2026年 03期
一种改进的蓄电池保护策略及应用研究
王汇灵;陈倩;邓贤勇;陈鹏;罗宏;铅酸蓄电池作为应急指挥车的重要储能供电单元,常因使用工况和任务条件的限制,面临过放且充电不及时的困境,已经过放的蓄电池因持续的静态功耗,极易彻底损坏。为了解决上述问题,本文提出了一种低静态功耗的蓄电池过放保护策略,该策略采用超级电容器作为启动短时供电器件,用于驱动保护电路运行至正常状态后,再由蓄电池持续供电。当蓄电池运行至过放状态时,由微控制单元(MCU)断开输出继电器及辅助供电开关器件,实现整个电路与蓄电池的断开。经过对该策略的实物试验验证分析,蓄电池在进入过放保护后,整个保护电路与蓄电池断开,蓄电池的静态功耗低至毫瓦(mW)级别。因此,本文所提出的蓄电池保护策略可以有效改善蓄电池在特殊工况下过放后未及时维护导致的彻底损坏问题。
汽车动力电池劣化的全局和局部影响因素研究
周冲;高艳俊;于兴林;丁华;冯波;为识别新能源汽车电池劣化的关键影响因素并提升预测精度,以车联网平台2024年1月至6月的某插电混动车型的105 915条数据为基础,经数据清洗、缺失值处理及特征筛选后,通过描述性统计与皮尔逊相关性分析初步锁定相关因素;构建多元线性回归、随机森林等五类模型,以均方误差(MSE)和决定系数(R2)评估性能,同时采用夏普利加性解释(SHAP)值量化各特征在具体样本中的贡献度。结果显示,随机森林模型的预测效果最优(MSE=1.109×10-6,R2=0.997);蓄电池内阻、累积电池能量及大于4 000 mA的间隔为核心全局影响因素,且各特征对不同样本的劣化贡献存在差异。据此提出智能充电、降低内阻等策略,以延长电池寿命并降低维护成本。
锂离子电池固态电解质的特性及研究进展
闫营营;陈耀;固态电解质因其高安全性、宽电化学窗口以及与高能量密度电极材料的良好兼容性,被认为是突破传统锂离子电池性能瓶颈的关键材料体系。本文综述了聚合物、氧化物和硫化物固态电解质三类材料的本征特性、技术优势与局限性以及未来发展方向。研究表明:聚合物电解质表现出优异的加工性能和界面相容性,但其室温离子电导率和电化学稳定性仍需提升;氧化物电解质展现出卓越的热稳定性和宽电化学窗口,然而固-固界面接触问题和较高的制造成本制约了其实际应用;硫化物电解质具有接近液态电解质的超高离子电导率和理想的机械性能,但其本征化学稳定性差、对空气敏感,这些问题亟待解决。尽管固态电解质在提升电池能量密度和安全性方面潜力巨大,但其产业化进程仍受材料成本、界面阻抗以及规模化制备工艺等因素制约。基于现有研究,本文总结了固态电解质在材料体系设计、界面调控、成本优化和工程化应用等方面面临的挑战,并进一步提出新型电解质材料开发、界面反应机理研究和制备工艺创新等重点研究方向,以期为推动固态电解质技术的创新发展与产业化应用提供理论指导和技术参考。
热电池用加热材料的研究进展
周峻丞;随着国防军工和现代武器的不断发展,对热电池的性能要求不断提高。作为热电池的热源,加热材料在电池的激活及工作过程中都扮演着十分重要的角色,对热电池的性能有着决定性作用。本文总结了热电池用加热材料和近年来发现的新型加热材料的特点和研究现状,并展望了各类加热材料的应用前景和发展方向。
质子交换膜燃料电池阳极耐CO铂基催化剂研究进展
刘伊柠;刘震;金铖;质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极CO毒化是制约其商业化的关键因素,Pt基二元合金催化剂是实现阳极本征抗CO中毒的核心技术路径。本文梳理了近年来Pt基二元合金抗CO催化剂的研究进展,重点分析了PtRu、PtIr等贵金属合金与PtSn、PtMo、PtW等非贵金属合金的构效关系及抗CO作用机制,同时简述了载体材料对催化性能的调控作用。研究表明,合金化可通过电子效应调控Pt的d带中心以弱化CO吸附,或依托双功能效应引入亲氧位点促进CO氧化,使CO氧化电位负移100~300 mV,优化后的催化剂在高浓度CO氛围中展现出优异的抗毒化性能。当前研究仍面临非贵金属酸性溶出导致稳定性不足、电极与膜电极组件存在性能鸿沟等问题。未来需结合原位表征与理论计算明晰失活机制,开发低Pt载量、高抗CO性、长寿命的Pt基二元合金催化剂,为PEMFC商业化提供材料支撑。
极快充电动力电池技术发展现状及趋势
王卓;李晓彤;李福丽;10 min补充80%电量、充电速度接近传统燃油车加油速度,是推动电动汽车大规模普及的关键。极快充电动力电池技术是一项涉及电芯、电池系统、电池管理系统等多领域的系统解决方案。在电芯层面,需全面优化电芯内部离子传输路径,缩短离子传输距离,提升离子迁移速度;在电池系统层面,需强化热管理系统并优化电子电气架构,以适应大电流与高电压工况;在电池管理系统层面,需基于复杂的耦合模型实现对极快充电策略的精确控制。未来,极快充电动力电池技术将朝着更高能量密度、更低成本、超长寿命、更安全、全温域极快充电方向发展。
锂动力电池热失控热点事件及专利分析
胡静;新能源电动车的安全性能关乎人民的生命健康,因此各企业纷纷采取不同手段,并取得了显著成效。强制性国家标准GB 38031—2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(简称“新国标”)对热扩散提出了新要求,动力电池的热失控已成为影响新能源汽车发展的重要因素。本文分析了新国标的内容,总结了近年来企业在新能源电动车用锂动力电池热失控技术方面所采用的材料改性和结构改性手段,并结合相关专利技术进行详细阐述,以帮助创新主体掌握最新的实用技术。
石墨负极材料生产制造中的减排路径研究
张磊;符丁蜜;陈寿;伍莹;冯锦祥;朱高稳;王莹莹;在全球碳中和进程加快、电池产品碳足迹监管日趋严格的背景下,石墨负极材料作为锂离子电池中应用最广泛、质量占比最高的核心原料,其生命周期碳排放已成为产业绿色转型与国际合规的关键因素。前期研究已解析了石墨负极材料的碳足迹构成,结果显示高温石墨化环节贡献超过总排放量的60%,而区域电力结构与工艺差异导致碳强度存在显著差异。基于此,本文引入最新研究成果,进一步探讨石墨行业的减排路径,包括绿色电力替代、工艺能效优化、原料回收再利用及清洁氢能应用,并评估其在不同产能布局下的减排潜力。最后,结合《欧盟电池和废电池法规》与碳边境调节机制(CBAM)等国际政策,分析了石墨负极材料碳足迹核算在全球供应链中的合规挑战与应对策略。研究表明,碳足迹不仅是技术议题,更是中国石墨产业在市场与政策双重驱动下提升国际竞争力与话语权的战略突破口。本文旨在为石墨负极材料的绿色制造提供理论依据与实践参考,并为中国企业在全球低碳竞争格局中实现战略突破提供支撑。
“双碳”目标下政策体系、结构转型与系统性挑战解析
张强;王粤;赵丽维;方振华;我国“双碳”目标承载全球气候治理责任与高质量发展双重使命。以《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》为核心的“1+N”体系已在政策层面形成,重点工作主要聚焦于能源结构转型(2025年非化石能源占比20%)、产业升级、建筑交通低碳化及碳核算制度完善。然而,主要挑战可归结为三重矛盾:一是高碳化转型艰难的规模矛盾(2024年我国碳排放占全球总量的33%,煤炭消费量占我国能源消费总量的53.2%);二是能源安全、经济增长、资金缺口及社会公平难以兼顾的系统矛盾;三是碳达峰后无缓冲期直冲2060年碳中和的时间矛盾。
钠离子电池普鲁士蓝系正极材料专利技术分析
丁洪阁;邹海涵;在全球能源转型背景下,钠离子电池因钠资源丰富、成本低,成为大规模储能关键技术。普鲁士蓝系材料作为其核心正极材料,具有开放的框架结构和高理论比容量,但存在自旋活性低与结构稳定性差等问题。本文基于2014—2025年全球专利数据,梳理其技术发展脉络、创新主体及核心进展。专利趋势显示,2014—2016年为萌芽期,申请量少;2017—2019年进入探索期,波动增长;2020年因技术瓶颈小幅回落;自2021年起,随着产业化进程加速,2023年专利申请量达到峰值,标志着技术落地速度加快。关键技术进展主要包括制备工艺优化、元素掺杂改性和表面包覆处理等方面。未来需聚焦于低成本工艺、多元掺杂机制及多功能包覆材料的开发,以推动其规模化应用,助力可再生能源存储。