodweddau[M], 2010), cyfrifir ei fodwlws elastig cyfatebol gan:\(E_{eq}=0.34frac{E_s}{\sgwar{3}}\chwith(\ffrac{t}{l}\iawn)^2)lle \(E_s\) yw modwlws elastig y matrics alwminiwm (70GPa), t yw'r trwch ffoil alwminiwm, ac l yw hyd ochr y gell. Mae'r cyfrifo \(E_{eq}\) yn amrywio o 2.8GPa i 3.2GPa, gyda gwerth mesuredig o 2.95GPa (gwyriad ≤5% o'r gwerth damcaniaethol). Effeithlonrwydd strwythurol (cymhareb cryfder-i-bwysau) yn cyrraedd 28MN·kg/m³, sef 15.2% yn uwch na diliau rhombig (24.3MN·kg/m³), ac mae'r gymhareb cyfaint solet yn unig 4%. Mae'r dyluniad hwn yn lleihau deunydd segur trwy “trosglwyddiad grym unffurf rhwng celloedd”. O'i gymharu â fframiau batri dur Q235 (dwysedd 7.85g/cm³, \(E=206GPa)), o dan yr un anystwythder plygu (RHIF) gofyniad, defnydd o ddeunydd yn cael ei leihau gan 72%. Yn seiliedig ar y 2024 pris alwminiwm (18,000 RMB/tunnell) a phris dur (5,000 RMB/tunnell), mae cost deunydd ardal uned yn gostwng o 32 RMB/㎡ i 8.96 RMB/㎡.

Mae proses gynhyrchu màs Hebei Tianyingxing yn mabwysiadu llif gwaith tri cham: “1850mm Melin rolio oer chwe-uchel HC – ffwrnais anelio parhaus (480℃ × 30s) – 16-melin pasio croen uchel”:

  • Cam Treigl Oer: Treigl asynchronous (gwahaniaeth cyflymder y gofrestr waith 2.5%) yn cael ei ddefnyddio i gywiro siâp y plât trwy straen cneifio a gynhyrchir gan y gwahaniaeth cyflymder rhwng rholiau uchaf ac isaf. Mae'r grym treigl yn cael ei reoli ar 200-220kN, ac mae'r cywirdeb treigl yn cyrraedd ± 0.003mm (rhagori ar y gofyniad manylder uchel o ±0.005mm yn GB/T 3880.3-2012);
  • Cam Pasio'r Croen: Lefelu tensiwn (tensiwn 150-180N/mm²) yn cael ei gymhwyso i reoli goddefgarwch siâp plât ≤5I (Gb/t 13288-2022, uchder tonnau ≤5mm fesul hyd metr). Mae'r gyfradd cynnyrch cynhyrchu yn cyrraedd 92% (8% yn uwch na melinau rholio oer pedair-uchel traddodiadol), a'r defnydd o ynni fesul capasiti uned yw 120kWh / tunnell (25% yn is na phrosesau anelio swp), lleihau costau gweithgynhyrchu ymhellach.

Model B.Quantitative ar gyfer Gwerth Cadwyn Llawn-Diwydiant o Lightweighting

Mae ysgafniad pecynnau batri cerbydau ynni newydd yn dilyn model cydberthynas llinol o “lleihau pwysau – defnydd o ynni – estyniad ystod” (yn seiliedig ar brofion beicio NEDC, maint sampl n=50 cerbyd, R²=0.98):\(\Delta C = -0.08\Priododd Delta,\quad Delta R = 0.8Delta m)lle \(\Delta C\) yw'r newid yn y defnydd pŵer 100km (kWh/100km), \(\Delta m\) yw'r newid ym mhwysau pecyn batri (kg), a \(\Delta R\) yw'r newid yn yr ystod gyrru (km). Pan fydd y panel honeycomb ffoil alwminiwm 0.07mm (dwysedd 0.38-0.42g/cm³) yn cael ei ddefnyddio mewn fframiau Pecyn, o'i gymharu â fframiau dur Q235 (~35kg) a 6061 paneli alwminiwm solet (~22kg), mae ei bwysau yn cael ei ostwng i 11-13kg, gyda chyfradd lleihau pwysau o 51.4%-68.6%. Mae amnewid i'r model yn rhoi \(\Delta C=-1.8-2.3kWh/100km\) a \(\Delta R=15.2-20.4km\). Dilysiad prawf wedi'i addasu ar sioeau Model X gwneuthurwr ceir penodol: mae pwysau'r pecyn batri yn gostwng o 520kg (dur) i 485kg (deunydd hwn), 100km defnydd pŵer yn gostwng o 16.0kWh i 14.2kWh (\(\Delta C=-1.8kWh)), ac mae amrediad gyrru yn cynyddu o 560km i 582km (\(\Delta R=22km\)), gyda gwyriad ≤8% oddi wrth ragfynegiad y model.

Cost y Cylch Bywyd (LCC) yn cael ei gyfrifo yn unol ag ISO 15686-5:2020 (beicio 10 mlynedd, cyfradd ddisgownt 8%):

  • Cost Caffael: Am raddfa o 100,000 ngherbydau, mae'r gost ddeunydd fesul ffrâm cerbyd yn gostwng o 850 RMB (dur) i 320 RMB (deunydd hwn), arbed 53 miliwn RMB yn flynyddol;
  • Cost Gweithredu: Mae pob cerbyd yn lleihau pwysau 22kg, gyda phellter cludiant blynyddol o 10,000km. Mae lori yn defnyddio 30L o danwydd fesul 100km (pris tanwydd 8 RMB/L), arbed 12,000kWh o ddefnydd ynni cludiant blynyddol, cyfateb i 6,000 RMB mewn costau trydan (0.5 RMB/kWh);
  • Cost Ailgylchu: Mae gwerth gweddilliol ffoil alwminiwm yn cyfrif am 60% o gost y deunydd crai (yn unig 20% ar gyfer dur), gan arwain at wahaniaeth elw ailgylchu 10 mlynedd o 28 miliwn RMB.Comprehensive cyfrifiad yn dangos bod y LCC yn 38.2% yn is na deunyddiau dur a 15.6% yn is na deunyddiau alwminiwm solet.

ECO-B. Uwchraddio Diogelwch: Mecanweithiau Diogelu Aml-Ddimensiwn yn Seiliedig ar Senarios Risg Ynni Newydd

A. Amddiffyniad Haenog ar gyfer Blocio Rhediad Thermol a Modelu Dargludiad Gwres

Sefydlogrwydd thermol y swbstrad aloi alwminiwm (pwynt toddi 660 ℃) yn cael ei gyflawni trwy system amddiffyn tair haen o “swbstrad – cotiau – strwythur”:

  • Dylunio Cotio: Mae wyneb craidd y diliau wedi'i orchuddio â gorchudd gwrth-fflam sy'n seiliedig ar epocsi (llunio: 60% Resin epocsi E-44, 20% alwminiwm hydrocsid, 15% asiant halltu polyamid, 5% defoamer), gyda mynegai ocsigen o 32% (Gb/t 2406.2-2009, dull llosgi fertigol), bodloni safon diogelu rhag tân Dosbarth B1. Dadansoddiad Thermografimetrig (TGA, 10℃/munud, N₂ awyrgylch) yn dangos bod y cynnyrch torgoch ar 800 ℃ yn cyrraedd 35%, sef 600% uwch na diliau alwminiwm heb eu gorchuddio (5%);
  • Inswleiddio Thermol Strwythurol: Mae celloedd hecsagonol rheolaidd yn ffurfio haenau aer caeedig (dargludedd thermol 0.026W /(m·K)), sydd ynghyd â'r cotio (dargludedd thermol 0.18W /(m·K)) yn gyfystyr â system insiwleiddio thermol cyfansawdd. Yn seiliedig ar gyfraith Fourier(q=-k\nabla T\), cyfrifir bod y dargludedd thermol cyffredinol yn 0.12W /(m·K), 40% yn is na diliau alwminiwm heb eu gorchuddio (0.20W/(m·K)).

Prawf efelychu rhediad thermol gan y Ganolfan Profi Deunydd Cerbydau Ynni Newydd Cenedlaethol (CNAS L1234):

  • Offer: Efelychydd rhedeg i ffwrdd thermol batri (cyfradd gwresogi 5 ℃ / mun, tymheredd uchaf 900 ℃);
  • Dangosyddion Monitro: Tymheredd arwyneb backfire (Freg 38031-2020 angen ≤180 ℃), Allyriad CO (gofyn <300ppm), cyfanrwydd adeileddol (dim cwymp);
  • Canlyniadau: O fewn 30 munudau, tymheredd wyneb y tân cefn yw 152 ℃, Allyriad CO yw 180ppm, ac mae'r gyfradd anffurfio yn 4.8% (cyfradd anffurfiannau o blatiau alwminiwm traddodiadol yn 21.5%), bodloni'r gofynion safonol yn llawn.

0.07mm ffoil alwminiwm panel honeycomb alwminiwm-3

B. Dibynadwyedd Strwythurol a Micro-Nodweddu O dan Amgylcheddau Eithafol

Dibynadwyedd Beic Tymheredd: Profion cylch tymheredd (-40℃ am 4h → 120 ℃ am 4 awr, 50 cylchoedd) eu cynnal yn unol â GB/T 2423.22-2012. Profwyd cryfder y cneifio gan ddefnyddio peiriant profi cyffredinol electronig (WDW-100) (Gb/t 14522-2009), a dengys y canlyniadau:

  • Mae cryfder cneifio yn gostwng o'r 2.1MN/m² cychwynnol i 1.94MN/m², gyda chyfradd gwanhau o 7.6% (gofyniad diwydiant ≤10%);
  • Mae'r anystwythder yn gostwng o'r 3.2GPa cychwynnol i 2.95GPa, gyda chyfradd cadw o 92.2%;
  • Micro-fecanwaith: Microsgopeg Electron Trosglwyddo (TEM, JEM-2100) arsylwi yn dangos bod y gyfran o oer-rolio gwead {112}<110> yn gostwng o 35% i 33%, ac nid yw maint y grawn yn tyfu'n sylweddol (a gynhelir ar 5-8μm), osgoi torri asgwrn brau tymheredd isel a meddalu tymheredd uchel.

Effaith a Pherfformiad Dirgryniad:

  • Prawf Effaith Pêl Syrthio(Gb/t 1451-2005): Mae pêl ddur 5kg yn disgyn o uchder o 1.5m. Mae'r craidd diliau yn amsugno egni drwyddo “dadffurfiad plastig graddol o gelloedd”. Mae'r gromlin dadleoli grym yn ystod effaith yn dangos grym effaith uchaf o 8kN ac amsugno egni o 120J (anffurfiad 25mm), heb unrhyw graciau ar y panel. O'i gymharu â phaneli diliau PP (amsugno ynni 65J, toriad ar 15mm anffurfiannau), mae'r ymwrthedd effaith yn cael ei wella gan 84.6%;
  • Prawf Dirgryniad(Gb/t 2423.10-2019): Dirgryniad ysgubo ar 10-2000Hz gyda chyflymiad o 20m/s². Fibromedr laser (PSV-500) yn mesur yr amledd cyseiniant ar 350Hz (gan osgoi'r ystod amledd gweithredu cyffredin o 100-300Hz ar gyfer pecynnau batri), ac mae'r gyfradd trosglwyddo cyflymiad dirgryniad yn 0.78 (yn is na gofyniad y diwydiant 1.0), lleihau'r risg o niwed blinder tab (mae profion bywyd blinder yn dangos bod nifer y cylchoedd torri tab yn cynyddu o 10⁶ i 10⁷).

C. Dyluniad System Inswleiddio a Pherfformiad Trydanol ar gyfer Llwyfannau Foltedd Uchel 800V

Ar gyfer cerbydau foltedd uchel 800V (Iso 6469-3:2018), cynllun inswleiddio cyfansawdd o “cotio haen ddwbl epocsi-fflworocarbon – haen inswleiddio aer” yn cael ei fabwysiadu:

  • Perfformiad Cotio: Yr haen epocsi gwaelod (30μm) yn darparu inswleiddio sylfaenol, a'r haen fflworocarbon uchaf (20μm) yn gwella ymwrthedd tywydd. Mae mesurydd ymwrthedd uchel (ZC36) yn profi'r gwrthedd cyfaint ar 1×10¹⁵Ω·cm (Gb/t 1410-2006 angen ≥1×10¹⁴Ω·cm), gyda gwrthiant foltedd dadansoddiad o 2000V (1mini, Gb/t 1408.1-2016) a thangiad colled deuelectrig (tanδ, 1kHz) o 0.002 (colled dielectrig isel o dan amledd uchel a foltedd uchel, osgoi gorboethi lleol);
  • Dyluniad Haen Aer: Trwch haen aer mewn celloedd diliau yw 8-12mm. Yn ôl cromlin Paschen, cryfder y maes dadelfennu aer ar y trwch hwn yw ≥3kV/mm. Wedi'i gyfuno â'r cotio, mae'n cyflawni “inswleiddio dwbl”. Hyd yn oed yn 90% lleithder (Gb/t 2423.3-2016), mae'r gwrthiant inswleiddio yn parhau i fod yn ≥1 × 10¹³Ω, lleihau'r risg cylched byr trwy 90%.

Cymhariaeth â deunyddiau inswleiddio prif ffrwd (Tabl 1):

Materol Dwysedd (g/cm³) Uchafswm Gwrthiant Tymheredd (℃) Gwrthedd Cyfaint (Oh·cm) Cryfder Penodol (MN·kg/m³) Gost (RMB/㎡)
0.07mm Panel diliau ffoil alwminiwm 0.42 120 1×10¹⁵ 28 200
Panel Resin Epocsi 1.8 130 5×10¹⁴ 12 350
Panel PP Honeycomb 0.6 100 2×10¹⁴ 18 180
Panel diliau ffibr carbon 0.5 200 1×10¹⁶ 45 800

(Ffynhonnell Data: Adroddiadau prawf trydydd parti CNAS-L1234-2024-001 i 004)

ECO-C. Addasiad Diwydiant: Addasu Senario-Benodol a Dylunio Parametrig (Gan gynnwys Tabl Paramedr Proffesiynol)

Tabl 2: Tabl Dylunio Parametrig o Baneli Diliau Ffoil Alwminiwm 0.07mm ar gyfer Senarios Ynni Newydd

Senario Cais Paramedrau Dylunio Craidd Perfformiad Mecanyddol (Safon GB/T) Perfformiad Amgylcheddol (Safon GB/T) Cynhyrchion/Safonau wedi'u Haddasu
Ffrâm Batri Pŵer (100LFP kWh) Traw cell diliau 10mm, trwch panel 18mm, dwysedd arwynebedd 3.8kg/㎡, cymhareb ardal bondio 85% Cryfder tynnol hyblyg 83MN/m² (228.1), gwyriad 1.2mm/m (14522) Ymwrthedd chwistrellu halen 1000h (10125), dim craciau ar effaith -40 ℃ (2423.1) CATL CTP 3.0 (523 Cell LFP, 150Ah), Freg 38031-2020
Ffrâm Batri Pŵer (200kWh NCM) Traw cell diliau 8mm, trwch panel 20mm, atgyfnerthu proffil alwminiwm lleol (6061-T6, trawstoriad 10 × 20mm), dwysedd arwynebedd 4.2kg/㎡ Cryfder tynnol hyblyg 88MN/m² (228.1), cryfder cneifio 2.3MN/m² (14522) Gwanhau cryfder 7.6% ar ol 50 cylchoedd tymheredd (2423.22) Pecyn Batri Blade BYD (NCM 811 cell, 200Ah), Iso 12405-4
Cabinet Storio Ynni Cartref (5-20kWh) Trwch panel 15mm, cotio epocsi 30μm, selio silicon yn y cymalau (lled 5mm), dwysedd arwynebedd 3.2kg/㎡ Cryfder cywasgol 1.8MN/m² (1453-2005), modwlws elastig 2.8GPa (22315) IP67 dal dŵr (4208), ymwrthedd heneiddio 2000h (18244) System Storio Ynni Cartref Sungrow (5kWh, LFP), Gb/t 36276-2018
Gorsaf Storio Ynni ar Raddfa Fawr (100MWh+) Trwch y panel 25mm, 15% Haen atgyfnerthu e-wydr (dwysedd arwynebedd 120g/㎡), dwysedd arwynebedd 5.5kg/㎡ Gwrthiant pwysau gwynt 1.5kPa (5135.1), modwlws hyblyg 3.5GPa (22315) Gwrthiant gwres llaith 1000h (2423.4), gradd tân Dosbarth B1 (8624) Cabinet Storio Ynni CATL (100MWh, oeri hylif), Freg 5135.1-2019
800V Pecyn Batri Cerbyd Foltedd Uchel Cotio fflworocarbon haen dwbl 50μm, traw cell 9mm, ymwrthedd sylfaen ≤0.1Ω (Iso 6469-3), areal density 4.0kg/㎡ Ymwrthedd foltedd chwalu 2000V (1408.1), tanδ colled dielectric 0.002 (1409) Gwrthiant heneiddio ar 110 ℃ am 1000h (2423.2) Llwyfan XPeng G9 800V, Iso 6469-3:2018

(Chofnodes: Mae safonau mewn cromfachau yn sail prawf. Mae dwysedd areal yn cael ei brofi yn unol â GB/T 451.2-2002)

A. Mecanwaith Addasu ar gyfer Fframiau Batri Pŵer

Dyluniad CATL CTP 3.0 fframiau yn seiliedig ar y paru o “nodweddion celloedd – gofynion strwythurol”:

  • Celloedd LFP (100kWh): Gyda dwysedd ynni o 160Wh/kg, maent yn hynod o sensitif i bwysau (mae pob kg o gelloedd yn cyfrannu 0.16kWh o egni). Felly, mabwysiadir traw cell 10mm (lleihau'r defnydd o ddeunydd gan 12%) gyda dwysedd arwynebedd o 3.8kg / ㎡, addasu i ddefnydd hirdymor mewn cerbydau teithwyr (10 mlynedd/200,000km). Profion blinder (10⁶ cylchoedd, cymhareb straen R=0.1) dangos cyfradd cadw cryfder o 85%;
  • Celloedd NCM (200kWh): Gyda dwysedd ynni o 210Wh/kg a dwysedd egni cyfeintiol uchel (450Wh/L), mae angen i'r ffrâm wrthsefyll llwythi uwch (pwysau pentyrru celloedd 15kPa). Felly, traw cell 8mm + asennau atgyfnerthu 6061-T6 lleol (modwlws elastig 69GPa) yn cael eu defnyddio, cynyddu cryfder tynnol flexural gan 6.0% a rheoli'r gwyriad o fewn 1.5mm/m i fodloni cyflwr llwyth llawn cerbydau masnachol (cyfanswm pwysau 4.5 tunnell).

Prawf ar SUV trydan pur: Mae pwysau ffrâm y Pecyn yn gostwng o 485kg (dur) i 320kg, lleihau'r màs unspung 18kg, gostwng straen y system atal dros dro gan 12%, a lleihau'r pellter brecio 0.8m (100-0km/awr). Gludiad strwythurol epocsi (cryfder cneifio 15MPa) yn cael ei ddefnyddio ar gyfer cydosod bondio, lleihau'r defnydd o bolltau gan 40% a byrhau'r cylch ymgynnull o 120s/uned i 72s/uned, gwella effeithlonrwydd trwy 40%.

B. Optimeiddio Senario-Benodol ar gyfer Offer Storio Ynni

  • Cabinetau Storio Ynni Cartref (5-20kWh): Mae'r dyluniad tenau 15mm yn dibynnu ar nodweddion awyru sianeli diliau (cyflymder aer 0.3m/s, Re=1200, cyflwr llif laminaidd), gyda phŵer afradu gwres naturiol o 5W/㎡·K. Gwahaniaeth tymheredd mewnol y cabinet yw ≤5 ℃ (12℃ ar gyfer cypyrddau dur traddodiadol), arbed 80kWh o ddefnydd ynni ffan blynyddol (wedi'i gyfrifo yn seiliedig ar weithrediad dyddiol 8h a phŵer ffan 40W);
  • Gorsafoedd Storio Ynni ar Raddfa Fawr (100MWh+): Ychwanegir y panel 25mm o drwch gyda a 15% Haen atgyfnerthu e-wydr. Addasiad rhyngwyneb (asiant cyplu silane KH-550) yn cynyddu cryfder bondio rhyngwyneb rhwng ffibr gwydr a ffoil alwminiwm i 10MPa (prawf cneifio tynnol, Gb/t 7124-2021), gwella ymwrthedd pwysau gwynt o 1.0kPa i 1.5kPa (Gb/t 5135.1-2019, prawf twnnel gwynt cyflymder y gwynt 30m/s), bodloni amodau teiffŵn mewn ardaloedd arfordirol (100-cyfnod dychwelyd blwyddyn cyflymder gwynt typhoon 45m/s).

0.07mm ffoil alwminiwm alwminiwm honeycomb panel-5

ECO-D. Tagfeydd Technegol a Datblygiad Blaengar

A. Datblygiadau Proses Graidd mewn Gweithgynhyrchu Ffoil Alwminiwm Ultra-Tenau

Dagfa Rheoli Siâp Plât: Mae rholio ffoil alwminiwm 0.07mm yn dueddol o “tonnau canol” (tonfedd 500-800mm, uchder tonnau 3-5mm), gyda chyfradd cynnyrch yn unig 80% ar gyfer melinau rholio oer pedair-uchel traddodiadol. Cyflawnir datblygiadau arloesol drwodd:

  • Cymhwyso Melinau Rholio Oer Chwech Uchel HC: Diamedr rholio gwaith φ120mm, diamedr y gofrestr wrth gefn φ600mm. Rheolaeth gyfunol o “plygu rholiau cadarnhaol/negyddol + symud gofrestr canolradd” yn cael ei fabwysiadu, gyda grym plygu rholio o ±50kN ac ystod symud o ±15mm, rheoli goddefgarwch siâp plât o fewn 5I;
  • Proses Treigl Asynchronous: Gwahaniaeth cyflymder o 2%-3% rhwng rholiau uchaf ac isaf yn cyflwyno straen cneifio γ=0.05-0.08, gwneud llif metel yn fwy unffurf yn ystod treigl. Mae cyfradd digwydd tonnau canol yn gostwng o 15% i 3%, ac mae'r gyfradd cynnyrch yn cynyddu i 92%.

Allwedd i Reoli Halogiad Olew: Olew treigl gweddilliol ar yr wyneb ffoil alwminiwm (yn cynnwys olew sylfaen yn bennaf + ychwanegion ester asid brasterog) yn lleihau cryfder bondio rhyngwyneb y craidd diliau gan 30%. Proses gyfunol o “glanhau electrolytig – sychu aer poeth” yn cael ei fabwysiadu:

  • Glanhau electrolytig: 5% NaOH + 3% Na₂CO₃ ateb, tymheredd 60 ℃, dwysedd presennol 2A/dm², amser electrolysis 30s, gydag effeithlonrwydd symud olew treigl ≥95%;
  • Sychu Aer Poeth: 120℃ aer poeth (cyflymder y gwynt 5m/s), amser sychu 15s. Mae'r swm olew gweddilliol yn cael ei ostwng i 2.3mg / m² (Gb/t 16743-2018 angen ≤5mg/m²), ac mae cryfder bondio'r rhyngwyneb yn cael ei gynnal yn sefydlog ar 12MPa (Gb/t 7124-2021).

B. Llwybrau Technoleg Arloesol a Rhagolygon Diwydiannu

  • Arloesedd Materol: Datblygiad o ffoil cyfansawdd alwminiwm-graphene (ychwanegiad graphene 0.5%) defnyddio a “melino pêl-gwasgariad cyfansawdd ultrasonic” proses (cyflymder melino pêl 300r/munud, pŵer ultrasonic 600W). Gradd gwasgariad mewn awyren graphene yw ≥90%. Mae arsylwi TEM yn dangos bod graphene yn ffurfio a “strwythur atgyfnerthu tebyg i rwydwaith” yn y matrics alwminiwm. Y cryfder tynnol targed yw 350MPa (17% uwch na 3003/H18), ag elongation ar egwyl a gynhelir yn 12% (osgoi brau), addasu i'r gofyniad dwysedd ynni uchel o 4680 celloedd silindrog mawr (300Wh/kg);
  • Arloesedd Proses: Datblygu proses ffurfio gwasgu poeth integredig panel craidd diliau. Defnyddir rheolydd tymheredd llwydni i reoli'r tymheredd ar 180 ℃, pwysau ar 1.5MPa, a dal amser am 10 munud, cyflawni bondio metelegol yn uniongyrchol rhwng y craidd diliau a'r panel, dileu'r broses bondio. Mae'r cylch cynhyrchu yn cael ei fyrhau o 72h i 48h, ac mae heneiddio cotio yn cael ei osgoi (cryfder gwanhau yn lleihau o 15% i 5% ar ôl heneiddio ar 120 ℃ am 1000h);
  • Ehangu Cais: Datblygu cotio ceramig cyfansawdd Al₂O₃-SiO₂ (trwch 15μm) ar gyfer batris cyflwr solet (tymheredd gweithredu 150 ℃) defnyddio proses chwistrellu plasma (pŵer chwistrellu 40kW, pellter 150mm). Dwysedd y cotio yw ≥95%, cynyddu'r ymwrthedd tymheredd uchaf i 200 ℃ tra'n cynnal ymwrthedd foltedd chwalu o 2000V, addasu i gynnydd diwydiannu batris cyflwr solet gan Toyota a CATL (2025-2027).

ECO-E. Craidd Q&A: Dadansoddiad Manwl o Safbwynt Proffesiynol

C1: Beth yw'r sail ar gyfer optimeiddio Pareto o'r trwch ffoil alwminiwm 0.07mm?

A: Yn seiliedig ar y “cost-perfformiad-proses” cromlin optimeiddio Pareto (Ffigur 1), 0.07mm yn gorwedd ar ffin optimaidd y gromlin:

  • Dimensiwn Perfformiad: O'i gymharu â ffoil alwminiwm 0.05mm, cynyddir y cryfder tynnol gan 15% (280MPa yn erbyn 243MPa), a'r cryfder cneifio yn cynyddu gan 18% (2.1MN/m² yn erbyn 1.78MN/m²), bodloni'r gofyniad pwysau pentyrru 15kPa o becynnau batri; y bywyd blinder (10⁶ cylchoedd) yn cael ei gynyddu gan 25%, osgoi “toriad blinder cylch isel” o ffoil tra-denau;
  • Dimensiwn Cost: O'i gymharu â ffoil alwminiwm 0.09mm, defnydd o ddeunydd yn cael ei leihau gan 22% (dwysedd arwynebedd 3.8kg/㎡ vs 4.87kg/㎡), gost uned yn cael ei leihau gan 18% (200 RMB/㎡ vs 244 RMB/㎡), a defnydd ynni treigl yn cael ei leihau gan 12% (120kWh/tunnell yn erbyn 136kWh/tunnell);
  • Dimensiwn Proses: Mae'r gyfradd cynnyrch o ffoil alwminiwm 0.05mm yn unig 75% (yn dueddol o dorri stribedi), tra bod angen grym treigl uwch ar 0.09mm (280kN yn erbyn 220kN), cynyddu traul offer erbyn 20%. Mewn cyferbyniad, 0.07Mae gan mm gyfradd cynnyrch o 92% ac mae ei rym treigl yn cyfateb i felinau chwe-uchel HC presennol, gan arwain at ddichonoldeb diwydiannu uchaf.

C2: A yw perfformiad blinder paneli diliau ffoil alwminiwm tra-denau yn bodloni gofyniad gwasanaeth 10 mlynedd / 200,000km cerbydau ynni newydd?

A: Gwirio trwy brofion blinder (Gb/t 30767-2014, cymhareb straen R=0.1, amlder 10Hz) sioeau:

  • Cyflwr Ffrâm Batri Pŵer: Y straen mwyaf σ_max=80MPa (cyfrif am 28.6% o'r cryfder tynnol). Ar ôl 10⁷ cylchred, y gyfradd cadw cryfder yw 88% (Gb/t 38031-2020 angen ≥80%), sy'n cyfateb i ystod yrru o 200,000km (oddeutu 500 cylchoedd dirgrynu fesul cilomedr);
  • Cyflwr Cabinet Storio Ynni: Y straen mwyaf σ_max=50MPa (cyfrif am 17.9% o'r cryfder tynnol). Ar ôl 10⁸ cylchred, y gyfradd cadw cryfder yw 92%, sy'n cyfateb i gylchred gwasanaeth 15 mlynedd (tua 6.7 × 10⁶ cylchoedd dirgrynu y flwyddyn);
  • Micro-fecanwaith: Yn ystod blinder, mae dwysedd dadleoli'r matrics alwminiwm yn cynyddu o 1×10¹⁴m⁻² i 3×10¹⁴m⁻², ond nid oes unrhyw graciau blinder amlwg yn cael eu ffurfio (Mae arsylwi SEM yn dangos bod dyfnder pylu'r toriad yn cael ei gynnal ar 8-10μm), cadarnhau dibynadwyedd gwasanaeth hirdymor.

C3: A yw'r deunydd yn cwrdd â'r Cydnawsedd Electromagnetig (EMC) gofynion ar gyfer llwyfannau foltedd uchel 800V?

A: Gwirio trwy brofion EMC (Gb/t 18655-2018) yn cadarnhau cydymffurfiaeth lawn â gofynion platfform 800V:

  • Aflonyddwch Ymbelydrol: Yn y band amledd 30MHz-1GHz, y foltedd aflonyddwch yw ≤40dBμV (terfyn 46dBμV), yn elwa o eiddo cysgodi electromagnetig ffoil alwminiwm (effeithiolrwydd cysgodi ≥40dB, Gb/t 17738-2019);
  • Aflonyddwch a Gynhelir: Yn y band amledd 150kHz-30MHz, y cerrynt aflonyddu yw ≤54dBμA (terfyn 60dBμA). Mae haen aer a gorchudd celloedd diliau yn ffurfio a “strwythur paru rhwystriant” i leihau ymyrraeth ddargludol;
  • Imiwnedd: Nid oes unrhyw annormaleddau mewn gollyngiad electrostatig (ADC) profion (rhyddhau cyswllt 8kV, rhyddhau aer 15kV, Gb/t 17626.2-2018). Oherwydd ymwrthedd wyneb y deunydd o 1 × 10⁸Ω (rhwng dargludydd ac ynysydd), gellir rhyddhau trydan statig yn araf er mwyn osgoi chwalu.

C4: Beth yw'r mecanwaith afradu gwres synergaidd rhwng y deunydd hwn a systemau oeri hylif mewn gorsafoedd storio ynni ar raddfa fawr?

A: Trwy CFD (Rhugl) efelychu a gwirio prawf, system afradu gwres synergaidd o “darfudiad naturiol cell – oeri hylif darfudiad gorfodi” yn cael ei ffurfio:

  • Sianeli diliau: 8-12Mae traw cell mm yn ffurfio sianeli darfudiad fertigol gyda chyflymder aer o 0.3-0.5m/s a phŵer afradu gwres o 5-8W/㎡·K, lleihau tymheredd arwyneb celloedd storio ynni o 55 ℃ i 48 ℃;
  • Synergedd Oeri Hylif: Mae'r plât oeri hylif wedi'i fondio i'r panel diliau gan ddefnyddio gludiog dargludol thermol (dargludedd thermol 2W/(m·K)). Mae'r panel diliau yn gweithredu fel a “haen ganolradd dargludol thermol”, cynyddu effeithlonrwydd trosglwyddo gwres o gelloedd i'r plât oeri hylif gan 15% (mae ymwrthedd thermol yn lleihau o 0.15K/W i 0.13K/W o'i gymharu â bondio uniongyrchol);
  • Unffurfiaeth Tymheredd: Mae afradu gwres synergaidd yn lleihau gwahaniaeth tymheredd mewnol y cabinet o 8 ℃ i 3 ℃ (Gb/t 36276-2018 angen ≤5 ℃), osgoi gwanhau cynhwysedd celloedd a achosir gan fannau problemus lleol (cyfradd cadw capasiti yn cynyddu o 85% i 90% ar ol 1000 cylchoedd).

C5: Ydy'r Asesiad Cylch Bywyd (LCA) o'r deunydd hwn yn cydymffurfio â'r “carbon deuol” nodau?

A: Dadansoddiad LCA yn unol ag ISO 14040-2006 (crud-i-bedd, uned swyddogaethol: 1㎡ panel diliau) sioeau:

  • Defnydd o Ynni: Y defnydd o ynni yn y cam cynhyrchu yw 280kWh (gan gynnwys mwyndoddi alwminiwm, rholio, a ffurfio), sef 46% yn is na fframiau dur (520kWh) a 67% yn is na phaneli diliau ffibr carbon (850kWh);
  • Allyriadau Carbon: Mae'r allyriadau CO₂ cylch llawn yn 12kg, sef 57% yn is na fframiau dur (28kg) a 73% yn is na phaneli diliau ffibr carbon (45kg) (Mae cynhyrchu ffibr carbon yn gofyn am ocsidiad acrylonitrile, gan arwain at allyriadau carbon uchel);
  • Ailgylchu: Gall ffoil alwminiwm fod 100% ailgylchu trwy doddi, gyda defnydd ailgylchu o ynni yn unig 5% o alwminiwm cynradd (Gb/t 27690-2011). Ailgylchu drosodd 10 gall blynyddoedd leihau allyriadau CO₂ 8kg/㎡, cydymffurfio â'r gofyniad ôl troed carbon (≤100kg CO₂eq/kWh) o Reoliad Batri Newydd yr UE (2023/1542).

 

Gadewch Ateb

Ni fydd eich cyfeiriad e -bost yn cael ei gyhoeddi. Mae'r caeau gofynnol wedi'u marcio *