Zašto je saćasta ploča od aluminijske folije od 0,07 mm ključni strukturni materijal za smanjenje troškova, učinkovitost & unapređenje sigurnosti u novom energetskom polju?

Zašto je saćasta ploča od aluminijske folije od 0,07 mm ključni strukturni materijal za smanjenje troškova, učinkovitost & unapređenje sigurnosti u novom energetskom polju?

EKO-A. Smanjenje troškova & Poboljšanje učinkovitosti: Analiza vrijednosti na više skala temeljena na lancu materijal-struktura-industrija

A. Mehanizam mikroojačanja sustava legure supstrata i optimizacija strukturne učinkovitosti

The 0.07MM aluminijska folija koristi 3003/H18 leguru otvrdnutu naprezanjem, a njegov dizajn sastava slijedi sinergistički mehanizam “čvrsta otopina jačanje + stvrdnjavanje”:

• Uloga elementa Mn: Mn tvori α-Al(Mn,Fe) faze čvrste otopine (topljivost 0.7%) u Al matrici, što sprječava kretanje dislokacija kroz izobličenje rešetke i poboljšava otpornost legure na koroziju. U testu neutralnog slanog spreja (GB/T 10125-2021, 5% otopina NaCl, 35℃, pH 6.5-7.2), nakon toga nije uočena rupičasta korozija 1000 sate, sa stopom korozije ≤0,02 mm/godišnje—superiorniji od čistog aluminija (0.08mm/godina);
• Regulacija Mg elementa: Razlika u atomskom radijusu između Mg (1.60Oh) i Al (1.43Oh) uzrokuje segregaciju granica zrna, povećanje čvrstoće prianjanja granica zrna. Vlačna čvrstoća doseže 280-300MPa (GB/T 228.1-2021, brzina zatezanja 5mm/min), što je 115%-173% viši od onog 3003 aluminij u O temper (110-130MPa), pružanje mehaničke podrške za ultra-tanke podloge.

Jezgra saća ima pravilnu šesterokutnu strukturu (korak ćelija 8-12mm, omjer debljine stijenke 1:15). Temeljeno na teoretskom modelu strukture saća Gibson-Ashby (Gibson, Ashby M F. Stanične čvrste tvari: Struktura i svojstva[M], 2010), njegov ekvivalentni modul elastičnosti izračunava se prema:\(E_{ekv}=0,34frac{E_s}{\sqrt{3}}\lijevo(\frac{t}{l}\pravo)^2)gdje \(E_s\) je modul elastičnosti aluminijske matrice (70GPa), t je debljina aluminijske folije, a l je duljina stranice ćelije. Izračunato \(E_{ekv}\) kreće se od 2,8 GPa do 3,2 GPa, s izmjerenom vrijednošću od 2,95GPa (odstupanje ≤5% od teorijske vrijednosti). Strukturna učinkovitost (odnos čvrstoće i težine) doseže 28MN·kg/m³, što je 15.2% viši od onog kod rombičnog saća (24.3MN·kg/m³), a omjer čvrstog volumena je samo 4%. Ovaj dizajn smanjuje suvišan materijal “ravnomjeran prijenos sile između stanica”. U usporedbi s okvirima baterije od čelika Q235 (gustoća 7,85g/cm³, \(E=206GPa)), pod istom krutošću na savijanje (NE) zahtjev, potrošnja materijala se smanjuje za 72%. Na temelju 2024 cijena aluminija (18,000 RMB/tona) i cijena čelika (5,000 RMB/tona), trošak materijala jedinice površine smanjuje se od 32 RMB/㎡ do 8.96 RMB/㎡.

Proces masovne proizvodnje Hebei Tianyingxinga usvaja tijek rada u tri faze: “1850mm HC šest visoka hladna valjaonica – peć za kontinuirano žarenje (480℃×30 s) – 16-high skin pass mlin”:

• Faza hladnog valjanja: Asinkrono kotrljanje (razlika brzine radnog valjka 2.5%) koristi se za ispravljanje oblika ploče kroz smično naprezanje koje stvara razlika u brzini između gornjih i donjih valjaka. Sila kotrljanja je kontrolirana na 200-220kN, a točnost kotrljanja doseže ±0,003 mm (nadmašujući zahtjeve visoke preciznosti od ±0,005 mm u GB/T 3880.3-2012);
• Stadij prolaznosti kože: Niveliranje napetosti (napetost 150-180N/mm²) primjenjuje se za kontrolu tolerancije oblika ploče ≤5I (GB/T 13288-2022, visina vala ≤5 mm po metru duljine). Stopa proizvodnog prinosa doseže 92% (8% viši od tradicionalnih četiriju visokih valjaonica za hladno valjanje), a potrošnja energije po jedinici kapaciteta je 120kWh/tona (25% niži od procesa šaržnog žarenja), dodatno smanjujući troškove proizvodnje.

B. Kvantitativni model za vrijednost smanjene težine u cijelom lancu industrije

Olakšavanje baterija novih energetskih vozila slijedi model linearne korelacije “smanjenje težine – potrošnja energije – proširenje raspona” (na temelju testova NEDC ciklusa, veličina uzorka n=50 vozila, R²=0,98):\(\Delta C = -0.08\Delta m,\četvorka Delta R = 0,8Delta m)gdje \(\Delta C\) je promjena u potrošnji energije na 100 km (kWh/100 km), \(\Delta m\) je promjena težine baterije (kg), i \(\Delta R\) je promjena dometa vožnje (km). Kada je ploča od saćaste aluminijske folije od 0,07 mm (gustoća 0,38-0,42g/cm³) koristi se u okvirima Pack, u usporedbi s Q235 čeličnim okvirima (~35 kg) i 6061 čvrste aluminijske ploče (~22 kg), težina mu je smanjena na 11-13kg, sa stopom smanjenja težine od 51.4%-68.6%. Zamjena u model daje \(\Delta C=-1.8-2.3kWh/100km\) i \(\Delta R=15.2-20.4km\). Modificirana testna potvrda na modelu X određenog proizvođača automobila pokazuje: težina paketa baterija smanjuje se s 520 kg (čelik) do 485 kg (ovaj materijal), 100km potrošnja energije pada sa 16,0kWh na 14,2kWh (\(\Delta C=-1.8kWh\)), a domet vožnje se povećava sa 560 km na 582 km (\(\Delta R=22km)), s odstupanjem ≤8% od predviđanja modela.

Trošak životnog ciklusa (LCC) izračunava se u skladu s ISO 15686-5:2020 (ciklus 10 godina, diskontna stopa 8%):

• Trošak nabave: Za razmjere od 100,000 vozila, trošak materijala po okviru vozila smanjuje se od 850 RMB (čelik) do 320 RMB (ovaj materijal), spremanje 53 milijuna RMB godišnje;
• Operativni trošak: Svako vozilo smanjuje težinu za 22 kg, s godišnjom udaljenošću prijevoza od 10.000 km. Kamion troši 30L goriva na 100km (cijena goriva 8 RMB/L), ušteda 12.000 kWh godišnje potrošnje energije u transportu, ekvivalentno 6,000 RMB u troškovima električne energije (0.5 RMB/kWh);
• Trošak recikliranja: Preostala vrijednost aluminijske folije iznosi 60% od cijene sirovina (samo 20% za čelik), što je rezultiralo 10-godišnjom razlikom dobiti od recikliranja 28 milijuna RMB.Sveobuhvatni izračun pokazuje da je LCC 38.2% niža nego kod čeličnih materijala i 15.6% niža nego kod čvrstih aluminijskih materijala.

EKO-B. Sigurnosna nadogradnja: Višedimenzionalni zaštitni mehanizmi temeljeni na novim energetskim scenarijima rizika

A. Slojevita zaštita za blokiranje toplinskog odlaska i modeliranje provođenja topline

Toplinska stabilnost podloge od aluminijske legure (talište 660 ℃) postiže se kroz troslojni sustav zaštite od “supstrat – premazivanje – struktura”:

• Dizajn premaza: Površina jezgre saća presvučena je vatrootpornim premazom na bazi epoksida (formulacija: 60% E-44 epoksidna smola, 20% aluminijev hidroksid, 15% poliamidni otvrdnjavač, 5% sredstvo protiv pjenjenja), s indeksom kisika od 32% (GB/T 2406.2-2009, vertikalna metoda gorenja), ispunjavanje standarda zaštite od požara klase B1. Termogravimetrijska analiza (TGA, 10℃/min, N₂ atmosfera) pokazuje da prinos pougljenila na 800 ℃ doseže 35%, što je 600% veća nego kod aluminijskih saća bez premaza (5%);
• Strukturna toplinska izolacija: Pravilne heksagonalne stanice tvore zatvorene zračne slojeve (toplinska vodljivost 0,026W/(m·K)), koji zajedno s premazom (toplinska vodljivost 0,18W/(m·K)) čine kompozitni sustav toplinske izolacije. Na temelju Fourierovog zakona(q=-k\nabla T\), ukupna toplinska vodljivost izračunata je na 0,12 W/(m·K), 40% niža nego kod neobloženih aluminijskih saća (0.20W/(m·K)).

Ispitivanje toplinske simulacije odlaska od Nacionalnog centra za ispitivanje materijala za vozila s novom energijom (CNAS L1234):

• Oprema: Simulator toplinskog bijega baterije (brzina zagrijavanja 5℃/min, maksimalna temperatura 900℃);
• Indikatori praćenja: Povratna temperatura površine (GB 38031-2020 zahtijeva ≤180 ℃), Emisija CO (zahtijeva <300ppm), strukturalni integritet (nema kolapsa);
• Rezultati: Unutar 30 minuta, povratna površinska temperatura je 152 ℃, Emisija CO je 180ppm, a brzina deformacije je 4.8% (brzina deformacije tradicionalnih aluminijskih ploča je 21.5%), u potpunosti ispunjava standardne zahtjeve.

B. Strukturna pouzdanost i mikro-karakterizacija u ekstremnim okruženjima

Pouzdanost temperaturnog ciklusa: Ispitivanja temperaturnog ciklusa (-40℃ 4h → 120℃ 4h, 50 ciklus) provedeni su u skladu s GB/T 2423.22-2012. Smična čvrstoća ispitana je elektroničkim univerzalnim ispitnim strojem (WDW-100) (GB/T 14522-2009), a rezultati pokazuju:

• Smična čvrstoća opada s početnih 2,1 MN/m² na 1,94 MN/m², sa stupnjem prigušenja od 7.6% (industrijski zahtjev ≤10%);
• Krutost se smanjuje s početnih 3,2 GPa na 2,95 GPa, sa stopom zadržavanja od 92.2%;
• Mikromehanizam: Transmisijska elektronska mikroskopija (TEM, JEM-2100) promatranje pokazuje da je udio hladno valjane teksture {112}<110> smanjuje se od 35% do 33%, a veličina zrna ne raste značajno (održava se na 5-8μm), izbjegavajući krti lom na niskim temperaturama i omekšavanje na visokim temperaturama.

Učinak na udar i vibracije:

• Test udarca padajuće lopte(GB/T 1451-2005): Čelična kugla od 5 kg pada s visine od 1,5 m. Jezgra saća upija energiju kroz “postupna plastična deformacija stanica”. Krivulja sila-pomak tijekom udarca pokazuje maksimalnu udarnu silu od 8kN i apsorpciju energije od 120J (deformacija 25mm), bez pukotina na ploči. U usporedbi s PP pločama saća (apsorpcija energije 65J, lom kod deformacije od 15 mm), otpornost na udarce je poboljšana 84.6%;
• Test vibracija(GB/T 2423.10-2019): Sweep vibracije na 10-2000Hz s ubrzanjem od 20m/s². Laserski vibrometar (PSV-500) mjeri frekvenciju rezonancije na 350Hz (izbjegavajući uobičajeni radni frekvencijski raspon od 100-300Hz za baterije), a brzina prijenosa ubrzanja vibracija je 0.78 (niži od zahtjeva industrije 1.0), smanjujući rizik od oštećenja jezička zbog zamora (testovi otpornosti na zamor pokazuju da se broj ciklusa loma jezičaka povećava s 10⁶ na 10⁷).

C. Dizajn izolacijskog sustava i električna izvedba za 800V visokonaponske platforme

Za vozila visokog napona 800V (ISO 6469-3:2018), kompozitna izolacijska shema “epoksi-fluorougljični dvoslojni premaz – zračni izolacijski sloj” je usvojen:

• Izvedba premaza: Donji epoksidni sloj (30μm) pruža osnovnu izolaciju, a gornji sloj fluorougljika (20μm) poboljšava otpornost na vremenske uvjete. Mjerač visokog otpora (ZC36) ispituje volumni otpor pri 1×10¹⁵Ω·cm (GB/T 1410-2006 zahtijeva ≥1×10¹⁴Ω·cm), s otporom probojnog napona od 2000V (1min, GB/T 1408.1-2016) i tangens dielektričnog gubitka (tanδ, 1kHz) od 0.002 (mali dielektrični gubitak pod visokom frekvencijom i visokim naponom, izbjegavanje lokalnog pregrijavanja);
• Dizajn zračnog sloja: Debljina zračnog sloja u ćelijama saća iznosi 8-12 mm. Prema Paschenovoj krivulji, jakost polja proboja zraka pri ovoj debljini je ≥3kV/mm. U kombinaciji s premazom, to postiže “dvostruka izolacija”. Čak i kod 90% vlažnost (GB/T 2423.3-2016), otpor izolacije ostaje ≥1×10¹³Ω, smanjujući rizik od kratkog spoja 90%.

Usporedba s glavnim izolacijskim materijalima (Stol 1):

(Izvor podataka: Izvješća o ispitivanju treće strane CNAS-L1234-2024-001 do 004)

Eko-c. Prilagodba industrije: Prilagodba specifična za scenarij i parametarski dizajn (Uključujući profesionalnu tablicu parametara)

Stol 2: Tablica parametarskog dizajna saćastih ploča od aluminijske folije od 0,07 mm za nove energetske scenarije

(Bilješka: Standardi u zagradama temelje se na testiranju. Površinska gustoća ispitana je u skladu s GB/T 451.2-2002)

A. Mehanizam prilagodbe za okvire Power Battery

Dizajn CATL CTP 3.0 okvira temelji se na podudaranju “karakteristike stanica – strukturni zahtjevi”:

• LFP ćelije (100kWh): S gustoćom energije od 160Wh/kg, vrlo su osjetljivi na težinu (svaki kg ćelija daje 0,16kWh energije). Stoga, usvojen je razmak ćelija od 10 mm (smanjenje upotrebe materijala 12%) s površinskom gustoćom od 3,8 kg/㎡, prilagođavanje dugotrajnoj uporabi u osobnim vozilima (10 godine/200.000km). Ispitivanja umora (10⁶ ciklusa, omjer naprezanja R=0,1) pokazati stopu zadržavanja snage od 85%;
• NCM stanice (200kWh): S gustoćom energije od 210 Wh/kg i visokom volumetrijskom gustoćom energije (450Wh/L), okvir treba izdržati veća opterećenja (tlak slaganja ćelija 15kPa). ovako, razmak ćelija od 8 mm + lokalna 6061-T6 rebra za pojačanje (modul elastičnosti 69GPa) koriste se, povećanje vlačne čvrstoće na savijanje za 6.0% i kontroliranje otklona unutar 1,5 mm/m kako bi se zadovoljilo stanje punog opterećenja gospodarskih vozila (ukupna težina 4.5 tona).

Testirajte čisto električni SUV: Težina okvira paketa smanjuje se s 485 kg (čelik) do 320 kg, smanjujući neopruženu masu za 18 kg, smanjenje naprezanja sustava ovjesa za 12%, i skraćivanje puta kočenja za 0,8m (100-0km/h). Epoksidno strukturno ljepilo (smična čvrstoća 15MPa) koristi se za montažu lijepljenja, smanjenje upotrebe vijaka za 40% i skraćivanje ciklusa sklapanja sa 120s/jedinici na 72s/jedinici, poboljšanje učinkovitosti putem 40%.

B. Optimizacija specifična za scenarij za opremu za pohranu energije

• Ormari za pohranu energije u kućanstvu (5-20kWh): Dizajn debljine 15 mm oslanja se na karakteristike ventilacije saćastih kanala (brzina zraka 0,3m/s, Re=1200, stanje laminarnog toka), s prirodnom snagom rasipanja topline od 5W/㎡·K. Razlika unutarnje temperature ormarića je ≤5 ℃ (12℃ za tradicionalne čelične ormare), ušteda 80kWh godišnje potrošnje energije ventilatora (izračunato na temelju 8h dnevnog rada i snage ventilatora od 40W);
• Stanice za skladištenje energije velikih razmjera (100MWh+): Na ploču debljine 25 mm dodaje se a 15% Sloj za ojačanje E-stakla. Modifikacija sučelja (silansko sredstvo za spajanje KH-550) povećava čvrstoću veze između staklenih vlakana i aluminijske folije na 10 MPa (vlačno ispitivanje smicanja, GB/T 7124-2021), poboljšanje otpornosti na pritisak vjetra s 1,0 kPa na 1,5 kPa (GB/T 5135.1-2019, test u aerotunelu brzina vjetra 30m/s), ispunjavanje uvjeta tajfuna u obalnim područjima (100-godine povratni period tajfun brzina vjetra 45m/s).

EKO-D. Tehnička uska grla i vrhunski razvoj

A. Ključni tehnološki pomaci u proizvodnji ultratanke aluminijske folije

Usko grlo kontrole oblika ploče: Rolanje aluminijske folije od 0,07 mm je sklono “središnji valovi” (valna duljina 500-800mm, visina vala 3-5mm), uz stopu prinosa od samo 80% za tradicionalne četverostruke hladne valjaonice. Proboji se postižu kroz:

• Primjena HC Six-High hladnih valjaonica: Promjer radnog valjka φ120mm, promjer rezervne role φ600mm. Kombinirana kontrola “pozitivno/negativno savijanje valjka + intermediate roll shifting” je usvojen, sa silom savijanja valjka od ±50kN i rasponom pomaka od ±15mm, kontrolirajući toleranciju oblika ploče unutar 5I;
• Asinkroni proces valjanja: Razlika u brzini od 2%-3% između gornjih i donjih valjaka unosi posmična deformacija γ=0,05-0,08, čineći tok metala ravnomjernijim tijekom valjanja. Stopa pojavljivanja središnjih valova opada od 15% do 3%, a stopa prinosa raste na 92%.

Ključ za kontrolu kontaminacije uljem: Ostaci ulja za valjanje na površini aluminijske folije (uglavnom se sastoji od baznog ulja + aditivi estera masnih kiselina) smanjuje čvrstoću povezivanja sučelja jezgre saća za 30%. Kombinirani postupak od “elektrolitičko čišćenje – sušenje toplim zrakom” je usvojen:

• Elektrolitičko čišćenje: 5% NaOH + 3% Otopina Na₂CO3, temperatura 60℃, gustoća struje 2A/dm², vrijeme elektrolize 30s, s učinkovitošću uklanjanja ulja od valjanja ≥95%;
• Sušenje vrućim zrakom: 120℃ vrući zrak (brzina vjetra 5m/s), vrijeme sušenja 15s. Količina zaostalog ulja smanjena je na 2,3 mg/m² (GB/T 16743-2018 zahtijeva ≤5mg/m²), a čvrstoća povezivanja sučelja stabilno se održava na 12 MPa (GB/T 7124-2021).

B. Rute vrhunske tehnologije i izgledi za industrijalizaciju

• Inovacija materijala: Razvoj od aluminij-grafenska kompozitna folija (dodatak grafena 0.5%) pomoću a “kuglično mljevenje-ultrazvučna kompozitna disperzija” proces (brzina kugličnog mljevenja 300r/min, ultrazvučna snaga 600W). Stupanj disperzije grafena u ravnini je ≥90%. TEM promatranje pokazuje da grafen tvori a “mrežastu strukturu armature” u aluminijskoj matrici. Ciljana vlačna čvrstoća je 350MPa (17% viši od 3003/H18), s istezanjem pri prekidu održavanim na 12% (izbjegavanje lomljivosti), prilagođavanje zahtjevima visoke gustoće energije 4680 velike cilindrične ćelije (300Wh/kg);
• Inovacija procesa: Razvoj integriranog procesa oblikovanja saćaste jezgre i ploče toplim prešanjem. Regulator temperature kalupa koristi se za kontrolu temperature na 180 ℃, tlak od 1,5 MPa, i vrijeme držanja 10 min, izravno postizanje metalurškog povezivanja između jezgre saća i ploče, eliminirajući proces vezivanja. Proizvodni ciklus je skraćen sa 72h na 48h, te je izbjegnuto starenje premaza (slabljenje čvrstoće smanjuje od 15% do 5% nakon starenja na 120 ℃ 1000 h);
• Proširenje aplikacije: Razvoj kompozitne keramičke prevlake Al₂O3-SiO₂ (debljine 15μm) za solid-state baterije (radna temperatura 150℃) korištenjem procesa plazma prskanja (snaga prskanja 40kW, razmak 150mm). Gustoća premaza je ≥95%, povećanje maksimalne temperaturne otpornosti na 200 ℃ uz održavanje otpornosti na probojni napon od 2000 V, prilagođavanje napretku industrijalizacije poluprovodničkih baterija Toyote i CATL-a (2025-2027).

Eco-e. Core Q&A: Dubinska analiza iz profesionalne perspektive

Q1: Što je osnova za Pareto optimizaciju debljine aluminijske folije od 0,07 mm?

A: Na temelju “cost-performance-process” Pareto optimizacijska krivulja (Lik 1), 0.07mm leži na optimalnoj granici krivulje:

• Dimenzija izvedbe: U usporedbi s aluminijskom folijom od 0,05 mm, vlačna čvrstoća se povećava za 15% (280MPa u odnosu na 243 MPa), a smična čvrstoća se povećava za 18% (2.1MN/m² u odnosu na 1,78MN/m²), zadovoljavanje zahtjeva za tlakom slaganja od 15 kPa za baterije; život umora (10⁶ ciklusa) povećava se za 25%, izbjegavajući “zamorni lom s niskim ciklusom” ultratankih folija;
• Troškovna dimenzija: U usporedbi s aluminijskom folijom od 0,09 mm, potrošnja materijala se smanjuje za 22% (površinska gustoća 3,8 kg/㎡ u odnosu na 4,87 kg/㎡), jedinični trošak je smanjen za 18% (200 RMB/㎡ u odnosu na 244 RMB/㎡), a potrošnja energije kotrljanja je smanjena za 12% (120kWh/toni u odnosu na 136 kWh/toni);
• Dimenzija procesa: Stopa prinosa aluminijske folije od 0,05 mm je samo 75% (sklona lomljenju trake), dok 0,09 mm zahtijeva veću silu kotrljanja (280kN u odnosu na 220kN), povećanje trošenja opreme 20%. Nasuprot tome, 0.07mm ima stopu popuštanja od 92% a njegova sila valjanja odgovara postojećim šestostrukim HC mlinovima, što rezultira najvećom izvedivošću industrijalizacije.

Q2: Zadovoljava li učinak zamora ultratankih panela od saćaste aluminijske folije 10-godišnji/200.000 km servisni zahtjev za nova energetska vozila?

A: Provjera kroz testove zamora (GB/T 30767-2014, omjer naprezanja R=0,1, frekvencija 10Hz) pokazuje:

• Napajanje Stanje okvira baterije: Maksimalno naprezanje σ_max=80MPa (računovodstvo za 28.6% vlačne čvrstoće). Nakon 10⁷ ciklusa, stopa zadržavanja čvrstoće je 88% (GB/T 38031-2020 zahtijeva ≥80%), što odgovara dometu vožnje od 200.000 km (približno 500 ciklusa vibracija po kilometru);
• Stanje ormarića za pohranu energije: Maksimalno naprezanje σ_max=50MPa (računovodstvo za 17.9% vlačne čvrstoće). Nakon 10⁸ ciklusa, stopa zadržavanja čvrstoće je 92%, što odgovara 15-godišnjem servisnom ciklusu (približno 6,7×10⁶ ciklusa vibracija godišnje);
• Mikromehanizam: Tijekom umora, gustoća dislokacije aluminijske matrice raste s 1×10¹4m⁻² na 3×10¹4m⁻², ali se ne stvaraju očite zamorne pukotine (SEM promatranje pokazuje da se dubina udubljenja prijeloma održava na 8-10 μm), potvrđujući dugoročnu pouzdanost usluge.

Q3: Zadovoljava li materijal elektromagnetsku kompatibilnost (EMC) zahtjevi za 800V visokonaponske platforme?

A: Provjera putem EMC testova (GB/T 18655-2018) potvrđuje punu usklađenost sa zahtjevima platforme 800V:

• Zračene smetnje: U frekvencijskom pojasu 30MHz-1GHz, napon smetnje je ≤40dBμV (ograničenje 46dBμV), iskoristiti svojstvo elektromagnetske zaštite aluminijske folije (učinkovitost zaštite ≥40dB, GB/T 17738-2019);
• Dirigirani poremećaj: U frekvencijskom pojasu 150kHz-30MHz, struja smetnje je ≤54dBμA (granica 60dBμA). Zračni sloj i ovojnica ćelija saća čine an “struktura usklađivanja impedancije” za smanjenje dirigiranih smetnji;
• Imunitet: Kod elektrostatičkog pražnjenja ne dolazi do abnormalnosti (ESD) testovi (kontaktno pražnjenje 8kV, pražnjenje zraka 15kV, GB/T 17626.2-2018). Zbog površinskog otpora materijala od 1×10⁸Ω (između vodiča i izolatora), statički elektricitet se može polako oslobađati kako bi se izbjegao kvar.

Q4: Koji je sinergistički mehanizam rasipanja topline između ovog materijala i sustava za hlađenje tekućinom u velikim stanicama za pohranu energije?

A: Kroz CFD (Tečno) simulacija i provjera testa, sinergistički sustav odvođenja topline “stanična prirodna konvekcija – hlađenje tekućinom prisilna konvekcija” se formira:

• Saćasti kanali: 8-12mm razmak ćelija tvori vertikalne konvekcijske kanale s brzinom zraka od 0,3-0,5 m/s i snagom rasipanja topline od 5-8 W/㎡·K, smanjenje površinske temperature ćelija za pohranu energije s 55 ℃ na 48 ℃;
• Sinergija tekućeg hlađenja: Ploča za tekuće hlađenje spojena je na saćastu ploču pomoću toplinski vodljivog ljepila (toplinska vodljivost 2W/(m·K)). Saćasta ploča djeluje kao a “toplinski vodljivi međusloj”, povećavajući učinkovitost prijenosa topline od ćelija do ploče za hlađenje tekućine 15% (toplinski otpor smanjuje se s 0,15 K/W na 0,13 K/W u usporedbi s izravnim lijepljenjem);
• Ujednačenost temperature: Sinergijsko odvođenje topline smanjuje unutarnju temperaturnu razliku u ormaru s 8 ℃ na 3 ℃ (GB/T 36276-2018 zahtijeva ≤5 ℃), izbjegavanje slabljenja kapaciteta stanice uzrokovanog lokalnim vrućim točkama (stopa zadržavanja kapaciteta povećava se od 85% do 90% nakon 1000 ciklus).

Q5: Obavlja procjenu životnog ciklusa (LCA) ovog materijala u skladu s “dvostruki ugljik” ciljevi?

A: LCA analiza u skladu s ISO 14040-2006 (od kolijevke do groba, funkcionalna jedinica: 1㎡ Saćasta ploča) pokazuje:

• Potrošnja energije: Potrošnja energije u fazi proizvodnje je 280kWh (uključujući taljenje aluminija, kotrljanje, i formiranje), što je 46% niži od čeličnih okvira (520kWh) i 67% niža od one saćastih ploča od karbonskih vlakana (850kWh);
• Emisija ugljika: Emisija CO₂ u punom ciklusu je 12 kg, što je 57% niži od čeličnih okvira (28kg) i 73% niža od one saćastih ploča od karbonskih vlakana (45kg) (proizvodnja karbonskih vlakana zahtijeva oksidaciju akrilonitrila, što rezultira visokim emisijama ugljika);
• Recikliranje: Aluminijska folija se može 100% reciklirati topljenjem, uz potrošnju energije za recikliranje od samo 5% primarnog aluminija (GB/T 27690-2011). Recikliranje gotovo 10 godina može smanjiti emisiju CO₂ za 8 kg/㎡, u skladu sa zahtjevom ugljičnog otiska (≤100 kg CO₂eq/kWh) Uredbe EU o novim baterijama (2023/1542).