化学电源的演进:实现电存储的绝佳方式
应用场景的持续铺开,推动电池产业的快速发展。无论是如火如荼的新能源车行业,还是方 兴未艾的储能产业,能量存储设备是最关键的一环。以电化学氧化还原反应为理论基础的化 学电源能够避开卡诺循环的限制,拥有可高达 80%以上的能量转换效率,是最适配大储能产 业的工具产品。当下对于电池综合性能提升的诉求正不断加强,但也遭遇材料理化性能限制、 工艺与成本优化等难点。我们认为,从产品的本质入手,理解底层运行逻辑,将能够更迅速 地在变革当中做出反应,辨别产品是否具备核心竞争力。

走进化学电源:多样体系的全面渗透

化学电源经历百年积淀,在仍可继续挖掘的科学理论指导下形成完善的体系。这个体系包括 组成电池的各部分材料和配套的生产制造工艺。体系十分庞杂,但通过梳理,我们认为基础 的枝干(各部分的影响因素和诉求)是一致的。通过把握枝干,在完善的体系之中寻找技术 继续发散的方向,是了解产业的正确路径。我们认为,未来仍将是多元电池技术持续共存的 局面,但有主流与非主流之分,同时单个体系中也会有多样产品来满足下游不同需求。

探秘电池本源:性能往往不可兼得,需有所取舍

我们认为,化学电源体系下多元性能的最优难以达到,往往某种性能的提升需要牺牲另一种 性能,即电池“技能树”无法全部被点亮。因此,基于丰富的下游应用场景,决定不同电池 体系仍将在长时期内共存。但必须认识到,共存并非意味着平均的市场份额,静态上会有主 流与细分的差别,动态上会有数类体系对其他体系的需求挤压:

性能变化受多种因子共同作用,影响方向可能不同。包括正负极材料类型、配比,以及 设计与制造工艺等,都会影响电池的能量密度、倍率性能等,这就意味着若影响方向不 同,将使得性能无法兼得。如锂离子电池中,电极材料与电解液在固液相界面形成的 SEI 膜能够保证 Li+嵌入脱出的同时对电子绝缘,但作为钝化膜也将使 Li+的扩散受到限制, 同时 SEI 膜的更新将造成 Li+和电解质的持续损耗,进而使电池容量下降;

某些电池体系从本质上看无法较好满足某些性能需求。例如从最本征的载流子传导与输运行为出发,锂电体系的“快充性”并非最优,主要系基于脱嵌机理,Li+的扩散系数普遍 比水系二次电池中的异相氧化还原反应的速率常数低数个数量级。此外,有机电解液的 离子电导率通常比水系电解液低 2 个数量级。因此,基于丰富的下游应用场景,不同场 景的性能要求不同,决定不同电池体系将在长时期内共存;

大容量领域的技术之争决定格局走向。大容量的市场意味着更大的份额,因此若某类体 系较好适应大容量市场的需求,产品的导入将使体系份额明显提升。车用动力领域对能 量密度的严格要求,使得较高比能的电池体系能够脱颖而出,对其他体系形成替代。

我们通过由表及里的方式探究影响电池性能的本质,在接下来的篇幅里,重点讨论影响性能 的本质要素。性能是与直观需求联系的概念,也是直击下游需求的痛点所在。我们选取较受 关注的几个性能指标开展探讨,包括能量密度、高倍率性能、循环性能和安全性能等。

高倍率性能:影响输出功率以及充电速度,本质是扩散能力

倍率指电池在规定时间内放出或达到额定容量所需的电流大小。倍率性能则为不同倍率充放 电电流下表现出的容量大小、保持率和恢复能力。尤其在高倍率充放条件下,对电池的性能 影响增大,包括寿命、安全性等,因此产业更关注高倍率性能。在高倍率放电下,一般会有 更大的输出功率,但前期化学电源主要应用于便携式电子设备,对功率要求不高,研究开发 重点主要聚焦在提高设备工作时间、便携性能以及安全性能等。

当化学电源应用于车辆时,对于高倍率性能要求更加严格,主要系输出功率影响着汽车的最 高时速、加速性能及爬坡性能,此外车用动力场景要求较好的快充能力。一般来说,当以高 倍率放电时,电池极化作用增强,电压下降导致比能量降低,因此常常是功率与能量不可兼 得的情况。以铅酸、镍氢、锂离子电池的一般情况来讲,铅酸电池的能量功率特性较差,而 锂离子电池的变化范围宽,镍氢电池具备较好的倍率性能但比能量较低。值得注意的是,长 时间的高倍率充放对于封闭的电池体系并不友好,因此我们认为短期内“换电模式”是一种 痛点解决方式,而长期视角下还应关注开放式电池如燃料电池体系的开发。

高倍率下的充放性能,实质是大电流条件下的反应速度保持能力,与电解质的电导率,以及 离子在电极、电解质和相关界面处的迁移能力相关。落实到具体参数,主要是正负极材料的 结构、尺寸、比表面积、导电性、孔隙率和电解质的传导能力、稳定性等方面,可以通过材 料改性来改善倍率性能。

循环性能:衡量使用寿命的指标,全生命周期多因素影响

在一定的放电制度下,电池容量降至规定值之前,电池所经受的循环次数,称使用周期。影 响电池循环寿命的主要因素有:在充放电过程中,反应条件如温度、电流密度、放电深度的 变化,将导致:电极活性表面积减小,使工作电流密度上升,极化增大;电极上活性物质脱 落或转移;电极材料发生腐蚀;电池内部短路;隔膜损坏和活性物质晶型改变,活性降低。

从电池产品的生产流程来考虑,多个方面会影响电池循环性能:(1)电池本身的设计,如原 材料的选择、正负极活性物质的配比、电解液的选择及用量等,都会影响电池充放电过程的 表现;(2)与电池制造过程的工艺相关,例如锂离子电池制造工艺的好坏影响电池的内阻大 小;(3)电池的使用方法,例如大电流充放电条件、充放电截止电压超限等都会造成结构的 损伤;(4)电池的使用环境,尤其是环境温度,对电池的循环寿命影响较大。

安全性能:商用首要考量的“红线”,持续改善增强可靠性

当下商用的各类电池均具有较好的安全性能,但不同类型电池的安全性能依然有所差异。铅 酸电池主要的安全隐患来自其构成材料,主要系硫酸溶液电解液稳定性较低,若发生漏液或 爆炸事故,造成的危害较大。此外,与锂离子电池相比,铅酸电池的安全保障也较少。对于 镍氢电池,其采用的物质材料与配备的安全阀等保障系统也提升了该类型电池的安全性。不 同类型的锂离子电池因电池材料的差异等原因,安全性各异,铁锂体系结构稳定安全性较好。

材料性能与工艺质量改善是提升安全性能的关键。要求电池的安全性好,即电池材料应具有 较好的化学稳定性和热稳定性,同时在电池制造方面,要求材料的匹配性要好,装配性能佳, 还需配备系统的电池保护措施,从整体上保障电池的安全工作。影响电池安全性能的关键因 素包括内部因素与外部因素,内部因素指构成电池的各部分材料的性能,外部因素指电池使 用过程中因操作不当带来的过充过放等现象。可以通过调控影响机制改善体系的安全性能。

动力领域的体系演进:追求更高比能为主线,锂电体系脱颖而出

锂电池因高比能长循环等优势,在社会日常场景中持续渗透。全球碳中和目标下,新能源汽 车产业已率先发力,带动锂电体系迈入新增长。拉长周期看,我们认为,具有最优综合性能、 且能够不断升级的锂电池,未来仍将继续在动力领域扮演主导角色,并逐渐向固定式储能等 场景渗透。但需注意,锂电内部体系多种多样,以锂为核的技术迭代仍在进行,研发依然是 企业的重心。因此,持续关注动力电池的技术变化,更有利于找寻胜者,增加投资的确定性。

来源:DT新材料

新材料智库

#枣庄新闻# 【谋求新动能,枣庄市中区齐村镇如何布局乡村振兴特色之路?】
在山东枣庄,提及乡村振兴,枣庄市中区齐村镇总是一个绕不开的话题。

那么,探访一番,齐村镇会带来哪些“乡村振兴”的灵感?

答案简单明了——以产业振兴为引领。

事实上,脱贫之后的乡村振兴,并不是一个孤立的概念。除了乡村业态范畴的提升,其辖域原有产业必须与时代同频共振,实现高质量发展。

作为乡村振兴的物质基础,产业发展是支撑乡村振兴的源头。只有产业振兴,“农业强”的基本目标才会落到实处,“农村美”的物质基础才会不断夯实,“农民富”的根本目标才会得以实现。

项目为基础,破题传统产业提档升级

齐村镇位于枣庄市市中区西北部,仅89.88平方公里的辖域总面积,却聚集着80余家工业企业,规上企业41家。

不得不说,工业是齐村镇的底色,亦是乡村振兴的产业基础,而项目则是壮大工业家底的有力支撑。

今年以来,齐村镇围绕“工业强市、产业兴市”和“6+3”产业振兴,稳步推进项目建设,加快企业提档升级。上半年,齐村镇有序推进全镇32个重点项目,列入市级重点项目1个,区级重点项目5个,全年计划投资4.8亿元。

事实上,比起一、三产业转型的灵活性,二产牵扯领域广,技改要求高,转型任务重。实现产业高质量发展,当务之急应是发挥政府主观能动性,推动企业提质增效、提档晋级。

于此,齐村镇加大规模以上企业帮扶力度,梳理辖区内“准规模以上企业”台账,落实科级干部帮包责任制,目前11个项目投资纳入统筹,年内计划新增规上工业企业4家。

在落实帮扶机制方面,齐村镇突出抓好投资1.6亿元的和平铁路货运站、投资1.2亿元的顺丰枣庄陆运一级枢纽站、投资1.2亿元的高端轨道装备制造、投资1亿元的高端道路灯具制造等项目建设进度,稳步快速实施,推进项目落地达效。

值得一提的是,位于齐村镇的国发新材料建材基地项目一期投资1.7亿元,项目引进意大利进口设备,是目前省内最大的固定式沥青拌合站,工程于2020年3月开始动工建设,10月正式投入生产,当年就纳入规上工业企业。

对于乡村振兴而言,乡镇产业园区作为产业项目的最大聚集地,是一片区域产业培育的主阵地,乡镇改革开放的主战场,亦是城市科技创新的主引擎。

为此,齐村镇加快产业园规划设计及基础设施建设,加紧对接安徽建工集团、省水发集团等企业,重点瞄准招引装配式建筑、新型建材、高档玻璃门窗、箱式集成房屋等入驻产业园,帮助扶持中联水泥、中汇混凝土、路桥混凝土、富增商砼等企业提档升级。

值得关注的是,中汇混凝土项目引进具备行业领先

水准的三一重工公司高等级商品混凝土等4条生产线,建设了占地面积3万平方米的大规模生产基地,并配有水泥室、骨料室、外加剂室等10间检测科室、100余种检测仪器的高标准实验室。项目建成后,每年可实现60万立方米商品混凝土、50万吨水稳及30万吨干混砂浆的生产能力。

关于推动规模企业提档晋级,齐村镇标新立异,采取了规模壮大与技改提升并举。事实上,技改提升是淘汰落后动能,追求新动能的有益探索,从而提升企业在日益激烈的竞争中的抗风险能力,扩展生存空间,亦是规模壮大的必经之路。

齐村镇着力培植东大机械、璐鹏科技等向高新技术企业迈进,努力实现辖区工业产业集群化、高端化发展。

其中,枣庄璐鹏电子科技有限公司为加快新旧动能转换,扩大生产规模,目前已新上1200w激光加工中心1套,智能龙门加工中心2台,智能机器人4套,向无人化智能化发展,为徐工集团生产装载机配件。

物流商贸聚集发展,激活电商经济新动能

立于齐村镇,枣木高速穿境而过,实现与新台高速对接,连接京沪和京福两条高速大动脉,这里有2条货运支线,分别为东大铁路货运支线和朱子埠矿铁路货运支线……

优势的区位交通,2019年以来,齐村镇借助地处市中城区周边的优势,重点培植了盛北商贸、东大物流、顺丰速运枣庄中转场、东鑫汽贸、联丰建材等5个较大规模的物流商贸市场,连片发展东环、北环、西环商贸物流服务市场带,散布100余家配货站。

体入驻盛北商贸城,目前,全镇共有个体工商户7000余户,在枣曹路与北外环之间专业市场物流集聚区加速形成。

齐村镇围绕“商贸物流型”特色镇建设,按照“一体两翼”发展思路,做大做强盛北商贸城综合体,精心打造东部东大顺丰——山东枣庄陆运枢纽、西部和平公铁物流货运枢纽。

值得一提的是,盛北商贸城是市区两级政府重点项目,是枣庄北部物流园区龙头项目。整个市场运营后,年交易额可达20亿元,逐步实现大商贸、大物流、大发展的新格局。

此外,今年,齐村镇引进、正在建设中的顺丰物流枢纽中心项目是省内第二家顺丰陆运一级枢纽项目,占地30亩,总投资1.2亿元,配套建设12600平方米钢结构库房,装配自动分拣设备,小件自动分拣处理能力为单小时2万件。

上半年,齐村镇限上贸易销售额达88984万元,同比增长75.6%。发达的物流商贸,知名流通企业的引进,不仅为齐村镇传统产业配套了完善的商贸物流集群,借助物流商贸,齐村镇积极拓展新动能,“电商经济”在此开花兴盛。

近年来,齐村镇实体经济和电商经济蓬勃发展,淘宝村不断涌现,为齐村“商贸物流型”特色镇的发展注入新动能。

齐村镇的自然资源十分丰富,境内樱桃、板栗、石榴、枣、核桃等经济作物种植面积颇具规模,注册农民专业合作社130余家,市级农业龙头企业6家。石灰石、陶土等建材资源丰富,白云岩、铝矾土、陶土等资源集中,是优质建材基地。

齐村镇依托地理优势和产业优势,大力发展电商项目,2020年,后村被阿里巴巴评选为2020年淘宝村。2021年,齐村镇被阿里巴巴评选为2021年淘宝镇,后村、南园村被评为2021年淘宝村。

目前,齐村镇村镇电商销售线上渠道平均每年销售额超亿元,同时增长势头良好。“欧麦多”和“梦想盒子”2个方便食品(燕麦等)加工项目线上营销火爆,其通过抖音、快手等平台直播带货,将产品销往全国,平均每次直播销售额可达10万余元。

在齐村镇,一些非遗项目也通过电商销售绽放异彩。炻陶(山东省非遗项目)传承人项彪设计生产的炻陶花盆不仅畅销国内还远销欧美,年销售额超百万元。山东派砾环境艺术有限公司依托枣庄市非遗项目“汉砖造景”技艺,生产出独树一帜的创意花盆,与全国500多家经销商长期合作,并通过拼多多进行线上销售。另外,李岭村的赏石艺术也成为带动村民致富的好项目。

目前,齐村镇各村集体经济收入全面突破10万元,新增100万元以上经济强村1个,全镇100万元以上的经济强村3个,“倍增破十”任务全部完成。

“归零”的心态、“赶考”的状态、“奔跑”的姿态,齐村镇已全身心投入到“工业强市、产业兴市”的新征程,狠抓经济发展。打好“山水林田大会战”,抓住“城市西进”发展机遇,齐村镇在“乡村振兴特色镇”的道路上快速奔跑。

(来源:枣庄文明网)
(查看详情:https://t.cn/A6xL6J0W)

今日和蒋姓男子讨论still alice观后感
突然有端联想 话锋一转
一边和他讨论自己的家事 一边流下一些优雅的泪水
以前的我一直在寻找一个可以让感情保鲜并维持长久的原因 并自以为不是长情的人 会追求新鲜感
可当我回想和他就这样对视着讨论大到生死轮回小到生活琐事的感觉 从他的言语中不断找到自己的影子又不断补充自己的思维
我在想 就算再过几十年 几百年 我都还是会愿意和他这样交流吧


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