Carson a tha am pannal meala foil alùmanum 0.07mm na phrìomh stuth structarail airson lughdachadh cosgais, èifeachdas & àrdachadh sàbhailteachd anns an raon lùtha ùr?

Carson a tha am pannal meala foil alùmanum 0.07mm na phrìomh stuth structarail airson lughdachadh cosgais, èifeachdas & àrdachadh sàbhailteachd anns an raon lùtha ùr?

ECO-A. Lùghdachadh Cosgais & Meudachadh Èifeachdas: Mion-sgrùdadh Luach Ioma-sgèile Stèidhichte air Slabhraidh Stuth-Structure-Gnìomhachais

A. Uidheam meanbh-neartachaidh de shiostam alloy substrate agus Optimization Èifeachdas Structarail

Tha an 0.07mm foil alúmanaim a 'gabhail ris an alloy cruaidh-chruaidh 3003 / H18, agus tha an dealbhadh sgrìobhaidh aige a’ leantainn uidheamachd synergistic de “neartachadh fuasgladh làidir + cronain Straining”:

• Dreuchd na h-eileamaid Mn: Bidh Mn a’ cruthachadh α-Al(Mn,Fe) ìrean fuasgladh cruaidh (so-thuigsinn 0.7%) anns an Al matrix, a chuireas bacadh air gluasad gluasad tro shaobhadh glùine agus a leasaicheas an aghaidh creimeadh an alloy. Anns an deuchainn spraeadh salainn neodrach (Gb / t 10125-2021, 5% Fuasgladh NaCl, 35℃, pH 6.5-7.2), cha deach truailleadh sam bith fhaicinn às deidh sin 1000 uairean, le ìre creimeadh ≤0.02mm / bliadhna - nas fheàrr na alùmanum fìor-ghlan (0.08mm / bliadhna);
• Riaghladh Mg Element: Tha an diofar ann an radius atamach eadar Mg (1.60O) agus Al (1.43O) ag adhbhrachadh sgaradh crìochan gràin, ag àrdachadh neart ceangail crìochan gràin. Tha an neart tensile a’ ruighinn 280-300MPa (Gb / t 228.1-2021, ìre tensile 5mm / min), a tha 115%-173% nas àirde na sin de 3003 aluminium ann an O temper (110-130MPa), a’ toirt seachad taic meacanaigeach airson fo-stratan ultra-tana.

Bidh cridhe na meala a’ gabhail ri structar sia-thaobhach cunbhalach (pitch cealla 8-12mm, co-mheas tighead balla 1:15). Stèidhichte air modal teòiridheach structar honeycomb Gibson-Ashby (Gibson, Ashby M F. Solids ceallach: Structar agus Feartan[m], 2010), tha a modulus elastic co-ionann air a thomhas le:\(E_{eq}=0.34 frac{E_s}{\sqrt{3}}\clì(\frac{t}{l}\deas)^2)càite \(E_s\) is e am modulus elastic den mhaitrium alùmanum (70GPa), t tha an tighead foil aluminium, agus is e l fad taobh na cealla. An àireamhachadh \(E_{eq}\) eadar 2.8GPa agus 3.2GPa, le luach tomhais de 2.95GPa (claonadh ≤5% bhon luach teòiridheach). Èifeachdas structarail (co-mheas neart-gu-cuideam) a’ ruighinn 28MN · kg/m³, a tha 15.2% nas àirde na cìrean meala rhombic (24.3MN·kg/m³), agus chan eil ann ach an co-mheas meud cruaidh 4%. Tha an dealbhadh seo a 'lùghdachadh stuth gun fheum troimhe “tar-chuir feachd èideadh eadar ceallan”. An coimeas ri frèamaichean bataraidh stàilinn Q235 (dùmhlachd 7.85g/cm³, \(E=206GPa)), fon aon stiffness lùbadh (CHAN EIL) riatanas, cleachdadh stuthan air a lùghdachadh le 72%. Stèidhichte air an 2024 prìs aluminium (18,000 RMB / tunna) agus prìs stàilinn (5,000 RMB / tunna), tha cosgais stuth sgìre aonad a’ dol sìos bho 32 RMB/㎡ gu 8.96 RMB/㎡.

Bidh pròiseas mòr-chinneasachaidh Hebei Tianyingxing a’ gabhail ri sruth-obrach trì ìrean: “1850mm HC sia-àrd muileann rollaidh fuar – fùirneis annealing leantainneach (480℃ × 30 diog) – 16-muileann pas craiceann àrd”:

• Ìre Fuar Rolling: Rolladh asyncronach (eadar-dhealachadh astar rolla obrach 2.5%) air a chleachdadh gus cumadh na plàta a cheartachadh tro strain rùsgaidh air a ghineadh leis an eadar-dhealachadh astair eadar rolagan àrda is ìosal. Tha smachd aig an fheachd gluasadach aig 200-220kN, agus tha an cruinneas rollaidh a’ ruighinn ± 0.003mm (a’ dol thairis air an riatanas àrd-chruinneas de ± 0.005mm ann am GB / T 3880.3-2012);
• Ìre Pass Skin: Ìre teannachadh (teannachadh 150-180N / mm²) air a chuir an sàs gus smachd a chumail air fulangas cumadh truinnsear ≤5I (Gb / t 13288-2022, àirde tonn ≤5mm gach meatair de dh'fhaid). Tha ìre toraidh toraidh a’ ruighinn 92% (8% nas àirde na muilnean rollaidh fuar ceithir-àrd traidiseanta), agus is e an caitheamh lùtha gach aonad comas 120kWh / tunna (25% nas ìsle na pròiseasan annealing baidse), tuilleadh lughdachadh air cosgaisean saothrachaidh.

Modail B.Quantitative airson Làn-ghnìomhachas-Chain Luach Lightweighting

Tha cuideam aotrom air pacaidean bataraidh carbaid lùth ùr a’ leantainn modal co-dhàimh sreathach de “lùghdachadh cuideam – caitheamh lùtha – leudachadh raon” (stèidhichte air deuchainnean cearcall NEDC, meud sampall n = 50 carbad, R² = 0.98):\(\Delta C = -0.08\Delta m,\quad Delta R = 0.8 Delta m )càite \(\Delta C\) Is e an atharrachadh ann an caitheamh cumhachd 100km (kWh / 100km), \(\Delta m\) is e an t-atharrachadh ann an cuideam pacaid bataraidh (kg), agus \(\Delta R) tha an t-atharrachadh ann an raon dràibhidh (km). Nuair a bhios am pannal meala foil almain 0.07mm (dùmhlachd 0.38-0.42g / cm³) air a chleachdadh ann am frèamaichean pacaid, an coimeas ri frèaman stàilinn Q235 (~35kg) agus 6061 pannalan alùmanum cruaidh (~22kg), tha a chuideam air a lughdachadh gu 11-13kg, le ìre lughdachadh cuideam de 51.4%-68.6%. Le bhith a 'cur an àite a' mhodail a 'toirt seachad \(\Delta C=-1.8-2.3kWh/100km\) agus \(\Delta R=15.2-20.4km\). Dearbhadh deuchainn atharraichte air cuid de thaisbeanaidhean Modail X aig neach-dèanamh fèin-ghluasadach: bidh cuideam pacaid bataraidh a’ dol sìos bho 520kg (stàilinn) gu 485kg (an stuth seo), 100km bidh caitheamh cumhachd a’ tuiteam bho 16.0kWh gu 14.2kWh (\(\Delta C=-1.8kWh\)), agus àrdachadh raon dràibhidh bho 560km gu 582km (\(\Delta R=22km\)), le gluasad ≤8% bho ro-innse a’ mhodail.

Cosgais cearcall-beatha (LCC) air a thomhas a rèir ISO 15686-5:2020 (cearcall 10 bliadhnaichean, ìre lasachaidh 8%):

• Cosgais solair: Airson sgèile 100,000 carbadan, tha cosgais stuthan gach frèam carbaid a’ dol sìos bho 850 RMB (stàilinn) gu 320 RMB (an stuth seo), sàbhaladh 53 millean RMB gach bliadhna;
• Cosgais obrachaidh: Bidh gach carbad a’ lughdachadh cuideam le 22kg, le astar còmhdhail bliadhnail de 10,000km. Bidh làraidh a’ caitheamh 30L de chonnadh gach 100km (prìs connaidh 8 RMB/L), sàbhaladh 12,000kWh de chaitheamh lùtha còmhdhail bliadhnail, co-ionann ri 6,000 RMB ann an cosgaisean dealain (0.5 RMB/kWh);
• Cosgais ath-chuairteachaidh: Tha luach fuigheall foil alùmanum a’ toirt cunntas air 60% de chosgais stuthan amh (a-mhàin 20% airson stàilinn), mar thoradh air eadar-dhealachadh prothaid ath-chuairteachaidh 10-bliadhna de 28 millean RMB.Comprehensive àireamhachadh a 'sealltainn gu bheil an LCC 38.2% nas ìsle na stuthan stàilinn agus 15.6% nas ìsle na stuthan cruaidh alùmanum.

ECO-B. Àrdachadh sàbhailteachd: Innealan dìon ioma-mheudach stèidhichte air suidheachaidhean cunnart lùtha ùra

A. Dìon sreathach airson bacadh ruitheam teirmeach agus modaladh giùlan teas

Seasmhachd teirmeach an t-substrate aloi alùmanum (puing leaghaidh 660 ℃) air a choileanadh tro shiostam dìon trì-fhilleadh de “substrate – còmhdachadh – structar”:

• Dealbhadh còmhdach: Tha uachdar cridhe a’ chìr-mheala air a chòmhdach le còmhdach lasair-retardant stèidhichte air epoxy (cumadh: 60% E-44 roisinn epoxy, 20% aluminium hydroxide, 15% àidseant leigheas polyamide, 5% defoamer), le clàr-amais ocsaidean de 32% (Gb / t 2406.2-2009, dòigh losgadh dìreach), a’ coinneachadh ri inbhe dìon teine ​​Clas B1. Mion-sgrùdadh Thermogravimetric (TGA, 10℃ / mionaid, N₂ àile) a 'sealltainn gu bheil an toradh char aig 800 ℃ a' ruighinn 35%, a tha 600% nas àirde na cìrean meala alùmanum gun chòmhdach (5%);
• Insaladh teirmeach structarail: Bidh ceallan sia-thaobhach cunbhalach a’ cruthachadh sreathan èadhair dùinte (giùlan teirmeach 0.026W /(m·k)), a tha còmhla ris a 'chòmhdach (giùlan teirmeach 0.18W /(m·k)) a’ dèanamh suas siostam insulation teirmeach measgaichte. Stèidhichte air lagh Fourier(q=-k\nabla T\), tha an giùlan teirmeach iomlan air a thomhas mar 0.12W /(m·k), 40% nas ìsle na cìrean meala alùmanum gun chòmhdach (0.20W /(m·k)).

Deuchainn atharrais ruith teirmeach leis an Ionad Deuchainn Stuth Carbaid Cumhachd Ùr Nàiseanta (CNAS L1234):

• Uidheam: Simulator ruith teirmeach bataraidh (ìre teasachaidh 5 ℃ / min, teòthachd as àirde 900 ℃);
• Comharran Sgrùdaidh: Teòthachd uachdar cùl-teine (GB 38031-2020 Feumaidh ≤180 ℃), Sgaoileadh CO (feum <300ppm), iomlanachd structarail (gun tuiteam);
• Toraidhean: Taobh a-staigh 30 mionaidean, tha teòthachd uachdar cùl-teine ​​​​152 ℃, Is e sgaoilidhean CO 180ppm, agus tha an ìre deformation 4.8% (tha ìre deformation de phlàtaichean alùmanum traidiseanta 21.5%), a’ coinneachadh gu h-iomlan ri riatanasan àbhaisteach.

B. Earbsachd structarail agus meanbh-charactaran fo àrainneachdan air leth

Earbsachd Rothaireachd Teòthachd: Deuchainnean cearcall teòthachd (-40℃ airson 4h → 120 ℃ airson 4h, 50 cearcallan) air an dèanamh a rèir GB/T 2423.22-2012. Chaidh an neart rùsgaidh a dhearbhadh le bhith a’ cleachdadh inneal deuchainn dealanach uile-choitcheann (WDW-100) (Gb / t 14522-2009), agus tha na toraidhean a’ nochdadh:

• Bidh an neart rùsgaidh a’ dol sìos bhon chiad 2.1MN/m² gu 1.94MN/m², le ìre lasachaidh de 7.6% (riatanas gnìomhachais ≤10%);
• Bidh an stiffness a’ dol sìos bhon chiad 3.2GPa gu 2.95GPa, le ìre glèidhidh de 92.2%;
• Mion-mheacanaig: Transmission Electron Microscopaidh (TEM, JEM-2100) tha amharc a’ sealltainn gu bheil a’ chuibhreann de dh’inneach fuar-roiligeadh {112}<110> lùghdachadh bho 35% gu 33%, agus chan eil meud a 'ghràin a' fàs gu mòr (cumail suas aig 5-8μm), a’ seachnadh briseadh brisg aig teòthachd ìosal agus bogachadh aig teòthachd àrd.

Coileanadh Buaidh agus Vibration:

• Deuchainn buaidh ball tuiteam(Gb / t 1451-2005): Bidh ball stàilinn 5kg a 'tuiteam bho àirde 1.5m. Bidh cridhe na meala a’ gabhail a-steach lùth troimhe “mean air mhean deformation plastaig de cheallan”. Tha an lùb gluasad feachd rè buaidh a’ sealltainn feachd buaidh as àirde de 8kN agus in-ghabhail lùth de 120J (deformation 25mm), gun sgàinidhean air a’ phannal. An coimeas ri pannalan meala PP (neo-làthaireachd lùth 65J, bristeadh aig 15mm deformation), tha an aghaidh buaidh air a leasachadh le 84.6%;
• Deuchainn crith(Gb / t 2423.10-2019): Sguab crathadh aig 10-2000Hz le luathachadh de 20m / s². Vibrometer laser (PSV-500) a’ tomhas tricead athshondas aig 350Hz (a’ seachnadh an raon tricead obrachaidh cumanta de 100-300Hz airson pacaidean bataraidh), agus tha an ìre tar-chuir luathachadh crith 0.78 (nas ìsle na riatanas gnìomhachais 1.0), a 'lùghdachadh cunnart milleadh sgìth tab (tha deuchainnean beatha sgìth a’ sealltainn gu bheil an àireamh de chuairtean briste tab a’ dol suas bho 10⁶ gu 10⁷).

c. Dealbhadh siostam insulation agus coileanadh dealain airson àrd-ùrlaran bholtachd àrd 800V

Airson carbadan àrd-bholtaid 800V (ISO 6469-3:2018), Sgeama insulation coimeasgaichte de “còmhdach dà-fhillte epoxy-fluorocarbon – còmhdach insulation adhair” air gabhail ris:

• Coileanadh còmhdach: An ìre as ìsle de epoxy (30μm) a 'toirt seachad insulation bunaiteach, agus an ìre as àirde de fluorocarbon (20μm) a’ leasachadh strì an aghaidh na h-aimsire. Meatair àrd-aghaidh (ZC36) a’ dèanamh deuchainn air resistivity tomhas-lìonaidh aig 1 × 10¹ ⁵Ω·cm (Gb / t 1410-2006 Feumaidh ≥1×10¹⁴Ω·cm), le strì an aghaidh bholtachd briseadh sìos de 2000V (1min, Gb / t 1408.1-2016) agus tangent call dielectric (tanδ, 1kHz) de 0.002 (call dielectric ìosal fo tricead àrd agus bholtadh àrd, a’ seachnadh cus teasachadh ionadail);
• Dealbhadh còmhdach adhair: Tha tiugh còmhdach adhair ann an ceallan meala 8-12mm. A rèir an lùb Paschen, is e neart an raon briseadh èadhair aig an tighead seo ≥3kV/mm. Còmhla ris a 'chòmhdach, tha e a' coileanadh “insulation dùbailte”. Fiù 's aig 90% taiseachd (Gb / t 2423.3-2016), tha an aghaidh insulation fhathast ≥1 × 10 ¹ ³ Ω, lùghdachadh cunnart cuairt ghoirid le 90%.

Coimeas ri stuthan insulation prìomh-shruthach (Clàr 1):

(Stòr Dàta: Aithisgean deuchainn treas-phàrtaidh CNAS-L1234-2024-001 gu 004)

ECO-C. Atharrachadh gnìomhachas: Gnàthachadh Sònraichte Sònrachadh agus Dealbhadh Parametric (A’ toirt a-steach Clàr Parameter Proifeasanta)

Clàr 2: Clàr dealbhaidh parametric de phannalan cìr meala foil alùmanum 0.07mm airson suidheachaidhean lùtha ùra

(Nota: Tha inbhean ann am brathan mar bhunait deuchainn. Thathas a’ dèanamh deuchainn air dùmhlachd Areal a rèir GB/T 451.2-2002)

A. Uidheam gnàthachaidh airson frèaman bataraidh cumhachd

Dealbhadh CATL CTP 3.0 Tha frèamaichean stèidhichte air co-chòrdadh “feartan cealla – riatanasan structarail”:

• ceallan LFP (100kWh): Le dùmhlachd lùth de 160Wh / kg, tha iad gu math mothachail air cuideam (bidh gach cileagram de cheallan a’ cur ri 0.16kWh de lùth). Uime sin, Thathas a’ gabhail ri raon cealla 10mm (a 'lùghdachadh cleachdadh stuthan le 12%) le dùmhlachd areal de 3.8kg / ㎡, atharrachadh gu cleachdadh fad-ùine ann an carbadan luchd-siubhail (10 bliadhna/200,000km). Deuchainnean sgìths (10cearcallan, cuideam cuideam R = 0.1) sealltainn ìre glèidhidh neart de 85%;
• Cealla NCM (200kWh): Le dùmhlachd lùth de 210Wh / kg agus dùmhlachd lùth àrd tomhas-lìonaidh (450Wh/L), feumaidh am frèam seasamh ri luchdan nas àirde (cuideam cruachadh cealla 15kPa). Mar sin, raon cealla 8mm + riban neartachaidh 6061-T6 ionadail (modal elastic 69GPa) air an cleachdadh, meudachadh air neart tensile flexural le 6.0% agus smachd a chumail air an t-sguabadh às taobh a-staigh 1.5mm/m gus coinneachadh ri staid làn luchdan charbadan malairteach (cuideam iomlan 4.5 tonna).

Dèan deuchainn air SUV dealain fìor-ghlan: Tha cuideam frèam a’ phacaid sìos bho 485kg (stàilinn) gu 320kg, lùghdachadh 18kg an tomad unsprung, a 'lùghdachadh cuideam an t-siostam crochaidh le 12%, agus giorrachadh an astar breiceadh le 0.8m (100-0km/u). Gluasaid structarail epoxy (neart rùsgaidh 15MPa) air a chleachdadh airson co-chruinneachadh ceangail, a 'lùghdachadh cleachdadh bolt le 40% agus a’ giorrachadh a’ chearcall cruinneachaidh bho 120s/aonad gu 72s/aonad, a’ leasachadh èifeachdas tro 40%.

B. Optimization sònraichte air suidheachadh airson uidheamachd stòraidh lùtha

• Caibineatan stòraidh lùth dachaigh (5-20kWh): Tha an dealbhadh tana 15mm an urra ri feartan fionnarachaidh seanalan cìr meala (luaths adhair 0.3m/s, Re=1200, staid sruth laminar), le cumhachd sgaoilidh teas nàdarra de 5W / ㎡ · K. Is e an eadar-dhealachadh teòthachd a-staigh den chaibineat ≤5 ℃ (12℃ airson cabinets stàilinn traidiseanta), sàbhaladh 80kWh de chaitheamh lùth luchd-leantainn bliadhnail (air a thomhas a rèir obrachadh làitheil 8h agus cumhachd luchd-leantainn 40W);
• Stèiseanan stòraidh lùth mòr (100MWh+): Tha am pannal tiugh 25mm air a chur ris le a 15% Sreath ath-neartachaidh e-glainne. Atharrachadh eadar-aghaidh (àidseant ceangail silane KH-550) ag àrdachadh an neart ceangail eadar-aghaidh eadar fiber glainne agus foil almain gu 10MPa (deuchainn rùsgaidh tensile, Gb / t 7124-2021), ag adhartachadh an aghaidh cuideam gaoithe bho 1.0kPa gu 1.5kPa (Gb / t 5135.1-2019, deuchainn tunail gaoithe astar gaoithe 30m/s), coinneachadh ri suidheachaidhean typhoon ann an sgìrean cladaich (100-ùine tilleadh bliadhna astar gaoithe typhoon 45m/s).

ECO-D. Botal Teicnigeach agus Leasachadh Ùr-nodha

A. Briseadh pròiseas bunaiteach ann an cinneasachadh foil alùmanum ultra-tana

Botal smachd cumadh plàta: Tha e buailteach a bhith a’ roiligeadh foil alùmanum 0.07mm “tonnan sa mheadhan” (tonn-tonn 500-800mm, àirde tonn 3-5mm), le ìre toraidh a-mhàin 80% airson muilnean rollaidh fuar ceithir-àrd traidiseanta. Thathas a’ faighinn adhartasan troimhe:

• Cur an sàs HC Six-High Cold Rolling Mills: Trast-thomhas rolla obrach φ120mm, trast-thomhas rolla cùl-taic φ600mm. Smachd co-mheasgaichte “lùbadh rolla adhartach/àicheil + gluasad rolla eadar-mheadhanach” air gabhail ris, le feachd cromadh rolla de ± 50kN agus raon gluasad de ± 15mm, smachd a chumail air fulangas cumadh truinnsear taobh a-staigh 5I;
• Pròiseas Rollaidh Asyncronach: Eadar-dhealachadh luaths a 2%-3% eadar rolagan àrd is ìosal a’ toirt a-steach strain rùsgaidh γ = 0.05-0.08, a’ dèanamh sruth meatailt nas èideadh rè an roiligeadh. Tha ìre tachartas tonnan sa mheadhan a’ dol sìos bho 15% gu 3%, agus tha an ìre toraidh ag àrdachadh gu 92%.

An iuchair airson smachd truailleadh ola: Ola rollaidh air fhàgail air uachdar foil alùmanum (sa mhòr-chuid air a dhèanamh de bhun-ola + stuthan cur-ris searbhag fatty) a’ lughdachadh neart ceangail eadar-aghaidh cridhe na meala le 30%. Pròiseas aonaichte de “glanadh electrolytic – tiormachadh èadhair teth” air gabhail ris:

• Glanadh electrolytic: 5% NaOH + 3% Fuasgladh Na₂CO₃, teòthachd 60 ℃, dùmhlachd gnàthach 2A/dm², ùine electrolysis 30s, le èifeachdas toirt air falbh ola rollaidh ≥95%;
• A 'tiormachadh adhair teth: 120℃ èadhar teth (luas na gaoithe 5m/s), ùine tiormachaidh 15s. Tha an ìre ola a tha air fhàgail air a lughdachadh gu 2.3mg / m² (Gb / t 16743-2018 Feumaidh ≤5mg/m²), agus tha an neart ceangail eadar-aghaidh air a chumail suas gu seasmhach aig 12MPa (Gb / t 7124-2021).

B. Slighean Teicneòlas Ùr-nodha agus Ro-shealladh Gnìomhachais

• Ùr-ghnàthachadh stuthan: Leasachadh air foil co-dhèanta aluminium-graphene (a bharrachd air graphene 0.5%) a' cleachdadh a “bleith ball - sgapadh co-dhèanta ultrasonach” pròiseas (astar bleith ball 300r / min, ultrasonic cumhachd 600W). Is e an ìre sgaoilidh in-itealain de graphene ≥90%. Tha amharc TEM a’ sealltainn gu bheil graphene a’ cruthachadh a “structar neartachaidh coltach ri lìonra” ann am matrix alùmanum. Is e an neart tensile targaid 350MPa (17% nas àirde na 3003/H18), le leudachadh aig àm briseadh air a chumail aig 12% (a’ seachnadh brisg), ag atharrachadh a rèir riatanas dùmhlachd lùth àrd de 4680 ceallan mòra siolandair (300Wh/kg);
• Ùr-ghnàthachadh Pròiseas: Leasachadh pròiseas cruthachadh teann teth aonaichte panal meala. Tha rianadair teòthachd molltair air a chleachdadh gus smachd a chumail air an teòthachd aig 180 ℃, cuideam aig 1.5MPa, agus a 'cumail ùine aig 10min, a’ coileanadh gu dìreach ceangal metallurgical eadar cridhe na meala agus am pannal, cur às don phròiseas ceangail. Tha an cearcall toraidh air a ghiorrachadh bho 72h gu 48h, agus thathas a’ seachnadh aois còmhdach (lughdaicheas neart bho 15% gu 5% an dèidh a bhith a 'fàs nas sine aig 120 ℃ airson 1000h);
• Leudachadh Iarrtas: Leasachadh còmhdach ceirmeag co-dhèanta Al₂O₃-SiO₂ (tighead 15 μm) airson bataraidhean stàite cruaidh (teòthachd obrachaidh 150 ℃) a’ cleachdadh pròiseas spraeadh plasma (cumhachd spraeadh 40kW, astar 150mm). Tha dùmhlachd còmhdach ≥95%, ag àrdachadh an aghaidh teòthachd as àirde gu 200 ℃ fhad ‘s a chumas e an aghaidh bholtachd briseadh sìos de 2000V, atharrachadh a rèir adhartas tionnsgalach bataraidhean cruaidh le Toyota agus CATL (2025-2027).

ECO-E. Bun Q&A: Mion-sgrùdadh domhainn bho shealladh proifeasanta

Q1: Dè a tha na bhunait airson optimization Pareto den tighead foil almain 0.07mm?

A: Stèidhichte air an “cosgais-coileanaidh-pròiseas” Curve optimization Pareto (Figear 1), 0.07mm na laighe aig a’ chrìoch as fheàrr den lùb:

• Meud Coileanaidh: An coimeas ri foil alùmanum 0.05mm, tha an neart tensile air a mheudachadh le 15% (280MPa vs 243MPa), agus tha neart an rùsgaidh air a mheudachadh le 18% (2.1MN/m² vs 1.78MN/m²), a’ coinneachadh ris an riatanas cuideam cruachadh 15kPa airson pacaidean bataraidh; na beatha sgìth (10cearcallan) air àrdachadh le 25%, seachnadh “briseadh sgìths cearcall ìosal” de dhuilleagan ultra-tana;
• Meud cosgais: An coimeas ri foil alùmanum 0.09mm, cleachdadh stuthan air a lùghdachadh le 22% (dùmhlachd areal 3.8kg / ㎡ vs 4.87kg / ㎡), tha cosgais an aonaid air a lùghdachadh le 18% (200 RMB/㎡ vs 244 RMB/㎡), agus tha caitheamh lùtha leantainneach air a lughdachadh le 12% (120kWh / tunna vs 136kWh / tunna);
• Meud Pròiseas: Is e an ìre toraidh de foil alùmanum 0.05mm a-mhàin 75% (buailteach do bhriseadh stiall), fhad ‘s a tha 0.09mm a’ feumachdainn feachd gluasadach nas àirde (280kN vs 220kN), meudachadh caitheamh uidheamachd le 20%. Air an làimh eile, 0.07Tha ìre toraidh aig mm 92% agus tha an fheachd leantainneach aige a rèir nam muilnean HC sia-àrd, mar thoradh air an ion-dhèantachd tionnsgalach as àirde.

Q2: A bheil coileanadh sgìths panalan meala foil alùmanum ultra-tana a’ coinneachadh ri riatanas seirbheis 10-bliadhna / 200,000km de charbadan lùtha ùra?

A: Dearbhadh tro dheuchainnean sgìths (Gb / t 30767-2014, cuideam cuideam R = 0.1, tricead 10Hz) taisbeanaidhean:

• Suidheachadh frèam bataraidh cumhachd: An cuideam as motha σ_max=80MPa (cunntasachd airson 28.6% den neart tensile). Às deidh 10⁷ cearcallan, tha an ìre glèidhidh neart 88% (Gb / t 38031-2020 feumach air ≥80%), a rèir raon dràibhidh de 200,000km (mu thimcheall 500 cearcallan crith gach cilemeatair);
• Suidheachadh caibineat stòraidh lùtha: An cuideam as motha σ_max=50MPa (cunntasachd airson 17.9% den neart tensile). Às deidh 10⁸ cuairtean, tha an ìre glèidhidh neart 92%, a rèir cearcall seirbheis 15-bliadhna (timcheall air 6.7 × 10⁶ cearcallan crathaidh gach bliadhna);
• Mion-mheacanaig: Aig àm sgìths, tha dùmhlachd gluasad na matrix alùmanum ag àrdachadh bho 1 × 10¹ ⁴m⁻² gu 3 × 10¹⁴m⁻², ach chan eil sgàinidhean sgìth follaiseach air an cruthachadh (Tha amharc SEM a’ sealltainn gu bheil an doimhneachd briste briste air a chumail aig 8-10μm), a’ dearbhadh earbsachd seirbheis fad-ùine.

Q3: A bheil an stuth a’ coinneachadh ri Co-fhreagarrachd Electromagnetic (EMC) riatanasan airson àrd-ùrlaran bholtachd àrd 800V?

A: Dearbhadh tro dheuchainnean EMC (Gb / t 18655-2018) a’ dearbhadh làn ghèilleadh ri riatanasan àrd-ùrlar 800V:

• Buairidhean Rèididh: Anns a 'chòmhlan tricead 30MHz-1GHz, is e an bholtadh buaireadh ≤40dBμV (crìoch 46dBμV), a’ faighinn buannachd bho sheilbh dìon electromagnetic foil alùmanum (èifeachd dìon ≥40dB, Gb / t 17738-2019);
• Bualadh Giùlain: Anns a 'chòmhlan tricead 150kHz-30MHz, is e an sruth dragh ≤54dBμA (crìoch 60dBμA). Tha còmhdach adhair agus còmhdach cheallan meala a’ cruthachadh an “structar co-fhreagarrach bacadh” gus casg a chuir air giùlan a lughdachadh;
• Dìonachd: Chan eil mì-riaghailtean sam bith ann an sgaoileadh electrostatach (ESD) deuchainnean (cuir fios gu sgaoileadh 8kV, sgaoileadh adhair 15kV, Gb / t 17626.2-2018). Air sgàth an aghaidh uachdar an stuth de 1 × 10⁸Ω (eadar stiùiriche agus insulator), faodar dealan statach a leigeil ma sgaoil gu slaodach gus briseadh sìos a sheachnadh.

Q4: Dè an uidheamachd sgaoilidh teas synergistic eadar an stuth seo agus siostaman fuarachaidh leaghaidh ann an stèiseanan stòraidh lùth mòr?

A: Tro CFD (Fileanta) atharrais agus dearbhadh deuchainn, siostam sgaoilidh teas synergistic de “convection nàdarra cealla – fuarachadh leaghan convection èiginneach” air a chruthachadh:

• Sianalan meala: 8-12Bidh pitch cealla mm a’ cruthachadh seanalan convection dìreach le astar adhair de 0.3-0.5m / s agus cumhachd sgaoilidh teas 5-8W / ㎡ · K, lùghdachadh teòthachd uachdar ceallan stòraidh lùth bho 55 ℃ gu 48 ℃;
• Synergy fuarachaidh leaghan: Tha a’ phlàta fuarachaidh leaghan ceangailte ris a’ phannal meala a’ cleachdadh adhesive conductive teirmeach (giùlan teirmeach 2W /(m·k)). Bidh am pannal meala ag obair mar a “còmhdach eadar-mheadhanach conductive teirmeach”, ag àrdachadh èifeachdas gluasad teas bho cheallan chun truinnsear fuarachaidh leaghaidh le 15% (tha strì an aghaidh teirmeach a’ lùghdachadh bho 0.15K/W gu 0.13K/W an coimeas ri ceangal dìreach);
• Co-ionannachd Teòthachd: Bidh sgaoileadh teas synergistic a ’lughdachadh eadar-dhealachadh teòthachd a-staigh a’ chaibineit bho 8 ℃ gu 3 ℃ (Gb / t 36276-2018 Feumaidh ≤5 ℃), a’ seachnadh lughdachadh comas cealla air adhbhrachadh le àiteachan teth ionadail (ìre glèidhidh comas àrdachadh bho 85% gu 90% às dèidh 1000 cearcallan).

Q5: A bheil am Measadh Cuairt-beatha (LCA) den stuth seo gèilleadh ris an “dà-charbon” amasan?

A: Mion-sgrùdadh LCA a rèir ISO 14040-2006 (chreathail-gu-uaigh, aonad gnìomh: 1㎡ pannal meala) taisbeanaidhean:

• Caitheamh lùtha: Is e an caitheamh lùtha aig ìre toraidh 280kWh (gabhail a-steach leaghadh almain, Rolling, agus a' cruthachadh), a tha 46% nas ìsle na frèaman stàilinn (520kWh) agus 67% nas ìsle na pannalan meala fiber carbon (850kWh);
• Sgaoileadh gualain: Is e an sgaoileadh CO₂ làn-chearcall 12kg, a tha 57% nas ìsle na frèaman stàilinn (28kg) agus 73% nas ìsle na pannalan meala fiber carbon (45kg) (Feumaidh cinneasachadh fiber carbon oxidation acrylonitrile, mar thoradh air sgaoilidhean gualain àrd);
• Ath-chuairteachadh: Faodaidh foil alùmanum a bhith 100% ath-chuairteachadh le bhith a 'leaghadh, le caitheamh lùtha ath-chuairteachaidh a-mhàin 5% de alùmanum bun-sgoile (Gb / t 27690-2011). Ath-chuairteachadh thairis 10 faodaidh bliadhnaichean sgaoilidhean CO₂ a lughdachadh le 8kg / ㎡, gèilleadh ris an riatanas lorg carboin (≤100kg CO₂eq/kWh) de Riaghailt Bataraidh Ùr an EU (2023/1542).