续航能力↑=可用电量↑÷能耗↓ 在相同能耗不变，电池包体积和重量不变都受到严格限制的情况下，新能源汽车的单次最大行驶里程主要取决于电池的能量密度。 图1 电池包系统在整车中的布局 什么是能量密度？ 能量密度(Energydensity)是指在单位一定的空间或质量物质中储存能量的大小。电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。电池的能量密度一般分重量能量密度和体积能量密度两个维度。 电池重量能量密度=电池容量×放电平台/重量，基本单位为Wh/kg(瓦时/千克) 电池体积能量密度=电池容量×放电平台/体积，基本单位为Wh/L(瓦时/升) 电池的能量密度越大，单位体积、或重量内存储的电量越多。 什么是单体能量密度？ 电池的能量密度常常指向两个不同的概念，一个是单体电芯的能量密度，一个是电池系统的能量密度。 电芯是一个电池系统的最小单元。M个电芯组成一个模组，N个模组组成一个电池包，这是车用动力电池的基本结构。 图2 动力电池系统构造示意图 单体电芯能量密度，顾名思义是单个电芯级别的能量密度。 根据《中国制造2025》明确了动力电池的发展规划：2020年，电池能量密度达到300Wh/kg；2025年，电池能量密度达到400Wh/kg；2030年，电池能量密度达到500Wh/kg。这里指的就是单个电芯级别的能量密度。 什么是系统能量密度？ 系统能量密度是指单体组合完成后的整个电池系统的电量比整个电池系统的重量或体积。因为电池系统内部包含电池管理系统，热管理系统，高低压回路等占据了电池系统的部分重量和内部空间，因此电池系统的能量密度都比单体能量密度低。 系统能量密度=电池系统电量/电池系统重量OR电池系统体积 究竟是什么限制了锂电池的能量密度？ 电池背后的化学体系是主要原因难逃其咎。 一般而言，锂电池的四个部分非常关键：正极，负极，电解质，膈膜。正负极是发生化学反应的地方，相当于任督二脉，重要地位可见一斑。 图3 方壳电芯结构图 我们都知道以三元锂为正极的电池包系统能量密度要高于以磷酸铁锂为正极的电池包系统。这是为什么呢？ 现有的锂离子电池负极材料多以石墨为主，石墨的理论克容量372mAh/g。正极材料磷酸铁锂理论克容量只有160mAh/g，而三元材料镍钴锰(NCM)约为200mAh/g。 根据木桶理论，水位的高低决定于木桶最短处，锂离子电池的能量密度下限取决于正极材料。 磷酸铁锂的电压平台是3.2V，三元的这一指标则是3.7V，两相比较，能量密度高下立分：16%的差额。 当然，除了化学体系，生产工艺水平如压实密度、箔材厚度等，也会影响能量密度。一般来说，压实密度越大，在有限空间内，电池的容量就越高，所以主材的压实密度也被看做电池能量密度的参考指标之一。 在《大国重器II》第四集中，宁德时代采用了6微米铜箔，利用先进的工艺水平，提升了能量密度。 如果你能坚持每行读下来一直读到这里。恭喜，你对电池的理解已经上了一个层次。 如何提高能量密度呢？ 新材料体系的采用、锂电池结构的精调、制造能力的提升是研发工程师＂长袖善舞＂的三块舞台。下面，我们会从单体和系统两个维度进行讲解。 ——单体能量密度，主要依靠化学体系的突破 增大电池尺寸 电池厂家可以通过增大原来电池尺寸来达到电量扩容的效果。我们最熟悉的例子莫过于：率先使用松下18650电池的知名电动车企特斯拉将换装新款21700电池。 图4 不同尺寸的圆柱电池对比 但是电芯＂变胖＂或者＂长个＂只是治标，并不治本。釜底抽薪的办法，是从构成电池单元的正负极材料以及电解液成分中，找到提高能量密度的关键技术。 化学体系变革 前面提到，电池的能量密度受制于由电池的正负极。由于目前负极材料的能量密度远大于正极，所以提高能量密度就要不断升级正极材料。 高镍正极 三元材料通指镍钴锰酸锂氧化物大家族，我们可以通过改变镍、钴、锰这三种元素的比例来改变电池的性能。 在图5中几种典型三元材料中可以看出，镍的占比越来越高，钴的占比越来越低。镍的含量越高，意味着电芯的比容量就越高。另外，由于钴资源稀缺，提高镍的比例，将降低的降低钴的使用量。 图5 不同正极材料的克容量对比 硅碳负极 硅基负极材料的比容量可以达到4200mAh/g，远高于石墨负极理论比容量的372mAh/g，因此成为石墨负极的有力替代者。 目前，用硅碳复合材料来提升电池能量密度的方式，已是业界公认的锂离子电池负极材料发展方向之一。特斯拉发布的Model3就采用了硅碳负极。 在未来，如果想要百尺竿头更进一步——突破单体电芯350Wh/kg的关口，业内同行们可能需要着眼于锂金属负极型的电池体系，不过这也意味着整个电池制作工艺的更迭与精进。 图6 锂离子电池电池体系的高能化发展趋势 系统能量密度：提升电池包的成组效率 电池包的成组考验的是电池＂攻城狮＂们对单体电芯和模组排兵布阵的能力，需要以安全性为前提，最大程度地利用每一寸空间。 电池包的＂瘦身＂主要有以下几种方式 优化排布结构 从外形尺寸方面，可以优化系统内部的布置，让电池包内部零部件排布更加紧凑高效。 拓扑优化 我们通过仿真计算在确保刚强度及结构可靠性的前提下，实现减重设计。通过该技术，可以实现拓扑优化和形貌优化最终帮助实现电池箱体轻量化。 选材 我们可以选择低密度材料，如电池包上盖已经从传统的钣金上盖逐步转变为复合材料上盖，可以减重约35%。针对电池包下箱体，已经从传统的钣金方案逐步转变为铝型材的方案，减重量约40%，轻量化效果明显。 整车一体化设计 整车一体化设计与整车结构设计通盘考虑，尽可能共享、共用结构件，例如防碰撞设计，实现极致的轻量化 图7 整车集成模态仿真 图8 整车集成模态仿真 电池是一个很全方位的产品，你要提升某一方面的性能，可能会牺牲其他方面的性能，这是电池设计研发的理解基础。动力电池属于车载专用，因而能量密度不是衡量电池品质的唯一尺度。
加拿大女子边赤身哺乳边追老鹰获赞英雄母亲，网友很了不起最近来自加拿大哥伦比亚省北萨尼奇的一名母亲火了。据英国每日星报6月24日报道，31岁的凯特奥克利（CaitOakley）在某短视频平台分享了自己一边哺乳一边追老鹰的视频后走红，这位高考后如何优雅地吐槽，鲁迅，琼瑶，李白，听过哪个版本？高考结束后的网上会出现很多关于高考的吐槽吧，目前看到就有很多关于高考汇报作文题风雨天交通安全的惊喜，甚至还有高考后不要做编辑高考后不要做程等等最有意思的是，有网友把历代大作家的名著肚子总是咕咕叫放屁多？怎么回事？其实或与这5个原因有关每个人生活中都可能遇到各种各样的尴尬，有时肚子不停地响起或者是经常放屁。不过这种声音虽然听起来不雅观，但这是正常的生理现象。王先生今年46岁，最近这段时间肚子总是咕咕噜噜地叫，而且三大消息6月26日，德愿意接触中国美媒警告美国俄震撼发声西方国家的G7峰会马上就要举行，很显然，在这次峰会，中俄大概率又会是场外的最大因素。在美俄博弈，中美博弈的背景下，西方举行这样的峰会注定是来者不善的。但是，如果我们把这个峰会看作是清朝奇人张弼士，从放牛娃到华人首富，曾被称为中国的洛克菲勒清朝奇人张弼士曾被纽约时报称为中国的洛克菲勒，他原本只是一个放牛娃，后来一路高歌猛进，成为了富可敌国的华人首富。那时候，清政府一年的财政收入，大约是7千多万两白银，张弼士的个人财富外资大举回归中国股市，新能源再扛大旗这是第4573篇原创首发文章字数3kIreneZhou文关注秦朔朋友圈IDqspyq2015国际资金自5月下旬开始重返中国市场，中国在岸离岸股市的涨幅在全球抛售背景下显得尤其特立独广州富豪邢映彪白手起家，打造汽车零配件杰出企业，身家21亿推荐语广州，别称羊城花城，是广东省省会国际大都市国际商贸中心国际综合交通枢纽。广州一直是华南地区的政治经济军事文化中心，这里风景秀丽人杰地灵，尤其在对外贸易方面，已持续千年长盛不衰西方吹的牛皮疙瘩破了！中国公布的一组数据，让俄罗斯很放松俄乌冲突爆发后，西方世界对俄罗斯的制裁可以称得上是全方位的，对于依靠资源出口的俄罗斯来说，5000多项制裁几乎是灭顶之灾。直到今天，西方吹嘘的逻辑依旧是，只要坚持制裁就一定能打败俄从德国的一则新闻想到中国制造环球时报6月22日的报道，有一篇文章我觉得提供了一些有趣的信息。环球是引用了德国媒体商报6月20日的新闻，说一份由德国联邦政府旗下的德国联邦安全政策学院（BAKS）发布的战略文件，抓中国的大，放俄罗斯的小，美国海军顾不过来了前面刚说了，美国有线电视新闻网认为美国海军不仅需要考虑应对中国航母的正面挑战，还需要面对其他四大类中国舰艇的急迫威胁。而美国星条旗报近日则提出，美国海军不但需要对抗中国这样的蓝水海2022中国大学排名重新洗牌，北京大学获15连冠，武汉大学进步神速高考已经告一段落，家长和考生已经将注意力放在了填报志愿上，如何帮助考生选择一个好学校成为每一个家长和老师都在思考的问题。考上好大学是每一个家长和学生都在思考的问题，尤其是在高考分数