എന്തുകൊണ്ട് 0.07mm അലുമിനിയം ഫോയിൽ കട്ടയും പാനൽ ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഘടനാപരമായ വസ്തുവാണ്, കാര്യക്ഷമത & പുതിയ ഊർജ്ജ മേഖലയിൽ സുരക്ഷാ നവീകരണം?

ഇക്കോ-എ. ചെലവ് കുറയ്ക്കൽ & കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തൽ: മെറ്റീരിയൽ-സ്ട്രക്ചർ-ഇൻഡസ്ട്രി ചെയിൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മൾട്ടി-സ്കെയിൽ മൂല്യ വിശകലനം
എ. സബ്സ്ട്രേറ്റ് അലോയ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെയും ഘടനാപരമായ കാര്യക്ഷമത ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ്റെയും മൈക്രോ-സ്ട്രെങ്തനിംഗ് മെക്കാനിസം
ദി 0.07എംഎം അലുമിനിയം ഫോയിൽ 3003/H18 സ്ട്രെയിൻ-ഹാർഡൻഡ് അലോയ് സ്വീകരിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ കോമ്പോസിഷൻ ഡിസൈൻ സിനർജസ്റ്റിക് മെക്കാനിസത്തെ പിന്തുടരുന്നു “ഖര പരിഹാരം ശക്തിപ്പെടുത്തൽ + ബുദ്ധിമുട്ട് ബുദ്ധിമുട്ട്”:
- Mn ഘടകത്തിൻ്റെ പങ്ക്: Mn രൂപങ്ങൾ α-Al(എം.എൻ,ഫെ) സോളിഡ് ലായനി ഘട്ടങ്ങൾ (ദ്രവത്വം 0.7%) അൽ മാട്രിക്സിൽ, ഇത് ലാറ്റിസ് വ്യതിചലനത്തിലൂടെ സ്ഥാനഭ്രംശ ചലനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും അലോയ്യുടെ നാശ പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ന്യൂട്രൽ ഉപ്പ് സ്പ്രേ ടെസ്റ്റിൽ (Gb / t 10125-2021, 5% NaCl പരിഹാരം, 35℃, പി.എച്ച് 6.5-7.2), പിന്നീട് കുഴികളൊന്നും കണ്ടില്ല 1000 മണിക്കൂറുകൾ, ≤0.02mm/വർഷം-ശുദ്ധമായ അലുമിനിയത്തേക്കാൾ മികച്ചത് (0.08മില്ലിമീറ്റർ/വർഷം);
- എംജി മൂലകത്തിൻ്റെ നിയന്ത്രണം: Mg തമ്മിലുള്ള ആറ്റോമിക് ആരത്തിലെ വ്യത്യാസം (1.60ഓ) ഒപ്പം അൽ (1.43ഓ) ധാന്യത്തിൻ്റെ അതിർത്തി വേർതിരിവിന് കാരണമാകുന്നു, ധാന്യ അതിർത്തി ബന്ധന ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ടെൻസൈൽ ശക്തി 280-300MPa വരെ എത്തുന്നു (Gb / t 228.1-2021, ടെൻസൈൽ നിരക്ക് 5mm/min), അതായത് 115%-173% എന്നതിനേക്കാൾ ഉയർന്നത് 3003 ഓ ടെമ്പറിൽ അലുമിനിയം (110-130എംപിഎ), അൾട്രാ-നേർത്ത സബ്സ്ട്രേറ്റുകൾക്ക് മെക്കാനിക്കൽ പിന്തുണ നൽകുന്നു.
കട്ടയും കോർ ഒരു സാധാരണ ഷഡ്ഭുജ ഘടന സ്വീകരിക്കുന്നു (സെൽ പിച്ച് 8-12 മി.മീ, മതിൽ കനം അനുപാതം 1:15). ഗിബ്സൺ-ആഷ്ബി കട്ടയും ഘടന സൈദ്ധാന്തിക മാതൃക അടിസ്ഥാനമാക്കി (ഗിബ്സൺ, ആഷ്ബി എം എഫ്. സെല്ലുലാർ സോളിഡുകൾ: ഘടനയും ഗുണങ്ങളും[എം], 2010), അതിൻ്റെ തുല്യമായ ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് കണക്കാക്കുന്നത്:\(E_{സമ}=0.34\frac{E_s}{\ചതുരശ്ര{3}}\വിട്ടുപോയി(\ഫ്രാക്ക്{ടി}{എൽ}\ശരിയാണ്)^2\)എവിടെ \(E_s\) അലുമിനിയം മാട്രിക്സിൻ്റെ ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് ആണ് (70ജിപിഎ), t ആണ് അലുമിനിയം ഫോയിൽ കനം, കൂടാതെ l എന്നത് സെൽ സൈഡ് ലെങ്ത് ആണ്. കണക്കാക്കിയത് \(E_{സമ}\) 2.8GPa മുതൽ 3.2GPa വരെയാണ്, അളന്ന മൂല്യം 2.95GPa (സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യത്തിൽ നിന്നുള്ള വ്യതിയാനം ≤5%). ഘടനാപരമായ കാര്യക്ഷമത (ശക്തി-ഭാരം അനുപാതം) 28MN·kg/m³ എത്തുന്നു, അതായത് 15.2% റോംബിക് കട്ടകളേക്കാൾ ഉയർന്നതാണ് (24.3MN·kg/m³), ഖര വോളിയം അനുപാതം മാത്രമാണ് 4%. ഈ ഡിസൈൻ അനാവശ്യമായ മെറ്റീരിയൽ കുറയ്ക്കുന്നു “കോശങ്ങൾക്കിടയിൽ ഏകീകൃത ശക്തി സംപ്രേക്ഷണം”. Q235 സ്റ്റീൽ ബാറ്ററി ഫ്രെയിമുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ (സാന്ദ്രത 7.85g/cm³, \(E=206GPa\)), ഒരേ വളയുന്ന കാഠിന്യത്തിന് കീഴിൽ (ഇല്ല) ആവശ്യം, മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗം കുറയുന്നു 72%. അടിസ്ഥാനമാക്കി 2024 അലുമിനിയം വില (18,000 RMB/ടൺ) സ്റ്റീൽ വിലയും (5,000 RMB/ടൺ), യൂണിറ്റ് ഏരിയ മെറ്റീരിയൽ വില കുറയുന്നു 32 RMB/㎡-ലേക്ക് 8.96 RMB/㎡.
Hebei Tianyingxing-ൻ്റെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയ മൂന്ന്-ഘട്ട വർക്ക്ഫ്ലോ സ്വീകരിക്കുന്നു: “1850mm HC ആറ്-ഉയർന്ന കോൾഡ് റോളിംഗ് മിൽ – തുടർച്ചയായ അനീലിംഗ് ചൂള (480℃×30സെ) – 16-ഉയർന്ന തൊലി പാസ് മിൽ”:
- കോൾഡ് റോളിംഗ് സ്റ്റേജ്: അസിൻക്രണസ് റോളിംഗ് (വർക്ക് റോൾ വേഗത വ്യത്യാസം 2.5%) മുകളിലും താഴെയുമുള്ള റോളുകൾ തമ്മിലുള്ള വേഗത വ്യത്യാസം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഷെയർ സ്ട്രെയിൻ വഴി പ്ലേറ്റ് ആകൃതി ശരിയാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. റോളിംഗ് ഫോഴ്സ് 200-220kN-ൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, റോളിംഗ് കൃത്യത ± 0.003 മിമിയിൽ എത്തുന്നു (GB/T-ൽ ±0.005mm എന്ന ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ആവശ്യകതയെ മറികടക്കുന്നു 3880.3-2012);
- സ്കിൻ പാസ് സ്റ്റേജ്: ടെൻഷൻ ലെവലിംഗ് (ടെൻഷൻ 150-180N/mm²) പ്ലേറ്റ് ആകൃതി ടോളറൻസ് ≤5I നിയന്ത്രിക്കാൻ പ്രയോഗിക്കുന്നു (Gb / t 13288-2022, തരംഗ ഉയരം ≤5mm / മീറ്റർ നീളം). ഉൽപാദന വിളവ് നിരക്ക് എത്തുന്നു 92% (8% പരമ്പരാഗത നാല്-ഉയർന്ന കോൾഡ് റോളിംഗ് മില്ലുകളേക്കാൾ ഉയർന്നത്), ഒരു യൂണിറ്റ് കപ്പാസിറ്റിയിലെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 120kWh/ton ആണ് (25% ബാച്ച് അനീലിംഗ് പ്രക്രിയകളേക്കാൾ കുറവാണ്), നിർമ്മാണച്ചെലവ് കൂടുതൽ കുറയ്ക്കുന്നു.
ലൈറ്റ്വെയ്റ്റിംഗിൻ്റെ പൂർണ്ണ-വ്യവസായ-ചെയിൻ മൂല്യത്തിനായുള്ള ബി. ക്വാണ്ടിറ്റേറ്റീവ് മോഡൽ
പുതിയ എനർജി വാഹന ബാറ്ററി പാക്കുകളുടെ ലൈറ്റ് വെയ്റ്റിംഗ് ഒരു ലീനിയർ കോറിലേഷൻ മോഡൽ പിന്തുടരുന്നു “ഭാരം കുറയ്ക്കൽ – ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം – പരിധി വിപുലീകരണം” (NEDC സൈക്കിൾ ടെസ്റ്റുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, സാമ്പിൾ വലിപ്പം n=50 വാഹനങ്ങൾ, R²=0.98):\(\ഡെൽറ്റ സി = -0.08\ഡെൽറ്റ എം,\quad \Delta R = 0.8\Delta m\)എവിടെ \(\Delta C\) 100 കിലോമീറ്റർ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിലെ മാറ്റമാണ് (kWh/100km), \(\Delta m\) ബാറ്ററി പാക്ക് ഭാരത്തിലെ മാറ്റമാണ് (കി. ഗ്രാം), ഒപ്പം \(\Delta R\) ഡ്രൈവിംഗ് ശ്രേണിയിലെ മാറ്റമാണ് (കി.മീ). എപ്പോൾ 0.07mm അലുമിനിയം ഫോയിൽ കട്ടയും പാനൽ (സാന്ദ്രത 0.38-0.42g/cm³) പായ്ക്ക് ഫ്രെയിമുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, Q235 സ്റ്റീൽ ഫ്രെയിമുകളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ (~35 കിലോ) ഒപ്പം 6061 ഖര അലുമിനിയം പാനലുകൾ (~22 കിലോ), അതിൻ്റെ ഭാരം 11-13 കിലോ ആയി കുറയുന്നു, ഒരു ഭാരം കുറയ്ക്കൽ നിരക്ക് 51.4%-68.6%. മോഡലിലേക്ക് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നത് നൽകുന്നു \(\Delta C=-1.8-2.3kWh/100km\) ഒപ്പം \(\Delta R=15.2-20.4km\). ഒരു നിശ്ചിത വാഹന നിർമ്മാതാവിൻ്റെ മോഡൽ X ഷോകളിൽ പരിഷ്കരിച്ച ടെസ്റ്റ് വെരിഫിക്കേഷൻ: ബാറ്ററി പാക്ക് ഭാരം 520 കിലോയിൽ നിന്ന് കുറയുന്നു (ഉരുക്ക്) 485 കിലോ വരെ (ഈ മെറ്റീരിയൽ), 100കിമീ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം 16.0kWh-ൽ നിന്ന് 14.2kWh ആയി കുറയുന്നു (\(\Delta C=-1.8kWh\)), ഡ്രൈവിംഗ് റേഞ്ച് 560 കിലോമീറ്ററിൽ നിന്ന് 582 കിലോമീറ്ററായി വർദ്ധിക്കുന്നു (\(\Delta R=22km\)), മോഡൽ പ്രവചനത്തിൽ നിന്ന് ≤8% വ്യതിയാനത്തോടെ.
ലൈഫ് സൈക്കിൾ ചെലവ് (LCC) ISO അനുസരിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു 15686-5:2020 (ചക്രം 10 വർഷങ്ങൾ, കിഴിവ് നിരക്ക് 8%):
- സംഭരണ ചെലവ്: ഒരു സ്കെയിലിനായി 100,000 വാഹനങ്ങൾ, ഓരോ വാഹന ഫ്രെയിമിനും മെറ്റീരിയൽ വില കുറയുന്നു 850 ആർഎംബി (ഉരുക്ക്) വരെ 320 ആർഎംബി (ഈ മെറ്റീരിയൽ), സംരക്ഷിക്കുന്നു 53 പ്രതിവർഷം ദശലക്ഷം RMB;
- പ്രവർത്തന ചെലവ്: ഓരോ വാഹനവും 22 കിലോ ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നു, 10,000 കിലോമീറ്റർ വാർഷിക ഗതാഗത ദൂരം. ഒരു ട്രക്ക് 100 കിലോമീറ്ററിന് 30 ലിറ്റർ ഇന്ധനം ഉപയോഗിക്കുന്നു (ഇന്ധന വില 8 RMB/L), വാർഷിക ഗതാഗത ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 12,000kWh ലാഭിക്കുന്നു, തുല്യമായ 6,000 വൈദ്യുതി ചെലവിൽ ആർ.എം.ബി (0.5 RMB/kWh);
- റീസൈക്ലിംഗ് ചെലവ്: അലുമിനിയം ഫോയിലിൻ്റെ ശേഷിക്കുന്ന മൂല്യം കണക്കാക്കുന്നു 60% അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വില (ഒഴികെ 20% ഉരുക്കിന്), 10 വർഷത്തെ റീസൈക്ലിംഗ് ലാഭത്തിൻ്റെ വ്യത്യാസത്തിന് കാരണമാകുന്നു 28 ദശലക്ഷം RMB. സമഗ്രമായ കണക്കുകൂട്ടൽ കാണിക്കുന്നത് എൽ.സി.സി 38.2% സ്റ്റീൽ മെറ്റീരിയലുകളേക്കാൾ കുറവാണ് 15.6% ഖര അലുമിനിയം വസ്തുക്കളേക്കാൾ കുറവാണ്.
ഇക്കോ-ബി. സുരക്ഷാ നവീകരണം: പുതിയ ഊർജ്ജ അപകട സാഹചര്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മൾട്ടി-ഡൈമൻഷണൽ പ്രൊട്ടക്ഷൻ മെക്കാനിസങ്ങൾ
എ. തെർമൽ റൺവേ തടയുന്നതിനും ഹീറ്റ് കണ്ടക്ഷൻ മോഡലിംഗിനുമുള്ള ലേയേർഡ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ
അലുമിനിയം അലോയ് സബ്സ്ട്രേറ്റിൻ്റെ താപ സ്ഥിരത (ദ്രവണാങ്കം 660℃) എന്ന മൂന്ന്-പാളി സംരക്ഷണ സംവിധാനത്തിലൂടെയാണ് ഇത് നേടിയെടുക്കുന്നത് “അടിവസ്ത്രം – പൂശല് – ഘടന”:
- കോട്ടിംഗ് ഡിസൈൻ: ഹണികോംബ് കോർ ഉപരിതലം എപ്പോക്സി അധിഷ്ഠിത ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് കോട്ടിംഗ് കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞതാണ് (രൂപപ്പെടുത്തൽ: 60% E-44 എപ്പോക്സി റെസിൻ, 20% അലുമിനിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, 15% പോളിമൈഡ് ക്യൂറിംഗ് ഏജൻ്റ്, 5% defoamer), ഓക്സിജൻ സൂചികയോടൊപ്പം 32% (Gb / t 2406.2-2009, ലംബമായ കത്തുന്ന രീതി), ക്ലാസ് B1 അഗ്നി സംരക്ഷണ നിലവാരം പാലിക്കുന്നു. തെർമോഗ്രാവിമെട്രിക് വിശകലനം (ടിജിഎ, 10℃/മിനിറ്റ്, N₂ അന്തരീക്ഷം) 800 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ചാർ വിളവ് എത്തുന്നുവെന്ന് കാണിക്കുന്നു 35%, അതായത് 600% പൂശാത്ത അലുമിനിയം കട്ടകളേക്കാൾ ഉയർന്നതാണ് (5%);
- ഘടനാപരമായ താപ ഇൻസുലേഷൻ: സാധാരണ ഷഡ്ഭുജ കോശങ്ങൾ അടഞ്ഞ വായു പാളികൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു (താപ ചാലകത 0.026W/(m·കെ)), പൂശിയോടൊപ്പം ഏത് (താപ ചാലകത 0.18W/(m·കെ)) ഒരു സംയോജിത താപ ഇൻസുലേഷൻ സംവിധാനം ഉണ്ടാക്കുക. Based on Fourier’s law\(q=-k\nabla T\), മൊത്തത്തിലുള്ള താപ ചാലകത 0.12W/ ആയി കണക്കാക്കുന്നു(m·കെ), 40% പൂശാത്ത അലുമിനിയം കട്ടകളേക്കാൾ കുറവാണ് (0.20W/(m·കെ)).
നാഷണൽ ന്യൂ എനർജി വെഹിക്കിൾ മെറ്റീരിയൽ ടെസ്റ്റിംഗ് സെൻ്ററിൻ്റെ തെർമൽ റൺഅവേ സിമുലേഷൻ ടെസ്റ്റ് (CNAS L1234):
- ഉപകരണങ്ങൾ: ബാറ്ററി തെർമൽ റൺവേ സിമുലേറ്റർ (ചൂടാക്കൽ നിരക്ക് 5℃/മിനിറ്റ്, പരമാവധി താപനില 900℃);
- നിരീക്ഷണ സൂചകങ്ങൾ: ബാക്ക്ഫയർ ഉപരിതല താപനില (ജിബി 38031-2020 ≤180℃ ആവശ്യമാണ്), CO എമിഷൻ (ആവശ്യപ്പെടുന്നു <300പിപിഎം), ഘടനാപരമായ സമഗ്രത (തകർച്ചയില്ല);
- ഫലങ്ങൾ: ഉള്ളിൽ 30 മിനിറ്റ്, ബാക്ക്ഫയർ ഉപരിതല താപനില 152 ഡിഗ്രി ആണ്, CO എമിഷൻ 180ppm ആണ്, ഒപ്പം രൂപഭേദം നിരക്ക് 4.8% (പരമ്പരാഗത അലുമിനിയം പ്ലേറ്റുകളുടെ രൂപഭേദം നിരക്ക് 21.5%), സ്റ്റാൻഡേർഡ് ആവശ്യകതകൾ പൂർണ്ണമായും നിറവേറ്റുന്നു.
ബി. തീവ്രമായ പരിതസ്ഥിതിയിൽ ഘടനാപരമായ വിശ്വാസ്യതയും സൂക്ഷ്മ സ്വഭാവവും
താപനില സൈക്കിൾ വിശ്വാസ്യത: താപനില സൈക്കിൾ പരിശോധനകൾ (-40℃ 4 മണിക്കൂറിന് → 120℃ 4 മണിക്കൂറിന്, 50 ചക്രങ്ങൾ) GB/T അനുസരിച്ചാണ് നടത്തിയത് 2423.22-2012. ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് യൂണിവേഴ്സൽ ടെസ്റ്റിംഗ് മെഷീൻ ഉപയോഗിച്ചാണ് കത്രിക ശക്തി പരീക്ഷിച്ചത് (WDW-100) (Gb / t 14522-2009), കൂടാതെ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു:
- കത്രിക ശക്തി പ്രാരംഭ 2.1MN/m² ൽ നിന്ന് 1.94MN/m² ആയി കുറയുന്നു, ഒരു ശോഷണ നിരക്ക് 7.6% (വ്യവസായ ആവശ്യകത ≤10%);
- കാഠിന്യം പ്രാരംഭ 3.2GPa ൽ നിന്ന് 2.95GPa ആയി കുറയുന്നു, ഒരു നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് 92.2%;
- മൈക്രോ-മെക്കാനിസം: ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (TEM, ജെഇഎം-2100) നിരീക്ഷണം കാണിക്കുന്നത് തണുത്ത ഉരുണ്ട ഘടനയുടെ അനുപാതമാണ് {112}<110> മുതൽ കുറയുന്നു 35% വരെ 33%, കൂടാതെ ധാന്യത്തിൻ്റെ വലിപ്പം കാര്യമായി വളരുന്നില്ല (5-8μm ആയി നിലനിർത്തുന്നു), താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ പൊട്ടുന്ന ഒടിവും ഉയർന്ന താപനില മൃദുത്വവും ഒഴിവാക്കുന്നു.
ആഘാതവും വൈബ്രേഷൻ പ്രകടനവും:
- ഫാളിംഗ് ബോൾ ഇംപാക്ട് ടെസ്റ്റ്(Gb / t 1451-2005): 5 കിലോ ഭാരമുള്ള ഒരു ഉരുക്ക് പന്ത് 1.5 മീറ്റർ ഉയരത്തിൽ നിന്ന് വീഴുന്നു. കട്ടയും കാമ്പ് ഊർജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു “കോശങ്ങളുടെ ക്രമാനുഗതമായ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം”. ആഘാത സമയത്ത് ഫോഴ്സ്-ഡിസ്പ്ലേസ്മെൻ്റ് കർവ് പരമാവധി ഇംപാക്ട് ഫോഴ്സ് 8 കെഎൻ കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ 120 ജെ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു (രൂപഭേദം 25 മി.മീ), പാനലിൽ വിള്ളലുകൾ ഇല്ലാതെ. പിപി കട്ടയും പാനലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ (ഊർജ്ജ ആഗിരണം 65J, 15mm രൂപഭേദം സംഭവിച്ച ഒടിവ്), ആഘാത പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു 84.6%;
- വൈബ്രേഷൻ ടെസ്റ്റ്(Gb / t 2423.10-2019): 20m/s² ആക്സിലറേഷനോടെ 10-2000Hz-ൽ സ്വീപ്പ് വൈബ്രേഷൻ. ഒരു ലേസർ വൈബ്രോമീറ്റർ (PSV-500) 350Hz-ൽ അനുരണന ആവൃത്തി അളക്കുന്നു (ബാറ്ററി പായ്ക്കുകൾക്കായി 100-300Hz എന്ന സാധാരണ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണി ഒഴിവാക്കുന്നു), ഒപ്പം വൈബ്രേഷൻ ആക്സിലറേഷൻ ട്രാൻസ്മിഷൻ നിരക്ക് 0.78 (വ്യവസായ ആവശ്യത്തേക്കാൾ കുറവാണ് 1.0), ടാബ് ക്ഷീണം കേടുപാടുകൾ സാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു (ടാബ് ഫ്രാക്ചർ സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണം 10⁶ ൽ നിന്ന് 10⁷ ആയി വർദ്ധിക്കുന്നതായി ക്ഷീണ ജീവിത പരിശോധനകൾ കാണിക്കുന്നു).
സി. 800V ഹൈ-വോൾട്ടേജ് പ്ലാറ്റ്ഫോമുകൾക്കുള്ള ഇൻസുലേഷൻ സിസ്റ്റം ഡിസൈനും ഇലക്ട്രിക്കൽ പ്രകടനവും
800V ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വാഹനങ്ങൾക്ക് (ഐഎസ്ഒ 6469-3:2018), ഒരു സംയുക്ത ഇൻസുലേഷൻ പദ്ധതി “എപ്പോക്സി-ഫ്ലൂറോകാർബൺ ഇരട്ട-പാളി പൂശുന്നു – എയർ ഇൻസുലേഷൻ പാളി” സ്വീകരിച്ചിരിക്കുന്നു:
- കോട്ടിംഗ് പ്രകടനം: താഴെയുള്ള എപ്പോക്സി പാളി (30μm) അടിസ്ഥാന ഇൻസുലേഷൻ നൽകുന്നു, മുകളിലെ ഫ്ലൂറോകാർബൺ പാളിയും (20μm) കാലാവസ്ഥ പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ഉയർന്ന പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള മീറ്റർ (ZC36) 1×10¹⁵Ω·cm-ൽ വോളിയം റെസിസ്റ്റിവിറ്റി പരിശോധിക്കുന്നു (Gb / t 1410-2006 ≥1×10¹⁴Ω·cm ആവശ്യമാണ്), 2000V ൻ്റെ തകർച്ച വോൾട്ടേജ് പ്രതിരോധം (1കം, Gb / t 1408.1-2016) ഒരു വൈദ്യുത നഷ്ടം ടാൻജൻ്റ് (tanδ, 1kHz) ൻ്റെ 0.002 (ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലും ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിലും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുത നഷ്ടം, പ്രാദേശിക അമിത ചൂടാക്കൽ ഒഴിവാക്കുന്നു);
- എയർ ലെയർ ഡിസൈൻ: കട്ടയും കോശങ്ങളിലെ വായു പാളിയുടെ കനം 8-12 മില്ലീമീറ്ററാണ്. പാസ്ചെൻ വക്രം അനുസരിച്ച്, ഈ കനത്തിൽ എയർ ബ്രേക്ക്ഡൌൺ ഫീൽഡ് ശക്തി ≥3kV/mm ആണ്. പൂശുമായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അത് നേടുന്നു “ഇരട്ട ഇൻസുലേഷൻ”. പോലും 90% ഈര്പ്പാവസ്ഥ (Gb / t 2423.3-2016), ഇൻസുലേഷൻ പ്രതിരോധം ≥1×10¹³Ω ആയി തുടരുന്നു, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് അപകടസാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു 90%.
മുഖ്യധാരാ ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കളുമായുള്ള താരതമ്യം (മേശ 1):
| മെറ്റീരിയൽ | സാന്ദ്രത (g/cm³) | പരമാവധി താപനില പ്രതിരോധം (℃) | വോളിയം റെസിസ്റ്റിവിറ്റി (Oh·cm) | പ്രത്യേക ശക്തി (MN·kg/m³) | വില (RMB/㎡) |
| 0.07എംഎം അലുമിനിയം ഫോയിൽ ഹണികോമ്പ് പാനൽ | 0.42 | 120 | 1×10¹⁵ | 28 | 200 |
| എപ്പോക്സി റെസിൻ പാനൽ | 1.8 | 130 | 5×10¹⁴ | 12 | 350 |
| പിപി ഹണികോംബ് പാനൽ | 0.6 | 100 | 2×10¹⁴ | 18 | 180 |
| കാർബൺ ഫൈബർ ഹണികോംബ് പാനൽ | 0.5 | 200 | 1×10¹⁶ | 45 | 800 |
(ഡാറ്റ ഉറവിടം: മൂന്നാം കക്ഷി ടെസ്റ്റ് CNAS-L1234-2024-001-ലേക്ക് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു 004)
ECO-C. വ്യവസായ അഡാപ്റ്റേഷൻ: സാഹചര്യ-നിർദ്ദിഷ്ട കസ്റ്റമൈസേഷനും പാരാമെട്രിക് ഡിസൈനും (പ്രൊഫഷണൽ പാരാമീറ്റർ പട്ടിക ഉൾപ്പെടെ)
മേശ 2: പുതിയ ഊർജ്ജ സാഹചര്യങ്ങൾക്കായുള്ള 0.07mm അലുമിനിയം ഫോയിൽ ഹണികോമ്പ് പാനലുകളുടെ പാരാമെട്രിക് ഡിസൈൻ ടേബിൾ
| ആപ്ലിക്കേഷൻ രംഗം | കോർ ഡിസൈൻ പാരാമീറ്ററുകൾ | മെക്കാനിക്കൽ പ്രകടനം (GB/T സ്റ്റാൻഡേർഡ്) | പരിസ്ഥിതി പ്രകടനം (GB/T സ്റ്റാൻഡേർഡ്) | അഡാപ്റ്റഡ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ/മാനദണ്ഡങ്ങൾ |
| പവർ ബാറ്ററി ഫ്രെയിം (100LFP kWh) | ഹണികോമ്പ് സെൽ പിച്ച് 10 മി.മീ, പാനൽ കനം 18 മിമി, ഏരിയൽ സാന്ദ്രത 3.8kg/㎡, ബോണ്ടിംഗ് ഏരിയ അനുപാതം 85% | ഫ്ലെക്സറൽ ടെൻസൈൽ ശക്തി 83MN/m² (228.1), വ്യതിചലനം 1.2mm/m (14522) | ഉപ്പ് സ്പ്രേ പ്രതിരോധം 1000h (10125), -40℃ ആഘാതത്തിൽ വിള്ളലുകൾ ഇല്ല (2423.1) | CATL CTP 3.0 (523 LFP സെൽ, 150ആഹ്), ജിബി 38031-2020 |
| പവർ ബാറ്ററി ഫ്രെയിം (200kWh NCM) | ഹണികോമ്പ് സെൽ പിച്ച് 8 മി.മീ, പാനൽ കനം 20 മിമി, പ്രാദേശിക അലുമിനിയം പ്രൊഫൈൽ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ (6061-T6, ക്രോസ്-സെക്ഷൻ 10×20 മിമി), ഏരിയൽ സാന്ദ്രത 4.2kg/㎡ | ഫ്ലെക്സറൽ ടെൻസൈൽ ശക്തി 88MN/m² (228.1), കത്രിക ശക്തി 2.3MN/m² (14522) | ശക്തി ക്ഷയിപ്പിക്കൽ 7.6% ശേഷം 50 താപനില ചക്രങ്ങൾ (2423.22) | BYD ബ്ലേഡ് ബാറ്ററി പായ്ക്ക് (എൻ.സി.എം 811 സെൽ, 200ആഹ്), ഐഎസ്ഒ 12405-4 |
| ഗാർഹിക ഊർജ്ജ സംഭരണ കാബിനറ്റ് (5-20kWh) | പാനൽ കനം 15 മിമി, എപ്പോക്സി കോട്ടിംഗ് 30μm, സന്ധികളിൽ സിലിക്കൺ സീലിംഗ് (വീതി 5 മി.മീ), ഏരിയൽ സാന്ദ്രത 3.2kg/㎡ | കംപ്രസ്സീവ് ശക്തി 1.8MN/m² (1453-2005), ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് 2.8GPa (22315) | IP67 വാട്ടർപ്രൂഫ് (4208), പ്രായമാകൽ പ്രതിരോധം 2000h (18244) | സൺഗ്രോ ഹൗസ്ഹോൾഡ് എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം (5kWh, എൽ.എഫ്.പി), Gb / t 36276-2018 |
| വലിയ തോതിലുള്ള ഊർജ്ജ സംഭരണ സ്റ്റേഷൻ (100MWh+) | പാനൽ കനം 25 മിമി, 15% ഇ-ഗ്ലാസ് ശക്തിപ്പെടുത്തൽ പാളി (ഏരിയൽ സാന്ദ്രത 120g/㎡), ഏരിയൽ സാന്ദ്രത 5.5kg/㎡ | കാറ്റിൻ്റെ മർദ്ദം പ്രതിരോധം 1.5kPa (5135.1), flexural modulus 3.5GPa (22315) | ഈർപ്പമുള്ള ചൂട് പ്രതിരോധം 1000h (2423.4), അഗ്നി റേറ്റിംഗ് ക്ലാസ് B1 (8624) | CATL എനർജി സ്റ്റോറേജ് കാബിനറ്റ് (100MWh, ദ്രാവക തണുപ്പിക്കൽ), ജിബി 5135.1-2019 |
| 800V ഹൈ-വോൾട്ടേജ് വെഹിക്കിൾ ബാറ്ററി പാക്ക് | ഇരട്ട-പാളി ഫ്ലൂറോകാർബൺ കോട്ടിംഗ് 50μm, സെൽ പിച്ച് 9 മിമി, ഗ്രൗണ്ടിംഗ് പ്രതിരോധം ≤0.1Ω (ഐഎസ്ഒ 6469-3), ഏരിയൽ സാന്ദ്രത 4.0kg/㎡ | ബ്രേക്ക്ഡൗൺ വോൾട്ടേജ് പ്രതിരോധം 2000V (1408.1), വൈദ്യുത നഷ്ടം tanδ 0.002 (1409) | 1000 മണിക്കൂറിന് 110℃ പ്രായമാകൽ പ്രതിരോധം (2423.2) | XPeng G9 800V പ്ലാറ്റ്ഫോം, ഐഎസ്ഒ 6469-3:2018 |
(കുറിപ്പ്: പരാൻതീസിസിലെ മാനദണ്ഡങ്ങൾ ടെസ്റ്റ് അടിസ്ഥാനമാണ്. ഏരിയൽ സാന്ദ്രത GB/T അനുസരിച്ചാണ് പരിശോധിക്കുന്നത് 451.2-2002)
എ. പവർ ബാറ്ററി ഫ്രെയിമുകൾക്കായുള്ള കസ്റ്റമൈസേഷൻ മെക്കാനിസം
CATL CTP യുടെ രൂപകൽപ്പന 3.0 ഫ്രെയിമുകൾ പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് “സെൽ സവിശേഷതകൾ – ഘടനാപരമായ ആവശ്യകതകൾ”:
- LFP സെല്ലുകൾ (100kWh): 160Wh/kg ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയോടെ, അവർ ഉയർന്ന ഭാരം സെൻസിറ്റീവ് ആണ് (ഓരോ കിലോഗ്രാം കോശങ്ങളും 0.16kWh ഊർജ്ജം നൽകുന്നു). അതുകൊണ്ട്, ഒരു 10mm സെൽ പിച്ച് സ്വീകരിച്ചു (മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗം കുറയ്ക്കുന്നു 12%) ഏരിയൽ സാന്ദ്രത 3.8kg/㎡, യാത്രാ വാഹനങ്ങളിലെ ദീർഘകാല ഉപയോഗവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു (10 വർഷങ്ങൾ/200,000 കി.മീ). ക്ഷീണ പരിശോധനകൾ (10⁶ ചക്രങ്ങൾ, സമ്മർദ്ദ അനുപാതം R=0.1) ശക്തി നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് കാണിക്കുക 85%;
- NCM സെല്ലുകൾ (200kWh): 210Wh/kg ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ഉയർന്ന വോള്യൂമെട്രിക് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും (450W/L), ഫ്രെയിം ഉയർന്ന ലോഡുകളെ ചെറുക്കേണ്ടതുണ്ട് (സെൽ സ്റ്റാക്കിംഗ് മർദ്ദം 15kPa). അങ്ങനെ, ഒരു 8mm സെൽ പിച്ച് + പ്രാദേശിക 6061-T6 ശക്തിപ്പെടുത്തൽ വാരിയെല്ലുകൾ (ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് 69GPa) ഉപയോഗിക്കുന്നു, വഴി വഴക്കമുള്ള ടെൻസൈൽ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു 6.0% വാണിജ്യ വാഹനങ്ങളുടെ ഫുൾ-ലോഡ് അവസ്ഥ നിറവേറ്റുന്നതിന് 1.5mm/m-നുള്ളിൽ വ്യതിചലനം നിയന്ത്രിക്കുക (മൊത്തം ഭാരം 4.5 ടൺ).
ഒരു ശുദ്ധമായ ഇലക്ട്രിക് എസ്യുവിയിൽ പരീക്ഷിക്കുക: പായ്ക്ക് ഫ്രെയിമിൻ്റെ ഭാരം 485 കിലോയിൽ നിന്ന് കുറയുന്നു (ഉരുക്ക്) 320 കിലോ വരെ, മുളയ്ക്കാത്ത പിണ്ഡം 18 കിലോ കുറയ്ക്കുന്നു, സസ്പെൻഷൻ സിസ്റ്റം സമ്മർദ്ദം കുറയ്ക്കുന്നു 12%, കൂടാതെ ബ്രേക്കിംഗ് ദൂരം 0.8 മീ (100-0km/h). എപ്പോക്സി ഘടനാപരമായ പശ (കത്രിക ശക്തി 15MPa) ബോണ്ടിംഗ് അസംബ്ലിക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു, വഴി ബോൾട്ട് ഉപയോഗം കുറയ്ക്കുന്നു 40% കൂടാതെ അസംബ്ലി സൈക്കിൾ 120സെ/യൂണിറ്റിൽ നിന്ന് 72സെ/യൂണിറ്റായി ചുരുക്കുന്നു, വഴി കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു 40%.
ബി. എനർജി സ്റ്റോറേജ് എക്യുപ്മെൻ്റിനുള്ള സാഹചര്യ-നിർദ്ദിഷ്ട ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ
- ഗാർഹിക ഊർജ്ജ സംഭരണ കാബിനറ്റുകൾ (5-20kWh): 15 എംഎം കനം കുറഞ്ഞ ഡിസൈൻ, കട്ടയും ചാനലുകളുടെ വെൻ്റിലേഷൻ സവിശേഷതകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു (വായു പ്രവേഗം 0.3m/s, റീ=1200, ലാമിനാർ ഫ്ലോ അവസ്ഥ), 5W/㎡·K എന്ന സ്വാഭാവിക താപ വിസർജ്ജന ശക്തിയോടെ. കാബിനറ്റിൻ്റെ ആന്തരിക താപനില വ്യത്യാസം ≤5℃ ആണ് (12പരമ്പരാഗത സ്റ്റീൽ കാബിനറ്റുകൾക്ക് ℃), വാർഷിക ഫാൻ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 80kWh ലാഭിക്കുന്നു (8 മണിക്കൂർ പ്രതിദിന പ്രവർത്തനവും 40W ഫാൻ പവറും അടിസ്ഥാനമാക്കി കണക്കാക്കുന്നു);
- വലിയ തോതിലുള്ള ഊർജ്ജ സംഭരണ സ്റ്റേഷനുകൾ (100MWh+): 25mm കട്ടിയുള്ള പാനൽ ഒരു കൂടെ ചേർത്തിരിക്കുന്നു 15% ഇ-ഗ്ലാസ് ശക്തിപ്പെടുത്തൽ പാളി. ഇൻ്റർഫേസ് പരിഷ്ക്കരണം (സിലേൻ കപ്ലിംഗ് ഏജൻ്റ് KH-550) ഗ്ലാസ് ഫൈബറും അലുമിനിയം ഫോയിലും തമ്മിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസ് ബോണ്ടിംഗ് ശക്തി 10MPa ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു (ടെൻസൈൽ ഷിയർ ടെസ്റ്റ്, Gb / t 7124-2021), കാറ്റിൻ്റെ മർദ്ദം പ്രതിരോധം 1.0kPa മുതൽ 1.5kPa വരെ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു (Gb / t 5135.1-2019, കാറ്റ് ടണൽ ടെസ്റ്റ് കാറ്റിൻ്റെ വേഗത 30m/s), തീരപ്രദേശങ്ങളിലെ ചുഴലിക്കാറ്റ് സാഹചര്യങ്ങൾ നേരിടാൻ (100-വർഷം റിട്ടേൺ പിരീഡ് ടൈഫൂൺ കാറ്റിൻ്റെ വേഗത 45m/s).
ECO-D. സാങ്കേതിക തടസ്സങ്ങളും കട്ടിംഗ് എഡ്ജ് വികസനവും
എ. അൾട്രാ-തിൻ അലുമിനിയം ഫോയിൽ നിർമ്മാണത്തിലെ പ്രധാന പ്രക്രിയ വഴിത്തിരിവുകൾ
പ്ലേറ്റ് ആകൃതി നിയന്ത്രണ തടസ്സം: 0.07 എംഎം അലുമിനിയം ഫോയിൽ ഉരുളാൻ സാധ്യതയുണ്ട് “മധ്യ തരംഗങ്ങൾ” (തരംഗദൈർഘ്യം 500-800 മി.മീ, തിരമാല ഉയരം 3-5mm), വിളവ് നിരക്ക് മാത്രം 80% പരമ്പരാഗത നാല്-ഹൈ കോൾഡ് റോളിംഗ് മില്ലുകൾക്ക്. വഴിയാണ് മുന്നേറ്റങ്ങൾ കൈവരിക്കുന്നത്:
- HC സിക്സ്-ഹൈ കോൾഡ് റോളിംഗ് മില്ലുകളുടെ അപേക്ഷ: വർക്ക് റോൾ വ്യാസം φ120mm, ബാക്കപ്പ് റോൾ വ്യാസം φ600mm. യുടെ സംയോജിത നിയന്ത്രണം “പോസിറ്റീവ്/നെഗറ്റീവ് റോൾ ബെൻഡിംഗ് + ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് റോൾ ഷിഫ്റ്റിംഗ്” സ്വീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ±50kN-ൻ്റെ റോൾ ബെൻഡിംഗ് ഫോഴ്സും ±15mm-ൻ്റെ ഷിഫ്റ്റിംഗ് ശ്രേണിയും, 5I-നുള്ളിൽ പ്ലേറ്റ് ഷേപ്പ് ടോളറൻസ് നിയന്ത്രിക്കുന്നു;
- അസിൻക്രണസ് റോളിംഗ് പ്രക്രിയ: ഒരു വേഗത വ്യത്യാസം 2%-3% മുകളിലും താഴെയുമുള്ള റോളുകൾക്കിടയിൽ ഒരു ഷിയർ സ്ട്രെയിൻ അവതരിപ്പിക്കുന്നു γ=0.05-0.08, റോളിംഗ് സമയത്ത് മെറ്റൽ ഫ്ലോ കൂടുതൽ യൂണിഫോം ഉണ്ടാക്കുന്നു. കേന്ദ്ര തരംഗങ്ങളുടെ ആവിർഭാവ നിരക്ക് കുറയുന്നു 15% വരെ 3%, വിളവ് നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു 92%.
എണ്ണ മലിനീകരണ നിയന്ത്രണത്തിൻ്റെ താക്കോൽ: അലുമിനിയം ഫോയിൽ ഉപരിതലത്തിൽ ശേഷിക്കുന്ന റോളിംഗ് ഓയിൽ (പ്രധാനമായും ബേസ് ഓയിൽ അടങ്ങിയതാണ് + ഫാറ്റി ആസിഡ് ഈസ്റ്റർ അഡിറ്റീവുകൾ) വഴി ഹണികോംബ് കോറിൻ്റെ ഇൻ്റർഫേസ് ബോണ്ടിംഗ് ശക്തി കുറയ്ക്കുന്നു 30%. ഒരു സംയോജിത പ്രക്രിയ “ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ക്ലീനിംഗ് – ചൂടുള്ള വായു ഉണക്കൽ” സ്വീകരിച്ചിരിക്കുന്നു:
- ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ക്ലീനിംഗ്: 5% NaOH + 3% Na₂CO₃ പരിഹാരം, താപനില 60℃, നിലവിലെ സാന്ദ്രത 2A/dm², വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ സമയം 30 സെ, റോളിംഗ് ഓയിൽ നീക്കം ചെയ്യൽ കാര്യക്ഷമതയോടെ ≥95%;
- ചൂടുള്ള വായു ഉണക്കൽ: 120℃ ചൂടുള്ള വായു (കാറ്റിൻ്റെ വേഗത 5m/s), ഉണക്കൽ സമയം 15 സെ. ശേഷിക്കുന്ന എണ്ണയുടെ അളവ് 2.3mg/m² ആയി കുറയുന്നു (Gb / t 16743-2018 ≤5mg/m² ആവശ്യമാണ്), ഇൻ്റർഫേസ് ബോണ്ടിംഗ് ശക്തി 12MPa-ൽ സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തുന്നു (Gb / t 7124-2021).
ബി. അത്യാധുനിക സാങ്കേതിക വഴികളും വ്യവസായവൽക്കരണ സാധ്യതകളും
- മെറ്റീരിയൽ ഇന്നൊവേഷൻ: ഇതിന്റെ വികസനം അലുമിനിയം-ഗ്രാഫീൻ സംയുക്ത ഫോയിൽ (ഗ്രാഫീൻ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ 0.5%) എ ഉപയോഗിക്കുന്നു “ബോൾ മില്ലിംഗ്-അൾട്രാസോണിക് കോമ്പോസിറ്റ് ഡിസ്പർഷൻ” പ്രക്രിയ (ബോൾ മില്ലിംഗ് വേഗത 300r/min, അൾട്രാസോണിക് പവർ 600W). ഗ്രാഫീനിൻ്റെ ഇൻ-പ്ലെയ്ൻ ഡിസ്പേർഷൻ ഡിഗ്രി ≥90% ആണ്. ഗ്രാഫീൻ രൂപപ്പെടുന്നതായി TEM നിരീക്ഷണം കാണിക്കുന്നു a “നെറ്റ്വർക്ക് പോലെയുള്ള ബലപ്പെടുത്തൽ ഘടന” അലുമിനിയം മാട്രിക്സിൽ. ടാർഗെറ്റ് ടെൻസൈൽ ശക്തി 350MPa ആണ് (17% 3003/H18 നേക്കാൾ ഉയർന്നത്), ഒരു നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന ഇടവേളയിൽ പരിപാലിക്കപ്പെടുന്നു 12% (പൊട്ടൽ ഒഴിവാക്കുന്നു), ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ആവശ്യകതയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു 4680 വലിയ സിലിണ്ടർ സെല്ലുകൾ (300Wh/kg);
- പ്രോസസ് ഇന്നൊവേഷൻ: ഹണികോംബ് കോർ-പാനൽ ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് ഹോട്ട് പ്രസ്സിംഗ് രൂപീകരണ പ്രക്രിയയുടെ വികസനം. 180 ഡിഗ്രി താപനില നിയന്ത്രിക്കാൻ ഒരു പൂപ്പൽ താപനില കൺട്രോളർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, 1.5MPa-ൽ മർദ്ദം, കൂടാതെ ഹോൾഡിംഗ് സമയം 10മിനിറ്റ്, ഹണികോംബ് കോറും പാനലും തമ്മിൽ നേരിട്ട് മെറ്റലർജിക്കൽ ബോണ്ടിംഗ് നേടുന്നു, ബോണ്ടിംഗ് പ്രക്രിയ ഇല്ലാതാക്കുന്നു. ഉൽപ്പാദന ചക്രം 72 മണിക്കൂറിൽ നിന്ന് 48 മണിക്കൂറായി ചുരുക്കിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പൂശുന്ന വാർദ്ധക്യം ഒഴിവാക്കപ്പെടുന്നു (ശക്തി ക്ഷയിപ്പിക്കൽ കുറയുന്നു 15% വരെ 5% 120 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ പ്രായമായതിന് ശേഷം 1000 മണിക്കൂർ);
- ആപ്ലിക്കേഷൻ വിപുലീകരണം: Al₂O₃-SiO₂ സംയോജിത സെറാമിക് കോട്ടിംഗിൻ്റെ വികസനം (കനം 15μm) സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്കായി (പ്രവർത്തന താപനില 150℃) ഒരു പ്ലാസ്മ സ്പ്രേ ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച് (സ്പ്രേയിംഗ് പവർ 40kW, ദൂരം 150 മി). കോട്ടിംഗ് സാന്ദ്രത ≥95% ആണ്, 2000V ൻ്റെ തകർച്ച വോൾട്ടേജ് പ്രതിരോധം നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് പരമാവധി താപനില പ്രതിരോധം 200℃ ലേക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ടൊയോട്ടയുടെയും CATL-ൻ്റെയും സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളുടെ വ്യവസായവൽക്കരണ പുരോഗതിയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു (2025-2027).
ഇക്കോ-ഇ. കോർ ക്യു&എ: ഒരു പ്രൊഫഷണൽ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്നുള്ള ആഴത്തിലുള്ള വിശകലനം
Q1: 0.07mm അലുമിനിയം ഫോയിൽ കനം പാരെറ്റോ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ്റെ അടിസ്ഥാനം എന്താണ്?
എ: അടിസ്ഥാനമാക്കി “ചെലവ്-പ്രകടനം-പ്രക്രിയ” പാരേറ്റോ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ കർവ് (ചിത്രം 1), 0.07mm വക്രത്തിൻ്റെ ഒപ്റ്റിമൽ അതിർത്തിയിലാണ്:
- പ്രകടനത്തിൻ്റെ അളവ്: 0.05mm അലുമിനിയം ഫോയിലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ടെൻസൈൽ ശക്തി വർദ്ധിക്കുന്നു 15% (280MPa vs 243MPa), കത്രിക ശക്തി വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു 18% (2.1MN/m² vs 1.78MN/m²), ബാറ്ററി പാക്കുകളുടെ 15kPa സ്റ്റാക്കിംഗ് പ്രഷർ ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നു; ക്ഷീണിച്ച ജീവിതം (10⁶ ചക്രങ്ങൾ) കൊണ്ട് വർദ്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു 25%, ഒഴിവാക്കുന്നു “ലോ-സൈക്കിൾ ക്ഷീണം ഒടിവ്” അൾട്രാ-നേർത്ത ഫോയിലുകളുടെ;
- ചെലവ് അളവ്: 0.09mm അലുമിനിയം ഫോയിലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗം കുറയുന്നു 22% (ഏരിയൽ ഡെൻസിറ്റി 3.8kg/㎡ vs 4.87kg/㎡), യൂണിറ്റ് ചെലവ് കുറയുന്നു 18% (200 RMB/㎡ vs 244 RMB/㎡), കൂടാതെ റോളിംഗ് ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം കുറയുന്നു 12% (120kWh/ton vs 136kWh/ton);
- പ്രക്രിയയുടെ അളവ്: 0.05mm അലുമിനിയം ഫോയിലിൻ്റെ വിളവ് നിരക്ക് മാത്രമാണ് 75% (സ്ട്രിപ്പ് പൊട്ടാനുള്ള സാധ്യത), 0.09 മില്ലീമീറ്ററിന് ഉയർന്ന റോളിംഗ് ഫോഴ്സ് ആവശ്യമാണ് (280kN vs 220kN), വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉപയോഗം 20%. വിപരീതമായി, 0.07മില്ലിമീറ്റർ വിളവ് നിരക്ക് ഉണ്ട് 92% അതിൻ്റെ റോളിംഗ് ഫോഴ്സ് നിലവിലുള്ള HC ആറ്-ഹൈ മില്ലുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, ഏറ്റവും ഉയർന്ന വ്യാവസായികവൽക്കരണ സാധ്യതയിൽ കലാശിച്ചു.
Q2: അൾട്രാ-നേർത്ത അലുമിനിയം ഫോയിൽ ഹണികോമ്പ് പാനലുകളുടെ ക്ഷീണ പ്രകടനം പുതിയ എനർജി വാഹനങ്ങളുടെ 10-വർഷ/200,000 കി.മീ സേവന ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നുണ്ടോ??
എ: ക്ഷീണ പരിശോധനയിലൂടെയുള്ള പരിശോധന (Gb / t 30767-2014, സമ്മർദ്ദ അനുപാതം R=0.1, ആവൃത്തി 10Hz) കാണിക്കുന്നു:
- പവർ ബാറ്ററി ഫ്രെയിം അവസ്ഥ: പരമാവധി സമ്മർദ്ദം σ_max=80MPa (അക്കൗണ്ടിംഗ് 28.6% ടെൻസൈൽ ശക്തിയുടെ). 10⁷ സൈക്കിളുകൾക്ക് ശേഷം, ശക്തി നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് 88% (Gb / t 38031-2020 ≥80% ആവശ്യമാണ്), 200,000km എന്ന ഡ്രൈവിംഗ് റേഞ്ചുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു (ഏകദേശം 500 ഓരോ കിലോമീറ്ററിലും വൈബ്രേഷൻ സൈക്കിളുകൾ);
- എനർജി സ്റ്റോറേജ് കാബിനറ്റ് അവസ്ഥ: പരമാവധി സമ്മർദ്ദം σ_max=50MPa (അക്കൗണ്ടിംഗ് 17.9% ടെൻസൈൽ ശക്തിയുടെ). 10⁸ സൈക്കിളുകൾക്ക് ശേഷം, ശക്തി നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് 92%, 15 വർഷത്തെ സേവന സൈക്കിളിന് അനുസൃതമായി (പ്രതിവർഷം ഏകദേശം 6.7×10⁶ വൈബ്രേഷൻ സൈക്കിളുകൾ);
- മൈക്രോ-മെക്കാനിസം: ക്ഷീണം സമയത്ത്, അലുമിനിയം മാട്രിക്സിൻ്റെ സ്ഥാനഭ്രംശ സാന്ദ്രത 1×10¹⁴m⁻² ൽ നിന്ന് 3×10¹⁴m⁻² ആയി വർദ്ധിക്കുന്നു, എന്നാൽ വ്യക്തമായ ക്ഷീണം വിള്ളലുകൾ രൂപപ്പെടുന്നില്ല (ഫ്രാക്ചർ ഡിംപിൾ ഡെപ്ത് 8-10μm ആയി നിലനിർത്തുന്നുവെന്ന് SEM നിരീക്ഷണം കാണിക്കുന്നു), ദീർഘകാല സേവന വിശ്വാസ്യത സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.
Q3: മെറ്റീരിയൽ വൈദ്യുതകാന്തിക അനുയോജ്യത പാലിക്കുന്നുണ്ടോ? (ഇ.എം.സി) 800V ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പ്ലാറ്റ്ഫോമുകൾക്കുള്ള ആവശ്യകതകൾ?
എ: EMC ടെസ്റ്റുകളിലൂടെയുള്ള സ്ഥിരീകരണം (Gb / t 18655-2018) 800V പ്ലാറ്റ്ഫോം ആവശ്യകതകളോട് പൂർണ്ണമായ അനുസരണം സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു:
- റേഡിയേറ്റഡ് ഡിസ്റ്റർബൻസ്: 30MHz-1GHz ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡിൽ, അസ്വസ്ഥത വോൾട്ടേജ് ≤40dBμV ആണ് (പരിധി 46dBμV), അലുമിനിയം ഫോയിലിൻ്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക ഷീൽഡിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു (ഷീൽഡിംഗ് ഫലപ്രാപ്തി ≥40dB, Gb / t 17738-2019);
- ഡിസ്റ്റർബൻസ് നടത്തി: 150kHz-30MHz ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡിൽ, അസ്വസ്ഥത കറൻ്റ് ≤54dBμA ആണ് (പരിധി 60dBμA). കട്ടയും കോശങ്ങളുടെ വായു പാളിയും പൂശും ഒരു രൂപപ്പെടുന്നു “ഇംപെഡൻസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ഘടന” നടത്തിയ ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കുന്നതിന്;
- പ്രതിരോധശേഷി: ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഡിസ്ചാർജിൽ അസാധാരണതകളൊന്നും സംഭവിക്കുന്നില്ല (ESD) പരിശോധനകൾ (കോൺടാക്റ്റ് ഡിസ്ചാർജ് 8kV, എയർ ഡിസ്ചാർജ് 15 കെ.വി, Gb / t 17626.2-2018). മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതല പ്രതിരോധം 1×10⁸Ω കാരണം (കണ്ടക്ടറും ഇൻസുലേറ്ററും തമ്മിൽ), തകരാർ ഒഴിവാക്കാൻ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി സാവധാനം റിലീസ് ചെയ്യാം.
Q4: വലിയ തോതിലുള്ള ഊർജ്ജ സംഭരണ കേന്ദ്രങ്ങളിലെ ഈ മെറ്റീരിയലും ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളും തമ്മിലുള്ള സിനർജസ്റ്റിക് ഹീറ്റ് ഡിസ്സിപേഷൻ മെക്കാനിസം എന്താണ്??
എ: CFD വഴി (ഒഴുക്കുള്ള) അനുകരണവും പരിശോധന പരിശോധനയും, ഒരു സിനർജസ്റ്റിക് ഹീറ്റ് ഡിസ്സിപ്പേഷൻ സിസ്റ്റം “സെൽ സ്വാഭാവിക സംവഹനം – ദ്രാവക തണുപ്പിക്കൽ നിർബന്ധിത സംവഹനം” രൂപപ്പെടുന്നു:
- ഹണികോമ്പ് ചാനലുകൾ: 8-12mm സെൽ പിച്ച് 0.3-0.5m/s വായു പ്രവേഗവും 5-8W/㎡·K താപ വിസർജ്ജന ശക്തിയും ഉള്ള ലംബ സംവഹന ചാനലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഊർജ്ജ സംഭരണ സെല്ലുകളുടെ ഉപരിതല താപനില 55 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ നിന്ന് 48 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസായി കുറയ്ക്കുന്നു;
- ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് സിനർജി: താപ ചാലക പശ ഉപയോഗിച്ച് ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് പ്ലേറ്റ് കട്ടയും പാനലുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു (താപ ചാലകത 2W/(m·കെ)). ഹണികോമ്പ് പാനൽ ഒരു ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു “താപ ചാലക ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് പാളി”, കോശങ്ങളിൽ നിന്ന് ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് പ്ലേറ്റിലേക്കുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു 15% (നേരിട്ടുള്ള ബോണ്ടിംഗുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ താപ പ്രതിരോധം 0.15K/W മുതൽ 0.13K/W വരെ കുറയുന്നു);
- താപനില ഏകീകൃതത: സിനർജിസ്റ്റിക് ഹീറ്റ് ഡിസിപ്പേഷൻ ക്യാബിനറ്റിൻ്റെ ആന്തരിക താപനില വ്യത്യാസം 8℃ മുതൽ 3℃ വരെ കുറയ്ക്കുന്നു (Gb / t 36276-2018 ≤5℃ ആവശ്യമാണ്), പ്രാദേശിക ഹോട്ട്സ്പോട്ടുകൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന സെൽ കപ്പാസിറ്റി ശോഷണം ഒഴിവാക്കുന്നു (മുതൽ ശേഷി നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നു 85% വരെ 90% ശേഷം 1000 ചക്രങ്ങൾ).
Q5: ലൈഫ് സൈക്കിൾ വിലയിരുത്തൽ നടത്തുന്നു (LCA) ഈ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ അനുസരണം “ഡ്യുവൽ കാർബൺ” ലക്ഷ്യങ്ങൾ?
എ: ISO അനുസരിച്ച് LCA വിശകലനം 14040-2006 (തൊട്ടിലിൽ നിന്ന് ശവക്കുഴിയിലേക്ക്, ഫങ്ഷണൽ യൂണിറ്റ്: 1㎡ കട്ടയും പാനൽ) കാണിക്കുന്നു:
- ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം: ഉത്പാദന ഘട്ടത്തിൽ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം 280kWh ആണ് (അലൂമിനിയം ഉരുകൽ ഉൾപ്പെടെ, ഉരുളുക, രൂപീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു), അതായത് 46% സ്റ്റീൽ ഫ്രെയിമുകളേക്കാൾ കുറവാണ് (520kWh) ഒപ്പം 67% കാർബൺ ഫൈബർ ഹണികോമ്പ് പാനലുകളേക്കാൾ കുറവാണ് (850kWh);
- കാർബൺ എമിഷൻ: ഫുൾ സൈക്കിൾ CO₂ എമിഷൻ 12 കിലോ ആണ്, അതായത് 57% സ്റ്റീൽ ഫ്രെയിമുകളേക്കാൾ കുറവാണ് (28കി. ഗ്രാം) ഒപ്പം 73% കാർബൺ ഫൈബർ ഹണികോമ്പ് പാനലുകളേക്കാൾ കുറവാണ് (45കി. ഗ്രാം) (കാർബൺ ഫൈബർ ഉൽപാദനത്തിന് അക്രിലോണിട്രൈൽ ഓക്സിഡേഷൻ ആവശ്യമാണ്, ഉയർന്ന കാർബൺ ഉദ്വമനത്തിന് കാരണമാകുന്നു);
- റീസൈക്ലിംഗ്: അലുമിനിയം ഫോയിൽ ആകാം 100% ഉരുകി പുനരുപയോഗം ചെയ്യുന്നു, റീസൈക്ലിംഗ് ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം മാത്രം 5% പ്രാഥമിക അലുമിനിയം (Gb / t 27690-2011). റീസൈക്ലിംഗ് കഴിഞ്ഞു 10 വർഷങ്ങൾക്ക് CO₂ ഉദ്വമനം 8kg/㎡ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, കാർബൺ ഫൂട്ട്പ്രിൻ്റ് ആവശ്യകതയ്ക്ക് അനുസൃതമായി (≤100kg CO₂eq/kWh) EU പുതിയ ബാറ്ററി റെഗുലേഷൻ്റെ (2023/1542).

