Hvorfor er 0,07 mm aluminiumsfolie bikakepanelet et kjernemateriale for kostnadsreduksjon, effektivitet & sikkerhetsoppgradering i det nye energifeltet?

Hvorfor er 0,07 mm aluminiumsfolie bikakepanelet et kjernemateriale for kostnadsreduksjon, effektivitet & sikkerhetsoppgradering i det nye energifeltet?

ØKO-A. Kostnadsreduksjon & Effektivitetsforbedring: Flerskala verdianalyse basert på material-struktur-industrikjede

EN. Mikroforsterkende mekanisme for substratlegeringssystem og strukturell effektivitetsoptimering

De 0.07mm aluminiumsfolie bruker den strekkherdede legeringen 3003/H18, og dens komposisjonsdesign følger den synergistiske mekanismen til “Styrking av solid løsning + belastning herding”:

• Rollen til Mn Element: Mn danner α-Al(Mn,Fe) faste løsningsfaser (Løselighet 0.7%) i Al-matrisen, som hindrer dislokasjonsbevegelse gjennom gitterforvrengning og forbedrer legeringens korrosjonsmotstand. I den nøytrale saltspraytesten (GB/t 10125-2021, 5% NaCl-løsning, 35℃, pH 6.5-7.2), ingen gropkorrosjon ble observert etter 1000 timer, med en korrosjonshastighet ≤0,02 mm/år – bedre enn rent aluminium (0.08mm/år);
• Regulering av Mg Element: Forskjellen i atomradius mellom Mg (1.60Å) og Al (1.43Å) forårsaker korngrensesegregering, forbedrer korngrensebindingsstyrken. Strekkstyrken når 280-300MPa (GB/t 228.1-2021, strekkhastighet 5 mm/min), som er 115%-173% høyere enn det av 3003 aluminium i O-temperering (110-130MPa), gir mekanisk støtte for ultratynne underlag.

Honeycomb-kjernen har en vanlig sekskantet struktur (celledeling 8-12 mm, veggtykkelsesforhold 1:15). Basert på Gibson-Ashby honeycomb struktur teoretisk modell (Gibson, Ashby M F. Cellulære faste stoffer: Struktur og egenskaper[M], 2010), dens ekvivalente elastisitetsmodul beregnes av:\(E_{ekv}=0.34\frac{E_s}{\sqrt{3}}\Igjen(\frac{t}{l}\høyre)^2\)hvor \(E_s\) er elastisitetsmodulen til aluminiumsmatrisen (70GPA), t er aluminiumsfolietykkelsen, og l er cellesidelengden. Den beregnede \(E_{ekv}\) varierer fra 2.8GPa til 3.2GPa, med en målt verdi på 2,95GPa (avvik ≤5 % fra den teoretiske verdien). Den strukturelle effektiviteten (styrke-til-vekt-forhold) når 28MN·kg/m³, som er 15.2% høyere enn for rombiske honningkaker (24.3MN·kg/m³), og det faste volumforholdet er kun 4%. Denne designen reduserer overflødig materiale gjennom “jevn kraftoverføring mellom cellene”. Sammenlignet med Q235 batterirammer i stål (tetthet 7,85 g/cm³, \(E=206GPa\)), under samme bøyestivhet (INGEN) behov, materialbruk reduseres med 72%. Basert på 2024 aluminium pris (18,000 RMB/tonn) og stålpris (5,000 RMB/tonn), enhetsarealet materialkostnad synker fra 32 RMB/㎡ til 8.96 RMB/㎡.

Masseproduksjonsprosessen til Hebei Tianyingxing bruker en tre-trinns arbeidsflyt: “1850mm HC sekshøyt kaldvalseverk – kontinuerlig glødeovn (480℃×30s) – 16-høy hud pass mill”:

• Kaldrullende scene: Asynkron rulling (arbeidsrullhastighetsforskjell 2.5%) brukes til å korrigere plateformen gjennom skjærbelastning generert av hastighetsforskjellen mellom øvre og nedre valser. Rullekraften styres til 200-220kN, og rullenøyaktigheten når ±0,003 mm (overgår høypresisjonskravet på ±0,005 mm i GB/T 3880.3-2012);
• Skin Pass Stage: Spenningsutjevning (spenning 150-180N/mm²) brukes for å kontrollere plateformtoleransen ≤5I (GB/t 13288-2022, bølgehøyde ≤5 mm per meter lengde). Produksjonsutbyttegraden når 92% (8% høyere enn tradisjonelle fire-høye kaldvalseverk), og energiforbruket per kapasitetsenhet er 120kWh/tonn (25% lavere enn batch-glødingsprosesser), ytterligere redusere produksjonskostnadene.

B. Kvantitativ modell for full industrikjedeverdi av lettvekt

Lettvektingen av batteripakker for nye energibiler følger en lineær korrelasjonsmodell av “vektreduksjon – energiforbruk – rekkeviddeutvidelse” (basert på NEDC syklustester, prøvestørrelse n=50 kjøretøy, R2=0,98):\(\Delta C = -0.08\Delta m,\quad \Delta R = 0.8\Delta m\)hvor \(\Delta C\) er endringen i 100 km strømforbruk (kWh/100 km), \(\Delta m\) er endringen i batteripakkens vekt (kg), og \(\Delta R\) er endringen i driving range (km). Når 0,07 mm aluminiumsfolie honeycomb panel (tetthet 0,38-0,42 g/cm³) brukes i Pack-rammer, sammenlignet med Q235 stålrammer (~35 kg) og 6061 solide aluminiumspaneler (~22 kg), vekten reduseres til 11-13 kg, med en vektreduksjonsrate på 51.4%-68.6%. Å erstatte inn i modellen gir \(\Delta C=-1.8-2.3kWh/100km\) og \(\Delta R=15.2-20.4km\). Modifisert testverifisering på en viss bilprodusents Model X viser: batteripakkens vekt reduseres fra 520 kg (stål) til 485 kg (dette materialet), 100km strømforbruk faller fra 16,0kWh til 14,2kWh (\(\Delta C=-1.8kWh\)), og rekkevidden øker fra 560 km til 582 km (\(\Delta R=22km\)), med et avvik ≤8 % fra modellprediksjonen.

Livssykluskostnaden (LCC) er beregnet i henhold til ISO 15686-5:2020 (syklus 10 år, diskonteringsrente 8%):

• Anskaffelseskostnad: For en skala på 100,000 Kjøretøyer, materialkostnaden per kjøretøyramme synker fra 850 RMB (stål) til 320 RMB (dette materialet), sparing 53 millioner RMB årlig;
• Driftskostnad: Hvert kjøretøy reduserer vekten med 22 kg, med en årlig transportavstand på 10 000 km. En lastebil bruker 30L drivstoff per 100 km (drivstoffpris 8 RMB/L), sparer 12 000 kWh årlig transportenergiforbruk, tilsvarer 6,000 RMB i strømkostnader (0.5 RMB/kWh);
• Gjenvinningskostnad: Restverdien av aluminiumsfolie står for 60% av råvarekostnaden (bare 20% for stål), resulterer i en 10-års resirkuleringsresultatdifferanse på 28 millioner RMB. Omfattende beregning viser at LCC er 38.2% lavere enn for stålmaterialer og 15.6% lavere enn for solide aluminiumsmaterialer.

ECO-B. Sikkerhetsoppgradering: Flerdimensjonale beskyttelsesmekanismer basert på nye energirisikoscenarier

EN. Lagdelt beskyttelse for termisk runaway-blokkering og varmeledningsmodellering

Den termiske stabiliteten til aluminiumslegeringssubstratet (smeltepunkt 660 ℃) oppnås gjennom et tre-lags beskyttelsessystem av “substrat – belegg – struktur”:

• Design av belegg: Honeycomb kjerneoverflaten er belagt med et epoksybasert flammehemmende belegg (formulering: 60% E-44 epoksyharpiks, 20% aluminiumhydroksid, 15% polyamid herdemiddel, 5% skumdemper), med en oksygenindeks på 32% (GB/t 2406.2-2009, vertikal brenningsmetode), oppfyller klasse B1 brannvernstandard. Termogravimetrisk analyse (TGA, 10℃/min, N₂ atmosfære) viser at røyeutbyttet ved 800 ℃ når 35%, som er 600% høyere enn for ubelagte aluminiumsbikaker (5%);
• Strukturell termisk isolasjon: Vanlige sekskantede celler danner lukkede luftlag (varmeledningsevne 0,026W/(m·K)), som sammen med belegget (varmeledningsevne 0,18W/(m·K)) utgjøre et kompositt termisk isolasjonssystem. Based on Fourier’s law\(q=-k\nabla T\), den totale varmeledningsevnen er beregnet til å være 0,12W/(m·K), 40% lavere enn for ubelagte aluminiumsbikaker (0.20W/(m·K)).

Termisk runaway simuleringstest av National New Energy Vehicle Material Testing Center (CNAS L1234):

• Utstyr: Termisk løpende batterisimulator (oppvarmingshastighet 5 ℃/min, maksimal temperatur 900 ℃);
• Overvåkingsindikatorer: Tilbakeslagsoverflatetemperatur (GB 38031-2020 krever ≤180℃), CO-utslipp (krever <300ppm), strukturell integritet (ingen kollaps);
• Resultater: Innenfor 30 minutter, tilbakeslagsoverflatetemperaturen er 152 ℃, CO-utslipp er 180 ppm, og deformasjonshastigheten er 4.8% (deformasjonshastigheten til tradisjonelle aluminiumsplater er 21.5%), oppfyller standardkravene fullt ut.

B. Strukturell pålitelighet og mikrokarakterisering under ekstreme miljøer

Temperatursyklus pålitelighet: Temperatur syklus tester (-40℃ i 4 timer → 120 ℃ i 4 timer, 50 sykluser) ble utført i samsvar med GB/T 2423.22-2012. Skjærstyrken ble testet ved hjelp av en elektronisk universaltestmaskin (WDW-100) (GB/t 14522-2009), og resultatene viser:

• Skjærstyrken reduseres fra de opprinnelige 2,1MN/m² til 1,94MN/m², med en dempningsrate på 7.6% (bransjekrav ≤10 %);
• Stivheten avtar fra de opprinnelige 3,2GPa til 2,95GPa, med en oppbevaringsgrad på 92.2%;
• Mikro-mekanisme: Transmisjonselektronmikroskopi (TEM, JEM-2100) observasjon viser at andelen av kaldvalset tekstur {112}<110> synker fra 35% til 33%, og kornstørrelsen vokser ikke nevneverdig (holdes på 5-8μm), unngå sprøbrudd ved lav temperatur og mykgjøring ved høy temperatur.

Effekt- og vibrasjonsytelse:

• Slagprøve for fallende ball(GB/t 1451-2005): En 5 kg stålkule faller fra en høyde på 1,5 m. Honeycomb-kjernen absorberer energi gjennom “gradvis plastisk deformasjon av celler”. Kraft-forskyvningskurven under støt viser en maksimal støtkraft på 8kN og energiabsorpsjon på 120J (deformasjon 25 mm), uten sprekker på panelet. Sammenlignet med PP honeycomb paneler (energiabsorpsjon 65J, brudd ved 15 mm deformasjon), slagfastheten forbedres med 84.6%;
• Vibrasjonstest(GB/t 2423.10-2019): Sveip vibrasjon ved 10-2000Hz med en akselerasjon på 20m/s². Et laservibrometer (PSV-500) måler resonansfrekvensen ved 350Hz (unngå det vanlige driftsfrekvensområdet på 100-300Hz for batteripakker), og vibrasjonsakselerasjonsoverføringshastigheten er 0.78 (lavere enn bransjekravet på 1.0), reduserer risikoen for tretthetsskader (utmattelseslevetidstester viser at antall flikbruddsykluser øker fra 10⁶ til 10⁷).

C. Design av isolasjonssystem og elektrisk ytelse for 800V høyspenningsplattformer

For 800V høyspentkjøretøyer (ISO 6469-3:2018), et sammensatt isolasjonsskjema av “epoksy-fluorkarbon dobbeltlagsbelegg – luftisolasjonslag” er vedtatt:

• Beleggytelse: Det nederste epoksylaget (30μm) gir grunnleggende isolasjon, og det øverste fluorkarbonlaget (20μm) forbedrer værbestandigheten. En måler med høy motstand (ZC36) tester volumresistiviteten ved 1×10¹⁵Ω·cm (GB/t 1410-2006 krever ≥1×10¹⁴Ω·cm), med en gjennombruddsspenningsmotstand på 2000V (1min, GB/t 1408.1-2016) og en dielektrisk tap-tangens (tanδ, 1kHz) av 0.002 (lavt dielektrisk tap under høy frekvens og høy spenning, unngå lokal overoppheting);
• Luftlagsdesign: Tykkelsen av luftlag i honeycomb-celler er 8-12 mm. I følge Paschen-kurven, luftnedbrytningsfeltstyrken ved denne tykkelsen er ≥3kV/mm. Kombinert med belegget, det oppnår “dobbel isolasjon”. Til og med kl 90% fuktighet (GB/t 2423.3-2016), isolasjonsmotstanden forblir ≥1×10¹³Ω, redusere kortslutningsrisikoen ved 90%.

Sammenligning med vanlige isolasjonsmaterialer (Bord 1):

(Datakilde: Tredjeparts testrapporter CNAS-L1234-2024-001 til 004)

ØKO-C. Bransjetilpasning: Scenariospesifikk tilpasning og parametrisk design (Inkludert profesjonell parametertabell)

Bord 2: Parametrisk designtabell med 0,07 mm aluminiumsfolie honeycomb-paneler for nye energiscenarier

(Note: Standarder i parentes er testgrunnlag. Arealetettheten er testet i henhold til GB/T 451.2-2002)

EN. Tilpasningsmekanisme for strømbatterirammer

Utformingen av CATL CTP 3.0 rammer er basert på matching av “celleegenskaper – strukturelle krav”:

• LFP-celler (100kWh): Med en energitetthet på 160Wh/kg, de er svært vektfølsomme (hvert kg celler bidrar med 0,16kWh energi). Derfor, en celledeling på 10 mm er vedtatt (redusere materialbruk med 12%) med en arealtetthet på 3,8 kg/㎡, tilpasning til langvarig bruk i personbiler (10 år/200 000 km). Utmattelsestester (10⁶ sykluser, spenningsforhold R=0,1) vise en styrkeretensjonsrate på 85%;
• NCM-celler (200kWh): Med en energitetthet på 210Wh/kg og høy volumetrisk energitetthet (450Wh/L), rammen må tåle høyere belastning (cellestablingstrykk 15kPa). Slik, en celledeling på 8 mm + lokale 6061-T6 forsterkningsribber (elastisitetsmodul 69GPa) brukes, øke bøyestrekkstyrken med 6.0% og kontrollere nedbøyningen innenfor 1,5 mm/m for å møte fulllasttilstanden til nyttekjøretøyer (totalvekt 4.5 tonn).

Test på en ren elektrisk SUV: Vekten på pakken går ned fra 485 kg (stål) til 320 kg, redusere den uavfjærede massen med 18 kg, redusere belastningen på fjæringssystemet med 12%, og forkorte bremselengden med 0,8m (100-0km/t). Epoksy strukturelt lim (skjærstyrke 15MPa) brukes til limingsmontering, redusere boltbruken med 40% og forkorte monteringssyklusen fra 120s/enhet til 72s/enhet, forbedre effektiviteten ved 40%.

B. Scenariospesifikk optimalisering for energilagringsutstyr

• Husholdnings energilagringsskap (5-20kWh): Den 15 mm tynne designen er avhengig av ventilasjonsegenskapene til honeycomb-kanaler (lufthastighet 0,3m/s, Re=1200, laminær strømningstilstand), med en naturlig varmeavledningseffekt på 5W/㎡·K. Den interne temperaturforskjellen til skapet er ≤5 ℃ (12℃ for tradisjonelle stålskap), sparer 80 kWh årlig vifteenergiforbruk (beregnet basert på 8 timers daglig drift og 40W vifteeffekt);
• Storskala energilagringsstasjoner (100MWh+): Det 25 mm tykke panelet er lagt med en 15% E-glass forsterkningslag. Modifikasjon av grensesnitt (silankoblingsmiddel KH-550) øker grensesnittets bindingsstyrke mellom glassfiber og aluminiumsfolie til 10 MPa (strekkskjærtest, GB/t 7124-2021), forbedre vindtrykkmotstanden fra 1,0 kPa til 1,5 kPa (GB/t 5135.1-2019, vindtunneltest vindhastighet 30m/s), møte tyfonforholdene i kystområder (100-år returperiode tyfon vindhastighet 45m/s).

ØKO-D. Tekniske flaskehalser og banebrytende utvikling

EN. Kjerneprosessgjennombrudd i ultratynn aluminiumsfolieproduksjon

Plate Shape Control Flaskehals: Rullingen av 0,07 mm aluminiumsfolie er utsatt for “midtbølger” (bølgelengde 500-800mm, bølgehøyde 3-5mm), med en avkastning på kun 80% for tradisjonelle fire-høye kaldvalseverk. Gjennombrudd oppnås gjennom:

• Påføring av HC Six-High Cold Rolling Mills: Arbeidsrulldiameter φ120mm, støtterull diameter φ600mm. Kombinert kontroll av “positiv/negativ rullebøyning + mellomliggende rulleskift” er vedtatt, med en rullebøyekraft på ±50kN og et skifteområde på ±15mm, kontrollere plateformtoleransen innenfor 5I;
• Asynkron rullende prosess: En hastighetsforskjell på 2%-3% mellom øvre og nedre valser introduserer en skjærtøyning γ=0,05-0,08, gjør metallflyten mer jevn under rulling. Forekomstfrekvensen av senterbølger avtar fra 15% til 3%, og yield rate øker til 92%.

Nøkkel til kontroll av oljeforurensning: Gjenværende rulleolje på aluminiumsfolieoverflaten (hovedsakelig sammensatt av baseolje + fettsyreester tilsetningsstoffer) reduserer grensesnittets bindingsstyrke til honeycomb-kjernen med 30%. En kombinert prosess av “elektrolytisk rengjøring – varmluftstørking” er vedtatt:

• Elektrolytisk rengjøring: 5% NaOH + 3% Na2CO3-løsning, temperatur 60 ℃, strømtetthet 2A/dm², elektrolysetid 30s, med en rullende oljefjerningseffektivitet ≥95 %;
• Varmlufttørking: 120℃ varm luft (vindstyrke 5m/s), tørketid 15s. Den gjenværende oljemengden reduseres til 2,3 mg/m² (GB/t 16743-2018 krever ≤5mg/m²), og grensesnittbindingsstyrken opprettholdes stabilt ved 12 MPa (GB/t 7124-2021).

B. Banebrytende teknologiruter og industrialiseringsutsikter

• Materialinnovasjon: Utvikling av aluminium-grafen komposittfolie (tilsetning av grafen 0.5%) ved hjelp av en “kulefresing-ultralyd komposittdispersjon” behandle (kulefresehastighet 300r/min, ultralydeffekt 600W). Spredningsgraden for grafen i planet er ≥90 %. TEM-observasjon viser at grafen danner en “nettverkslignende forsterkningsstruktur” i aluminiumsmatrisen. Målstrekkstyrken er 350 MPa (17% høyere enn 3003/H18), med en bruddforlengelse opprettholdt kl 12% (unngå sprøhet), tilpasse seg det høye energitetthetskravet til 4680 store sylindriske celler (300Wh/kg);
• Prosessinnovasjon: Utvikling av honeycomb kjernepanel integrert varmpressingsformingsprosess. En formtemperaturkontroller brukes til å kontrollere temperaturen ved 180 ℃, trykk ved 1,5 MPa, og holdetid på 10min, direkte oppnå metallurgisk binding mellom honeycomb-kjernen og panelet, eliminere bindingsprosessen. Produksjonssyklusen er forkortet fra 72 timer til 48 timer, og aldring av belegg unngås (styrkedempning reduseres fra 15% til 5% etter aldring ved 120 ℃ i 1000 timer);
• Applikasjonsutvidelse: Utvikling av Al2O₃-SiO₂ kompositt keramisk belegg (tykkelse 15μm) for solid-state batterier (driftstemperatur 150 ℃) ved hjelp av en plasmasprøyteprosess (sprøyteeffekt 40kW, avstand 150 mm). Beleggstettheten er ≥95 %, øke den maksimale temperaturmotstanden til 200 ℃ og samtidig opprettholde en sammenbruddsspenningsmotstand på 2000V, tilpasning til industrialiseringen av solid-state batterier av Toyota og CATL (2025-2027).

ØKO-E. Kjerne Q&EN: Dybdeanalyse fra et profesjonelt perspektiv

Q1: Hva er grunnlaget for Pareto-optimaliseringen av 0,07 mm aluminiumsfolietykkelse?

EN: Basert på “kostnad-ytelse-prosess” Pareto-optimaliseringskurve (Figur 1), 0.07mm ligger ved kurvens optimale grense:

• Ytelsesdimensjon: Sammenlignet med 0,05 mm aluminiumsfolie, strekkfastheten økes med 15% (280MPa vs 243MPa), og skjærstyrken økes med 18% (2.1MN/m² vs. 1,78 MN/m²), oppfyller kravet til 15 kPa stablingstrykk for batteripakker; tretthetslivet (10⁶ sykluser) økes med 25%, unngå “lavsyklus tretthetsbrudd” av ultratynne folier;
• Kostnadsdimensjon: Sammenlignet med 0,09 mm aluminiumsfolie, materialbruk reduseres med 22% (arealtetthet 3,8 kg/㎡ vs 4,87 kg/㎡), enhetskostnad reduseres med 18% (200 RMB/㎡ vs 244 RMB/㎡), og rullende energiforbruk reduseres med 12% (120kWh/tonn vs 136kWh/tonn);
• Prosessdimensjon: Yield rate på 0,05 mm aluminiumsfolie er kun 75% (utsatt for stripebrudd), mens 0,09 mm krever høyere rullekraft (280kN mot 220kN), øker slitasjen på utstyret 20%. I kontrast, 0.07mm har en yield rate på 92% og dens valsekraft samsvarer med eksisterende HC seks-høye fabrikker, resulterer i den høyeste industrialiseringsmulighet.

Q2: Oppfyller utmattelsesytelsen til ultratynne bikakepaneler av aluminiumsfolie 10-år/200 000 km servicekrav til nye energikjøretøyer?

EN: Verifikasjon gjennom utmattelsestester (GB/t 30767-2014, spenningsforhold R=0,1, frekvens 10Hz) viser:

• Strøm batteri Rammetilstand: Maksimal spenning σ_max=80MPa (regnskap for 28.6% av strekkfastheten). Etter 10⁷ sykluser, styrkeretensjonsraten er 88% (GB/t 38031-2020 krever ≥80 %), tilsvarende en rekkevidde på 200 000 km (omtrent 500 vibrasjonssykluser per kilometer);
• Energilagringsskap Tilstand: Maksimal spenning σ_max=50MPa (regnskap for 17.9% av strekkfastheten). Etter 10⁸ sykluser, styrkeretensjonsraten er 92%, tilsvarende en 15-årig tjenestesyklus (ca. 6,7×10⁶ vibrasjonssykluser per år);
• Mikro-mekanisme: Under tretthet, dislokasjonstettheten til aluminiumsmatrisen øker fra 1×10¹⁴m⁻² til 3×10¹⁴m⁻², men det dannes ingen tydelige utmattelsessprekker (SEM-observasjon viser at bruddgravdybden holdes på 8-10μm), bekrefter langsiktig servicepålitelighet.

Q3: Oppfyller materialet den elektromagnetiske kompatibiliteten (EMC) krav til 800V høyspentplattformer?

EN: Verifikasjon gjennom EMC-tester (GB/t 18655-2018) bekrefter full overensstemmelse med 800V-plattformkravene:

• Utstrålt forstyrrelse: I frekvensbåndet 30MHz-1GHz, forstyrrelsesspenningen er ≤40dBμV (grense 46dBμV), dra nytte av den elektromagnetiske skjermingsegenskapen til aluminiumsfolie (skjermingseffektivitet ≥40dB, GB/t 17738-2019);
• Gjennomført forstyrrelse: I frekvensbåndet 150kHz-30MHz, forstyrrelsesstrømmen er ≤54dBμA (grense 60dBμA). Luftlaget og belegget av honeycomb-celler danner en “impedanstilpasningsstruktur” for å redusere ledningsinterferens;
• Immunitet: Ingen abnormiteter forekommer ved elektrostatisk utladning (ESD) tester (kontaktutladning 8kV, luftutslipp 15kV, GB/t 17626.2-2018). På grunn av materialets overflatemotstand på 1×10⁸Ω (mellom leder og isolator), statisk elektrisitet kan frigjøres sakte for å unngå sammenbrudd.

Q4: Hva er den synergistiske varmespredningsmekanismen mellom dette materialet og væskekjølesystemer i storskala energilagringsstasjoner?

EN: Gjennom CFD (Flytende) simulering og testverifisering, et synergistisk varmeavledningssystem av “celle naturlig konveksjon – væskekjøling tvungen konveksjon” er dannet:

• Honeycomb-kanaler: 8-12mm celledeling danner vertikale konveksjonskanaler med en lufthastighet på 0,3-0,5m/s og varmeavledningseffekt på 5-8W/㎡·K, redusere overflatetemperaturen til energilagringsceller fra 55 ℃ til 48 ℃;
• Liquid Cooling Synergy: Væskekjøleplaten er festet til honeycomb-panelet ved hjelp av termisk ledende lim (varmeledningsevne 2W/(m·K)). Bikakepanelet fungerer som en “termisk ledende mellomlag”, øke effektiviteten av varmeoverføring fra celler til væskekjøleplaten ved 15% (termisk motstand reduseres fra 0,15K/W til 0,13K/W sammenlignet med direkte binding);
• Temperaturuniformitet: Synergistisk varmespredning reduserer den interne temperaturforskjellen i skapet fra 8 ℃ til 3 ℃ (GB/t 36276-2018 krever ≤5℃), unngå cellekapasitetsdempning forårsaket av lokale hotspots (kapasitetsbevaringsgraden øker fra 85% til 90% etter 1000 sykluser).

Q5: Gjør livssyklusvurderingen (LCA) av dette materialet er i samsvar med “dobbelt karbon” mål?

EN: LCA-analyse i henhold til ISO 14040-2006 (fra vugge til grav, funksjonell enhet: 1㎡ honeycomb panel) viser:

• Energiforbruk: Energiforbruket i produksjonsleddet er 280kWh (inkludert aluminiumssmelting, Rullende, og forming), som er 46% lavere enn for stålrammer (520kWh) og 67% lavere enn for karbonfiber bikakepaneler (850kWh);
• Karbonutslipp: CO₂-utslippet i full syklus er 12 kg, som er 57% lavere enn for stålrammer (28kg) og 73% lavere enn for karbonfiber bikakepaneler (45kg) (karbonfiberproduksjon krever akrylonitriloksidasjon, som resulterer i høye karbonutslipp);
• Gjenvinning: Aluminiumsfolie kan være 100% resirkuleres ved smelting, med et resirkuleringsenergiforbruk på kun 5% av primæraluminium (GB/t 27690-2011). Resirkulering over 10 år kan redusere CO₂-utslipp med 8 kg/㎡, oppfyller kravene til karbonfotavtrykk (≤100 kg CO₂eq/kWh) av EUs nye batteriforordning (2023/1542).