电池修复器

近期，中科院合肥物质研究院智能所吴正岩和张嘉团队与东华大学蔡冬清教授合作，设计出一种可同时去除水土中镉(Cd2+)及向外输出电能的原电池系统，实现了零耗能条件下环境重金属污染的高效、绿色、低成本修复。相关研究成果已被权威期刊Fundamental Research接收发表。环境中Cd2+具备高溶解性及快速迁移特征，易通过食物链进入人体，严重危害生态及人类健康。以电动修复为代表的传统修复技术虽在水、土重金属污染修复方面均有成效，但高能耗、操作不便的特点很大程度制约了其实际应用。因此，迫切需要开发经济、操作简便、环境友好的Cd2+修复技术。课题组利用Cd2+污染介质(Cd2+污染水体或土壤)作为电解质构建了一种可有效去除环境中Cd2+的新型原电池系统。该系统通过电池内部伽凡尼反应(galvanic reactions)还原溶解氧产生OH与受电场驱动的Cd2+结合，实现对水土中Cd2+的高效固化及去除。同时，通过对多个原电池系统的串联构建输出电源，能持续点亮LED灯。该修复技术表现出成本低、绿色节能且易于操作的优良性能，具有较为广阔的市场应用前景。该研究工作得到国家自然科学基金和安徽省科技重大专项的资助与支持。基于Cd2+污染水体(a)及土壤(b)的原电池研制及修复、产电机理

5月13日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家 建造了可由三磷酸腺苷(ATP)驱动和控制的生物纳米电子混合晶体管 。他们称，新型晶体管是首个整合的生物电子系统，其将为义肢等电子修复设备与人体的融合提供重要途径。相关研究发布在近期出版的《纳米快报》(Nano Letters)上。 　　三磷酸腺苷可作为细胞内能量传递的“分子通货”，储存和传递化学能，为人体新陈代谢提供所需能量；其在核酸合成中亦具有重要作用。 　　该实验室的研究人员亚历山大诺伊表示，离子泵蛋白是新型晶体管装置中最核心的部分。此次开发的晶体管由处于两个电极之间的碳纳米管组成，起半导体的作用。纳米管的末端附有绝缘聚合物涂层，而整个系统则包裹于双层油脂膜之中，与活体细胞膜的原理相似。当科学家将电压加在电极之上时，含有三磷酸腺苷、钾离子和钠离子的溶液便会倾泻而出，覆盖在晶体管装置表面，并引发电极之间电流的流动。使用的三磷酸腺苷越多，产生的电流也越强烈。 　　科学家解释说，之所以会产生如此效果，是由于双层油脂膜内的蛋白质在接触三磷酸腺苷时会表现得如同“离子泵”一般。在每个周期中，蛋白质会往一个方向抽送3个钠离子，并向相反方向抽送2个钾离子，致使1个电荷在“离子泵”的作用下越过双层油脂膜抵达纳米管之中。随着离子的不断累积，其将在纳米管中部的周围产生电场，从而提升纳米晶体管的传导性。 　　耶路撒冷希伯来大学的伊特玛维尔纳表示，这一生物电子系统通过离子运动将纳米层级的机械能转化为了电能，从而为晶体管的运行提供了支持。在这种情况下，晶体管可被用于制造由生物信号驱动和控制的电子设备。例如，这一进展能使电子仪器不需电池或其他外界电力供给便可永存于体内，而义肢等人体修复器械也有望直接与人体 神经系统 “连线”。诺伊希望，这种技术将来能被用于建设无缝生物电子界面之中，以实现生物体和机器的更好沟通。

3月24日，浙江台州市速起蓄电池有限公司厂房外边堆满了废旧垃圾。近日，台州路桥区峰江街道上陶村139名村民出现由蓄电池污染引起的血铅含量超标 生活在垃圾场的儿童把废旧电池当玩具 　　近期，浙江省台州市路桥区峰江街道139名村民被查出血铅严重超标，元凶是建在村里的一家被列为重点监控企业的蓄电池企业。重金属污染再次成为舆论关注的焦点。 　　本月28日，国家环保部等9部委联合召开2011年全国环保转型行动会议，将今年专项行动重点"剑指"重金属污染问题，其中铅蓄电池企业的整治成为今年我国环保行动的首要任务。 　　环保专家根据国土资源部公布的数据估算，全国每年因被重金属污染的粮食高达1200万吨，相当于广东一年的粮食总产量，可以养活常住珠三角的4000万人口。 　　重金属至少污染中国10%耕地 　　环境保护部部长周生贤透露，根据《重金属污染综合防治"十二五"规划》要求，到2015年，重点区域铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放，比2007年削减15%,并要求各地要全面启动重金属污染综合防治"十二五"规划，打好重金属污染综合防治的持久战和攻坚战。 　　重金属污染为何成为"十二五"期间环保治理的头等大事? 　　国土资源部对此曾毫不讳言，全国每年仅因重金属污染而减产粮食1000多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元，足以每年多养活4000多万人。 　　专家经过对比发现，1200万吨粮食几乎相当于广东省一年的粮食总产量，4000多万人也相当于整个珠三角的常住人口。 　　中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌研究员表示，中国的重金属污染在北方只是零星分布，而在南方则比较密集。他根据调查估算，重金属污染中国耕地10%左右的可能性较大。其中，受镉污染和砷污染的比例最大，约分别占受污染耕地的40%左右。 　　珠三角40%农用地重金属超标 　　国家环保部门组织的《典型区域土壤环境质量状况探查研究》调查显示，珠三角部分城市有近40%的农田菜地土壤重金属污染超标，其中10%属严重超标。 　　珠三角调查区域中重金属超标元素主要为：镉、汞、砷、铜、镍。其中，土壤中汞含量明显增高，增加幅度多在70%-150%.调查中约有50%调查区土壤中铅含量水平明显增高，增高幅度大多在30%左右。 　　2008年发布的《广东省海洋环境质量公报》显示，珠江、深圳河等河流携带入海的重金属和类金属砷超过1.2万吨。 　　中科院华南植物园李志安教授告诉南方日报记者，近年他参与的珠三角污染土壤修复工作，都是灌溉水被周边企业排放影响，导致重金属污染农田为主。"目前的重金属土壤修复技术还很不成熟，最快也要两三年才能修复到可耕种水平，而且修复并不等于把重金属完全消除，只是把它浓度降低。如果不修复，重金属一般可以残留几十年，例如铅可以在农田上残留100年。" 　　中国疾病预防控制中心营养与食品安全所杨文婕研究员指出，类似土壤重金属污染这样的环境污染，影响对象广泛，影响区域广，危害人口多。她举例说，重金属镉中毒可在20-30年后表现出来，有机氯农药虽然已经禁用多年，但目前在一些胎儿、婴幼儿体内还可查出。 　　电池行业成重金属污染祸首 　　重金属污染，使得电池行业成为众矢之的。据工信部的《电池行业重金属污染综合预防方案》显示，电池行业重金属耗用量大，生产、回收、再生等环节重金属污染风险高。含汞扣式电池、含汞锌锰电池、镉镍电池废弃后作为普通垃圾处理，存在重金属污染隐患。 　　电池专家、教育部华师工程研究中心主任李伟善介绍，目前，在人们接触到的电池中，含有有害重金属的主要是汽车用的铅蓄电池和家庭摄像机等数码产品使用的镉镍电池，均已列入危险废物控制名录。"但前者还没有替代品，国内产能仍然很大，后者有锂离子电池可以替代，但因为成本等原因，镉镍电池仍有市场需求。" 　　随着国内汽车市场出现"井喷式"增长，车用电池得到了快速发展，中国电池工业协会统计，我国电池产量占世界一半以上，去年铅酸蓄电池累计完成产量14416.60万千伏安时，同比增长17.3%.镉镍电池约4亿只。 　　中国电池工业协会发布的中国蓄电池行业市场研究分析认为，铅酸蓄电池属于高污染产品，其制粉和加酸两个生产环节对周边环境污染较大，严重时会引起铅中毒或易导致酸雨的形成。 　　李伟善表示，除了做好废弃物处理外，也要从源头上倡导清洁生产和减少污染排放"广东是电池生产大省，尤其需要注意，像最近浙江台州和2009年清远的血铅事件，就是教训。" 　　铅蓄电池回收率不足30% 　　电池行业污染大的另外一个原因是回收率不高。 　　据工信部测算，2009年电池企业排放含重金属废水总量1200多万吨，其中铅蓄电池企业排放废水1000多万吨 产生含重金属固废22余万吨，其中含铅固体废物21余万吨，含镉固体废物约4000吨 废旧铅蓄电池有组织回收率不足30%. 　　中国工程院院士杨裕生指出，现在铅酸电池再生环节常用干法再生技术，其缺点是铅的回收率不高，能耗却不低，应该升级换代。此外，应该坚决取缔手工式的铅酸电池再生"作坊". 　　除铅蓄电池、镉镍电池外，市民常用的干电池同样面临回收难题。据一项抽样调查显示，平均每人一年用掉11节干电池，而目前90%的市民对废旧电池的处理是随意乱丢。对此，李伟善教授表示忧虑，干电池经过整治后，已经基本淘汰有毒的含汞电池，但其余重金属仍然存在，部分还不易降解。如果随意丢弃，在局部累积的量太多，也会造成生物生长紊乱，对环境带来不良影响。 　　"国外有一种较为成熟的做法，是通过放置在便利店的回收箱回收废弃电池，市民就像喝完玻璃瓶装汽水交还瓶子一样，每隔一段时间，生产商或者供货商主动去取回处理。"广东省生态环境与土壤研究所研究员陈能场建议参考这样的做法，从而避免像国内一些设施回收了大量废弃电池，却没有回收企业或者处理厂商连接，结果回收点成了污染点。 　　■各方回应 　　垃圾分类企业： 　　无力回收废旧电池 　　废旧电池回收难道真的无路可走?垃圾分类回收的企业是否能有所作为?南方日报记者探访广州为数不多的垃圾分类企业，听到的是一片无奈之声。 　　杨静山在广州五羊新城经营着一家垃圾回收企业，主要是做垃圾分类然后变成再生资源。 　　杨静山透露，目前公司收集了大量的有毒有害垃圾，只能堆放在公司仓库里，无处处理，其中就包括大量的废旧电池。想交给固废中心去处理，但还得交钱。一套垃圾处理设备，要一万余元，家庭普及的可能性较低。杨静山表示，如果要推广，一个社区的设备初步估算至少要25万元，这笔钱不能光靠企业负担。 　　杨静山向记者坦承，目前行业发展过程中遇到的困难主要是政策问题。 　　似乎，在垃圾分类回收这个环节中，政府是游戏规则的制定者，但政府又参与了利益分配。游戏规则的制定者参与到了游戏中，是否有违经济原则呢?"政府有垃圾分类的想法，喊这个口号，但其实政府没有特意给我们做政策引导，也没有制定具体可行的方案让企业可以有路可走，我认为在这个问题上，政府的引导并没有到位。" 　　对于垃圾分类回收企业面临的问题，可持续发展社区协会低碳城市项目经理潘涛认为，在垃圾分类回收上，政府应该引导而不是主导，要靠市场化来推动，政府应该配置的是市场化的要素。 　　广东省环保厅： 　　彻底排查铅蓄电池企业 　　广东省环保厅近日表示，将把针对铅蓄电池重点企业的整治作为今年环保专项行动的第一要务，对全行业进行彻底排查，并在7月30日前在媒体上公布辖区内铅蓄电池企业情况。 　　对未经环境影响评价或达不到环境影响评价要求的，一律停止建设 对环境保护、劳动保护"三同时"执行不到位的，一律停止生产 对无污染治理设施、污染治理设施不正常运行或超标排放的，一律停产整治 对无危险废物处理资质从事废铅蓄电池回收的，一律停止非法经营活动 对不能依法达到卫生防护距离要求的，一律停产整治 对发生重大铅污染事件的，一律追究责任。 　　根据《广东省重金属污染防治规划》拟定的目标，到2015年，广东省重点防控区主要重金属污染物排放量比2007年降低15%,非重点防控区主要重金属污染物新增量实现零增长，重点防控区环境质量有所好转，重金属污染得到有效控制。

p 　　为落实《国务院办公厅关于印发生产者责任延伸制度推行方案的通知》(国办发〔2016〕99号)，在发改委环资司指导下，深圳市发展改革委深入调研，积极协调，于今年3月份率先印发了《深圳市开展国家新能源汽车动力电池监管回收利用体系建设试点工作方案(2018-2020年)》，在全市范围内开展动力电池生产者责任延伸制度探索和实践。 br/ /p p 　　方案提出，构建动力电池信息管理平台，建立废旧动力电池回收管理体系，建立动力电池梯级和再生利用产业体系。并在方案中明确哪些部门落实规“如何利用政策、资金对回收利用体系建设提供支持”。为支持梯级利用和再生利用产业化，鼓励梯级利用企业围绕废旧动力电池余能检测、残值评估、快速分选和重组、安全管理等共性技术研究，支持再生利用各企业有价元素高效提取、材料性修复、残余物质无害化处置等先进技术开展研发攻关。 /p p 　　国家发改委表示，将在总结深圳试点经验的基础上，不断完善生产者责任延伸制度设计，争取尽快出台全国范围的制度实施方案。并将深圳市发展改革委印发的《深圳市开展国家新能源汽车动力电池监管回收利用体系建设试点工作方案(2018-2020年)》予以公开。 /p p 　　2018年将会是首批新能源汽车动力蓄电池退役潮起点。据预测，2018年废旧动力电池回收市场规模可达50亿规模，到2020年，相关市场空间可达百亿级别。日前，7部委联合发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》，决定在京津冀、长三角、珠三角、中部区域等选择部分地区开展试点工作，试点实施方案将建设若干再生利用示范生产线，建设一批退役动力蓄电池高效回收、高值利用的先进示范项目，培育一批动力蓄电池回收利用标杆企业，研发推广一批动力蓄电池回收利用关键技术，发布一批动力蓄电池回收利用相关技术标准，研究提出促进动力蓄电池回收利用的政策措施。 /p p style=" line-height: 16px " img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201804/ueattachment/2ca030a4-1a76-4021-9bee-18f785e84072.pdf" 深圳发文-电池监管回收利用试点方案.pdf /a /p p br/ /p

为加强新能源汽车废旧动力电池综合利用行业管理，推动行业高质量发展，我们修订形成了《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件（2024年本）》，现向社会公开征求意见。如有意见或建议，请于2024年8月29日前反馈至工业和信息化部节能与综合利用司。电话：010－68205363传真：010－68205337电子邮箱：zyzhly@miit.gov.cn工业和信息化部节能与综合利用司2024年8月14日征求意见稿中对企业布局与项目选址、厂区条件、设施设备、技术工艺、溯源能力、资源利用、能源消耗、产品质量、环境保护等提出要求。其中多次提到仪器设备，在梯次利用企业要求中提到“应具备废旧动力电池拆分的技术手段和能力，配备吊装、绝缘测试、焊点铣削、切割、清洗等设备……”“应具备检测动力电池性能指标的技术手段和能力，配备充放电测试、电压内阻测试等设备……”“应具备拆分电池自动化重组和梯次产品质量检验的技术手段和能力，配备机械辅助搬运、激光焊接、高低温试验、短路测试、激光打码或喷码等设备，对拆分后的电池进行二次组装形成梯次产品，并对梯次产品的质量、安全等性能进行检验……”在再生利用企业要求中提到“具备废旧动力电池安全拆解机械化作业平台及工艺，配备放电、自动化破碎、分选等设备，鼓励采用精细化、智能化拆解设备……”“积极开展针对正负极材料、隔膜、电解液等再生利用技术、设备、工艺的研发和应用……”等全文如下：新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件（2024 年本）（征求意见稿）一、总则（一）为加强新能源汽车废旧动力电池综合利用行业管理，提高废旧动力电池综合利用水平，依据《中华人民共和国循环经济促进法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等法律法规，制订本规范条件。（二）本规范条件中的综合利用是指对新能源汽车废旧动力电池进行多层次、多用途的合理利用过程，主要包括梯次利用和再生利用。1.梯次利用是指对废旧动力电池进行检测、分类、拆分、重组等处理，制造符合有关标准的梯次利用电池产品（以下简称梯次产品），使其可应用至其他领域的过程。2.再生利用是指对废旧动力电池进行拆解、破碎、分选、冶炼（或材料修复）等处理，进行资源化利用的过程。（三）本规范条件中的综合利用企业（以下简称企业）是指开展新能源汽车废旧动力电池梯次利用或再生利用业务的企业。（四）本规范条件适用于在中华人民共和国境内已建成投产的综合利用企业。本规范条件是促进行业技术进步和规范发展的引导性文件，不具有行政审批的前置性和强制性。二、企业布局与项目选址（一）企业应当符合国家产业政策和所在地区城乡建设规划、生态环境分区管控及规划环评、生态保护红线、生态环境保护规划、土地利用总体规划、主体功能区规划等要求，其施工建设应满足规范化设计要求。（二）企业布局应当与本企业废旧动力电池处理规模相适应。（三）企业不得位于国家法律、法规、规章和规划确定或县级以上人民政府规定的自然保护区、风景名胜区、饮用水源保护区、永久基本农田、湿地保护区和其他需要特别保护的区域内。（四）新建综合利用企业应按要求进入开发区、工业园区等产业园区，建设用地应为工业用地（新型产业用地除外）。已经建成投用和在建的综合利用企业不符合上述要求的，应在 2 年内搬迁。三、综合利用能力（一）通用要求企业应依据相关的国家标准、行业标准，对废旧动力电池进行综合利用。厂区条件、设施设备、技术工艺、溯源能力、资源利用、能源消耗等应满足以下要求：1.土地使用手续合法（如土地为租用，租用合同续存期限不少于 10 年），厂区面积、作业场地面积应与企业综合利用能力相适应，作业场地满足硬化、防渗漏、耐腐蚀等要求。2.应选择生产自动化程度高、能耗低、环保水平和资源利用水平先进的生产设施设备，采用节能、节水、环保、清洁、高效、智能的先进适用技术与工艺。3.开展新能源汽车动力电池综合利用的企业应按照新能源汽车动力电池溯源管理有关要求建立溯源系统，具备信息化溯源能力并开展溯源工作，将溯源信息及时准确地上传至新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台。4.应设立专门的废旧动力电池贮存场地，配备红外热成像监控、烟雾报警等安全防护设施。5.对于综合利用过程中产生的固体废弃物，应采取相应措施实现合理回收和规范处理。6.应按照《固定资产投资项目节能审查办法》要求开展项目节能评估，建立用能考核制度，配备必要的能源（电、天然气、水等）计量器具。加强对运输、拆卸、储存、拆解、检测、利用等各环节的能耗管控，降低综合能耗，提高能源利用效率。工艺废水循环利用率应达 90%以上。7.每年用于研发及工艺改进的费用不低于废旧动力电池综合利用业务收入的 3%。鼓励企业申报省级及以上独立研发机构、工程实验室、技术中心或高新技术企业资质。（二）梯次利用企业要求1.应核实废旧动力电池来源，确保用于梯次利用的废旧动力电池来自新能源汽车退役动力电池。2.应具备废旧动力电池拆分的技术手段和能力，配备吊装、绝缘测试、焊点铣削、切割、清洗等设备，按照《车用动力电池回收利用 拆解规范》（GB/T 33598）要求进行电池包（组）和模块的拆解，并将拆分后的零部件分类存放。3.应具备检测动力电池性能指标的技术手段和能力，配备充放电测试、电压内阻测试等设备，开展电池状态评估，按照《车用动力电池回收利用 梯次利用 第 3 部分：梯次利用要求》（GB/T 34015.3）判定其是否满足梯次利用要求。4.应具备拆分电池自动化重组和梯次产品质量检验的技术手段和能力，配备机械辅助搬运、激光焊接、高低温试验、短路测试、激光打码或喷码等设备，对拆分后的电池进行二次组装形成梯次产品，并对梯次产品的质量、安全等性能进行检验，梯次产品需符合所在领域法律、法规、规章以及强制性标准。5.应按照《汽车动力电池编码规则》（GB/T 34014）及锂电池编码规则有关政策和国家标准要求对梯次产品进行重新编码，保留并不得损毁或遮挡原动力电池编码。在产品显著位置贴示符合《车用动力电池回收利用 梯次利用 第 4部分：梯次利用产品标识》（GB/T 34015.4）要求的梯次产品标识。6.应具有关键技术或主要产品的技术发明专利或 3 项以上实用新型专利。年梯次利用的废旧动力电池量应不低于实际废旧动力电池回收量的 60%（其中利用量和回收量均按重量计算）。7.应承担本企业生产销售的梯次产品的保修和售后服务，并在产品使用说明或其他随附文件中提示使用防护、运行监控、检查维护、报废回收等有关注意事项及要求。8.应承担梯次产品全生命周期的管理责任。自建或与用户共建梯次产品在线监测平台，监测产品运行状态和流向。（三）再生利用企业要求1.具备废旧动力电池安全拆解机械化作业平台及工艺，配备放电、自动化破碎、分选等设备，鼓励采用精细化、智能化拆解设备，按照《车用动力电池回收利用 再生利用 第3部分：放电规范》（GB/T 33598.3）、《车用动力电池回收利用 单体拆解技术规范》（QC/T 1156）要求对废旧动力电池进行放电、拆解、破碎及分选。若企业具备带电处理技术，可在保证安全的前提下进行带电处理。2.具备产业化应用的湿法、火法或材料修复等工艺，可实现元素提取或材料修复，对电子元器件、金属、石墨、塑料、橡胶、隔膜、电解液等零部件和材料可合理回收和规范处理，具有相应的污染控制措施，以及对不可利用残余物的规范处置方案。再生利用企业应当兼顾处理电动自行车废锂离子电池等。3.积极开展针对正负极材料、隔膜、电解液等再生利用技术、设备、工艺的研发和应用，努力提高废旧动力电池再生利用水平，通过冶炼或材料修复等方式保障主要有价金属得到有效提取回收。其中，铜、铝回收率应不低于 98%，破碎分离后的电极粉料回收率不低于 98%，杂质铝含量低于1%，杂质铜含量低于 1%；冶炼过程锂回收率应不低于 90%，镍、钴、锰回收率不低于 98%，稀土等其他主要有价金属综合回收率不低于 97%，氟固化率不低于 99.5%，碳酸锂生产综合能耗低于 2200 千克标准煤/吨；采用材料修复工艺的，回收利用的材料质量之和占原动力电池所含目标材料质量之和的比重应不低于 99%。四、产品质量（一）企业应设立专门的质量管理部门和配备专职质量管理人员，构建完善的质量管理制度，编制岗位操作守则、工作流程，明确人员岗位职责、工作权限，配备经检定合格、符合使用期限的相应检验、检测设备，建立产品可追溯、责任可追究的质量保障机制，并通过质量管理体系认证。（二）梯次产品应符合所应用领域相关法律法规、政策及标准要求，经具有相应资质的检测机构检验合格，并通过相应的强制认证、市场准入或行政许可等。梯次产品不得用于电动自行车领域。鼓励企业制定和执行高于国家标准或行业标准的产品技术标准或规范。（三）再生利用的产品应符合国家标准、行业标准要求，并经具有相应资质的检测机构检验合格。所采用的标准包括但不限于：《电池级碳酸锂》（YS/T 582）、《无水氯化锂》（GB/T 10575）、《氟化锂》（GB/T 22666）、《单水氢氧化锂》（GB/T 8766）、《电池用硫酸钴》（HG/T 5918）、《精制氯化钴》（GB/T 26525）、《电池用硫酸镍》（HG/T5919）、《电池用硫酸锰》（HG/T 4823）、《硫酸镍钴锰》（HG/T 6238）、《镍钴锰三元素复合氧化物》（GB/T 26029）、《镍钴锰三元素复合氢氧化物》（GB/T 26300）、《磷酸铁锂》（YS/T 1027）、《再生磷酸铁》（HG/T 6262）等。五、环境保护（一）企业应严格执行环境影响评价制度。按照环境保护“三同时”要求建设配套的环境保护设施，并在建设项目竣工后组织竣工环境保护验收，验收通过后方可投入生产。企业应按照《排污许可管理条例》《固定污染源排污许可分类管理名录》和《排污许可证申请与核发技术规范废弃资源加工工业》（HJ 1034）等有关管理规定和标准要求取得排污许可证或排污登记表，并按照排污许可规定排放污染物。（二）企业应按照相关法律法规要求履行环境保护义务，落实生态环境保护措施，建立健全企业环境管理制度，并通过环境管理体系认证。1.配备具有耐腐蚀、坚固、防火、绝缘特性的专用分类收集储存设施，废水、废气、固体废物污染防治等环境保护设施。贮存设施的建设、管理应根据废物的危险特性满足《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599）和《危险废物贮存污染控制标准》（GB 18597）等要求。2.在综合利用过程中产生的工业固体废物应当按照国家有关规定进行管理，属于危险废物的按照危险废物进行管理。3.在再生利用过程中的污染控制技术要求、污染物排放控制与环境监测要求、运行环境管理要求应符合《废锂离子动力蓄电池处理污染控制技术规范（试行）》（HJ 1186）等标准规定，并按照有关要求对主要污染物排放情况进行自动监测。4.噪声应符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348）要求，并对产生噪声的主要设备采取基础减振和消声及隔声措施，具体标准应根据当地人民政府划定的区域类别执行。（三）纳入环境信息依法披露企业名单的再生利用企业，应按照《企业环境信息依法披露管理办法》依法披露环境信息，健全企业相关管理制度。（四）再生利用企业应按照《中华人民共和国清洁生产促进法》定期开展清洁生产审核，并通过评估验收。（五）企业应设有专职环保管理人员和完善的环保制度，建立环境保护监测制度并制定监测方案，在开展环境风险评估和应急资源调查的基础上编制突发环境事件应急预案，并储备必要的应急物资。六、安全生产和人身健康（一）企业应严格遵守《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国职业病防治法》等法律法规，安全生产条件和职业病危害防护条件符合有关标准、规定，依法履行各项安全生产行政许可手续。具备相应的安全生产、劳动保护和职业危害防治条件，对作业环境的粉尘、噪声等进行有效治理，符合国家卫生标准，配备相应的安全防护设施、消防设备和安全管理人员，建立健全安全生产责任制，开展安全生产标准化建设，并按规定限期达标。（二）企业安全设施和职业危害防治设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用；企业安全设施和职业病防护设施投入生产和使用前，应依法实施审查、验收。（三）企业运输或委托其他单位运输废旧动力电池的，应对承运单位的主体资格和技术能力进行核实，确保运输管理符合《车用动力电池回收利用 管理规范 第 1 部分：包装运输》（GB/T 38698.1）等有关国家标准、行业标准的要求。（四）企业应具有健全的安全生产、职业卫生管理体系，建立职工安全生产、职业卫生培训制度和安全生产、职业卫生检查制度，并通过职业健康安全管理体系认证。（五）企业作业环境应符合《工业企业设计卫生标准》（GBZ 1）、《工作场所有害因素职业接触限值 第 1 部分：化学有害因素》（GBZ 2.1）、《工作场所有害因素职业接触限值 第 2 部分：物理因素》（GBZ 2.2）要求。（六）企业应按照国家有关要求，建立健全安全生产标准化和隐患排查治理体系。近三年内未发生较大及以上安全事故。七、社会责任和职业教育（一）企业外购废旧动力电池及废料（如废极片、废电芯、废粉末及浆料、边角料等）作为原料的，应加强供应商管理，确保原料来源合法、供应方的加工过程符合安全和环保要求。（二）企业的用工制度应符合《中华人民共和国劳动合同法》规定。（三）鼓励企业建立电池信息管理系统，构建完善的生产过程信息化管理体系，对废旧动力电池来源、主要参数（类型、容量、产品编码等）、拆解检测、资源利用、产品流向及废弃物处置措施等进行有效跟踪和管理，提高信息化管理水平。（四）鼓励企业建立职业教育培训管理制度及职工教育档案，管理人员、工程技术人员、生产工人等应定期接受培训和考核，特种作业人员应具备相应资格（如电工证等），做到持证上岗。八、监督管理（一）规范条件的申请、审核及公告1.工业和信息化部负责对符合本规范条件的企业名单予以公告，并对符合本规范条件的企业实行动态管理。2.企业可依据本规范条件自愿申请公告。申请企业需编制《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范公告申请书》（见附 1），通过“工业节能与绿色发展管理平台”提供相关材料，并对申请材料的完整真实性负责并承担相应责任。企业申报时应投产 1 年及以上。3.《规范条件》公告的申请工作以具备独立法人资格的企业为申请主体。集团公司或母公司旗下具有独立法人资格的子公司，需要单独申请。4.省级工业和信息化主管部门负责接收本地区相关企业的申请，并按本规范条件要求对申报企业进行核实，提出具体审核意见，将符合本规范条件要求的企业申请材料和审核意见报送工业和信息化部。5.工业和信息化部根据省级工业和信息化主管部门的审核意见，组织专家对企业申请材料进行复审和现场核查。对符合本规范条件的企业名单进行公示，无异议的予以公告。（二）公告企业的动态管理1.进入公告名单的企业要按照本规范条件的要求组织生产经营活动，且应在每年第一季度结束前通过“工业节能与绿色发展管理平台”上年度的提交《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件执行情况和企业发展年度报告》（以下简称《年度报告》，见附 2）。2.地方工业和信息化主管部门应对列入公告名单的当地企业进行监督检查，督促企业规范各项管理，加快技术改造，并将监督检查结果报送工业和信息化部。3.充分发挥社会舆论监督作用，鼓励社会各界对企业规范情况进行监督。任何单位或个人发现申请公告企业或已公告企业有不符合本规范条件有关规定的，可向工业和信息化部投诉或举报。4.已公告企业应在企业名称、经营范围及其他与本规范条件相关的情况发生变化时，向所在地工业和信息化主管部门提出变更申请，在发生变化 1 年内补充必要的证明材料，由省级工业和信息化主管部门组织相关机构和专家验收核实后，报工业和信息化部。工业和信息化部对验收意见进行核实，对仍符合本规范条件的，予以公告。5.已公告企业有下列情况之一的，由企业所在地的工业和信息化主管部门责令其限期整改。1 年内整改不到位的，经省级工业和信息化主管部门报请工业和信息化部将其从公告名单中撤销：（1）不能保持符合本规范条件要求的；（2）不按要求提交《年度报告》的；（3）报送的相关材料或生产经营有弄虚作假行为的；（4）拒绝接受监督检查或监督检查不合格的；（5）主体生产设备连续 2 年关停或开工负荷不足 10%的。发生较大及以上安全、环保等事故，或严重违反国家法律、法规和国家产业政策行为的，工业和信息化部将其从公告名单中撤销。拟撤销公告的，工业和信息化部将提前告知有关企业。听取企业的陈述和申辩。被撤销公告的企业，原则上自整改完成之日起，2 年后方可重新提出申请。6.支持国家或地方相关管理部门依据本规范条件制定相应的配套管理措施。九、附则（一）本规范条件涉及的法律法规、国家标准、行业标准和行业政策若进行修订，按修订后的规定执行。（二）本规范条件自 2024 年 月 日起施行，《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件（2019 年本）》《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法（2019 年本）》（工业和信息化部公告 2019 年第59 号）同时废止。（三）本规范条件实施前已取得公告的综合利用企业，应在本办法实施后 1 年内达到本办法要求，并补充必要的证明材料，由省级工业和信息化主管部门组织相关机构和专家验收核实后，报工业和信息化部。（四）本规范条件由工业和信息化部负责解释。

p 　　日前，工业和信息化部、科技部、环境保护部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局发布了关于组织开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知。为贯彻落实《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，探索技术经济性强、资源环境友好的多元化废旧动力蓄电池回收利用模式，推动回收利用体系建设，工业和信息化部、科技部、环境保护部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局将组织开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作。以下为具体内容： /p p style=" text-align: center " 　　 strong 新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案 /strong /p p 　　为贯彻落实《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，探索技术经济性强、资源环境友好的多元化废旧动力蓄电池回收利用模式，推动回收利用体系建设，制定本方案。 /p p 　　一、总体要求 /p p 　　以党的十九大精神为指导，全面贯彻落实生态文明建设要求，践行新发展理念，选择新能源汽车保有量大、动力蓄电池回收利用基础好、区域带动性强、有积极性的地区开展动力蓄电池回收利用试点。以市场为主导，充分发挥汽车生产、电池生产和综合利用企业主体作用，探索动力蓄电池回收利用市场化商业运作模式，完善相关标准，突破动力蓄电池梯次利用、高效再生利用产业发展瓶颈，建设示范工程，为建立科学完善的动力蓄电池回收利用制度提供实践支撑。 /p p 　　到2020年，建立完善动力蓄电池回收利用体系，探索形成动力蓄电池回收利用创新商业合作模式。建设若干再生利用示范生产线，建设一批退役动力蓄电池高效回收、高值利用的先进示范项目，培育一批动力蓄电池回收利用标杆企业，研发推广一批动力蓄电池回收利用关键技术，发布一批动力蓄电池回收利用相关技术标准，研究提出促进动力蓄电池回收利用的政策措施。 /p p 　　二、试点内容 /p p 　　(一)构建回收利用体系 /p p 　　充分落实生产者责任延伸制度，由汽车生产企业、电池生产企业、报废汽车回收拆解企业与综合利用企业等通过多种形式，合作共建、共用废旧动力蓄电池回收渠道。鼓励试点地区与周边区域合作开展废旧动力蓄电池的集中回收和规范化综合利用，提高回收利用效率。坚持产品全生命周期理念，建立动力蓄电池产品来源可查、去向可追、节点可控的溯源机制，对动力蓄电池实施全过程信息管理，实现动力蓄电池安全妥善回收、贮存、移交和处置。 /p p 　　(二)探索多样化商业模式 /p p 　　充分发挥市场化机制作用，鼓励产业链上下游企业进行有效的信息沟通和密切合作，以满足市场需求和资源利用价值最大化为目标，建立稳定的商业运营模式，推动形成动力蓄电池梯次利用规模化市场。加强大数据、物联网等信息化技术在动力蓄电池回收利用中的应用，建设商业化服务平台，构建第三方评估体系，探索线上线下动力蓄电池残值交易等新型商业模式。 /p p 　　(三)推动先进技术创新与应用 /p p 　　鼓励新能源汽车、动力蓄电池生产企业在产品开发阶段优化产品回收和资源化利用的设计 开展废旧动力蓄电池余能检测、残值评估、快速分选和重组利用、安全管理等梯次利用关键共性技术研究，鼓励在余能检测、残值评估等阶段适当引入第三方评价机制 开展废旧动力蓄电池有价元素高效提取、材料性能修复、残余物质无害化处置等再生利用先进技术的研发攻关。同时，形成一系列动力蓄电池回收利用相关标准和技术规范，推动废旧动力蓄电池无害化、规范化、高值化利用。 /p p 　　(四)建立完善政策激励机制 /p p 　　鼓励试点地区将动力蓄电池回收利用工作作为落实生态文明建设要求、推动绿色制造产业发展的重要内容及举措，研究支持新能源汽车动力蓄电池回收利用的政策措施，探索促进动力蓄电池回收利用的相关政策激励机制，充分调动各方积极性，促进动力蓄电池回收利用。 /p p 　　三、组织实施与管理 /p p 　　(一)试点范围 /p p 　　在京津冀、长三角、珠三角、中部区域等选择部分地区，开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作，以试点地区为中心，向周边区域辐射。支持中国铁塔公司等企业结合各地区试点工作，充分发挥企业自身优势，开展动力蓄电池梯次利用示范工程建设。 /p p 　　(二)实施年限 /p p 　　试点工作实施年限原则上不超过2年。 /p p 　　(三)方案编制与申报 /p p 　　各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团工业和信息化主管部门可自愿申报，会同相关部门按照《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案编制指南》(见附件)组织编制本地区试点实施方案，并报工业和信息化部。中国铁塔公司等结合本企业特点和目标，自行编制示范工程实施方案，报工业和信息化部。 /p p 　　(四)审核确定 /p p 　　工业和信息化部、科技部、环境保护部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局组织专家对申报的实施方案进行论证，确定试点地区，并对实施方案进行备案。 /p p 　　(五)实施管理 /p p 　　试点地区按照试点工作总体要求，积极指导和督促相关企业开展试点工作，进行阶段性评估、经验总结，加强试点工作的过程管理和优化调整。 /p p 　　(六)总结评估 /p p 　　试点工作结束后，试点地区对试点完成情况进行总结，中国铁塔公司等企业对示范工程实施情况进行总结，并报工业和信息化部。工业和信息化部、科技部、环境保护部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局组织试点验收和示范工程评估，总结试点示范经验，在全国范围内推广。 /p p 　　四、保障措施 /p p 　　(一)加强组织领导 /p p 　　试点地区应高度重视试点工作，加强对试点工作的组织领导，成立试点工作领导小组，按照试点方案目标、重点任务和具体计划，确定各项任务分工，落实责任，确保试点目标任务按期完成。 /p p 　　(二)加大政策扶持 /p p 　　试点地区应加强资源整合，积极协调利用现有政策措施和资金渠道，加大对试点工作的支持力度。支持中国铁塔公司等优势企业联合设立产业基金，加强政府、企业和金融机构的对接，引导金融机构创新产品和服务。 /p p 　　(三)强化能力建设 /p p 　　国家建立统一的溯源管理平台，对试点地区动力蓄电池全生命周期实现信息溯源管理，支撑试点工作科学开展和阶段性评估。发挥行业协会、骨干企业和科研机构等各方面优势，搭建动力蓄电池回收利用交流平台，促进试点地区产学研用合作，建立动力蓄电池回收利用技术联合攻关和推广应用机制。 /p p 　　(四)加强宣传推广 /p p 　　充分发挥电视、广播、报纸、互联网等新闻媒体作用，加强对社会公众的宣传，增强公众资源节约与环境保护意识。试点地区应在网站上公布本地区试点企业名单和相关信息，积极引导公众参与新能源汽车动力蓄电池回收利用。 /p

【重点摘要:】(1)周欢萍教授团队利用淀粉-聚碘超分子作为缓冲层,显著改善了钙钛矿太阳能电池的疲劳行为和循环稳定性。(2)经修改的钙钛矿太阳能电池在连续42个日夜循环后,发电效率可保持在98%。(3)该研究为如何利用超分子化学调控软晶格材料的元稳定动力学提供了重要见解。【研究背景】由于钙钛矿太阳能电池具有软体和离子晶格结构,它们极易受外部刺激的影响。在循环载荷的实际环境中,电池很容易出现明显的疲劳。由于缺乏对材料降解的基本理解,目前还没有有效的方法来减轻这种循环照明下的电池疲劳。【研究结果】研究人员在钙钛矿材料的界面引入了淀粉-聚碘超分子作为双功能缓冲层,它既可以抑制离子迁移,也可以促进缺陷的自我修复。经修改的钙钛矿太阳能电池在连续42个日夜循环后,原始的光电转换效率可保持在98%。这种电池也达到了24.3%的光电转换效率(认证值为23.9%),并且具有强烈的电致发光,外量子效率高达12%以上。【研究方法】研究人员首先合成了淀粉-聚碘超分子材料,并将其作为缓冲层插入钙钛矿太阳能电池的载流子输运层与光吸收层之间。他们从多个角度分析了缓冲层的影响,包括电化学测量、光致发光谱、小角入射X射线衍射、热重分析等,以确认其双功能机制。然后,他们制备了采用该缓冲层的钙钛矿太阳能电池,并通过42个日夜循环的加速老化试验考察其循环稳定性和发电效能。结果证实,缓冲层明显提高了电池在循环载荷下的稳定性。【结论】本研究通过在钙钛矿太阳能电池的界面引入淀粉-聚碘超分子缓冲层,显著改善了电池的循环稳定性和疲劳行为,为实现钙钛矿太阳能电池的实际应用提供了有效途径。该超分子缓冲层的双功能机制也可应用于其他软晶格材料的界面设计。研究结果对利用超分子化学手段调控软晶格材料的元稳定性具有重要启发意义。a,含不同浓度淀粉-碘Starch-I的w/ Starch-I装置的J-V曲线。b,开路电压和填充因子随Starch-I浓度的依赖性。c,作为LED操作时装置的EL的EQE。d,EQEEL和开路电压随Starch-I浓度的依赖性。含Starch-I的w/ Starch-I装置(a)和参考装置(b)的J-V曲线。外量子效率(EQE)谱及合并的JSC为24.5 mA cm-2 457 的含Starch-I装置。

近日，杭州电子科技大学生物工程专业的徐铭恩教授带领团队，研发出了国内首台生物3D打印机，能够直接打印出人体活细胞。利用这些细胞的基础，打印机还可以打印诸如骨骼修复器件、人工器官等生物材料。这些从打印机里诞生的材料，将来可以帮助人们进行组织修复，脏器移植，美容整形。 　　这台黑色调的生物3D打印机，样子低调，远看造型很像古董缝纫机。这台机器的长、宽、高分别是64厘米、50厘米、70厘米，50公斤。打印机接受了计算机的模型指令，正在打印一个缩小比例的肝单元(肝脏的一个部分)。 　　徐铭恩表示，3D打印的原理，类似搭建金字塔，一层一层往上搭，直到整个物件打印完毕。不管打印出来的是多么让人吃惊的东西，它首先是台打印机，所以基本的&ldquo 机能&rdquo ，跟普通打印机一样，它也需要打印的数据原件，以及打印材料。 　　这台生物3D打印机，除了可以打印多种生物材料，还能打印人体活细胞，从而直接打印出&ldquo 活&rdquo 的组织。打印出来的脏器，如骨骼、血管等，最珍贵的&ldquo 品质&rdquo 是要能和人类&ldquo 相生相依&rdquo 。首先要让人体接纳它们，然后实现相应的组织和器官功能。 　　徐铭恩表示，部分打印出来的组织融合试验，已经在老鼠身上获得成功。&ldquo 但是，目前，我们的打印机，打印出来的单元器官，&lsquo 块头&rsquo 要比人体真正的器官大5倍，并且能打印的活细胞种类还不多，包括后期要怎样使得各种活细胞自然组合、共同生成人工脏器，我们可能还需要至少10年的时间。&rdquo 　　实验室里的培养皿里，已经有一些打印好的缩小比例生物材料，比如一个比手掌心小点的人脸，一个小耳骨，一个小比例的肾脏&hellip &hellip 　　&ldquo 像这个面具，需要打印4个小时，花费大约50毫升左右的水凝胶材料。&rdquo 实验室的研究生赵占盈说。

仪器信息网讯 8月17日，欧盟官方公示满20天的《欧盟电池和废电池法规》（下称《欧盟电池法》，法规全文见文末附件）正式生效。核心要点：谁生产谁回收、谁进口谁回收。《欧盟电池法》对生产者责任延伸、电池回收管理、数字电池护照等提出更高要求，明确自2027年起，动力电池出口到欧洲必须持有符合要求的“电池护照”，记录电池的制造商、材料成分、碳足迹、供应链等信息。这将对中国动力电池企业出口欧洲产生重大影响。《欧盟电池法》生效利好科学仪器行业。新法规对电池回收、碳足迹、电池护照要求升级背后，科学仪器测试技术支撑作用突显，新法规文件中，“测试”一词出现达82次。如法规文件附件五的安全参数部分，依次对热冲击和循环、外部短路保护、过冲保护、过放电保护、过温保护、热传导保护、外力引起机械损伤、内部短路、热滥用、着火试验、气体排放等相关测试项目进行了描述。且多个测试项目明确要求需采用最先进的测试技术或测试仪器设备。《欧盟电池法》对于投放到欧盟市场的所有类型电池(除用于军事、航天、核能用途电池)提出了强制性要求。这些要求涵盖可持续性和安全、标签、信息、尽职调查、电池护照、废旧电池管理等等。同时，新电池法详细规定了电池以及含电池产品的制造商、进口商、分销商的责任和义务，并建立了符合性评估程序和市场监管要求。据华泰证券分析，《欧盟电池法》对我国产业链或将带来三方面影响：第一，碳排放的相关要求或将强制出口企业进行零碳转型，在生产技术上将向着高效低能耗、环保低碳等方向进行革新 第二，有望倒逼国内回收体系完善，长期将带动国内产业链的绿色转型，推进行业的可持续发展。回收要求趋严或利好已和海外厂商合作布局回收的企业 第三，电池护照旨在确保供应链的透明度，出口企业将面临护照数据库建设、护照管理系统维护及国际统一标准构建等挑战。《欧盟电池法》目录一览：第1章 一般规定第2章 可持续性和安全性要求第3章 标签、标记和信息要求第4章 电池一致性第5章 合格评定机构的通知第6章 第七、八章以外经营者的义务第7章 经济运营商在电池尽职调查政策方面的义务第8章 废电池管理第9章 数字电池护照第10章 第十章联合市场监督和欧盟保障程序第11章 绿色公共采购和修订限制的程序第12章 授权和委员会程序第13章 修正案第14章 最后条款附件1对物质的限制附件2碳足迹附件3通用便携式电池的电化学性能和耐久性参数附件4 LMT电池、容量大于2kWh的工业电池和电动汽车的电化学性能和耐久性要求附件5安全参数附件6标签、标记和信息要求附件7确定电池健康状态和预期寿命的参数附件8合格评定程序附件9欧盟一致性声明编号(申报的识别号)附件10原材料和风险类别清单附件11废旧便携式电池和废旧LMI电池收集率的计算附件12储存和处理，包括回收，要求附件13电池护照中应包含的信息附件14废旧电池装运的最低要求附件15相关表附：欧洲电池法规Battery regulation approved by EU Parliament.pdf

作为替代白炽灯的首选，节能灯对节能减排的作用功不可没。但凡事都有两面性，一个不容忽视的问题渐渐浮出了水面，普通的节能灯都有一定含量的汞，由于汞的沸点低，常温下就可以蒸发，废弃的节能灯管一旦破碎，瞬时就可使周围空气中的汞浓度超标上百倍。鉴于汞已经被联合国环境规划署列为全球性污染物，是除了温室气体以外唯一的一种对全球范围产生影响的化学物质，因而废弃的节能灯无疑是造成汞污染的一个隐患，但目前我们还没有相应的回收机制来避免污染。 　　一支节能灯可污染180吨水 　　记者：近年来，节能灯因低耗能被国家广泛推广使用，在使用节能灯的同时，另一个容易被人们忽略的问题开始浮上水面：废旧节能灯的回收问题。有专家指出，每支节能灯都包含着5毫克汞，如果不能合理地处理这些废旧节能灯，将会给我们的环境带来灾难。 　　冯新斌：我们知道，节能灯的发光原理就是汞蒸气受激发而发光，所以每支节能灯都会含汞。一支普通的节能灯，汞含量约为5毫克，即便按照欧洲最新的环保标准，一支节能灯的汞含量也约为3-5毫克。由于汞的沸点低，常温下就可以蒸发，废弃的节能灯管一旦破碎后，瞬时就可使周围空气中的汞浓度超标上百倍，而我国国家大气质量标准中，对汞的最大允许浓度是0.01毫克/立方米。 　　记者：也就是说，仅5毫克的汞就可以使500立方米的空气达到最大允许浓度。空气中汞浓度超标会给我们的身体带来什么样的影响? 　　冯新斌：汞对人体来讲是有毒物质，可以通过呼吸道进入人体。普通人在汞浓度为1毫克/立方米到3毫克/立方米的房间内呆上两小时，就可能会出现头痛、发烧、腹部绞痛、呼吸困难等症状。不仅如此，中毒者的呼吸道和肺组织很可能会受到损伤，甚至因呼吸衰竭而死亡。 　　节能灯管一旦破裂，它所释放出来的汞并不一定能够使空气达到相当的浓度，而且通过通风，室内的汞浓度也会慢慢恢复正常。我们需要关心的是，这些汞并不是消失不见了，而是变成汞蒸气进入大气，给全球带去了污染。 　　记者：有人说节能灯一旦破裂，仅一支的汞含量渗入地下即可造成180吨水受污染，是这样吗? 　　冯新斌：这一数据是从国外研究结果获得的。我们都知道，汞属于金属，它与其他金属一样，是不溶于水的，虽然常温下以液体的形式存在。一般情况下，汞在大气、土壤和水体中均有分布，不论呈何种形态，汞都会在适当的环境中直接或间接地在微生物的作用下转化为甲基汞。这种比金属汞的毒性更强的甲基汞是可以溶于水的，所以才有汞会造成水污染这么一说。甲基汞一旦在水生生态系统中产生后，水生生物就会摄入，并在体内积累，而且通过食物链不断富集。受汞污染的水体中的鱼，体内甲基汞浓度可比水中高上万倍，危及鱼类并通过食物链危害人体。 　　记者：这也就是说水体内的甲基汞可能并没有超标，但是由于鱼类的富集作用，导致鱼类体内甲基汞浓度超标? 　　冯新斌：是这样的。当然了，鱼类体内的甲基汞浓度要想高于水体中的上万倍，是需要时间的积累的。北欧和北美国家野生的鱼生长周期很长，鱼类在水体中的时间也会很久，水体一旦被汞污染，经过长时间的积累，鱼体汞的含量会达到很高，这种鱼的毒性也会很强，最终的受害者是湖泊附近以鱼为主要食物的居民。相对于国外来说，我国的水产养殖周期较短，鱼生长速度快，一般不会出现这样的情况。 　　汞已经被联合国环境规划署(UNEP)列为全球性污染物，是除了温室气体以外唯一的一种对全球范围产生影响的化学物质。前面我们提到，汞变成汞蒸气进入大气，可以在大气中存在一年左右，也就意味着它完全有机会漂洋过海，做一个半球旅行，然后可能在一些湖泊下沉，造成这些水体汞污染，这也是我们说汞会给全球环境造成污染的原因。 　　目前还没有汞污染的有效修复方法 　　记者：汞的这种全球范围内流动的特质，应该给汞污染治理带来很大的不便吧? 　　冯新斌：是啊!汞在大气、土壤和水体中都有分布，而且一刻不停地流动着，我们至今没有找到针对汞污染的有效修复方法。以食物内的甲基汞为例，并不是只有水生动物会富集甲基汞，在贵州铜仁汞矿附近，我们发现水稻果实也“特别喜欢富集甲基汞”，致使不怎么吃鱼的当地人体内汞含量超标。比起矿区里“土法炼汞”使工人长期在汞蒸气下暴露，食物内的甲基汞更为可怕，对大脑和中枢神经的损害是不可抑制的。 　　记者：既然我们没有找到针对汞污染的有效修复方法，那么应该怎么来预防汞污染? 　　冯新斌：鉴于汞污染一旦形成，治理起来在技术、资金上难度极大，源头控制就显得十分关键。事实上，最大的汞污染源是燃煤发电，而不是废旧节能灯。在我国，煤炭中往往伴生着汞等重金属，尤其是在贵州这样的地区，煤炭中汞的含量就明显高于东北、内蒙古等地。而随着西部大开发战略和“西电东送”工程建设的实施，大量火力发电厂恰恰都投建于贵州地区。 　　现有的脱硫、除尘、脱硝装置，可减少汞排放，但无法彻底清除。目前中国虽然也开展了脱汞设备的研制工作，但鉴于国际上尚没有大规模商用的经验，今后脱汞、减汞工作也只能在探索中前进。 　　记者：由于节能灯数量庞大，虽然不是汞污染的最大来源，但也是非常重要的一部分，我们应该重视。 　　冯新斌：废旧节能灯的回收是必然趋势。虽然并不是每个节能灯泡都会碎裂，从而污染环境，但节能灯的汞污染也应该在源头上切断，最好的方法就是回收废旧节能灯。但是目前我们并没有专门回收废旧节能灯，只是与普通垃圾一样采用填埋的方式解决。当然这种方式势必会使填埋场的汞污染更严重，一支节能灯的破裂并不会造成多大的影响，但是垃圾填埋场会将数量庞大的节能灯填埋，这个过程中没有几支灯管会保持完好，这样集合到一起的汞确实会给环境造成很大的污染。 　　我国在2001年颁布了《危险废物污染防治技术政策》，只是鼓励政府建立日光灯管回收处理机构，并未对节能灯的回收处理作任何规定，目前国内废旧节能灯的处理方式主要是与生活垃圾混合填埋。 　　节能灯总体而言利大于弊 　　记者：我看网上有人因为汞污染，从而质疑节能灯的环保性能。 　　冯新斌：国家推广节能灯的主要目的就是为了节能减排。要不要使用节能灯是要综合考虑的，不要单单看到它可能造成汞污染的那一方面。 　　首先，节能灯的使用无疑节省了不少电能，达到了节能减排的效果。节能灯比以往的白炽灯至少节能50%，而且寿命也是白炽灯的好几倍。据美国环保署(EPA)测算，假如每一个美国家庭都把家中的一盏白炽灯换成节能荧光灯泡，那一年下来节省的电能就可以供大约300万个家庭照明，并相当于阻止了80万辆小汽车所释放的温室气体。 　　其次，总体来说，节能灯的使用间接地减少了汞排放。我们前面提到，全球最大的汞污染源是燃煤发电，节能灯在省电的同时，也间接减少了煤炭、火电的使用，从另一方面减少了汞的排放。我们冷静地算一笔账，一支普通的节能灯寿命在6000小时到1.2万小时之间，我们按照8000小时计算，一支15瓦的节能灯在使用了8000小时之后，所用的电量是120度电 按照标准，一支15瓦的节能灯亮度相当于75瓦的白炽灯，白炽灯在使用8000小时后所用的电量是600度电，如此我们得出节能灯节省了480度电。我们有这样一个数据：每生产1度电，发电厂向大气排放0.165毫克汞。那么节省下来的这480度电，就相当于节省下来79.2毫克汞，几乎是灯泡里的5毫克汞的16倍。 　　有人测算，从1996年到2005年这10年间，绿色照明工程累计节电590亿度。将0.165毫克与590亿度相乘再除以10年，得到的就是每年因单纯节能而减少的汞排放量，为0.9735吨。同时，10年节能还相当于减少二氧化碳排放1700万吨，减少二氧化硫排放53万吨。也就是说，节能灯的使用从整体而言是利大于弊的，不仅仅减少了温室气体的排放，也在总量上降低了汞排放，我相信国家在推广节能灯之前就已经将这些利弊作了权衡。 　　记者：按照您的计算，我们也可以看出，节能灯的汞污染还真的比不上燃煤发电。 　　冯新斌：这里需要强调的一点是，尽管每支节能灯含汞量不大，但仍然需要解决回收处理的问题，因为汞是一个全球性的污染物，它通过大气传播，流动性非常强，在沉降之后，会进一步转化，以甲基汞的形式在鱼类体内富集，最终通过食物链进入人体。虽然节能灯的汞污染没有燃煤发电那么严重，但是，日益增长的废旧节能灯如果得不到妥善处理，也将给我们的环境带去灾难。而且相比较而言，节能灯内的汞是可控的，在节能灯管未破裂之前，汞只能在灯管之内，给治理提供了方便，而发电厂的汞排放则较难控制。 　　可以搭电池回收的便车将废旧节能灯回收 　　记者：我看不少人提出LED灯无汞，认为LED灯更环保，应该取代节能灯。 　　冯新斌：我认为应该看国家相关部门评估之后再作决定，LED灯确实没有汞，但是它的价钱要比节能灯贵，这就意味着LED灯的原材料更贵，如果广泛使用的话，会不会造成其原材料的紧张，会不会产生一些其他的污染问题，这些问题都需要我们去考虑。 LED灯现在之所以被炒得这么火，我认为可能有一些企业在推波助澜。　　记者：您之前说的是要从源头上控制汞污染，对于节能灯的汞污染问题最好是采取废旧节能灯回收这个办法。国外是怎么应对这个问题的? 　　冯新斌：节能灯的推广在各国的绿色照明项目中均占有较重地位。 2007年3月欧盟各国提出在2009年之前，彻底终结“白炽灯时代”，使用节能灯。英国则在2003年通过加强国内立法、税收等手段，促进节能灯早日走进千家万户。而2007年以来，北美、澳大利亚均立法禁止使用白炽灯，推广节能灯。 　　由于废弃节能灯含汞对环境危害很大，国外对节能灯的回收处理工作也十分重视。美国《环境保护法》规定废弃物的原主人要对自己的废弃物永远负责，使得对高强度气体放电灯的处理也提上了议事日程。日本是在节能灯回收处理方面做得最好的国家，在北海道有专门处理废弃电池和废弃节能灯的机构，其收集方式是93%通过民间环保组织收集，7%通过各厂家收集。瑞典和德国的回收则采用销售体系回收和社区回收两种平行回收渠道。 　　记者：这么说国外的方法有两个：一是建立回收处理渠道，二是立法规范。我们应该如何来应对节能灯这把双刃剑带来的问题? 　　冯新斌：国家应该确立相关的法律法规，一方面规范使用者，使他们对于废旧节能灯负责 另一方面规范企业，促使企业减少荧光灯的用汞量，大力普及紧凑型、细管径荧光灯，同时开发高科技含量的新产品。 　　为了能够更好地回收处理废旧节能灯，相关部门应继续推行垃圾分类管理，建立危险废弃物专项垃圾处置场，对荧光灯管、含汞电池、水银温度计等高危废品进行单独处置，不与普通生活垃圾混杂在一起。还有，就是设立回收站，将报废的荧光灯管及时回收，或荧光灯管以旧换新。 　　要加强人们的环保意识 　　记者：建立回收站，企业也可以从收回的节能灯中提取相关物质，回收利用啊! 　　冯新斌：现在的汞矿资源逐渐在减少，循环利用也是必要的措施。在回收利用的技术层面上可能有些难度，但是一定有解决的途径。 　　记者：我们发现，并没有多少人意识到节能灯的汞污染问题。 　　冯新斌：这就需要加强公众的环保意识。现在不少人的环保意识非常薄弱，举个例子，在贵州铜仁土法炼汞区，我们发现当地一些炼汞工人体内汞蒸气的暴露量很高，这些人并不知道汞蒸气暴露对人体健康的影响，这就需要我们去普及汞污染的严重性。现在人们并不知道节能灯存在污染隐患，我们可以组织一些活动去普及，也可以通过媒体的宣传普及这些环保意识。现在人们普遍知道的一种需要特别对待的废旧品就是电池，我们可以搭电池回收这个便车，将废旧节能灯收集起来。 　　专家档案： 　　冯新斌 中国科学院地球化学研究所所长助理、环境地球化学国家重点实验室副主任、研究员，博士生导师，国家自然科学基金委杰出青年基金获得者。目前主要从事环境中汞、镉、铅等有害重金属元素的生物地球化学循环与人体健康的研究。

电能源前沿技术与应用研讨会通知（第三轮）2024年8月2-4日中国天津天津社会山国际会议中心酒店主办单位：中国化学与物理电源行业协会中国电子学会化学与物理电源技术分会中国电工技术学会电池专业委员会化学与物理电源全国重点实验室承办单位：天津中电新能源研究院有限公司《电源技术》编辑部协办单位：天津理工大学天津市锂离子电池技术创新中心仪器信息网大会日程：（以会议临近具体日程为准）8月3日上午 大会报告8:30-8:40开幕式致辞时间报告题目演讲嘉宾8:40-9:10固态锂电池未来发展南策文院士中国科学院院士，清华大学材料科学与工程研究院9:10-9:40提高锂离子电池比能量的技术方向杨裕生院士中国工程院院士，防化研究院9:40-10:10Quick Degradation Detection Technology on Batteries逢板哲弥日本化学会前会长10:10-10:30茶歇10:30-11:00电能源科技前沿及创新发展刘兴江中国电子科技集团公司首席科学家11:00-11:30太阳能光伏产业化前沿技术及发展沈文忠上海交通大学11:30-12:00绿色制氢与燃料电池研究进展邵志刚中国科学院大连化学物理研究所12:00-13:30自助午餐8月3日下午 分会场一锂离子电池材料及基础13:30-13:50正极材料技术革新升级动力和储能锂离子电池黄学杰中国科学院物理研究所13:50-14:10锂离子电池界面溶剂化结构调控艾新平武汉大学14:10-14:30高容量富锂锰基正极材料的研究进展与挑战刘兆平中国科学院宁波材料技术与工程研究所14:30-14:50高能量密度锂离子电池正极材料及其应用研究王振波哈尔滨工业大学，俄罗斯工程院外籍院士14:50-15:10废旧锂电正极材料修复再生与回收再利用戴长松哈尔滨工业大学15:10-15:30茶歇15:30-15:50聚阴离子正极材料的产业现状与研究进展胡国荣中南大学15:50-16:10锂电池硅负极预锂化与基于SEI新机制的界面调控方法郑洪河苏州大学16:10-16:30超高镍氧化物正极材料的结构调控高学平南开大学16:30-16:50水系锌电池正负极界面协同调控研究赵金保厦门大学16:50-17:10电解液调控转换反应锂电池正极材料研究王丽平电子科技大学17:10-17:30电纺陶瓷纤维在锂电池中的应用景茂祥江苏大学18：00-20：00晚宴8月3日下午 分会场二锂金属及固态电池13:30-13:50全固态电池固-固界面的改性及其表征杨勇厦门大学13:50-14:10氧化物固体电解质与固态电池研究进展郭向欣青岛大学14:10-14:30NASICON结构固态电解质研究进展汤卫平上海交通大学14:30-14:50硫化物全固态电池姚霞银中国科学院宁波材料技术与工程研究所14:50-15:10待定待定待定15:10-15:30茶歇15:30-15:50高镍三元固态锂离子电池的构建与电化学性能调控张卫新合肥工业大学15:50-16:10反应性聚合物人工固态电解质界面的设计与调控旷桂超中南大学16:10-16:30高比能固态电池技术研究李杨中国电子科技集团公司第十八研究所16:30-16:50电动飞行器用高比能锂金属二次电池技术探索与实践赵子寿中电科蓝天科技股份有限公司16:50-17:10电化学纳米反应器设计及其锂硫电池应用研究刘全兵广东工业大学17:10-17:30高性能锂原电池研究及工程化王九洲中国电子科技集团公司第十八研究所18：00-20：00晚宴8月3日下午 分会场三先进发电及新型储能13:30-13:50液流电池储能技术、产业化现状及展望张华民中国科学院大连化学物理研究所13:50-14:10电化学能源转化与储能的离子传导膜研究王保国清华大学14:10-14:30半开放锂浆储能专用电池技术进展陈永翀清华四川能源互联网研究院14:30-14:50水系铁镍电池氢电双储能技术探讨与应用宋二虎河南创力新能源科技股份有限公司14:50-15:10功能化水系电解液设计和储能机制研究姜珩吉林大学15:10-15:30茶歇15:30-15:50燃料电池技术硬核及政策市场双轮驱动齐志刚北京新研创新科技有限公司15:50-16:10甲醇燃料电池优化及发展孟海军信支网络信息研究所16:10-16:30高温可逆燃料电池技术进展及应用前景韩敏芳清华大学16:30-16:50阴极闭式空冷燃料电池技术及其应用王涛上海空间电源研究所航天氢能(科技)上海有限公司16:50-17:10电解制氢研究与实践俞红梅中国科学院大连化学物理研究所17:10-17:30基于酞菁配合全共轭COF氧反应双功能催化剂的制备及性能研究李忠芳山东理工大学18：00-20：00晚宴8月4日上午 分会场四锂离子电池及系统8:30-8:50进一步理解锂离子电池的机理何向明清华大学8:50-9:10新能源汽车锂电池本质安全设计及产品迭代应用种晋宁德时代新能源科技股份有限公司9:10-9:30智能电池：让电池更加透明、灵活、聪慧王文伟北京理工大学9:30-9:50基于EIS的电池健康状态监测技术研究丁飞河北工业大学9:50-10:10茶歇10:10-10:30新能源汽车动力电池热管理系统结构设计与性能优化研究栗欢欢江苏大学10:30-10:50分子自组装调控高比能电池界面化学沈炎宾中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所10:50-11:10宽温域高安全锂电池技术进展刘恋中电科蓝天科技股份有限公司11:10-11:30电池组安全性管理及主动均衡技术研究李琨天津理工大学集成电路科学与工程学院12:00-13:30自助午餐8月4日上午 分会场五钠离子电池及材料8:30-8:50复合磷酸铁钠钠离子电池材料与技术夏永姚复旦大学、上海璞钠能源科技有限公司8:50-9:10待定涂健湖南立方新能源科技有限责任公司9:10-9:30储能用聚阴离子钠离子电池研究曹余良武汉大学、深圳珈钠能源科技有限公司9:30-9:50层状氧化物正极材料的储钠性能研究章根强中国科学技术大学9:50-10:10茶歇10:10-10:30高安全性钠离子正极材料和电芯研究进展徐国平天津中电科新能源研究院有限公司10:30-10:50固态钠电助力双碳目标周震郑州大学10:50-11:10安全高能电池关键材料设计合成及应用研究严振华南开大学11:10-11:30高能量密度钠离子电芯开发戚兴国中科海纳科技有限责任公司12:00-13:30自助午餐8月4日上午 分会场六先进发电及新型储能8:30-8:50太阳能电池多尺度多物理场仿真李微天津理工大学8:50-9:10空间用钙钛矿基叠层太阳电池张超中国电子科技集团公司第十八研究所9:10-9:30临近空间太阳能飞行器能源系统的智能管控左志强天津大学9:30-9:50核电源技术现状及未来发展规划吕冬翔中国电子科技集团公司第十八研究所9:50-10:10茶歇10:10-10:30高功率、长寿命磷酸铁锂电池的设计与工程化阮殿波宁波大学，俄罗斯工程院、俄罗斯自然科学院两院外籍院士10:30-10:50基于多电子机制构建高性能新体系电池黄永鑫北京理工大学10:50-11:10超级电容器的研究进展与应用曹高萍解放军防化研究院11:10-11:30超级电容器在功率电能源中的应用及技术进展时志强天津工业大学12:00-13:30自助午餐2024年8月2日下午报道；2024年8月3日上午大会报告，3日下午、4日上午分会场报告；4日下午返程会议注册费：7月15日前交费：2000元/人，学生代表1500元/人；7月15日后及现场交费：2500元/人，学生代表2200元/人。报名二维码：汇款信息：单位名称：中国化学与物理电源行业协会开户行：中国银行天津中北支行账号：277870507087汇款请备注会议名称联系方式：魏晖浩：13552834693(微信同号)；weihh@instrument.com.cn 预定酒店：天津社会山酒店，电话：+86-022-58038666扫描二维码预定酒店酒店路线：天津南站：1）直线距离600米，步行10分钟可到达酒店；公交车312路、707路→社会山中心下车（一站地）→步行5分钟抵达酒店；天津站（东站）：站内乘坐地铁3号线→南站方向→南站终点站下车；天津西站：站内乘坐地铁6号线 →红旗南路→地铁3号线→南站方向→南站终点站下车；天津滨海国际机场：站内乘坐地铁2号线→曹庄方向→天津站换乘地铁3号线→南站方向→南站终点站下车；

11月29日-30日，Soiltec China第三届中国国际土壤和地下水修复高峰论坛在上海隆重举行，本次论坛以“发展可持续绿色修复，实现净土战略”为主题，邀请到来自美、德、法、澳、日、以色列、加拿大、奥地利等国内外300多为优秀科学家和企业加参与交流讨论。论坛涵盖土壤与地下水检测和修复的各个领域，论坛期间，各代表瞄准行业关键技术与应用科学前沿，进行了各种专题讲座。　　泽权仪器携手奥林巴斯Vanta系列手持式式X射线荧光光谱仪（XRF）和Terra便携式X射线衍射仪（XRD）亮相本次论坛。?泽权仪器工程师在展台展示奥林巴斯设备　　奥林巴斯Vanta系列手持式X射线荧光光谱仪（XRF）在土壤环境应用方面，能快速有效地对各种场地进行筛检分析，探测出土壤等固态物质中重金属污染物质含量，现场生成调查结果。在环境评估管理过程中，以其优越的便携性、准确性、可靠性，节约了调查时间、降低了调查成本，是环境分析行业内最成熟的解决方案之一。　　奥林巴斯Terra便携式X射线衍射分析仪（XRD）是一款高性能、全封闭、电池操作、封闭射线式分析仪。可以为分析材料提供全晶向ID信息（矿物成分分析）。在矿产，环境，录井等行业，Terra分析仪都能在现场实时快速提供分析结果。在环境监测方面，Terra分析仪可以对土壤进行成分检测，分析土壤是否含有害重金属以及重金属的存在形式和含量。在土壤污染修复研究过程中，可以使用分析仪对修复效果进行验证，通过分析修复前及修复后重金属的价态、含量、存在形式等，判断重金属的固化稳定化效果，从而判断预测修复方法的可行性。?泽权仪器工程师在介绍展示奥林巴斯XRD和XRF分析仪泽权仪器是奥林巴斯（Olympus）旗下Vanta系列手持/便携式X射线荧光分析仪（XRF）和Terra系列便携式分析仪（XRD）的中国授权代理商和环境土壤检测的优先授权代理商。如需获取更多资讯，请致电021-62837112/21/20。关于我们上海泽权仪器设备有限公司作为国内知名的进口设备供应商之一，多年来一直致力于为环保、特检、钢铁、回收和乳品行业等提供专业的解决方案。公司目前有着Olympus手持XRF分析仪环保/特检行业的全国优先代理权和法国AMS Alliance旗下乳品酸化监控分析仪的独家代理权和连续流动分析仪和间断化学分析仪的华东地区代理权，全面负责代理产品的的销售和售后工作。主营产品　　Olympus手持X荧光光谱仪　　Belec直读光谱仪　　TSI手持激光诱导击穿观光谱仪　　TSI手持粉尘/空气颗粒监测仪　　AMS Alliance Futura连续流动分析仪　　AMS Alliance SmartChem全自动间断化学分析仪　　AMS Alliance iCinac全自动乳品发酵酸度监控仪　　如需获取更多资讯，敬请关注泽权仪器官方微信公众号（SH-Zealquest）。——泽权仪器——电话：021-62837112/21/20网址：www.zeal-quest.com邮箱：sales@zeal-quest.com地址：上海市肇嘉浜路798号坤阳国际商务广场303座

手机爆炸、电动汽车行驶或充电过程中的火灾事故在生活中经常可见，让人们在享受锂电池带来的便利的同时，也担心其在安全方面的重大问题。如何降低这一风险？近日，中国科学技术大学教授孙金华、研究员王青松团队与暨南大学教授郭团团队研制出一款可植入电池内部的高精度光纤传感器。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。“这款高精度光纤传感器可以在1000摄氏度的高温、高压环境下正常工作，同步测量出电池热失控全过程内部温度和压力，为快速切断电池热失控链式反应提供预警手段。”王青松向《中国科学报》介绍。破解国际性科学难题手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车中都有一个关键部件——锂离子电池。随着全球范围内能源危机的出现、“双碳”目标的驱动，锂离子电池产业迅速发展。然而，锂离子电池常常会发生爆炸，也就是热失控，这是威胁电池安全的“癌症”，是制约电动汽车与新型储能规模化发展的瓶颈。研究表明，电池热失控源于电池内部一系列复杂且相互关联的“链式反应”。“这可以从电池内部和外部两方面讨论。从内部来看，电池由正负极、电解液、隔膜等组成，其中电解液和隔膜都是易燃物，正负极和电解液在一定温度下又会产生化学反应，进而产生热量和可燃气体。也就是说，电池内部本身就是一个热不稳定的体系。”王青松说。从外部来看，电池在使用过程中容易出现各种外部滥用：电滥用，如过充、过放等；热滥用，如高温、局部发热等；机械滥用，如撞击、挤压等。这些外部滥用会造成电池内部材料发生一系列连锁化学反应，电池内部温度快速提升，最高可达800摄氏度，导致电池起火或爆炸。如何科学、及时、准确地预判电池安全隐患，是当前电池安全领域的国际性科学难题。为攻克这一难题，研究团队提出一种可植入电池内部的高精度光纤传感器，在国际上率先实现对商业化锂电池热失控全过程的精准分析与提早预警。《自然-通讯》的一位审稿专家评价道，“该研究有助于电池健康状态监测，并在不可逆损害前发出预警信号。”小巧光纤实时监测电池健康状态将光纤植入电池，并非王青松等人首创。因光纤传感器具备体积小、重量轻、耐受高温高压、耐受电解液腐蚀等优势，前人将其植入电池。但他们主要测量的是电池循环过程中的内部参数，从未涉足电池热失控监测领域。于是，王青松等人想将光纤植入电池内部，以监测电池热失控过程，并探索电池内部参数能否为电池热失控预警提供新思路。研究思路有了，做起来却非常难，因为现有的大多数光纤传感器无法在热失控过程中“幸存”。王青松解释说，电池热失控过程中，内部压力高达2MPa、温度高达500至800摄氏度，在这种高温高压的冲击下，光纤信号会中断，无法测得电池内部温度和压力数据。研究的关键是开发一款“健壮”的光纤传感器。他们与郭团团队联合攻关，多次改进光纤结构，开展热失控实验，反复修改和验证，最终通过对光纤进行套管保护，在保证内部信号传输的同时解决了光纤容易断的难题。“这款高精度光纤传感器总长度12毫米、直径125毫米，能够植入商业18650电池，实时监测电池热失控期间的内部温度和压力影响。”王青松向《中国科学报》介绍了光纤传感器的结构。相比现有的外部监测技术，内部光纤传感技术更具有及时性、灵活性。“就好比人们患病，当感知到疼痛时，往往为时已晚。这就像电池外部特征的变化一般都是滞后的。”王青松解释道，“而去医院体检，可以通过CT等看到内部器官变化，从而预知疾病的发生，并通过治疗手段阻止疾病进一步发展。但这种大型设备体积庞大，无法随时随地监测内部状态变化。如果在人体内植入芯片，就可以做到实时跟踪预警。就像在电池内部植入光纤传感器，可以做到实时监测预警。”值得一提的是，该研究通过解析压力和温度变化速率，首次发现温度和压力变化速率的转变点可作为电池热失控早期预警区间。该发现适用于不同电量的电池，能够在电池内部发生“不可逆反应”之前发出预警信号，保证了电池后续的安全使用。用于同时监测电池内温度和压力的FBG/FPI传感器工作原理适合大规模推行量产在王青松看来，光纤传感器尺寸小、形状灵活，具有抗电干扰性和远程操作的能力和适合大规模生产的标准制造技术，并且可以实现一根光纤在电池的多个位置同时监测温度、压力、气体组分、离子浓度等多种关键参数。光纤传感技术与电池的结合将在新能源汽车、储能电站安全监测等领域发挥重要作用。为此，研究团队将探索光纤传感器在大容量储能电池中的应用。“大容量储能电池热失控相比此次研究中的18650电池更加剧烈，并且其热失控特性和机理与小电池有所差异，这将是对我们研究的进一步考验。”王青松说。另一方面，团队将与电池制造商合作，希望在电池制作过程中植入光纤传感器，避免对电池二次破坏，加快光纤传感在储能和新能源汽车电池管理系统中的应用进程。相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-023-40995-3

在新能源技术飞速发展的今天，氢能电池以其高效、清洁、可再生的特点，成为了未来能源领域的重要方向。质子交换膜（Proton Exchange Membrane, PEM）作为氢能燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）的核心部件，其性能直接决定了燃料电池的整体效率、稳定性和安全性。因此，制定科学合理的质子交换膜检测方案，并配置相应的精密仪器，对于保证氢能电池的质量至关重要。一、质子交换膜检测方案概述质子交换膜检测方案主要包括以下几个方面：气体透过率测试、力学强度测试、厚度均匀性测试以及电化学稳定性测试。这些测试项目旨在全面评估质子交换膜的综合性能，确保其满足燃料电池的使用要求。1. 气体透过率测试气体透过率是评价质子交换膜阻隔性能的关键指标。高气体透过率意味着膜的气体阻隔性能差，会导致氢气和氧气在膜内直接接触，降低电池的开路电压和效率。因此，气体透过率测试是质子交换膜检测的首要任务。测试方法：通常采用压差法进行测试，即将质子交换膜置于测试装置中，通过控制两侧的气体压力差，测量气体通过膜的速率。泉科瑞达WVTR-F1压差法气体渗透仪是这一测试的理想选择，它符合GB/T 20042.3-2022《质子交换膜燃料电池第3部分:质子交换膜测试方法》标准，能够精确测量质子交换膜在各种温度条件下的气体透过率、扩散系数、溶解系数和渗透系数。2. 力学强度测试质子交换膜的力学强度直接关系到其耐机械损伤的能力和燃料电池堆的使用寿命。因此，对质子交换膜进行拉伸强度、断裂拉伸应变、弹性模量和180°剥离强度等力学性能测试至关重要。测试仪器：推荐使用泉科瑞达ETT-01智能电子拉力试验机，该设备集成了拉伸、剥离、撕裂等多种测试功能，采用高精密力值传感器和闭环控制系统，能够准确测量质子交换膜的力学强度参数，满足GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件》等相关标准。其自动化操作和数据分析功能，可大大提升测试效率和数据准确性，为科研人员提供可靠的力学强度评估依据。3. 厚度均匀性测试质子交换膜的厚度均匀性是影响其导电性能和耐久性的重要因素。不均匀的厚度分布可能导致电流分布不均，进而影响电池的整体性能。因此，采用高精度仪器对质子交换膜进行厚度均匀性测试显得尤为重要。测试仪器：推荐使用泉科瑞达CHY-02膜厚测量仪，该仪器采用接触式测量技术，能够实现对质子交换膜表面各点厚度的快速、准确测量，并生成详细的三维厚度分布图，直观展示膜的厚度均匀性状况。其高测量精度和重复性，确保了测试结果的可靠性和一致性。综上所述，通过科学合理的质子交换膜检测方案及精密仪器的配置，可以全面评估质子交换膜的综合性能，为氢能燃料电池的研发和生产提供有力支持。随着新能源技术的不断进步，我们期待在质子交换膜检测技术方面取得更多突破，推动氢能产业的快速发展。

关注世博——博纯Perma Pure燃料电池专利加湿器服务2010年世博会 　　2010年上海世博会上，将会有100辆燃料电池车驶入世博园，为游客提供便捷的服务。这些燃料电池车都配备博纯专利加湿器产品。 　　对于一个良好的燃料电池系统来说，Nafion膜的加湿是最具挑战性的问题之一。博纯领先的加湿技术为这一过程提供了完美的解决方案。与焓轮和喷水加湿系统相比，博纯专利加湿器具备了更耐用，更高效，抗振动和免维护的特性。博纯加湿器已是燃料电池产业界公认地最好的加湿设备。 　　在世界各地，博纯燃料电池加湿器已被广泛用于固定式燃料电池系统、叉车、燃料电池汽车等。 查看产品图片http://www.instrument.com.cn/netshow/SH101541/C95010.htm 　　更多产品信息，请登录www.permapure.com 　　关于博纯： 　　成立于1972年，总部位于美国的博纯(Perma Pure)有限责任公司是国际领先的气体处理设备制造商。我们为全世界医疗、工业和科学、氢燃料电池和环境监测应用领域提供气体采样和预处理类产品如，干燥器、加湿器、过滤器、冷凝器、特种气体洗涤器及完整采样系统等。 　　博纯(Perma Pure)已经成为医疗设备市场中呼吸气体干燥器的主要供应商，应用包括麻醉监护、呼吸监测及代谢测试中对呼出气体进行干燥，同时可对呼吸器的供气或供氧进行加湿。近年来，公司也开始向燃料电池厂商提供加湿器，并逐步成为环保和流程气体分析仪器的OEM供应商，应用包括电化学传感器(用于气体检测)、红外分析、化学发光、总碳测定(TOC)和颗粒测量的样气脱水处理。 　　博纯(Perma Pure)公司在1978年向DuPont公司买下了Nafion材料生产特许权，Nafion的膜渗透脱水技术以其独特的原理和优异的性能闻名于业内。一直以来博纯(Perma Pure)运用Nafion® 技术，连同其他创新多样的技术和专业知识，为客户提供全面的样气处理应用解决方案。公司于1992年加入英国豪迈集团(Halma p.l.c.)，豪迈旗下子公司的产品主要用于保护人们的生命安全和改善生活质量。依托豪迈全球性业务的支持，公司在技术、投资以及生产上获得了长足发展。公司已获得ISO9001：2000认证，相关产品也均获得CE认证。 　　拥有完整的样气处理器件和成套系统，各种气体分析应用的客户化解决方案以及几十年来的产品应用经验和成功案例，相信我们在样气预处理方面的专业能力将为您的业务发展提供长久助力。 　　关于豪迈： 　　创立于1894年的英国豪迈国际有限公司(Halma p.l.c. – www.halma.cn )是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有 4000 多名员工，近40 家子公司，2008/09财年营业额超过 4.5亿英镑。豪迈旗下子公司的产品主要用于保护人们的生命安全和改善生活质量。通过持续不断的创新，这些产品在国际市场上始终处于领先地位。这些产品使我们的客户更安全、更富竞争力和盈利能力。豪迈的子公司正在多个领域为中国的经济做出贡献，主要包括制造、能源、水及废物处理、环境、建筑、交通运输及健康行业等。豪迈目前在上海和北京设有代表处，并且已在中国开设多个工厂和生产基地。 销售联系方式夏黎明先生 中国区销售经理上海市长宁区仙霞路137号盛高国际大厦1801室 邮编：200051 电话：021-52068686-113 传真：021-52068191 电子信箱： fxia@permapure.com 网址：http://www.permapure.com

2011年6月20日-22日，我公司将参加中国电池行业中规模最大的展会，即2011中国电池展，届时我公司将介绍最新型的各种电池用分析仪器，欢迎广大客户莅临我公司展位。 我公司展位具体位置为：北京展览馆11号馆1个标准展位展位号为c140。

p 　　旨在修复毒地的“土十条”国家行动计划即将颁布，在此之前，国家已在全国各地实施了名目繁多的试点，但大多都秘而不宣。“是到了梳理的时候了。客观地评估示范成果，总结经验、反省过失，是修复行业走向成熟的理性选择。” /p p style=" text-align: center " img style=" width: 450px height: 300px " title=" " border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/9d204f45-554e-4bb8-8439-38e4c850aeb3.jpg" width=" 450" height=" 300" / /p p 　　“这可是敏感词啊!”2015年，国家重金属污染防治重点区域竞争性评审项目下发了28亿元资金，第一个开工的是云南省陆良县历史堆存渣场污染土壤修复治理项目。但这个在2011年因非法倾倒铬渣而引起全国媒体关注的县城拒绝了采访。 /p p 　　在全国土壤污染总点位超标率已高达16.1%的局势下，旨在指导土壤修复的《土壤污染防治行动计划》(以下简称“土十条”)颁布在即。可是，那些年动辄耗资数亿元的土壤修复试点，目前大多秘而不宣。 /p p 　　“项目才刚刚开始招投标，你们明年再来采访吧。”湖南省怀化市辰溪县、东安县、云南省红河州元阳县均获得了2015年重金属污染土壤修复治理示范项目资金，但都婉拒了采访。 /p p 　　土壤污染修复分为场地、耕地和矿区，在公开称谓上，它们大都被定义为“某地块”。南方周末记者根据公开资料，搜寻了多个试点项目，发现它们有的是上世纪开矿的矿区，比如湖北大冶、广西河池。有的是电镀区、电子垃圾拆解地，如珠三角、浙江台州。有的是铅蓄电池生产地，比如重庆市巴南区、浙江长兴县。有的曾是铬盐产地，比如青海湟中。有的只是单纯的污水直排灌区，比如甘肃白银。 /p p 　　实际上，专事土壤修复的示范项目并不多，更多的是其他类型的国家专项里，会涉及土壤修复。据南方周末记者根据公开资料不完全统计，类似的试点项目有上百个。 /p p 　　连名字都如此敏感，相应的试点总结更难得一见。南方周末记者遍访试点相关人员，以管窥试点的经验得失。 /p p strong 　　“是到了梳理的时候了” /strong /p p 　　2004年，北京宋家庄地铁站施工工人中毒，中国的毒地问题开始受到重视。但要找到中国第一个土壤修复的试点却不容易。 /p p 　　中环循环境技术中心主任龚宇阳印象中，2007年前后开始的重庆天原化工场地修复项目应该是国内第一个从污染调查、风险评估，到修复和验收的完整案例。项目后被评为环保部科技进步二等奖，也是中国污染场地修复项目的第一个奖。 /p p 　　2009年涉足土壤修复领域的广西博世科环保科技股份有限公司，自称参与了多个国内“第一”的项目。全国最大的北京建工环境修复有限责任公司则认为其在2012年承担的原武汉染料厂生产场地复合污染修复，是国家发改委首个重金属污染土壤治理与修复试点示范工程。 /p p 　　多个项目自称“首家”并不为奇，因为这些国字头的试点名目纷繁，甚至还包括“资源枯竭城市转型”，它们不一定是土壤专项，但土壤修复是不可缺少的一环。 /p p 　　比如，试点项目治理的污染物不同，有的是重金属，有的是有机物，还有的是复合污染。范围也不同，有的是地域性的，比如湘江流域重金属污染治理实施方案 有的是跨区域的，比如南水北调工程水源地水质安全保障。分管的单位也包括发改委、农业部和环保部等，甚至在环保部内部还来自不同的部门。 /p p 　　同一个地区也可申请多笔资金，很难归属于某个示范项目。据当地提供的资料，比如在湖南省湘潭市岳塘区，重金属污染治理、全国老工业基地整体搬迁项目节能减排绿色搬迁专项、工矿棚户区搬迁改造……多个项目都给竹埠港工业园区治理提供了资金，每一笔资金均以千万甚至亿元计数。 /p p 　　这些年国家资助了哪些项目，起到了什么示范作用?多位受访者表示：范围太大、内容太多，很难理清。 /p p 　　“是到了梳理的时候了。”龚宇阳说，“客观地评估示范成果，总结经验、反省过失，是修复行业走向成熟的理性选择。”他记得业内人士多次呼吁梳理已有的试点，环保部固废中心曾试图出版示范项目的案例集，中环循还曾交过案例，但至今尚未见出版。 /p p 　　工业地块：“小而严” /p p 　　根据已有报道，场地(指工业地块，集中在城市)和耕地是“土十条”关注的重点。场地修复的相关试点，从技术到管理以及资金，都已积累了不少经验。 /p p 　　“小而严”是南方周末记者查询到的场地修复试点的特点。比如在大地益源修复有限公司总经理辜晓平的印象中，公司承担过江苏溧阳农药场地修复。公司通过招投标拿到这个世界银行的项目，虽只有300万元，却使用了四种技术，方案由环保部委托南京环科所设计，验收由环保部组织。 /p p 　　当时没有相关技术与标准的导则，只能参考国际标准，试点中的经验对以后的工作仍大有裨益。比如在工厂拆迁之前，修复公司就要进入，以防止拆迁过程中造成二次污染。参与评估的龚宇阳点评说，这次示范最大亮点是首次解决了农药生产设施的无害化处理问题，最终还出了导则。 /p p 　　项目在信息公开上也有启示。“施工之前要求公告周边百姓，我们在做什么，怎么做。”辜晓平记得一开始要公告时，大家还有顾虑，怕引起恐慌，结果公众很支持。所以在后续项目中，公司都会找来当地政府各个部门、街道办，告知修复情况，甚至还安排修复的参观路线。 /p p 　　在湖南，重金属土壤修复的规范流程已日臻娴熟。湖南凯天重金属污染治理工程有限公司总工史学峰发现，在2009年刚刚启动时，企业的利润还比较高。 /p p 　　现在业主对于流程已相当熟悉，连征地、搬迁费用都愈发规范，工程公司的利润低多了。以前还曾出现农民为了一棵橘子树的补偿而阻工，得当地政府出头帮忙协调，现在则少得多。 /p p 　　进一步的，不仅是修复项目，场地修复在管理上也有试点。2014年环保部选择了湖南、重庆以及江苏常州、靖江开展污染场地环境监管试点工作。环保部 /p p 　　曾向媒体解释过试点的背景：“我们选取了一个省、一个直辖市、一个地级市和一个县级市作为试点，这些试点的共同点在于其前期基础工作开展得比较好，如果这些试点成效显著，我们将择机向全国推广。” /p p 　　这也是南方周末记者唯一找到的针对土壤修复监管的试点项目。 /p p 　　江苏圣泰环境科技股份有限公司经理杨军就记得，在公司中标修复的污染场地中，靖江当地的环保部门不知道如何验收，还委托了环保部的专家编制了验收表。 /p p 　　重庆在2015年排查出疑似污染场地387块，湖南省环保厅提供的数据也显示，湖南筛查出891个重金属污染场地，分级排序建立了重金属污染场地数据库。 /p p 　　这些都已经和“土十条”摸清底数、开展详查的要求非常接近。“为下一步建立潜在污染场地清单信息数据库及& quot 土十条& quot 项目储备库提供了支撑。”重庆市环保局回复称。 /p p 　　而在国家相关的标准还没有修订之前，湖南和重庆的管理办法和地方标准都已先行颁布。 /p p 　　 strong 耕地：敏感、无定论 /strong /p p 　　因可转为城市建设用地，污染场地修复的商业模式已较为清楚，这些年来的国家试点项目已经减少。对于耕地而言，专门的土壤修复的项目不多，主要依托于重金属污染防治。 /p p 　　2013年，在广西河池，历时两年的“大环江河流域土壤重金属污染治理工程项目”一期工程耗资两千多万元，修复了1280亩受到砷、铅、镉、锌等重金属污染的农田，被媒体解读为“环江模式”。 /p p 　　作为技术支撑单位负责人，中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌认为环江从技术和产业模式上都有了探索——政府主导，科技支撑，企业参与，农民实施的模式把各个利益相关方都调动了起来。 /p p 　　不过，相较于场地，耕地修复的经验要少得多，在有着“镉米”难题的湖南亦是如此。据凯天重金属污染治理工程有限公司技术副总经理李娟介绍，湖南的耕地都还在做试点，没有成熟的技术和模式，规模都不大。公司计划今年以1000亩为单位，在修复的耕地上种植有机食品提高价格，逐步推广。 /p p 　　其他的重金属示范区也尝试修复耕地，但最终还是因为成本太高而放弃。在铜产量连续18年同行业全国第一的甘肃白银，废水污灌造成了流域七千多亩农田重金属严重污染。虽然获得了7.2亿元的专项基金，但用于农田修复的并不多，只修复了65亩农田，因每亩成本高达10万元而未能大规模推广。 /p p 　　“我们想寻找既经济又实用的技术来治理农田，但国家并没有明确的技术和标准。”白银市环保局总工张琼说，“修复完以后虽然重金属不超标了，所用的试剂会不会形成二级污染?是不是可能比重金属还严重?这些都没有定论。” /p p 　　多位专家表明，国外几乎没有耕地污染，无法借鉴经验，而国内已有科研成果的应用也不多。比如“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项2016年度申报指南就直接指出：我国在近十年中针对农业面源和重金属污染形成的理论和技术多数仅停留在“实验室”和“论文”里。相较于场地，耕地示范区的另一特点是地偏，敏感，大部分地区不太愿意接受采访。 /p p 　　环保组织申请信息公开也杳无音信。湖南省环保组织曙光环保在实地调研后发现了一些问题，便三次向当地环保局申请《石门雄黄矿区砷污染综合治理工程(一期、二期)建设项目竣工环境保护验收报告》，但都没有回应。 /p p 　　陈同斌坦陈，环江农田土壤修复的效果，验收结果，钱花的是否合理，都有第三方监理和评估报告。但项目涉及到局部地区污染信息，而且管理部门也没有要 /p p 　　求公开。“不是对土壤数据保密，而是担心公开农产品质量数据，会造成不良影响。”陈同斌说，“以后如果项目管理公开，可能会向公众公开。” /p p 　　陈同斌觉得，环江农田修复工程除了取得技术和工程突破外，吸引广泛农民参与土壤修复活动，同时还取得良好社会效益尤为重要。项目的实施还获得了精神文明典范。环保部曾在环江召开“农田土壤修复现场会”。 /p p strong 　　评估不足，修复过度 /strong /p p 　　根据《十三五规划纲要》，“十三五”期间要完成100个农用地和100个建设用地的污染治理试点，建立六个示范先行区。这些内容很可能也会在“土十条”中体现。 /p p 　　这六个示范区包括贵州铜仁、广西河池、广东韶关、湖南常德、浙江台州以及湖北黄石。据专家介绍，这些试点都有前期技术储备和实验，比较成熟，故抽出来作为重中之重来支持。 /p p 　　修复产业界对于迫在眉睫的“土十条”非常期待，却也表示了担忧。反映最多的是前期评估不足以及后期的过度修复。 /p p 　　前期评估好比去医院看病。在台湾，评估要占到土壤修复一半的时间和精力。但现在国内项目申报期限都很短，导致前期评估工作不够细致，后面的工程实施 /p p 　　难免有出入。“如果诊断得不对，很可能将小感冒误诊为大手术，明明是大腿有毛病，却把胳膊切了。”高能环境修复公司副总经理冯国杰说。 /p p 　　不仅时间短，评估工作在国家拨款之前就要启动，需要事先垫资。所以在项目批下来之前，评估公司的积极性并不高，最终只能是地方政府垫资。“得探索模式调动第三方评估公司的积极性，不然在重点污染区域，十几个项目的评估都要地方政府垫资，根本垫不起。”史学峰说。 /p p 　　对于修复到什么程度就足够了，企业也是没底。多位受访企业人士表示，目前的试点中存在过度修复的情况——如果该场地是用作展览会用地甚至公共绿地， /p p 　　并不需要投入大量资金。而在一些偏远地区，非耕地的土地上切断污染源，做好生态恢复就已足够。“不是修干净，而是减少到可以接受的风险水平。”龚宇阳强调。 /p p 　　对于基层环保部门来说，在示范之外，更希望得到监管方面的指导。“土壤修复这块，我们确实是门外汉，我们学到的知识和接下来的工作不配套，有点着急。”浙江省长兴县环保局污防科科长俞文杰说。在被列为国家重金属污染防治重点区域的浙江省长兴县，如何开展铅蓄电池关闭场地治理修复工作，迫切需要技术指导和支持。 /p p 　　陈同斌希望“土十条”中的示范区可以建立起一系列管理模式和制度，如果这样区域性试点取得成功，就可以为提供可复制到全国其他地方的经验。 /p p 　　更重要的是，他希望有关部门要筛选和推荐成熟技术，多组织现场会和培训会，也要加强宣传教育和正确引导，“我们要告诉老百姓土壤污染的问题和危害，但也要让他们建立这样的意识：土壤修复好比量大面广的慢性病，有的可以治疗，但不会短时间解决，需审慎乐观。” /p

传统锂电池内的气体释放通常是由高度电解的阴极分解和SEI的形成和分解引起，对电池安全构成极大威胁，会导致电池膨胀、变形、热失控等安全危害。由于固态电池采用固态电解质取代了传统的液态电解质，在消除传统锂电池的安全焦虑方面，人们对固体电池有很高的期望。 那么是不是固态锂电池就不会有内部产气和压力升高的顾虑了呢？ 德国卡尔斯鲁厄理工学院的Timo Bartsch等人研究了一种基于β-Li3PS4固体电解质和富镍层状氧化物阴极的典型全固态电池的产气行为。研究显示，在45°C时，Li/Li+在4.5 V以上电位时检测到明显的氧气和二氧化碳产气。 中科院物理所聂凯会等人对PEO基固态电池体系，结合实验和计算系统地研究了其在高电压状态下的产气行为，发现了尽管PEO基聚合物电解质的电化学窗口只有3.8V，但是单纯PEO电解质直到负载电压达到4.5V时才开始出现明显的产气分解的行为。 以上研究说明固态电池同样存在电池内部产气并产生内部压力的问题， 因此对固态电池的产气行为和内压研究同样重要。 电弛的解决方案2023年，武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关，成功推出了DC IPT原位气体内压测定仪，为锂电池测试提供了全新的解决方案。该产品方案得到了行业内先进企业的认可，其具有以下优点： （1）直接穿刺，精准测量大道至简，摒弃“间接法”测量方式，采用类似于外科穿刺方式，直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法，可以快速获取真实、准确的数据，从而极大地提升检测质量效率。这种直接测量方法的实现原理是，利用专门设计的密封穿刺装置在电池表面制造一个局部密封的小孔，然后将电池内部气体导出到测量探头，直接测量电池内部的压力或进行进一步的气体成分分析。这种测量方式不仅可以避免系统漏气而产生的误差，还可以实现对不同类型锂电池（如软包电池、方形电池、圆柱电池等）的快速取样。 （2）气体采样，兼容并包“间接法”测量的另一大弊端在于其兼容性。由于这种方法只能针对特定类型的锂电池进行测量，这无疑增加了测试成本和时间。为了解决这一问题，我们开发了一种全新的锂电池气体采样接口，该接口具有广泛的兼容性，可以同时测量不同类型的锂电池，包括软包电池、方形电池和圆柱电池等。这一创新性接口的设计与开发基于我们对电池内部气压监测的深入理解和多年的专业经验。通过这种新型气体采样接口，我们可以快速、准确地获取各种类型锂电池的气体内压数据，从而更好地评估其安全性能。这种兼容并包的测量方式不仅提高了测试效率，也降低了测试成本和风险。①　兼容性强：DC IPT创新性地引入了“锂电池气体采样接口（GSP）”这一技术，类似于广泛使用的Type-C接口，实现了不同品牌和类型电池测试的兼容性和互换性。DC IPT锂电池气体采样接口（GSP）打破了传统测量方法的局限性和弊端，可同时进行软包电池、方形电池、圆柱电池的测试，无需因不同类型的电池更换不同的测量设备或方法。②　高效便捷：用户无需在不同的测量设备之间切换或等待适配，提高了测试效率，降低了时间和人力成本。③　数据准确：采用先进的测量技术和算法分析，确保数据的准确性和可靠性。④　高重复性：由于采用了标准化的接口设计和测量流程，保证了测量结果的可重复性和一致性，有利于结果的比较和分析。 （3）网络接口，云端数据数据也是生产力，高效率的信息传递可以提升企业测试效率，对每块电池的质量状态做出快速预判。为了满足这一需求，DC IPT预设网络接口，实现了数据联云上网，以及与其他测试设备或系统进行数据交互和共享。这使得企业可以构建一个完整的电池测试和管理系统，实现对电池测试数据的全面管理和分析。用户可以跨平台（PC 、手机、Pad等）访问每块电池的气体内压测试数据，掌握质量情况。 （4）多通道定制，高通量测试在电池测试中，通道数量是衡量设备测试能力的重要指标之一。单台设备的通道数量越高，可承载的测试容量就越大，高通道带来的经济优势，不言而喻。DC IPT标准款为8通道设计，可以大大提高测试效率，降低测试时间和成本。也可以根据客户需求，定制设计更多通道提高测试通量，使得设备可以适应多种测试场景和需求，具有更强的灵活性和可扩展性。无论是大型企业还是研究机构，都可以根据自身的测试需求和规模，选择适合的通道数量和配置。此外，DC IPT的多通道设计还具有优秀的稳定性和可靠性。每个通道都采用了独立的测量电路，确保了测试的准确性和一致性。 参考文献Increasing Poly(ethylene oxide) Stability to 4.5V by Surface Coating of the Cathode. DOI: 10.1021/acsenergylett.9b02739Gas Evolution in All-Solid-State Battery Cells. DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01457

标准不一的整治，使得一些三无企业可能继续逍遥法外，或者转入地下生产。 　　从上海浦东“康桥血铅”事件，到今年5月爆发的浙江“德清血铅”事件，包括2010年江苏大丰、四川隆昌、湖南嘉禾、甘肃瓜州、湖北崇阳、安徽怀宁等地的9起“血铅”事件……用铅量占八成的铅酸蓄电池行业，一度站在风口浪尖。今年5月始，一场史无前例的涉铅企业大整肃，席卷中国。 　　全国2000余家铅酸蓄电池企业80%被勒令关停。 　　大力度的整肃，不是短暂的突击，而是寄托了管理层形成长效机制的期望。而被外界视为“污染妖魔”的铅酸蓄电池行业，也希望业界为其正名，还其“行业砥柱”的本色。 　　环保“台风” 　　2011年10月31日，“2011国际新能源应用及电池展览会”在北京拉开序幕。 　　会上，中国电池工业协会副秘书长曹国庆说，频现的“血铅”事件，今年终于引来政策与管理层面的重拳出击。 　　铅酸蓄电池的铅污染主要集中于生产和回收环节。金属铅熔点低、高温下易挥发，在铅熔化制备合金、铸造工序中极易造成污染。这一行业的环保合格率仅为12.4%。 　　今年5月启动的整肃，几乎将环保不达标的铅酸蓄电池企业一网打尽，仅有13%的企业可维持正常生产。 　　处于风暴中心的，无疑是动力电池制造大省浙江：328家铅酸蓄电池生产企业，53家停产，204家直接关闭。 　　浙江蓄电池协会秘书长姚令春称，该省规模以上的电池制造企业增加值，今年4月份还同比增加45%，5月份下降到9.1%，6月份则是-7.6%。 　　铅酸蓄电池，主要应用于内燃机打火和电动自行车动力，市场份额分别为100%和98% 2010年，中国汽车和电动自行车的销量分别是1800万和3000万辆。在大力度的整肃下，铅酸蓄电池出现严重供应不足，今年5~6月缺口达40%，价格上升了20%~30%。 　　一些业界名牌也未能幸免。“中国动力电池第一股”的浙江天能动力(00819.HK)，其旗下安徽、江苏和浙江三处工厂被环保部要求停产，占其总产能的54% 但其很快整改达标，后陆续复产。 　　同在香港上市的另一电池巨头浙江超威动力(00951.HK)，因厂房周围500米内有上百户居民，也被叫停。 　　“500米的防护距离要求是个红线。浙江被关停的铅酸蓄电池企业，80%都是因未达到500米的防护距离。像超威动力、振龙电源、天能动力这样的大型企业，无论生产工艺还是污染排放都已达标。” 姚令春说。 　　苏州大学化学电源研究所王金良教授介绍，500米防护距离是1989年制定的。制定方法很简单，“就是相关部门选几个有代表性的企业，在不同距离测量其污染排放浓度，当达到基本无害程度时，确定此为卫生防护距离，当时这个距离平均大约就是500米”。 　　《财经国家周刊》记者获悉，《铅酸蓄电池行业准入条件》将于年内发布。除了这500米红线，还规定“低于50万KVAh的企业将不允许再立项，低于20万KVAH企业不再允许继续生产”。 　　如此，国内2000多家铅酸企业将留下不足300家。而历史上，想进入铅酸蓄电池行业，只需产品通过沈阳蓄电池研究所检测即可，门槛低得惊人。即便后来有了环评要求，一些地方也未严格执行。比如浙江台州的“速起”和德清的“海久”两家公司，虽然都做过环评并通过了审批，但直至“血铅”事件爆发后，调查组才发现，两家企业均存在未按要求设置卫生防护距离问题。 　　在这两起“血铅”事件中，除了企业主全部被刑拘外，有多名地方官员被停职、撤职。《财经国家周刊》记者还了解到，“海久”是德清县“标兵企业”，当地官员此前正在力推其上市IPO。 　　此前追责已逐步升级。环保部今年5月下发的《关于加强铅酸蓄电池及再生铅行业污染防治工作的通知》中明确要求，“建立重金属污染责任终身追究制”。 　　同时，《重金属污染综合防治“十二五”规划》成为第一个获批的“十二五”国家规划，足见高层对重金属污染防治的关注。 　　大浪淘沙 　　“企业原先规划和建设时符合500米的防护要求。但后来许多村民纷纷在防护区附近建房子，有的村民干脆把小卖部盖在了厂区门口。企业除了劝阻，别无他法。结果整顿一来，企业不是搬迁就得转产。” 超威动力总裁办主任刘建铭对《财经国家周刊》说。 　　中国电池工业协会副理事长王敬忠称，此次政府是真正祭出了铁腕政策、采用了休克疗法，鱼目混珠的铅污染企业受到了惩罚，但一刀切也让整个行业付出了惨痛代价。 　　天能动力董事局主席张天任告诉《财经国家周刊》记者，正规大企业并不惧怕整肃。早在“十一五”期间，天能动力就已投入2亿多元用于环保设备改造和工艺革新，早将铅污染的防治重心从生产环节延伸到了再生铅环节。目前，分三期建设、共投资了18亿元的天能动力循环经济产业园区，每年可回收15万吨废旧蓄电池，循环利用10万吨再生铅，形成年产600万KVAh的动力能源及风能、太阳能用储能电池产业基地。 　　纵览近期的券商报告，各分析师普遍认为，门槛提高让铅酸蓄电池行业迎来大洗牌，其带来的产品价格持续提升，对行业巨头的业绩是一个正面影响，纷纷看多风帆股份(600482.SH)、骆驼股份(601311.SH)、圣阳股份(002580.SZ)和南都电源(300068.SZ)等股票。 　　刘建铭告诉《财经国家周刊》记者，“超威的铅电极生产、涂布已基本实现无人化 自行车动力电池和汽车启动电池的电池极化已全部采用内化成技术 铅电池生产工艺已避免了铅尘和酸雾的无组织排放 大型生产线上，你再也看不到支口大锅炼铅板，一排排工人忙着安装焊接电池的景象”。 　　张天任认为，一部分人“谈铅色变”，是不了解铅酸蓄电池的生产工艺现状，“从2000~2010年，国内铅酸蓄电池年产量增长了10倍，产能接近1.5亿KVAh。中国铅酸蓄电池产业10年时间，就走完了欧美将近60年的产业发展历程，其生产状态早已发生了翻天覆地的变化”。 　　“一粒老鼠屎坏了一锅粥。”王金良教授告诉《财经国家周刊》记者，一些不具备清洁生产条件和缺乏社会责任感的企业，直接造成了大量铅污染事件的发生。 　　“对于大型上市企业而言，早就回头是岸了。”刘建铭说，“超威的环保固定资产投入已达到年投资额的25%，并且早在外省按照500米的防护距离集中建设了新的生产基地。” 　　但是，短板决定容水量——正是诸多还处在原始手工作坊状态的小企业，使这个行业被整体抹黑，尽管业内诸多大型上市企业已能和美国同行比肩。 “二八定律”，同样适用于中国铅酸蓄电池行业：20%的大企业，生产了行业80%的产量 而80%的小企业，生产了行业20%的产量。 　　那种使用简单熔炉就能从事铅酸蓄电池生产的作坊，投资最多数十万，且多处于难以监管的乡村，根本谈不上环保投资和监管。 　　“大量小企业靠省略环境成本、肆意压价生存，形成了劣币驱逐良币现象。”王敬忠认为，“铅酸蓄电池生产工艺简单成熟、进入门槛较低，引得一批没有实力、资质的小企业纷纷上马，留给社会一个‘坏孩子’印象。” 而此次将要出台的新厂不低于50万KVAh、旧厂改造不低于20万KVAh的门槛，意味着企业年产值至少超亿。有了规模，才可能保证环保有足够的投入。 　　巨头时代 　　中国铅酸蓄电池行业，即将进入“巨头”时代。采访发现，一些业内人士和准巨头们，却对未来的洗牌有些担忧。 　　“进入10月份，市场供应竟然迅速得到了补充。目前铅动力电池居然供过于求，价格回落到了原先水平。”姚令春反问，“占全国铅动力电池产量45%的浙江还没有恢复生产，为什么市场货源能够如此神速地得到补充?” 　　“作为此次整顿风暴的中心，浙江严格实施了关停，而其他省份和一些三无企业仍在拼命生产。”姚令春说。 　　天能动力张天任亦分析，此次整顿最为严厉的是浙江、广东、江苏三省，广东180多家企业几乎全部关停，江苏近500家企业停产产能60%，而有一些省份的停产产能约占1/3。 　　“标准不一的整治，一些三无企业可能继续逍遥法外，或者转入地下生产。”张天任说，“市场上还充斥着各种各样的价格便宜、质量低劣的三无电池。” 中国消费者对电池价格非常敏感，尤其是保有量高达亿辆以上的电动自行车主。姚令春说，“如果个别企业试图把环保、回收、科研成本在价格上有所体现，其市场竞争力将大大削弱”。 　　分析人士指出，近期爆发的血铅事件其均属于人为因素造成，或者企业违法肆意排污，或者少数官员疏于监管甚至为违法者提供保护。 　　“此次关停，一些小企业有可能在联合重组旗号下，依然搞以前的分散生产——如果地方政府想保护这些企业，那就变化不大。”一位参加“2011国际新能源应用及电池展览会”的厂商如是说。 　　一些业内人士更担心的是“铅酸蓄电池已被严重妖魔化”。 　　比如说“500米”问题，天能动力张天任对《财经国家周刊》记者表示，“如果企业环保措施达标，100米也没有问题 如果企业环保工作做得不好，别说500米，1公里也没用。” 　　2008年相关部门曾试图修改此规定，但因铅酸蓄电池行业的卫生防护距离标准只是总标准体系中的一个分标准，对其的修改涉及到整个体系变动，牵扯行业诸多，修改方案不了了之。“此次环保整顿，500米成了硬指标”。 　　据环保部知情人士透露，目前该部正着手对铅酸蓄电池行业卫生防护距离进行修改，但尚无明确时间表。 　　王金良教授称，从全球范围看，发明于1859年的铅酸电池，一直是动力电池和蓄能电池的主流，产量用量十分巨大，近几十年来一直鲜闻“血铅”事件和污染情况发生。比如美国，其铅酸蓄电池的用铅量要占其整个国家用铅量的95%以上，但是铅酸蓄电池制造厂排放的铅占不到1.5%。 　　在“十二五”国家新能源战略规划中，几乎所有绿色清洁能源和IT行业背后，都需要铅酸蓄电池的支撑：每3兆瓦的光伏发电装机，就需要近3亿元的铅酸蓄电池作储能配套 每100兆瓦的风力发电装机，也需要约1亿元的铅酸蓄电池储能 通讯IT行业终端设备尽管广泛采用了锂电池，但其基站、服务器所需备用电源依然是铅酸…… 有业内人士指出，未来20年里，铅酸蓄电池都难以被其他电池取代。譬如在汽车发动机打火领域，要求蓄电池能短时间内释放大电流，适应环境、温度多变等情形 而铅酸蓄电池恰恰能满足这样的要求，而且安全稳定、性价比高。 　　王金良教授认为，在未来3~5年内，锂电池在电动牵引电池的市场占有率不会超过4% 未来20~30年内，铅酸蓄电池在电动交通工具上的使用依然无法替代。

2024年，被誉为固态电池元年。随着新能源汽车市场的持续扩大，固态电池作为一种具有高能量密度、长寿命、高安全性的新型电池，逐渐成为未来新能源汽车的主流动力电池。然而，在固态电池的研发和产业化过程中，安全性问题始终是关键因素之一。电芯原位产气作为固态电池安全性问题的重要表现，亟待解决。 固态电池安全性问题1、高温性能固态电池在高温环境下容易出现性能衰退，甚至热失控。高温会导致固态电解质和电极材料发生分解、氧化等化学反应，释放出气体，从而产生内部压力。当压力超过电池壳体的承受能力时，电池可能会发生爆炸。（）2、过充与过放过充和过放是固态电池安全性的重要隐患。在过充过程中，电池内部会产生大量的气体，导致电池内部压力升高。而过放会导致电池内部产生锂枝晶，容易引发内部短路，进一步加剧电池的热失控风险。3、内部短路固态电池在制造和使用过程中，可能会出现内部短路现象。内部短路会导致电池局部热量积累，进而引发热失控。此外，内部短路还可能引起电池内部的气体产生和压力升高，增加电池爆炸的风险。 电芯原位产气的原因及解决方法原位产气的原因电芯原位产气是指在电池充放电过程中，由于电极材料、电解质或其它电池组件的化学反应，导致电池内部产生气体的现象。原位产气会降低电池的性能，增加电池内部压力，甚至引发热失控。固态电池中原位产气的主要原因包括：（1）电极材料的热分解：在充放电过程中，电极材料可能会发生分解反应，产生气体。（2）电解质的热分解：固态电解质在高温或高电压环境下，容易发生分解反应，产生气体。（3）电池组件的化学反应：电池内部的其他组件，如隔膜、粘结剂等，也可能会发生化学反应，产生气体。 （锂电池的内部产气原因） 解决方法为了解决电芯原位产气问题，可以从以下几个方面进行优化和改进：（1）优化电极材料：选择稳定性好、耐高温的电极材料，减少电极材料的分解反应。同时，对电极材料进行表面修饰，提高其结构稳定性。（2）改善电解质：选用具有高离子导率、低界面阻抗的固态电解质，提高电池在高温或高电压环境下的稳定性。此外，可以开发新型固态电解质，如聚合物、硫化物等，以提高电解质的化学稳定性。（3）优化电池结构：设计合理的电池结构，如采用柔性电极、三维导电网络等，以降低电池内部的应力集中，减少内部短路的风险。（4）严格制造工艺：在电池制造过程中，严格控制工艺参数，如温度、湿度等，以降低电池内部产生气体的可能性。 2024年是固态电池元年，安全性问题成为关键因素。电芯原位产气作为固态电池安全性问题的重要表现，亟待解决。通过优化电极材料、改善电解质、优化电池结构和严格制造工艺等方法，可以有效降低电芯原位产气的风险。然而，固态电池安全性问题的解决仍需要持续的技术创新和产业化推进。未来，我国应继续加大研发投入，推动固态电池技术走向成熟，为新能源汽车产业的可持续发展提供有力支撑。 电弛GPT-1000S 解决方案 电弛DC GPT-1000S 解决方案，通过特殊设计的GSP采气装置，可从软包电池、方壳电池、圆柱电池直接将电池产气已入到产气体积测量装置。该产气体积测量装置采用超微量气体流量测量技术，可原位、实时、在线、连续地监测电池的产气行为，包括产气量和产气速率等参数。其原理是为由于气体进入特定的介质中，介质分子与气体分子之间的相互作用破坏了介质表面的力平衡，使介质表面张力减少，从而在介质中形成微小气泡。由于该介质具有惰性与电池内产生的气体不发生反应，其形成的气泡可等同于电池产气体积。然后通过光学，超声波，电磁等传感器测量气泡，即可得到产气量。相较于传统的Jeff Dahn法（基于阿基米德浮力原理）、理想气体状态方程计算法等方法，本设备可直接测量微量产气的体积数据（μL），无需数据转换或换算，数据直接、结果精准、重复性高。且测量后的气体尾气可直接进行收集或直接串联GC、GC-MS、DEMS等多种气体成分分析设备，实现产气体积测量和成分分析联动测试，为材料研发和锂电池电芯产气机理的分析研究提供了真实可靠的数据支持。 （计量认证与方法验证） （定制集成化系统多因子耦合测量方案）

电池活动季 锂离子电池的研究、开发和利用是世界上增长最快的行业之一。心脏起搏器、无人机、汽车、飞机等等都依赖电池供电。但是，只有使用顶级材料才能实现卓越的安全性、强大的性能和较长的使用寿命。 作为世界知名的精密分析仪器制造商，奥地利安东帕公司（Anton Paar GmbH）的综合测量解决方案已成为电池材料及电池性能优化的保证，包括比表面积测定、电极材料的粒度和粒度分布、真密度测量以评估结晶度、电池浆料的流变性测定、隔膜材料的动态力学分析、聚乙烯膜的孔径和孔径分布，以及电池电解液的密度和黏度测定等等。自8月1日至10月31日，安东帕开启“全球电池市场活动季”，聚焦电池应用，带您走进安东帕丰富的电池应用世界，涵盖锂离子电池、燃料电池、铅酸电池等，活动包括免费电子书、系列网上技术研讨会等，期待您的参与。活动第一弹：电池材料专家 – 安东帕必读电子书（点击图片获取电子书） “电池材料表征现场指南”：高品质材料表征方法 - 助力锂离子电池材料性能的优化。“电池材料表征现场指南”中包含了大量真实的测量数据和提示，介绍了如何延长寿命、最大限度地提高输出和增加能量密度，同时在安全性方面做到零妥协。 关于Anton Paar

p 　　日本朋友来家里做客时，时常谈到中国汽车业的未来，特别是电动汽车近年来在中国的大发展。 br/ /p p 　　“中国人喜欢买‘特斯拉’吗?”日本朋友常常会问。于是我就带他们下楼站在北京五道口的街边数“特斯拉”，基本是过不了几分钟就会有一辆驶过。 /p p 　　日本朋友于是惊叹，北京的“特斯拉”拥有量一定超过东京了!当然，我还会告诉他们，中国电动汽车市场的未来增长点，不仅在于美国生产的“特斯拉”，更在于许许多多蓬勃生长的本土品牌。 /p p 　　中国电动汽车市场的规模和增长潜力，也被相关日本企业看在眼里。电动汽车里的一个关键部件，就是锂电池，而锂电池，正是日本企业的强项。锂电池技术在日本发展较早，日企因此在锂电池电解液和正负极等金属材料方面拥有多项专利，在观察检测锂电池纯度的电子显微镜和锂电池回收上，拥有丰富的经验。这让他们嗅到了在中国市场巨大的商机。 /p p 　　比如，锂电池对材料纯度要求极高，其中如果混入了金属碎屑，就有可能发生电池着火、爆炸的情况。而一旦发现异物，就需要立即停止生产，汽车电池的生产规模巨大，停产就意味着企业面临数百万元甚至数千万元的经济损失。因此，电动汽车企业需要用精度很高的电子显微镜进行严格检测，以防上述情况的发生。 /p p 　　以生产领先的电子显微镜知名的日立高新技术公司于是在今年3月直接斥资在上海开设了“日立高新技术科学园”，主打电子显微镜并配备多种相关分析仪器，未来瞄准中国市场的意图非常明确。 /p p 　　随着电动汽车的普及，还会有大量的废弃锂电池需要回收，这里面也蕴藏着巨大的商机。 /p p 　　日本三菱材料公司过去一直以生产铜、铅著称，目前也开始把重心转移到锂电池回收的研发上来。另外一家以生产相机知名的日本企业富士胶片，也具有电池回收的相关技术，正在积极寻找来中国合作的机会。 /p p 　　日本的日产汽车更在2018年2月宣布，计划在中国投资600亿元直接生产电动汽车。 /p p 　　日本企业都非常清楚，未来世界最大的电动汽车市场一定在中国，汽车用锂离子电池生产中心也在这里。 /p p 　　日立高新技术公司中国事业集团先端分析装置部部长郑艺花说：“我们已经看到，中国的论文发表量超过了日本，仅次于美国，居全球第二位，这表明中国在很多研究领域已经是全球领先水平。所以我们的侧重点也在改变——原先中国只是一个为客户提供产品和解决方案的市场，未来中国会成为前沿产品的研发中心，引领技术变革。” /p p br/ /p

p style=" text-indent: 2em " 随着可再生能源开发利用规模的不断扩大及智能电网产业的迅速崛起，储能技术的重要性日益凸显。记者7日获悉，由美国斯坦福大学崔屹教授领衔的研究团队介绍了一种可循环充电1万次以上的锰氢气电池，可实现10年以上的稳定性能。该成果发表在《自然· 能源》上。 /p p style=" text-indent: 2em " 据该成果的第一作者、美国斯坦福大学材料科学与工程学院的陈维博士介绍，他们发明的锰氢气电池使用高表面积的碳作为正极集流体，易溶于水的硫酸锰盐作为电解液，由催化剂控制的氢气作为负极。该电池从设计、充放电原理、测试方法和性能上都有别于以往任何水系电池。 /p p style=" text-indent: 2em " 成果显示，锰氢气电池具有非常优异的电化学性能，比如稳定的放电电压1.3伏，高倍率的放电电流100mA/cm2，大于1万次的稳定循环，以及较高的质量能量密度139Wh/kg和体积能量密度210Wh/L。而且，该电池很容易放大用于大规模储能。 /p p style=" text-indent: 2em " 大规模储能是实现可再生能源普及应用的核心技术。现有的大规模储能技术（如抽水储能、压缩空气储能）以及各种蓄能电池（如锂离子电池、钠硫电池、液流电池）等均存在不同的问题，远不能满足大规模储能廉价、安全、高能量密度和高稳定性的要求。崔屹表示：“锰氢气电池的发明将对大规模储能的格局产生重要影响，进一步缓解由传统化石能源带来的严重碳排放和空气污染。” /p

新能源汽车行业竞争迈入新阶段，市场呈现多元化趋势，产品不断升级与创新。在此竞争环境下，动力电池企业成为关键角色，致力于提高电池性能、安全性和降低成本，以满足市场需求。加强质量管控成为动力电池企业提升竞争力和行业可持续发展的关键举措。近日，蔡司正式发布《新能源汽车电池质量保证白皮书》，该报告通过趋势解读、技术解析和未来挑战等方面，解析了动力电池企业如何运用质量控制手段来实现技术创新和降本增效，并从"更高性能、更高安全、更优成本"三个角度出发，阐述了工业检测在动力电池研发和生产中扮演的重要角色。白皮书首先从电芯入手，分析多种检测维度，如何通过探索电池材料和结构，提高电池性能，推动新能源汽车电池基础研究取得更大突破。一、对新型电芯的探索，永无止境动力电池产品的高安全性、高能量密度、高倍率性能、经久耐用和更低成本，是决定其是否能取得市场成功的关键因素。竞争打法的全面升级，意味着在"性能"、"安全性"、"成本"这三 个方面的全面升级。电池企业都想在这些关键因素上表现优异，这就需要超过同行的质量控制手段。首先就要在研发环节，充分了解和控制电池相关材料的特性，选择良好的材料。材料从根本上决定着电池性能。通过改进材料提高电池性能、优化电池老化机制、应用新型材料、改变电芯结构是电芯研发的主要方向。例如，材料体系方面，采用新型材料体系（高镍正极、硅基负极、锂金属负极、固态电解质等），提高单体能量密度；或者研制出磷酸锰铁锂，探索钠离子电池的商业化应用，降低成本；或者加快固态电池的研发进程，使电池性能更高，更耐久。电芯形状方面，方形电池，尤其是LFP短刀兼顾性能、集成与制造，成为主流企业的优选方案之一；大圆柱电池也是热门方向，特斯拉和宝马均已提出具体的实施规划。快充技术方面，多家主机厂开始导入800V高电压平台，并联合电池企业推出2C~4C快充方案。材料的改性、新型材料的研制、电芯结构的设计，往往多策并举，促成电池的升级和创新。诸如，从2020年到现在，由特斯拉开局，国内电池企业共同推进的大圆柱电池拥有极其独特的杀手锏：1. 由于采用钢壳的圆柱外壳以及定向泄压技术，电芯本身的束缚力比较均匀，有效抑制膨胀，为电池包的整体安全提供第一层的有力保障。这也使大圆柱电池在材料上的探索更加大胆，当下高比能路线下的主流用材，高镍三元正极材料、硅基负极材料在大圆柱电池上的使用更为广泛。2. 全极耳设计，电池直接从正极/负极上的集流体引出电流，成倍增大电流传导面积，缩短电流传导距离，从而大幅降低电池内阻，提高充放电峰值功率。对于更低成本的锰铁锂电池体系，宁德时代的M3P电池将在第三季度搭载于特斯拉国产Model 3改款车型。网络不断有消息指出M3P电池就是LFMP磷酸锰铁锂电池。宁德时代则在调研中表示，准确说来，M3P不是磷酸锰铁锂，还包含其他金属元素——该公司将其称为"磷酸盐体系的三元"。容百科技在8月10日的全球化战略发布会上指出，其LFMP率先实现了73产品（锰铁比）大批量供货，并以此为基推进LFMP与三元的复合产品M6P以及下一代工艺产品。他们认为，到2030年，广义的三元材料和磷酸盐仍旧占据主体，三元里面的高镍材料、磷酸盐里面锰铁锂以及钠电都会迎来非常高速的增长。另一方面，行业也需要支持更高倍率的动力电池。这就需要电池企业在加强电池热管理的同时，还要从电池材料（尤其是负极材料的选择和微观结构的设计）、电极设计、电池形状等出发，降低内阻、加强散热，提高电池的倍率性能。目前已有多个企业推出快充电池方案。欣旺达在今年上海车展着重推出其闪充电池，在核心材料上部署了专有技术，自主设计闪充硅材料技术、高安全中镍正极和新型硅基体系电解液技术等关键技术，支持电动汽车10分钟可从20%充至80%SOC，让充电像加油一样快。二、工欲善其事，必先利其器在电池企业为大众剖析"高性能"、"高安全"、"低成本"电池新品之时，"自研"、"微观"、"纳米级包覆"、"掺杂"、"原位固态化技术"等关键词频频闪现，为主流电池材料进行改性之外，加速LFMP、固态电池等新类型电池的应用。以近年火热的LMFP为例，该类型电池原存在导电性能、倍率性能以及循环性能较差等问题，但随着碳包覆、纳米化、离子掺杂等改性技术的进步，其电化学性能得以改善。甚至，目前企业正在研究将LFMP或NCM组合使用，兼具低成本、高安全性及高能量密度的优势。蔚来使用的150kW半固态电池，由卫蓝新能源提供，采用了原位固态化技术。该技术是通过注液保持良好的电解质与电极材料的原子级接触，之后将液体电解质部分或全部转换为固体电解质，这样的好处是能够做到原子尺度的结合，而不是宏观的把电极材料和固态电解质压在一起。凡此种种，不一而足，充分展现出电池基础研发人的耐心值和创造力，犹如炉火纯青的雕刻家，对微观结构有着清晰的掌握，将每一个微小的纹路都打磨得精雕细琢。正所谓"工欲善其事，必先利其器"，更优秀的动力电池产品离不开更高效有力的检测工具。材料的微观结构表征是电芯研发的关键，目前多种材料表征方法被推出并得到广泛应用。在研发环节，工程师利用光学显微镜、X 射线显微镜、3D 检测来观察电极材料，检测电极缺陷并分析电池失效原理。还可观察材料的粒径尺寸、各种成分的配比及分布情况等，加深研发人员的认识和理解。这些都可以在提高研发效率的同时更好的改善电池性能，进而为材料、工艺的改进提供依据。三、电池材料的二维显微成像和表征光学显微镜利用光学原理对物体进行放大，最早成型于 17 世纪。光学显微镜的分辨率与可见光的波长（390~780nm）有关，其最大放大倍数可达 1000 多倍，实现微米级别分辨率，在生命科学、材料科学等领域被广泛应用。在动力电池研发中，光学显微镜可用来观察电极结构，检测电极缺陷并分析电池失效原理、观察锂枝晶的生长行为等，进而为材料、工艺的改进提供依据。不过，由于受制于可见光的波长，光学显微镜的放大倍数有限，无法实现对更微观结构的观测，而电子显微镜则很好的解决了这个问题。电子显微镜最早由英国物理学家卢卡斯于 1931 年发明，利用电子束代替光束，最大放大倍数可达 300 万倍，实现纳米级别分辨率。由于电子显微镜具备更高的分辨率，在电池研发中，搭配不同的探头，可以得到多维度的信息（成分、表征信息，粒度尺寸，配料占比等），实现对正负极材料、导电剂、粘结剂及隔膜等更微观结构的检测（观察材料的形貌、分布状态、粒径大小、存在的缺陷等）。常用的观察样品表面形貌的电子显微镜是扫描电子显微镜(SEM)。由于具备高分辨率，SEM 能清楚地反映和记录材料的表面形貌特征，因此成为表征材料形貌最为便捷的手段之一。配合氩离子抛光技术（又称 CP 截面抛光技术），SEM可以完成对样品内部结构微观特征的观察和分析。这也是目前最有效的制备锂电池材料极片解剖截面的制样方式。SEM还可以用来观测电池颗粒循环老化的情况。目前，经分析发现，颗粒碎裂表征成为学者改善正极材料性能的切入点。四、电池检测：从 2D 走向 3D传统的检测手段通常局限在 2D 平面，但 2D 图像会有局部偏差（比如，制备样品时刚好切到没有问题的部位），3D 图像可以更好的表征材料结构，使检测结果更为直观，有助于加深研发人员的认识和理解，提高研发效率的同时更好的改善电池性能。在不对电池进行拆解的情况下，通过 X 射线显微镜可以对电池内部特定区域进行高分辨率成像，实现样品的 3D 无损成像，分辨电极颗粒与孔隙、隔膜与空气等，可以大大简化流程，节省时间。高分辨率显微 CT 可以实现电池内部结构的三维可视化，解决因拆卸等原因造成的内部结构二次损伤等难题，清晰地展示出电池内部的真实情况。在此，X 射线显微镜技术得到应用。当前，CT 成像的精度进入亚微米阶段，可以对电池材料及孔隙进行分析检测。在 X 射线显微镜的基础上，蔡司推出了可以实现随时间（4D）变化的微观结构演化表征方法。利用空间分辨率可达 50nm、体素尺寸低至 16nm 的真正的纳米级三维 X 射线成像，可以获得更多信息，识别更微小的细节特征。目前，X 射线显微镜可达到最高 50nm 级别的分辨率，当需要研究更高分辨率的细节时，则需要用到新一代聚焦离子束（FIB）技术。FIB 利用高强度聚焦离子束（通常为镓离子）对材料进行纳米加工，配合扫描电镜（SEM），可同时实现对样品的加工和观察。目前，蔡司和赛默飞都推出了聚焦离子束显微镜。蔡司双束电镜 Crossbeam 系列结合了高分辨率场发射扫描电镜 (FESEM) 的出色成像和分析性能和 FIB 的优异加工能力，无论是用于多用户实验平台还是科研或工业实验室，利用 Crossbeam 系列模块化的平台设计理念，都可基于自身需求随时升级仪器系统（例如使用Laser+FIB 进行大规模材料加工）。在加工、成像或是实现三维重构分析时，Crossbeam 系列将大大提升 FIB 的应用效率。当需要分析各种成分的分布，需要模拟仿真，需要看到内部结构时，FIB 可以依托低电压成像，能扫描更多 3D 细节，可以做多种测试，令研发工作成效更高。五、电池的原位测试和多技术关联应用无论是光学显微镜，电子显微镜，还是 X 射线显微镜和工业 CT，不同的测试手段各具优势，适用于不同的场景。但一种检测手段常常无法完全表征材料属性。所以，行业将不同的测试设备协同应用，实现多手段的关联，则可以在测试中得到多维度的信息，使结果更为直观。早期，多手段关联的出发点，是以不同分辨率来观察被测对象的需求。例如，CT和X 射线显微镜可以无损探测，但分辨率相对较低，因此，初看材料时，就可以利用二者先观看形貌特征。扫描电镜具有更高分辨率，例如蔡司以扫描电镜为基础，推出 FIB-SEM 产品，可以实现高分辨率（3nm）的 3D 成像。如此，利用 CT→X 射线显微镜→ FIB-SEM，选定区域并逐级放大，就可以得到更为全面和精确的信息，同时可以实现快速定位，使检测更为高效。电子显微镜上设有多个拓展口，来添加不同的探头。但在电池研发中，配备的 SE、BSE 和 EDX 探测器，不足以完全表征材料的属性。尤其在样品尺寸大的情况下，不容易聚焦到同一特定颗粒。拉曼探头则可以帮助分析分子结构与组成，界面结构等。但一般情况下，拉曼电子显微镜是独立分开的。因此，如果能对同一被测对象使用BSE、EDS 和拉曼，拍摄三重图像的重叠信息，就能实现原位多角度分析。显微镜厂商在做如上努力。如德国 WITec、捷克 Tescan、蔡司等推出了 RISE 系统，可以实现拉曼成像与 SEM 等技术的联合应用，通过电池表面形貌（SEM）、元素分布（EDS）与电极材料分子组成信息（Raman 图谱）结合，实现材料的原位多角度分析，了解电池状态以及不同位置材料的形貌、元素和分子组成，进而评价电池性能。材料测试通常伴随制样过程，由于 FIB-SEM 需要对同一个样品进行多次制样测试来构建 3D 图像，采用常规制样方法需要消耗很长时间。为解决这个问题，蔡司提出了一组非常巧妙的联合方案。首先，可以用 Versa 大视野范围、无损情况下得到 3D 成像，发现可疑位置。然后，为了对可疑位置进行更深入的分析，需要剖切到指定位置。使用 Fs-laser 飞秒激光可以实现样品高速率切割（107μm3/sec），进行快速粗制样，迅速完成样品深处的分析，同时不影响 FIB-SEM的高性能和高分辨率。最后，再用 FIB 精细抛光，并拍照分析。通过 Versa、FIB-SEM 和 Fs-laser 的联合应用，实现对检测对象的快速定位和制样，使检测更为简单快捷，帮助研发人员提高工作效率。

新型燃料电池或可取代传统供电，工作产生的高温也能够为家庭所用。 　　无论你生活在地球上的哪个地方，你的家里或许都需要电和天然气供应。每一种的费用都取决于你每年的用量和价钱波动。但是如果有一个小盒子能够以固定的价格取代它们，为你提供家庭所需的能量会怎样呢?这就是费劳恩霍夫研究所设计的一种以天然气为基础的新燃料电池试图达到的目标。 　　这种固体燃料电池是由许多组合电池组成的，每一块电池都只有一张CD大小。当你打开它的时候，它能达到高达850摄氏度的高温，并且能有效的使用天然气来产生电能。它产生的电能足以为一个四口之家提供日常所需。 　　即使是这种燃料电池的温度如此之高，安装在家中墙壁上也是非常安全的。事实上，150个专门设计的取暖原型设备已经在欧洲开始使用。这种燃料电池的价格尚未进行讨论，但是它将依靠高效和廉价进行市场推广。 　　它的工作高温使它的设计极其简化，因此它的产能非常廉价。由于在设计中并未使用贵重材料，因此成本将进一步降低。它的静音效果使它能够安装在屋内的任何位置，而且能够连接到现有的天然气管道，它能够将天然气转变成富含氢的气体为燃料电池所用。 　　虽然这种燃料电池依靠天然气供应，但是它将取代你的电力供应商。因此这就会缩减你的家庭开支，而且天然气费用也变得更容易规划。而且不要忘记它所产生的高温能够成为家庭取暖和烧水的良好工具，而且是免费的副产品。

日前，为了进一步提高电动自行车锂电池质量安全谁，工业和信息部组织起草了《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》（GB 43854—2024）。从此，电动自行车的锂电池有了强制性国标。在我国城市街头，电动自行车社会保有量超过3.5亿辆，是千家万户的重要出行工具，超过20%的电动自行车配备了锂电池。锂电池在我们的生活中无处不在，带来了前所未有的便利，也隐藏着一些鲜为人知的威胁——那就是锂电池的产气行为。锂离子电池在正常使用过程中，由于电解液的氧化还原反应、正负极材料分解以及SEI膜分解等多种因素，可能会产生一定量的气体。这些气体在电池内部积聚，虽然初期可能不会对电池性能产生显著影响，但随着时间的推移，它们却可能成为潜在的“定时炸弹”。因此，为避免锂电池产气带来的潜在危害，我们需要深入研究产气行为规律，积极探索电池安全技术，并致力于开发更高品质的锂电池产品。（锂电池的产气成分研究）1、电池产气导致电池内部压力升高当压力超过电池外壳的承受极限时，电池可能会发生膨胀、泄漏甚至爆炸。这样的后果不仅可能损坏设备，更可能对用户造成人身伤害。（手机锂电池膨胀形变）2、电池产气影响电池性能和寿命由于产气行为的存在，电池内部有效空间被压缩，导致锂离子传递速度减慢。这不仅会降低电池的放电速率和能量密度，还会增加电池阻抗，电池更容易发热。日积月累，电池性能会加速衰减，寿命大大缩短。3、电池产气对环境造成污染虽然这些气体在正常情况下不会大量释放到环境中，但在电池损坏或回收处理不当的情况下，可能会泄漏到大气或水体中，对生态环境造成不良影响。面对这些潜在威胁，如何减少锂电池产气风险？1、源头上控制气体产生电池制造商通过不断优化生产工艺和材料配方，减少电解液和正负极材料中可能产生气体的杂质和残留物。同时，加强电池外壳的密封性和耐压能力也是必不可少的措施。2、注重电池保养和维护避免过充、过放和高温环境等恶劣条件对电池造成损害。此外，定期检查和更换老化的电池也是保障安全的重要手段。3、加强电池回收和处理建立健全的电池回收体系和处理机制可以最大限度地减少废旧电池对环境的影响和潜在危害。避免危机电池流入市场，引发安全事故。（锂电池热失控）《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》规定了电动自行车用锂离子蓄电池单体的安全要求，从电气安全、机械安全、环境安全、热扩散、互认协同充电、数据采集、标志等7个方面入手，从源头上提升锂离子蓄电池的本质安全水平。强制性新国标出台意味着市场需要更安全的锂电池产品。多个方面入手加强管理和控制减少气体产生的风险保障锂离子电池的安全和可靠性。通过专业测试仪器，了解电池在不同阶段的产气速率与产气总量，获取电池性能、质量和环境影响的重要信息。 （GPT-1000原位产气量测定仪）武汉电弛新能源有限公司推出了GPT-1000原位产气量测定仪，可实时、在线、连续、原位监测电池的产气行为，包括产气量和产气速率等参数，实现化成产气、过充产气、循环产气、存储产气等各阶段产气行为研究。GPT-1000原位产气量测定仪应用广泛，满足软包电池、方形/硬壳电池、圆柱电池、固态电池、钠电池等测试需求。

燃料电池堆作为燃料电池汽车的核心部件，其耐久性的优劣直接影响了燃料电池汽车的大规模商业化进程，受到了国内外的科研机构及企业的高度重视。目前，GB/T 38914-2020通过提取典型工况及寿命预测的方式为燃料电池堆耐久性测试提供了参考，但行业内仍缺少以实际车用工况进行耐久性测试的相关标准。由中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司牵头发起的CSAE标准《燃料电池电动汽车 燃料电池堆耐久性试验方法》已按《中国汽车工程学会标准（CSAE）制修订管理办法》有关规定通过立项审查，现正式列入中国汽车工程学会标准研制计划，起草任务书编号：2022-61。本标准中的耐久性循环工况是基于GB/T 38146.1-2019和GB/T 38146.2-2019规定的中国汽车行驶工况转化的，可以反映燃料电池堆在中国实际道路条件下的运行情况；本标准采用实测的性能衰减速率对燃料电池堆进行耐久性评价，不进行寿命预测。本标准的的提出可以进一步丰富燃料电池堆耐久性的标准体系，填补基于实车工况的燃料电池堆耐久性测试方法的空白。本标准旨在明确耐久性循环工况，细化性能复测方法，完善耐久性评价指标。在试验方法方面，统一了活化、极化曲线、耐久循环工况步骤、停机频率等；在循环工况方面，提出了基于中国工况的符合中国实际道路特点的燃料电池堆的工况；在性能复测方面，明确了性能复测的内容、频率和测试步骤；在评价指标方面，提出了电压衰减、功率衰减、效率衰减、一致性变化、安全性变化的评价测试体系。本标准将为燃料电池堆的制造商、应用方和第三方检测机构提供参考，为鉴别市场上电堆产品的优劣提供可靠依据，进一步推动燃料电池堆耐久性评价的系统化和规范化。标准发起单位：中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司、上海韵量新能源科技有限公司、上海捷氢科技有限公司、北京氢璞创能科技有限公司、森碧欧（上海）科技有限公司、中国第一汽车集团有限公司、深圳市氢蓝时代动力科技有限公司、广东国鸿氢能科技股份有限公司、东方电气（成都）氢燃料电池科技有限公司、佛山市清极能源科技有限公司、航天氢能（上海）科技有限公司、天能控股集团有限公司。欢迎相关领域的企业、测试机构、研究机构等单位积极参与到标准研究和编制工作中。如加入在研标准起草工作组，可添加标准管理部联系人微信，申请加入工作组交流群，并在CSAE标准信息平台（http://csae.sae-china.org/）注册登记。咨询方式：中国汽车工程学会 标准管理部电话：010-50911054邮箱：wwq@sae-china.org扫码添加联系人微信

德国ETAS氢燃料电池HIL方案- FCU HIL测试方案（面向2020年最新版）ETAS GmbH 成立于 1994 年，是罗伯特博世联合企业的一部分，是车用电子控制系统以 及相关嵌入式控制系统软件开发工具和测试设备的领先供应商。ETAS 致力于为车用嵌 入式系统的整个生命周期提供支持性的创新产品。ETAS 可向全球的汽车 OEM 以及电控 单元的一级供应商提供产品与服务。本公司在全球拥有约 700 名员工，年营业额达到约 1.4 亿欧元。以下是有关本公司的概要介绍。ETAS 全球化网络是在全球范围内构建起的一个由办事机构和研发中心组成的网络，通 过该网络进行产品的开发、配置并提供技术支持。本公司相信，对于建立长期、成功 的客户关系来说，在地理位置上与客户接近将具有至关重要的意义。ETAS 集团总部位 于德国斯图加特，在美国、日本、韩国、中国、印度、法国、英国、意大利、巴西及 俄罗斯联邦均设有地区分公司或办事机构。每一处办事机构都提供客户账户管理、客 户技术支持、区域内项目管理以及工程技术服务资源等。与纯电动汽车相比，氢燃料电池汽车具有加注时间短，续航里程长等优势，是未来汽车工业可持续化发展的重要方向。目前，氢燃料电池汽车产业正在兴起。氢能是一种清洁能源，氢燃料电池只会产生水和热，并不会产生二氧化碳，对环境无任何污染。 燃料电池电动汽车技术是目前世界环保汽车技术的热点，我国应更加积极开展燃料电池电动汽车技术研究，较快缩小与西方汽车工业发达国家的汽车环保技术的差距，从能源和环保角度来讲，进行燃料电池电動汽车技术开发对能源多样化，发展燃料电池汽车，将促进一系列技术和产业的发展，形成国民经济发展的新增长点。 燃料电池是一种很有前途的清洁能源，在未来很可能代替传统能源成为主要能源。所以，很多国家和跨国集团都极其重视燃料电池技术的开发和研究。美国将燃料电池技术列为国家安全技术 欧盟在2008年制定了2020年氢能与燃料电池发展计划，投资近10亿欧元用于燃料电池与氢能研究、技术开发及验证等方面 加拿大计划将燃料电池发展成国家的之助产业 日本认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心 《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首 我国中长期科学和技术发展规划纲要明确提出，大力发展氢燃料的制取、存储及专用燃料电池技术的开发与研究，提高产业化技术。 近20年来，我国科技人员经过不懈努力，尽管燃料电池及材料的开发和应用得到了极大的进展，但由于研究投入和产业化资金数量很少，燃料技术的总体水平与发达国家相比还有较大差距，燃料电池技术的阻力主要在于基础设施匮乏，技术人才不足，成本高、耐久性差，研究力量分散，产业化体系尚未形成，尤其是缺少企业的参与，很难将研究成果进行示范应用。所以，我国应寻找最佳切入点，根据当前和中长期经济和社会发展需要，集中研究力量，大力推动燃料电池发电技术的发展，加大研发和产业化投入，为我过的国家能源安全和国民经济可持续发展服务。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 LABCAR-MODEL-FC在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。测试用于燃料电池系统的ECU LABCAR-MODEL组合包括集成电路发动机、用于汽车推进的锂离子电池、电动机、燃料电池、车辆动力学、车辆、驾驶员和环境的仿真模型。在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。 ETAS的LABCAR-MODEL-FC模拟燃料系统性能。模拟整个系统-从PEM-FC（高分子电解膜燃料电池）堆栈到反应物和冷却剂的供应-以确保对燃料电池系统ECU的可靠性测试和校准。LABCAR-MODEL-FC可以模拟堆栈、氢气供应、氧气供应和冷却剂供应的详细过程。此技术基于对物理过程的精确模拟，而这些模拟都是基于对电解反应的复杂计算以及基于对堆栈和外围设备之间相互作用的复杂计算得出。鉴于现代燃料电池堆栈的复杂性,要对堆栈进行一维（1D）空间分布模拟。为了满足当前和未来的要求，可以实现对二维（2D）堆栈模拟进行特殊扩展，其燃料电池系统的模拟模型可用于完成基于HiL的校准（LABCAR-MODEL-FCCAL）。基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC能为实时模拟提供所需的电源。 LABCAR-MODEL-FC模拟模型可以让用户在硬件在环测试台上对燃料电池的ECU进行早期的测试和优化。 将高成本的测试和安全相关的应用转移到硬件在环测试台上，从而在开发过程中让顾客直接受益。应用实例包括模拟PEM-FC燃料电池堆栈的冷启动调节或模拟氢气供应的临界处理。 ETAS模拟模型的优势ETAS燃料电池模型包括用于模拟堆栈和外围设备的Simulink® 元件库和各种电解槽模型。模型的实时性有利于测试燃料电池ECU时与ETASHiL系统的整合，还可以同时进行安全相关的故障模拟和ECU软件的初始预标定。由于这些模型考虑到了所有相关的物理现象，可以用来测试所有项目，包括基础软件、高级控制、操作和诊断性功能。ETAS的模拟模型组合提供HiL模拟，包括独家提供的硬件 、软件和模拟模型。 应用用户可针对具体的汽车要求，进行大量的典型性闭环ECU测试： l 测试用于氢气供应的典型ECU功能：l 惰性气体测定、清洗方法、气体引射器控制l 测试用于氧气供应的典型ECU功能：l 空气压缩机控制、水再循环l 测试用于冷却系统的典型ECU功能：l 冷却方法、泵控制、散热器激活l 测试用于诊断和管理的典型ECU功能：l 渗漏检测、冷启动、压力协调、紧急关闭l 针对优化运行的设计和校准：l 水管理、电厂辅助设备 优势LABCAR-MODEL-FC有助于对所有项目进行测试，包括基础软件精密控制、运行、和燃料电池ECU的诊断功能。LABCAR-MODEL-FCCAL扩展模型提供了2D堆栈模型，可以实时精准地模拟出电池电压、电解膜状态或水再循环过程，从而满足当前和未来的要求。该模型可以同LABCAR-MODEL-VVTB进行整合（用于HiL测试的虚拟车辆测试台模拟模型）ETAS独家提供硬件、软件和模型，以及客制化技术服务和专家咨询。 用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FC）包括对PEM-FC堆栈的一维模拟，以及对反应物和冷却剂供应系统进行详细和模块化记录。还能提供操作燃料电池ECU所需的所有相应接口。 用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FCCAL）为LABCAR-MODEL-FC模型增加了2D空间分辨堆栈模拟，并且能详细洞察电池性能。除了有助于对ECU在闭环控制回路中运行时的基础校准外，其还能让用户对最佳堆栈运行的功能进行测试，以及在早期开发阶段将电池降解降至最低。 因LABCAR-MODEL-FC和LABCAR-MODEL-FCCAL基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC以及开放性，可对其进行定制并满足不同的要求。Simulink® 的开放性安装启用特点让开发者可以选择对ETAS或其它供应商提供的元件模型进行整合。 除了模拟模型外，ETAS还对所有开发需求提供技术支持服务和咨询。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 实时模型运行平台仿真硬件 ES5300 RTPCETAS LABCAR 使用运行实时操作系统 Linux 的标准 PC 进行仿真模型运算。其灵活的结 构可适应 PC 市场的最新发展趋势，用户可将仿真 PC 更换为市场上出现的具有更高性 能的 PC。因此，LABCAR 使用户能在尽可能宽广的测试范围和深度内进行精确仿真， 从而确保了在专用硬件和软件方面投入的高效性。 标准 IPC 进行模型仿真工作 从上图可以看到，采用了四核 CPU 的实时工控机，在 ETAS 软件环境的管理下，可以实 现分核下载，即将不同模型下载到不同的核内并行运行，确保了在复杂任务管理模式 下系统的实时性。标准 PC 还可提供 PCI 和 PCI-Express 总线接口，将需要辅助板卡(例 如使用 CAN 总线进行 ECU 通讯的板卡)集成到整个系统中。 传感器信号仿真传感器信号仿真主要通过 ETAS 自有的 I/O 板卡实现。本方案中普通的信号级传感器信 号采用 ES5350 模拟信号输入输出板卡、ES5321 PWM 及数字信号输出板卡及工程部件 实现；FUEL CELL 相关的温度信号(电阻信号)采用 ES5385.1 模拟 发动机特有信号的模 拟和采集采用 ES5340.2-ICE 板卡实现。ES5300 实时仿真计算机及 ES5350、ES5340、ES5321 和 ES5385.1 电流传感器仿真本方案中推荐采用配置中 30 路 ES5350DAC 输出模拟信号，通过 DB6200 转换为 4- 20mA 电流信号的方式模拟电流传感器。执行器信号采集同上，采用安装在 ES5300 实时仿真机上的 ES5350 模拟输入板卡和 ES5321 PWM 板卡 检测控制器的执行器控制信号。对于特殊的负载，采用真实器件负载箱实现，如高压 接触器和充电电子锁等。 电流采集模块采用 CSM_5PA 板卡来实现。该电流测 模块用于测 动态负载电流。 静态电流测通道数 10最大容许电压 30 V电流测 范围 5,20,30,50 A (手动设置/) 精度 +/- 1% (主要标称电流 IPN )温度测 量 在 PCB 上测 ，进行温度补偿采样频率 高达 1kHz，通过 USB 更新故障注入功能FUEL CELL 信号级 I/O 电气故障注入，采用 ES5398 和 ES4440 故障注入设备实现。故障模拟模块 ES5398用于实时环境下 ECU 自动测试的故障模拟。它可与硬件在环测试系统结合使用。 ES5398.1 采用 PCI/Express 接口安装于 ES5300 系统中。ES5398.1 模块每块板卡提供 40个故障注入通道。 实验环境 EE 提供了测试执行的用户界面。它提供了实验和图形用户界面，集成的 参数和数据管理，代码下载，实验执行，实时信号产生和测量数据记录方法，以及信 号管理。实验环境是整个测试项目中手动测试的环境，所有的测试都在这里进行。有 LABCAR IP 生成的实时代码需要在这里下载到 RTPC 里面并且开始模拟。通过 Experi- ment Explorer 窗口中进行参数集群和文件管理也是 LABCAR 软件的特色。EE 软件用户界面和虚拟仪表EE 里面还有不同的图像组件，包括常用的各种虚拟仪表，可以用来做成不同的用 户界面。EE 里面可以观察和修改标定量，控制模型的运行，选择不同的运行模式，实 时记录运行数据，以及接入编写的信号发生器信号。同时用户可以方便地通过拖拽来 加入或编辑这些组件。 实验环境中 EE 的组件操作 故障仿真软件LABCAR-PINCONTROL V2.0 为故障仿真箱 ESES5398 的配套软件，具有方便用户使用的 接口，可实现 ES5398 的手动操作，是 ES5398 的重要组成部分，操作界面友好，其操 作界面请参见下图。软件可实现的功能如下：• 创建并管理故障模式，产生 ECU 信号的一系列故障。如氧传感器故障• 简化故障仿真信号的选取• 设置故障产生的时间• 通过点击鼠标来触发故障• 设置多台 ES5398 同时使用• 提供自动化测试的 API 接口等。• 通过 Excel 表格进行故障配置和定义 LABCAR_PINCONTROL 的配置界面 模型方案 燃料电池堆动力学模型ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个 1-D+1-D 的燃料电池堆站模型，该模型包含 1-D 的 燃料电池单体膜模型和 1-D 的双电极及气体通道仿真模型。1-D 的燃料电池单体膜模型 能够对燃料电池膜的内阻，电极之间氧和氢反映生成水的情况进行仿真；1-D 的双电极 及气体通道仿真模型能够仿真双电极间气体在通道内非线性分布的特性，包括温度， 电流，沿电芯堆叠方向的气体压力变化，以及对冰点温度影响等。ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 模型可以考虑为将燃料电池堆沿着气路方向分为多个小模 块，如下图所示。Z 坐标所示方向为气体流动方向，X/Y 坐标表示垂直于膜和气流方向。每一个小模块代表所有燃料电池功能层，包括两个电极板，气路通道，气体扩散层 以及膜。燃料电池模型的采用上述基本架构，在子系统中包括有完整功能层，每个小模块均可对外提供数据接口，同时也能适用于用户的模型扩展要求。 坐标系描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FCCAL 的无时间限制的、节点版操作许可证， 客户被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FCCAL 的代码生成。LABCAR-MODEL-FCCAL 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。 这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。 LABCAR-MODEL-FCCAL 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在 网络中的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。 功能LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个先进燃料电池堆栈模型。该模型包含了一个一维膜模型，能够仿真薄膜电阻、含水量以及电极之间产生的水交换等特性。 除此之外，它使用了空间分布的 双极板与气体通道双 1-D 维度模型，考虑上述两个维 度上的电堆温度、电流和压力变化的非线性特性。此外还特别考虑了汽车会遇到在冰 点温度下工作的情况。LABCAR-MODEL-FCCAL 仿真模型包含：• 单电池模型，并考虑到电流、温度、反应物化学计量数以及膜湿度对电池电压损耗的 影响计算。• 基于一维膜模型的含水量和水交换量的详细计算。• 一维多组分气体通道模型允许为每个电极指定单独的气体成分。• 不同的流场设计仿真。支持内部电池加湿的顺/逆流量设置。• 基于膜温度模型、电池含水量的非线性动态特性和受温度影响的流体性质的实际冷启 动行为。• 考虑气体通道内液态水的积聚和运动的两相水模型。• 具有两种膜类型的默认堆栈参数设置。 传输范围绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 燃料电池系统动力学模型 LABCAR-MODEL-FC 模型具备完整的燃料电池系统模型结构，该堆站模型的主要目的是 详细计算气路通道的压力分布，电池膜上的水生成量和电堆中水的相变情况。模型根据功能层特性被划分为冷却回路，燃料电池正负极回路模型等。 模型架构描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FC 的无时间限制的、节点版操作许可证，客户 被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FC 的代码生成。LABCAR-MODEL-FC 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。LABCAR-MODEL-FC 可以被集成到虚拟汽车测试平台 LABCAR-MODEL-VVTB 中，以仿真 一辆燃料电池整车。LABCAR-MODEL-FC 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系 统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在网络中 的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。功能LABCAR-MODEL-FC 仿真模型是一个用于燃料电池控制单元（FCCU）闭环控制测试应用 的燃料电池系统模型，它被用于在汽车环境中对 FCCU 进行测试和验证。 它包含的子系统分别代表一个 1-D PEM 的燃料电池堆、供氢回路、供氧回路和冷却回 路。LABCAR-MODEL-FC 所提供的系统架构根据它的组成回路划分。下图是模型组件的 概述。氧供应系统 氧供应系统包含以下组成部分：• 压缩机• 中冷器• 增湿器• 旁路• 节流通风孔• 排气和进气歧管 氧供应系统 氢供应系统 氢供应系统包含以下组成部分：• 带截止阀的氢罐• 减压器• 氢气喷嘴及中阀• 液态水分离器• 氢循环泵• 排气/排空阀• 排气和进气歧管 冷却回路系统 冷却回路包含以下组成部分：• 电磁阀• 加热器• 散热器• 冷却泵• 排气和进气歧管 冷却液供应系统 绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 软件兼容性LABCAR-MODEL-FC 支持以下软件版本：• LABCAR-OPERATOR5.4.7,MATLAB/Simulink 2014b 64Bit 如果需要更多信息，请查看 LABCAR-MODEL-FC 的版本注释中的软件兼容性表。 请注意• 安装媒介不包含该许可证，它作为一个单独的项目提供。• 强烈建议用户每年单独采购软件升级维护服务。• 该许可证只允许代码生成。若需要实时运行模型，需要一个实时运行许可证。该许可 证需要单独采购。• 该许可证只允许本机使用，禁止远程访问。• 若要将模型加载到一个 LABCAR-OPERATOR 项目中，需要 MATLAB 和 Simulink 代码。 两者必须单独购买。附加项目• 一年的软件服务协议 (LCM_FC_SRV-ME52) 。• 一个运行时间许可证 (LCM_FC_RT_LIC-MP) 。• 安装媒介 (LCM_FC_PROD) 。• 用于实时仿真的先进二维堆栈模型 (LCM_FCCAL_LIC-MP) 。 ECU 线束设计和制作 在 HIL 系统中需要针对要连接的 ECU 准备连接线束，将 ECU 连接到 LABCAR 的连接器 BOB 面板。线束的设计和制作都是较为复杂的工作，至少为首次使用 ETAS LABCAR 系&nb软件开发的每个步骤 （直到售后诊断）， 他们分布到不同的应用领域，

2020年3月，某新能源汽车公司一则动力电池“针刺试验”视频将锂电池的安全问题推向了风口浪尖。视频中对比了三种动力电池——三元锂电池、磷酸铁锂块状电池与刀片电池，在针刺之后，电池发生短路，三元锂电池出现明火燃烧，磷酸铁锂块状电池虽无明火，但有出现冒烟，刀片电池则无火无烟。日常生活中，锂电池在不规范使用过程中仍有可能发生短路现象，比如高功率快速充电引起自燃。 锂离子电池在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌，如果充电功率过高锂离子快速脱出并“游向”负极，锂离子可能会在表面析出形成锂枝晶，如果锂枝晶不断生长，就会从负极刺穿到隔膜，造成电池短路自燃。岛津通过最新的Axis Supra+光电子能谱仪分析了造成短路的“罪魁祸首”锂枝晶的内部成分及形貌像，我们一起来看一下！图1. Axis Supra+光电子能谱仪图2. 锂离子电池结构图 X射线光电子能谱（XPS）技术现在已经成为科研分析中的日常表征手段，通过XPS结合岛津Minibeam 6型团簇离子枪可以给出材料表面元素、价态及其随深度的变化情况，离子枪加速电压可以达到20kV，相比于10kV的加速电压，离子溅射速率提升了约20倍，使其不仅可对较软的有机材料进行刻蚀，也可对无机材料进行刻蚀，如图3是Minibeam 6型团簇枪的结构图。Axis Supra+配备了独有的“半球型分析器(HSA) +球镜型分析器(SMA)”双层分析器设置，通过独立的球镜型分析器（见图4）可以对材料表面元素进行快速的化学态成像，两种技术强强联手，对锂离子电池的电极进行了表征。图3. Minibeam 6型团簇离子枪图4. 镜像分析器原理 首先通过XPS全谱分析了电极表面的主要元素，主要存在Mg、Li、Cu、O、C及少量的F、Na、Cl、S，全谱图如图5所示，之后对材料表面进行团簇刻蚀分析。刻蚀电压选择为20kV，Ar团簇数为500，此模式下刻蚀能量大，团簇数小，可以对无机材料进行快速的刻蚀，团簇刻蚀均分到每个Ar原子的能量只有40eV，因此对材料的化学态影响较小。图6是团簇刻蚀得到的元素深度分布曲线，从图中可看出，在刻蚀到2500s时，Cu元素为主要存在元素，说明已基本刻蚀到电极表面。Li、O、Cl元素靠近样品表面，Mg元素在表面与体相的分布则比较均衡。 图5. 电极表面XPS全谱图6. 电极表面的深度剖析图 深度剖析给出了材料元素的纵向分布情况，XPS成像则可以给出表面元素的横向分布情况。如图7是材料表面元素的叠加XPS成像，红色为Cl元素，蓝色为Mg元素，可以看出表面呈枝晶状分布的Cl元素，充电时Li元素与其共同沉积在电极表面形成了枝晶，Mg则属于电极表面的元素。为了对枝晶的物种成分进行分析，对枝晶区域采集了小面积的XPS精细谱，如图8所示，高氯酸盐的存在形式表明枝晶物种成分主要为高氯酸锂。 图7. 电极表面XPS成像(红色为Cl，蓝色为Mg)图8. Cl元素的XPS精细谱结 论安全无小事，跟人们生活密切相关的电池安全更是如此，随着锂电池研究的深入，锂电池部件表界面的状态扮演着越来越重要的角色，比如锂的嵌入与脱出、SEI膜的形成机理与作用、隔膜的表面修饰等等，XPS作为表面分析中重要的研究手段，正在成为锂离子电池研究开发的利器！本例中通过Axis Supra+型光电子能谱仪对锂离子电池电极进行了分析，结合团簇剖析与XPS成像分别给出了材料表面元素纵向与横向的分布情况，对电极表面及枝晶的“化学形貌像”进行了生动的呈现！ 撰稿人：王文昌

2012年10月16日，亚洲三大电池展&mdash &mdash 第四届中国（上海）国际电池产品及技术展（CNIBF2012），在上海新国际博览中心盛大开幕。在25000平方米的展厅内，国内外400余业内巨头齐聚首。在展会现场贝士德仪器总经理接受全球电池网的专访。