柔性锌空电池研究进展论文

柔性锌空电池研究进展论文

结论：锌空气电池作为电动车电池目前还处于研究阶段。原因：虽然锌空气电池作为电动车电池有很大的优势但是还有一些技术问题没有突破，目前为止，已经商业化的锌空气电池重要有方型和纽扣型两种，而具有巨大市场需求量的圆柱型特别是小圆柱型的锌空气电池则由于其结构复杂，在国内外一直没有突破性发展，尚未得到大量生产化。所以电池的供应就存在问题。一直以来圆柱型锌空气电池没有得到广泛发展的重要原因之一是电池密封难的问题。锌空气电池放电时要源源不断的来自空气中的氧气进入电池，所以电池不是完全密封的，电池外壳留有一个或多个空气孔，因此电池内部与外部是相通的。假如空气电极，特别是防水透气膜做的不好的话，电池就很容易发生爬碱漏液、电解液蒸发而干涸、或者由于吸潮而使电解液变稀，外界的CO2也会进入电池内部而使电解液碳酸盐化。这都会严重影响到锌空气电池的性能和质量。延伸：锌空气电池的性能，成本和经营方式是它进入市场的3个关键问题，值得研发人员进一步解决。

探索 用于电化学反应的多功能催化剂，如氧电催化和CO2电还原，有望解决能源危机和全球变暖等关键问题。

近日, 哈尔滨师范大学的邓超教授和哈尔滨工程大学的张森教授等人 构建了由富含Ni-N4单原子边缘位点的金针菇状碳纳米管缝合的中空纤维（Ni/N-ESC）。理论和实验结果都表明，富含单原子的边缘位点在氧和CO2催化方面表现出优异的活性。同时，高度多孔和导电的框架有利于实现快速的动力学并提供丰富的活性位点。由Ni/N-ESC中空纤维组装而成的柔性锌空电池在常温（25 ）和低温（-20 ）环境下循环时均具有良好的柔性、高功率/能量密度和循环稳定性。

【本文要点】

要点1. 由富含Ni-N4边缘位点的碳纳米管组装的中空纤维是一种多功能催化剂。得益于中空一维结构、高度多孔的框架和富含边缘单原子位点，柔性Ni/N-ESC中空纤维具有快速动力学、高活性、良好的耐久性和高反应效率。

要点2. Ni/N-ESC中空纤维的高度多孔结构提供了大量的活性位点，有利于氧气和二氧化碳的转移，其次，高度石墨化的N掺杂碳也有利于电子传输，可实现快速的电荷转移动力学。

要点3. 理论和实验结果表明，富边位点对氧和CO2催化具有高活性。Ni/N-ESC 中空纤维在运行20小时后表现出的高电流保持率，这表明其具有良好的OER催化稳定性，同时，Ni/N-ESC中空纤维表现出较高的法拉第效率和CO2电化学还原稳定性。

要点4. 组装的柔性锌空电池在很宽的温度范围内实现了优异的性能。即使在0 和-20 下仍表现出771和737 mAh g-1的高放电容量，能量密度高达905 Wh kg-1和831 Wh kg-1。当电池从低温升温到环境温度时，电池性能可以恢复。

总之，本文介绍了一种由金针菇状碳纳米管缝合并由富含边缘的单原子Ni-N4位点锚定的自支撑中空纤维(Ni/N-ESC)，实现了大的比表面积、丰富的活性位点和快速的电子/离子/传质通路，对氧和CO2催化具有高活性。基于Ni/N-ESC中空纤维的柔性锌空电池在宽的温度范围内，表现出良好的柔性、高功率/能量密度和高稳定性。

Yang Zhou, et al. Edge-enriched Ni-N4 atomic sites embedded enoki-mushroom-like carbon nanotubes assembling hollow fibers for CO2 conversion and flexible Zn-air battery. Energy Stor. Mater., 2022,

电池材料研究进展论文题目

在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天，光伏利用成为世界各国争相发展的热点。因而光伏并网发电与独立光伏系统得到迅速地发展，特别是能为偏远用户提供电力的独立光伏系统成为国家投资的重点。 本论文以使用最为普遍及优选的阀控铅酸蓄电池(VRLA)的独立光伏系统为研究对象，为提高系统的性价比，从蓄电池的充电、放电、容量预测及维护等方面进行深入探讨和研究。主要研究如下： 1．综述国内外独立光伏系统发展现状。 2．分析了蓄电池充、放电过程中电化学反应机理，研制了一套蓄电池充、放电容量测试系统。 3．对各种铅酸蓄电池充电方式进行了分析，对其在光伏系统的应用的可行性加以阐述，同时对光伏系统中的充电控制技术(包括阵列的最大功率点跟踪技术)进行了研讨。 4．详细分析了蓄电池容量影响的因素，对各种蓄电池容量预测方法(模型)进行探讨。 5．提出在独立光伏系统中采用“马斯定律”可接受充电电流和太阳能光伏阵列最大功率跟踪相结合的方法，对系统中VRLA蓄...

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新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。下面是学术堂整理的关于新能源汽车的论文题目，欢迎大家阅读参考：1、对汽车新能源技术的初步探讨2、2011第九届(上海)汽车电子与汽车新能源高峰论坛圆满落幕3、现阶段我国汽车新能源技术发展战略研究4、汽车新能源及润滑油的发展研究5、宝马汽车新能源发展战略6、汽车新能源之氢动力7、21世纪汽车新能源——燃料电池8、汽车新能源领域异军突起的新秀——来自EVS25珠海银通展区的报告9、宝马集团展示汽车新能源技术的现在和未来10、未来的汽车新能源11、汽车新能源的N种可能12、FPT菲亚特动力科技杯中国汽车新能源技术金牌榜揭晓13、汽车新能源开发蕴育绿色革命的到来14、CNG车型走俏 力帆汽车新能源战略将分“两步走”15、也谈汽车新能源——形形色色的清洁汽车“食谱”

燃料电池相关研究进展论文

燃料电池充电器技术：在阴极采用通过化学反应产生的水,并能满足在阳极化学反应的需求。传统的电池技术中水管理依赖于复杂的Micro-plumbing,收集从阴极产生的水,然后循环、并与甲醇混合在阳极。燃料电池充电器技术简化了传统的产生能源的化学反应所需要的从阴极到阳极的所需水的方法,这项专有技术使得水能满足在水的产生到甲醇燃料电池的空气的内部转让的燃料过程中的需求,而内部水的流动是不需要任何复杂的再循环线路或其他工具。燃料电池充电器技术可减少在甲醇燃料电池中甲醇的用量,使得甲醇的使用效率达到100%。

科学家研发展动力燃料电池：替代铂进行催化韩国高丽大学的一个科学家组概述了一个用人尿内的碳原子制造廉价电力的计划。这些研究人员称，他们会用天然存在于人尿中的碳取代燃料电池内昂贵的铂。燃料电池是一项通过氢氧反应把化学能变成电能的很有发展前途的技术。 根据这项技术，把氢气送到燃料电池一侧、带有负电荷的阳极上，同时氧被送到燃料电池另一侧、带有正电荷的阴极上。在阳极上，一种通常是铂的催化剂把氢原子的电子分离出来，留下带正电荷的氢离子和自由电子。阳极和阴极之间的一张膜只允许氢离子通过。这意味着电子只有沿着外电路移动，继而产生电流。 科学家希望燃料电池将来有机会得到广泛应用，为汽车和住宅提供电力。问题是燃料电池内的催化剂过于昂贵，而且它的高成本现已抑制这项技术的商业发展。但通过用具有相似特性的碳代替铂，韩国研究人员认为他们可能大幅降低燃料电池的成本。 生物质燃料低温电池2014年2月9日，美国科学家开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池。这种燃料电池只需借助太阳能或废热就能将稻草、锯末、藻类甚至有机肥料转化为电能，能量密度比基于纤维素的微生物燃料电池高出近100倍。这种技术，在室温下就能对生物质进行处理，对原材料的要求极低，几乎适用于所有生物质，如淀粉、纤维素、木质素，甚至柳枝稷、锯末、藻类以及禽类加工的废料都能被用来发电。如果缺乏上述原料，水溶性生物质或悬浮在液体中的有机材料也没有问题。该设备既可以在偏远地区以家庭为单位小规模使用，也可以在生物质原料丰富的城市大规模使用。实验显示，这种燃料电池的运行时间长达20小时，这表明POM催化剂能够再利用而无需进一步的处理。研究人员报告称，这种燃料电池的最大能量密度可达每平方厘米毫瓦，比基于纤维素的微生物燃料电池高出近100倍，接近目前效能最高的微生物燃料电池。邓玉林认为，在对处理过程进行优化后应该还有5倍到10倍的提升空间，未来这种生物质燃料电池的性能甚至有望媲美甲醇燃料电池。 直接甲酸燃料电池科研人员通过向普通的碳黑中掺杂磷化镍(Ni2P)获得了一种简单廉价的复合载体，然后将钯负载在该复合载体上得到直接甲酸燃料电池用阳极电催化剂。据介绍，该类催化剂在酸性环境中的活性、寿命、抗中毒能力及长效工作稳定性方面均优于商业催化剂和其他已经报道的催化剂。其中，利用该体系中的Pd-Ni2P/C作为DFAFC催化剂时其功率密度高达550mW/cm2，较商业性能提高倍，是目前所见文献报道的DFAFC的最高性能，相关研究成果发表于日前的《德国应用化学》上。

全球范围来看，世界主要发达国家从资源、环保等角度出发，都十分看重氢能的发展，目前氢能和燃料电池已在一些细分领域初步实现了商业化。2017年全球燃料电池的装机量达到670兆瓦，移动类装机量兆瓦，固定式装机量兆瓦。截至2017年12月，全球燃料电池乘用车销售累计接近6000辆。丰田Mirai共计销售5300辆，其中美国2900辆，日本2100辆，欧洲200辆，占全球燃料电池乘用车总销量的九成以上。截至2017年年底，全球共有328座加氢站，欧洲拥有139座正在运行的加氢站，亚洲拥有118座，北美拥有68座。目前氢燃料电池及氢燃料电池汽车的研发与商业化应用在日本、美国、欧洲迅速发展，在制氢、储氢、加氢等环节持续创新。

在中国的燃料电池研究始于1958年原电子工业部天津电源研究所最早开展了MCFC的研究。70年代在航天事业的推动下，中国燃料电池的研究曾呈现出第一次高潮。其间中国科学院大连化学物理研究所研制成功的两种类型的碱性石棉膜型氢氧燃料电池系统（千瓦级AFC）均通过了例行的航天环境模拟试验。1990年中国科学院长春应用化学研究所承担了中科院PEMFC的研究任务，1993年开始进行直接甲醇质子交换膜燃料电池（DMFC）的研究。电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所于1991年研制出由7个单电池组成的MCFC原理性电池。“八五”期间，中科院大连化学物理研究所、上海硅酸盐研究所、化工冶金研究所、清华大学等国内十几个单位进行了与SOFC的有关研究。到90年代中期，由于国家科技部与中科院将燃料电池技术列入"九五"科技攻关计划的推动，中国进入了燃料电池研究的第二个高潮。在中国科学工作者在燃料电池基础研究和单项技术方面取得了不少进展，积累了一定经验。但是，由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少，就燃料电池技术的总体水平来看，与发达国家尚有较大差距。我国有关部门和专家对燃料电池十分重视，1996年和1998年两次在香山科学会议上对中国燃料电池技术的发展进行了专题讨论，强调了自主研究与开发燃料电池系统的重要性和必要性。近几年中国加强了在PEMFC方面的研究力度。 2000年大连化学物理研究所与中科院电工研究所已完成30kW车用用燃料电池的全部试验工作。北京富原公司也宣布，2001年将提供40kW的中巴燃料电池，并接受订货。科技部副部长徐冠华在EVS16届大会上宣布，中国将在2000年装出首台燃料电池电动车。此前参与燃料电池研究的有关概况如下：1：PEMFC的研究状况中国最早开展PEMFC研制工作的是长春应用化学研究所，该所于1990年在中科院扶持下开始研究PEMFC，工作主要集中在催化剂、电极的制备工艺和甲醇外重整器的研制已制造出100WPEMFC样机。1994年又率先开展直接甲醇质子交换膜燃料电池的研究工作。该所与美国CaseWesternReserve大学和俄罗斯氢能与等离子体研究所等建立了长期协作关系。 中国科学院大连化学物理所于1993年开展了PEMFC的研究，在电极工艺和电池结构方面做了许多工作，现已研制成工作面积为140cm2的单体电池，其输出功率达。

隔空输电研究进展论文

浅谈输电线路基础施工的技术措施的论文

摘 要：输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。结合输电线路基础施工的实际情况，针对输电线路基础施工的技术措施进行了论述。

关键词：输电线路；基础；施工；措施

输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。它承受输电线路杆塔的各种荷重，将杆塔的各种荷重传递给周围的地基，以达到稳固输电线路的杆塔的目的。目前，输电线路中常见的基础形式有：阶梯基础、板式基础、斜插基础、掏挖基础、岩石基础及桩基础，其中阶梯基础、板式基础、斜插基础三类基础因其基坑成型特点习惯地称为“大开挖”基础。在施工过程中，不同的基础形式具有不同的特点及技术要求，为了有效地控制基础施工的质量，需要制定相应的施工技术措施。

在输电线路进行基础施工前必须做好复测和分坑工作。输电线路复测施工是指线路施工前，施工单位核对设计单位提供的杆塔明细表、平断面图与现场是否相符，设计桩是否丢失或移动，复核杆塔位中心桩及转角塔位桩位置、档距和断面高程是否符合设计及规范要求而进行的测量施工。复测时若发现偏差超过规范允许范围时，必须查明原因并予以纠正。路径复测确认无误后，根据基础及杆塔型式、基础根开（正面、侧面）、基础对角线（包括基坑远点、近点、中心点）及坑口尺寸等项目进行坑口放样，称此为分坑测量。通常把这两步工作统称为复测分坑。

1 输电线路基础的施工技术措施

掏挖基础

目前常见的掏挖基础有三种：全掏挖式基础、半掏式基础及斜插式掏挖基础，该类基础适用于黏土、硬塑、碎石及不同风化程度的岩石等，且地下水位低于混凝土基础底面高程。这类基础它能发挥原状土的特性，具有良好的抗拔和抗倾覆稳定性。同时也显示了较高的经济效益和环境效益，节约了材料、减少了环境的破坏，但施工难度大，受土质条件限制。在输电线路施工过程中，掏挖基础给我们施工人员带来两个不利的因素：（1）混凝土浇灌后无法进行外观检查；（2）如果有缺陷无法进行修补。

针对以上不利因素，我们为了保证掏挖基础施工质量应采取以下施工技术措施：（1）在配料时宜用的连续级配制，或用85%的2~4cm石子掺15%的的石子混合使用；（2）为了保证地面处的基础的土壁被碰撞脱落，应采衬垫塑料布的措施，其衬垫高度约，待浇至立柱后拆除；（3）为保证掏挖基础扩大头部位的'混凝土容易捣固密实，可将其混凝土坍落度选大一级，同时为满足混凝土和易性要求，在保持水灰比不变的前提下，可以适当调整砂率或增加水泥浆量，当扩大头浇灌混凝土饱满且振捣完毕后应注意观察判断周边是否残存气体，必要时可以补充砂浆，以填充空隙，立柱部位的混凝土坍落度可小一些；（4）加强混凝土的振捣是保证掏挖基础混凝土质量的关键环节，掏挖基础应使用插入式振捣器振捣，以提高其强度及密实性；（5）混凝土应采用机械搅拌，如因地形限制，必须采用人工搅拌混凝土时，应严格执行“三干四湿”的搅拌方法，确保混凝土配料拌和均匀。

“大开挖”基础

“大开挖”基础包含阶梯基础、板式基础、斜插基础等，所谓“大开挖”系指基坑开挖的土方量比基础本身体积要大得多，这类基础的特点是需要采用模板浇制，成型后的基础埋置于基坑内并回填土后夯实。

阶梯型基础：基础底板刚性抗压，不配钢筋。由于阶梯型基础混凝土量较大，埋置较深，在易塌方及有流砂地区难以达到设计深度。

板式基础：基础底板柔性抗压，配制钢筋，板式基础底板度很大，混凝土量大，适用于软弱地质条件，有效防止基础下沉或者倾斜。

斜插基础：该基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致，塔腿主材角钢直接插入基础混凝土中，使基础水平力对基础底板的影响降至最低。此类基础在平原、河网地区使用较多，其最大优点就是节省基础材料，施工较为方便。其缺点是施工精度要求高，基础成型后如发生沉降或者偏移，则很难对其进行处理。

此类基础基本上都有台阶，在混凝土浇制施工过程中最不容易控制的是台阶之间过渡结合处的质量，稍控制不好就会跑浆，从而出现蜂窝、狗洞甚至露筋的现象，因此在对该类基础施工时应采取的技术措施有：（1）在凝土浇制到阶梯过渡结合处时，在上层模板外侧底部四周与下层阶梯混凝土之间的空隙用混凝土堆垒起来，然后再往上层阶梯模内浇灌混凝土，待浇灌到一定高度后，进行捣固，待见到混凝土堆垒起来的模板四周开始冒出水泥浆后停止振动，继续浇注混凝土；（2）在进行阶梯基础、板式基础、斜插基础的砼浇筑及振捣过程中，必须密切注意模板及支撑有否变形、下沉、移动和漏浆等现象、钢筋是否与模板保持一定距离。如有问题应停止浇筑并立即处理；（3）斜插基础因立柱倾斜容易造成内角浆多，外角浆少，而出现空隙形成蜂窝，因此在浇灌立柱混凝土时不应直接往内角推料，而应用方锹往外角下料，以达到立柱内外角的混凝土浆石均匀。同时，对于斜插基础主柱的浇制捣固，因振动棒很难放到基础主柱斜面附近，使其斜面处的混凝土捣固不够。所以，立柱混凝土除用机械捣固外，还应用捣固钎捣固主柱的四个面处的混凝土，以免产生蜂窝及狗洞现象；（4）此类基础地形较好，施工单位一般都会采用挖掘机进行基坑开挖及回填。在基础坑开挖成型后，需要人工将基坑内的松土层清理出坑外，以防止基础成型后基础下成造成质量问题；在基础回填时，为防止基础移位或倾斜，应该在基础周围均匀回填。特别是斜插基础回填应该先回填斜柱内侧，然后回填外角侧及侧面，回填时土方倾倒高度应该尽量放低，避免土方冲击基础。在回填过程中还应让测量人员检查其根开尺寸及高差，如有变化应该及时调整；（5）斜插基础主角钢位置控制是关键，因此在基础施工之前需要计算主角的下端根开及对角线尺寸以及主角钢露出立柱顶面的高度；同时，为了斜插基础固定主角钢的底部，应制作厚度390mm×390mm×80mm的混凝土垫块，垫块中部有一个角钢凹槽。将垫块放入垫层上预留出地凹坑内，测量人员用经纬仪对垫块进行相关数据测量并操平找正，然后在垫块的四周用砂浆及碎石填塞，使其稳定，避免在浇灌混凝土时主角钢底部发生偏移；（6）在进行斜插基础浇制施工的过程中，测量人员经常检查基础顶面根开、插入角钢顶面的棱到棱半根开、高差、倾角等，如有误差及时调整。

岩石基础

岩石基础分为嵌固式基础及掏挖式基础，该类基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基，上拔稳定，具有较强的抗拔承载能力。岩石基础施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同，但值得注意的是：岩石基础一般用于风化严重的岩石地带，基坑可以采用人工开挖或采用松动爆破的方法进行施工，这将给造成基坑成型尺寸偏大，从而出现混凝土量超灌，造成材料及人工的浪费。为此在进行岩石基础基坑开挖时应要求施工人员每往下挖，要进行基坑中心吊中，防止挖偏；在进得松动爆破施工时，必须严格控制药量，严禁因爆破施工破坏基坑周围岩石的完整性。 桩基础

输电线中桩基础一般分为灌注桩基础和人工挖孔桩基础。该类基础主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力，施工方便，安全可靠。缺点是施工费用较高。桩基础容易出现的质量问题是断桩，而灌注桩基础除出现断桩外，常见的现像还有钻孔偏斜、糊钻、缩孔、孔壁坍落、护筒冒水等情况。人工挖孔桩施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同，不再进行叙述。

我们在对灌注桩基础施工时应采取的技术措施有：（1）发生钻孔跑偏，应先查明偏斜位置及程度，一般可以偏斜处吊钻头上下反复扫孔，使钻孔垂直，如偏斜严重时，应该在孔内回填砂砾或黏土混石到偏斜之上，待沉密实后重新钻孔；（2）在软塑黏土层中钻进时，如进尺太快，出浆口堵塞容易造成糊钻，一般在钻孔时应控制进尺速度；（3）塑性土层遇到水膨胀会造成缩孔卡钻，此时应该采用上下反复扫孔处理，如因钻头严重磨损使钻孔小于桩径时，采取焊补钻头再进行扫孔处风理；（4）孔壁坍落的原因有很多种，针对其原因灌注桩成孔速度应根据地质情况选取，同时注意地下水位变化，采取升高护筒，增大水头或用虹吸管等连接措施，另外绑扎吊装钢筋笼时，应该对准孔中心，避免碰撞孔壁，如孔口发生坍塌，应该先探明位置，将砂和黏土混合物填至坍孔位置以上1~2m，再行钻进；如坍孔严重，应全部回填后再钻；（5）护筒周围填土不密实容易造成冒水，因此应在护筒周围选用含水量适当的黏土填筑加固，分层夯实。（6）断桩的原因有：混凝土坍落度大小、骨料粒径太大、未及时提升导管及导管倾斜，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断、提升导管碰撞钢筋笼，使孔壁土壤整块混入混凝土中，形成混凝土桩身隔层。

针对断桩的原因应采取如下技术措施：（1）混凝土的坍落度遮天蔽日应经检查符合设计要求，粗骨料必须按规范要求进行控制；（2）一边浇注混凝土一边拔导管，并随时掌握导管埋入混凝土内的深度，确保导管始终被混凝土埋住；（3）当导管堵塞，混凝土尚未初凝时，可以吊起一节钢轨或其它重物往导管内冲击，将堵塞的混凝土冲开，然后再继续浇注混凝土；（4）如果混凝土在地下水位以下中断，可用比原桩径稍小的钻头在原桩位孔钻孔，至断桩以下适当深度，重新清孔；在断桩的部位增加一节钢筋笼，其下埋入新钻孔中，然后再继续浇注混凝土。（5）断桩是水下浇注混凝土的重大质量问题，任何处理方法都应与监理工程师、现场设计代表研究确定后再实施。

2 输电线路软弱地基问题的技术处理措施

输电线路杆塔所受的各种荷重力作用于基础，并通过基础传递给周围的地基，地基的地质情况直接影响输电线路工程的基础形式、造价、质量、工期、安全运行等等。在各种地基中，软弱地基对输电线路的影响是最明显的，稍不注意往往造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故，因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软弱地基的问题。软弱地基杆塔基础的施工，关键是要做好基坑开挖和混凝土浇制过程的排水措施，尽量避免基底原状土受到扰动。

对于软弱地基处的基础采用加石块充填加固的措施，即在最后一层土挖至设计深度时，抛入预先准备的石块，将石块夯入土中，至密实为止，并清理被挤出表面的软土，再铺上碎石；铺好混凝土垫层。

开挖底面低于地下水位的基坑时，地下水会不断渗入坑内。如果流入坑内的水不及时排出，土被水泡软后，会造成坑壁坍塌，地基承载力下降。因此，做好基础施工过程的排水工作，是软弱地基基础施工的基本要求。基坑排水的方法很多，施工时可根据基坑的排水量以及自身的排水设备等情况，确定采用的排水方法。对于泥、水流沙坑，为防止坑壁坍塌，减少流入坑底的水量，可以采用挡土板或沉箱等措施后再行开挖。

在基坑的开挖过程中，施工人员要注意现场实际地质与设计所提供的地质资料是否相符。如不相符，要及时向设计、监理部门反映，要求地质代表到现场鉴定处理，不要盲目进行基础施工。

虽然软弱地基基础是输电线路建设的难点，但只要勘测设计、施工、监理人员有高度的责任感，密切配合，科学管理，就一定能使软弱地基的线路投资得到控制，质量得到保证，并能安全可靠运行。

参考文献

[1]李庆林.架空送电线路施工手册[M].北京：中国电力出版社.

[2]黄建辉.高压输电线路建设中软弱地基问题的处理[Z].

[3]陈景忠.电力线路施工中流砂坑的处理方法[J].石油工程建设，1995.

[4]李立新.初述高压输电线路主角钢插入式基础施工方法[J]内蒙古石油化工，2005.

任何一项利民工程都离不开技术的保障，电力工程技术问题成为了电力工程中的核心问题。下面我给大家分享一些电力工程技术论文3000字，大家快来跟我一起欣赏吧。

论电力工程技术问题

摘要：作为第二次工业革命的象征——电，已经渗透在我们生活得方方面面，能否保障电力的充足逐渐逐渐成为国家和人民生活中的头等大事，任何一项利民工程都离不开技术的保障，电力工程技术问题成为了电力工程中的核心问题。本文主要是分析配网电力工程中存在的技术问题，针对存在的问题，按找出解决这些问题的有效方式和方法，并且能够尽可能的研发出更多的高科技技术手段给予配网电力工程充足的、强大的技术保障。

关键词：配网电力工程;技术问题;应对措施

Abstract: as a symbol of the second industrial revolution - electricity, has penetrated every aspect in our life, can guarantee power sufficient gradually gradually become a top priority in the country and people's life, any project is inseparable from the technology safeguard, a polity power engineering technical problem has become the core problem in power engineering. This paper is to analyze the technical problems existing in the distribution network power engineering, in view of the existing problems, according to find out the effective ways and methods to solve these problems, as much as possible and be able to develop more high-tech technology for distribution network power engineering enough, strong technical support.

Key words: distribution network power engineering; Technical problems; response

中图分类号：TU994文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1 配网电力工程中存在的主要技术问题

不科学的使用无功补偿设备

在配网电力工程的技术应用中，还有一项十分重要的技术问题，那就是无功补偿设备，由于在电力输送过程中容易出电力的消耗，而无功补偿设备恰恰能够减小输送过程中电力消耗这一问题，并且保障配网电力的持续、充足的供应。而谐波干扰是无功补偿技术的天敌，谐波会干扰无功补偿设备，让它不能够正常的工作，所以，必须要科学的使用无功补偿设备

输电线路受外因破损

在配网电力工程的建设过程中，我们见到的很多配网电力都是以电线杆为支持，然后进行空中运输，这些电源大都是成辐射状的单端电源。现在，由于经济的发展，各种各样的居民区和工业区以及商业小区如雨后春笋般出现，这些庞大的用电体系，给电力工程造成了很大的压力。很多人直接就从电线杆上去接电，这样接的线本身就是临时的，不能够持久，并且容易出现漏电和短路的现象。此外，很多时候看到的电线就像是蜘蛛网一样，纵横交错，完全没有章法。还有就是很多的配网电力的线路设置是许多施工地段，这种情况就会造成线路的外在伤害。在化工厂附近的外露线路，由于化工厂周围空气和环境的污染情况都会导致线路的破损，从而导致事故的发生。

分配电源不合理

电源的分布问题是一个关系到整个配网电力工程协调运作的全局问题。如果电源的分布不合理就会导致整个电力在传送和运输的过程中出现各种各样的电力情况。现在的电源分布主要呈现以下的现状: 电源分布区和各种生活应用的管线集中地带相互混杂交错，容易造成对周围生活环境或者是自然环境的影响。在建设变电站的时候，变电站的位置距离电源的位置太远，导致长距离输电，电力输送不够便捷。再一个问题，就是配网电力工程的电源设备不够充足和强大，不能够确保充足的电力供应，这样就容易影响配网电力整个系统地协调、高效运转。

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污物存积引起闪络

闪络问题是由于外在因素而形成的一个对配网电力工程产生威胁的技术问题。这个问题的产生主要是因为配网电力的线路长期暴露在空气中，时间一长，就会存积各种各样的尘埃和污垢，这些尘埃和污垢在积累到一定的程度之后，就会含有一定的盐分。这些盐分如果再遇到下雨天或者是雪天，污物上的盐分和空气一接触就会发生反映，再加上线路内输送的电力所产生的压力，这时配网电力的线路就会出现严重的闪络情况。出现闪络的后果就会单相电压和两相电压出现严重的两极化，两相电压将会升高，这样就造成了配网电力系统地不正常运行。除了污物所造成的闪络，还有就是相绝缘闪络，这种情况的闪络就会引起两相接地，出现短路现象。

2 配网电力工程科学技术措施

配网电力工程是一项惠民利民的国家性质的大工程，在人类社会中发挥着重要的作用，高效的、科学的配网电力工程将会推动人类社会的大步向前发展。但是，目前我国配网电力工程技术应用中存在很多的问题，如何才能够健全配网电力工程的科学技术，怎么样才能够建立一整套高效、持续运转的配网电力系统，就需要针对配网电力系统中出现的技术问题，来采取科学、有效方法，从而保障配网电力系统的高效运作。

进行合理的电源分配

由于电源分配问题是配网电力工程中的一个至关重要的技术问题。所以，针对电源分配不均问题，应该进行合理的电源分配，从而使电源进行高效的供电工作。怎样进行电源分配才是合理的呢?首先，就是要梳理好线路，规划好每条线路的路线，避免出现线路混杂，横七竖八的电网交错现象。其次，应该在建设变电站的时候，尽量缩小变电站和电源之间的距离，把变电站建在电源的周围。最后，就是要给配网电力工程配上充足的电源设备，从而保障电网工程的充足、持续的进行输电工作。

科学使用无功补偿设备

无功补偿设备能够保障配网电力工程的安全可靠性运行。但是，无功补偿设备在使用不科学的情况之下，容易受到谐波的干扰，导致配网电力系统不能够正常的进行工作。所以，在使用无功补偿设备的时候，应该先对供电系统进行了解和掌握，根据供电系统的需求再选择无功补偿设备。在供电系统和无功补偿设备匹配的情况下，如果还会出现谐波的干扰，那么就需要我们安装监测配件。

对外因条件进行综合管理

针对配网电力中出现的外因技术问题和出现的各种闪络问题，我们应该采取综合性的方法进行管理。在配网电力系统输电的过程中，我们要检查好是不是存在线路的交叉和重叠问题，是不是进行了正常和科学的接点方法，而且，尽量在设置线路的时候避开大型的施工地段，以免造成严重的线路损坏。针对出现的闪络问题，还可以采取穿凿套管、加防污罩等技术性的手段，这样既减少了污垢的存积，也能够保障电力的正常输送。

安装良好的避雷设备

在电力的传输过程中，往往会受到雷电的影响，发生各种电力问题。比如，线路中存在部分的过电压等。这就需要给配网电力工程安装良好的避雷设备，将避雷设备安装在能发挥防雷效果的地方。不仅可以避免雷击，又能避免过电压问题，给配网电力系统的安全稳定运行提供了保障。

3 结束语

总而言之，在电器普及、高新科技高速发展的今天，我们生活的任何一个方面对电力的依赖都达到了空前的程度。电力技术则当仁不让的承担起了整个配网电力工程的强大的保护神，保障配网电力工程的可靠性运行，就需要对配网电力存在的问题，利用高新科技和科学的管理进行弥补。只有技术保障了工程，工程才能够更好的为我们提供充足的、持久的电力需求。

参考文献

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[2]梁永红.浅析电力工程的造价控制[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2010(11).

[3]焦光旭.电力工程项目建设过程后评价研究[J].魅力中国，2009(27).

电力工程管理技术分析

摘要：本文作者首先阐述了电力工程管理的理论概念，其次对电力工程的重要性进行了详细的叙述，最后关于如何进一步的提高电力工程管理提供比较有效的解决策略。

关键词：国民经济;电力工程;管理措施

中图分类号：F40 文献标识码：A

1概述

近几年，我国电力行业得到了快速发展，再加上，改革步伐也在逐渐加快。电力行业特别是在国民经济发展过程中的作用更加明显与突出，所以，成为了我国国民经济的支柱产业。另外，电力企业的快速发展也对电力工程建设提出了更高的要求。想要进一步规范管理电力过程项目的各种工作，就应该及时找到电力工程在发展过程中存在的诸多问题，与此同时，还要找出更为合理的解决对策。

2 电力项目信息管理

关于我国电力工程项目来说，随着项目计划的规划、制定和实施活动的开展，将会产生很多和电力项目相关的报告、合同、照片、图纸设计等的信息，这样一来，相关人员应该对其进行收集、加工、归档等处理，这样一来，有利于对电力项目的控制与管理。然而，对于我国电力项目的诸多信息管理主要是指对整个电力项目的生命周期加以科学、合理的管理，与此同时，也是对各种信息进行收集、加工、处理等各种活动的总称。

通过大量实践表明，对电力项目的信息管理对整个电力项目的管理的效率、质量等都会造成巨大的影响。因此，怎样对电力项目的整个生命周期的信息进行科学、合理的管理，成为电力项目管理最为重要的一个环节。然而，如果把计算机技术应用到电力项目的信息处理过程中，又可以对电力项目信息管理系统的规划、设计与控制提供了更为科学的信息管理理念、技术平台以及合理的解决方案。

(1)电力行业信息管理的原理。对于信息管理来说，主要和信息资源、技术、参与建设的各种工作人员等诸多要素有关联，同时也是一项涉及到多个要素和学科的管理活动。事实上，电力项目的信息管理是一项技术性要求较高的管理活动，因此，需要借助多种技术与管理手段。下面就电力项目信息管理的诸多原理进行深入分析：

信息增值原理：信息增值指的是项目信息的增多，也或者是信息活动的效率大大提高。做到信息内容的增加必须要借助信息的收集、组织、加工、共享等才可以最终实现。

增效原理：对于信息管理工作来说，利用提供信息与开发信息，将信息资源的作用充分发挥出来，例如：信息对社会活动的渗透、激活等作用。这样一来，不仅可以节省更多的社会资源，而且又能大大提高其工作效率，为企业赢得更大的效益，确保社会更好的发展下去。

市场调节原理：对于电力项目的信息管理来说，直接受市场发展规律的调节，主要表现在两个方面：一方面，信息产品的价格受市场规律的调节;另一方面，各种信息资源要素也会受市场规律的调节。

服务原理：信息项目管理和其它的管理过程相比，表现出较强的服务性，而对于电力项目信息管理的整个过程、方法以及目的来说，都应该以用户的需求为发展中心，借助服务用户来发挥出其作用。

(2)对于我国电力项目的信息管理的基本特征：信息管理的主要职能包含计划、领导与控制;而所管理的主要对象组织的多种活动;对于管理的主要目的是实现组织目标，因此，在信息管理中也应该具备。然而，由于电力行业的信息管理是一个专门的行业管理，因此，具有自身独特的特点，例如：必须要和电力企业制度结合在一起，将设备以及各种人员信息都结合在一起。然而，正是将所有的信息都集中在一起，从而使信息成为可利用的资源，可以做到共享信息资源。除此之外，也可以使电力管理人员及时掌握相关的设备与人员的动态信息，确保电力系统正常的运行下去。

3 对电力工程项目信息管理系统分析

对于电力过程项目的信息管理系统来说，重点是向电力企业内部的管理人员、与之相关人员、组织部分意外的部门提供相应的信息。此系统的运行为电力企业的发展的决策提供可靠的信息依据，与此同时，还可以为电力企业的计划、组织、控制等活动所服务。而对于电力信息管理系统来说，是向企业内部的管理部门提供、搜集以及处理和使用大量项目信息的信息服务。例如：以变电站的智能化巡检信息管理系统来进行分析，巡检信息管理系统主要利用"条码"来作为设备的标识器，与此同时，还会在每个巡检设备上都安装"条码"，对于内部的存储功能来说，可以设置特定的代码以及标识设备的运行状态和参数等。这样一来，电力企业的巡检人员变便可以利于便捷的巡检设备到设备运行的现场采集相应的数据信息。由于巡检器的便捷以及操作容易的特点，比较适合用于现场，并且，也可以更好的解决复杂的数据录入工作，因此，在提高设备维护水平、减少数据输入量工作上发挥了巨大的作用。一旦需要对设备的运行状态进行检修、分析设备的性能时，可以随时从数据库中调取相关的信息，这样一来，便可以清楚的看到设备的历史运行状况。

变电站智能化巡检信息管理系统是由多个硬件组成的，如：无线射频设备标识器、客户计算机、网络服务器、巡检器等组成。

对变电站智能化巡检信息管理系统特点的分析

巡检路线结合不同的专业、部门等进行合理的分类;编制巡检内容一定要灵活;对所有的巡检路线结合设备、零部件实施分层组织;两种模式，即巡检与点检;对于巡检路线来说，可以设定巡检项目齐全，另外，为了使巡检工作人员录入信息更加方便，系统可以设定了多种巡检项目，例如：观察类、记录类、测温类等。

电力系统服务器软件的信息处理以及统计功能分析：

首先，信息查询。此功能是电力系统处理信息不可缺少的一部分，可利于多种查询功能结合多种方式来处理和分析信息，以便获得想要的结果。而最常用的查询方式主要为工作查询、异常查询以及漏检查询等。

其次，报表功能。此功能是在设计电力系统时，能够制定出比较完善的报表，与此同时，用户也可以结合自身的实际需求来定制所需的报表。

再次，缺陷管理功能。此功能能够使系统按照按巡检人员、巡检时间、设备等方式当作进行检索的条件，这样一来，更便于巡检人员统计设备所出现的各种问题。另外，也可以把设备缺陷问题转给其它的系统，有利于和其它相结合。

最后，考核统计功能。此功能是对便于统计巡检人员的工作情况，这样一来，更好的考核巡检人员的实际工作状况，其内容主要包含以下几点：线路统计、异常统计、工时统计等。其中，异常统计指的是要统计电力设备是否出现异常情况;而对于工时统计来说，是统计巡检人员到达现场的检查时间，以及到达检查点所消耗的时间。

结语

总体来说，电力行业是影响我国国际民生的主导产业，特别是在推动国民经济发展过程中发挥了巨大的作用。在未来我国电力行业发展的过程中，势必会发展非常迅猛。然而，由于电力建设项目不仅投资大、任务繁重等的特点外，更要大量的应用新技术与新工艺。近年来，国家对电力项目的质量、施工工期、安全性能等提出了更高的要求。所以，我国的电力项目必须要紧跟时代发展的步伐，最终实现现代化的管理。另外，也可以借鉴国外的一些先进技术与管理手段，这样一来，才能使电力系统安全、高效的运行下去。而在电力项目中广泛应用信息管理系统，既可以为工程管理打下牢固的基础，又能大大提高其管理水平。

参考文献

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[2]刘迎峰.电力工程管理技术探讨[J].中国科技财富，2010(22).

[3]李晓明，彭向兰.电力工程管理创优过程中的控制策略探析[J].大科技·科技天地，2011(6).

钠离子电池研究进展论文摘要

近期锂电池一直是作为市场主线被各路资金轮番进攻。为什么锂电成为市场上的“香饽饽”，这个大家都应该知道，也不用我再去罗列锂电的广泛用途与供需关系之间的对比。我就跟大家聊聊大家不知道的投资知识？ 锂电池板块这两年广泛被大家认可，同时也得到资金推动，就拿宁德时代来说，2018年的6月上市，区间震荡了一年之后于2019年年底股价才开始缓慢上涨。 宁德时代的上涨也标志着锂电应用时代的到来。 因此也造就了宁德时代在二级市场从2019年年底的七，八十元一直涨到目前的最高价元。股价的高低也反应了市场的认可度。到这里会有朋友问？ 谁知道宁德时代能涨这么高，早知道早买点放着了。 对呀？谁知道呀！ 其实不是我们不知道，只是我们没有提前预判到。可能有人不服气，会问我，你预判到了？你说说下一个类比锂电池的机会是什么？ 我也会很负责的跟你说下一个投资机会是——钠离子电池！ 有人说：胡说！钠离子电池的性能根本比不上锂电池。 我也承认，钠离子电池本身性能来说确实比不上锂电池。但钠离子电池除了性能之外还要考虑到市场的性价比，原材料的供需关系等综合因素。这么一对比钠离子就远超锂电池有性价比优势了。 有人会问，你说的还是太笼统，能再详细点吗？ 好吧！我把干货都给倒出来。 我们就先从上游材料端说起：制造锂电池的重要材料是锂矿，而锂矿目前主要集中在智利，阿根廷，澳大利亚和我国基本占了全球锂矿的九十以上，而智利与澳大利亚又是仇中的主要代表，政治风险太高；另外我国的锂矿占比虽然但真正优质的，可用的锂矿远远比这个数据要少的多。 以宁德时代，比亚迪为主导的钠离子电池替代锂电池的行为就成为摆在我国新能源电池发展的头等大事。 这还只是从政治及产业发展的角度上来佐证钠离子电池替代锂电池的因素，下面我们再从商业的角度刨析一下钠替锂的因素。钠资源量储备丰富、就已探明来说，钠的储存量是锂的406倍，我国探明的钠盐储量已经超过万亿吨。分布广泛、提炼简单，并且开采的成本也会大幅的降低。只从可采用量上来说，钠资源就可很好的支撑我们新能源产业的发展。另外，钠电池在安全性、充电速度、低温耐受方面优势也很明显。 10分钟可充至90%。钠电池在零下40摄氏度都可以正常工作。（基本国内所有地区都可用钠离子电池） 我还在权威机构文章中摘要了钠电池与锂电池的对比优势： （1）集流体材料更便宜； （2）界面离子扩散能力更好； （3）离子电导率更高； （4）高低温性能更优异； （5）安全性能更好。这些优势也支撑了钠离子电池可替代锂电池的部分应用。钠离子电池（NaCuFeMnO/软碳体系）的正极材料成本，仅为锂离子电池（磷酸铁锂/石墨体系）正极材料成本的40%左右。负极：用无烟煤制备无定形碳负极材料将有利于大幅降低电池成本。负极集流体：钠离子电池正负极集流体均为铝箔。根据测算，磷酸铁锂电池中铜箔占材料成本的15%。钠离子电池中铝箔替代铜箔后，材料成本将会减少10%左右。 看完这些数据，是不是意味着企业可以增加更多的利润空间。前期我也说了钠离子电池与锂电池相比还是有差距的，这种差距只是局限在某些实际应用范围，单从可替换的应用范围来说，2025年国内钠离子电池潜在应用场景的需求量为123GWh，以磷酸铁锂电池价格计量，对应537亿元左右的市场空间。从市场空间到应用效果，再到生产成本，再到资源储量丰富。这些因素都会加速钠替锂的时间周期。 因此钠离子电池势必会成为下一个投资的风口！在这里整理出一些布局钠离子电池的企业： （1）布局钠离子电池技术的公司，如宁德时代、鹏辉能源、圣阳股份、中国长城、欣旺达。 （2）布局钠离子电池材料技术的公司，如负极材料企业翔丰华；正极材料企业容百 科技 ；铝箔企业鼎胜新材、南山铝业、明泰铝业、万顺新材。 （3）钠资源公司，中盐化工、南风化工、百合花。

锂钠同族，物化性质有类似之处

锂、钠、钾同属于元素周期表ⅠA 族碱金属元素，在物理和化学性质方面有相似之处，理论上都可以作为二次电池的金属离子载体。

锂的离子半径更小、标准电势更高、比容量远远高于钠和钾，因此在二次电池方面得到了更早以及更广泛的应用。

但锂资源的全球储量有限，随着新能源 汽车 的发展对电池的需求大幅上升，资源端的瓶颈逐渐显现，由此带来的锂盐供需的周期性波动对电池企业和主机厂的经营造成负面影响，因此行业内部加快了对资源储备更加丰富、成本更低的电池体系的研究和量产进程，钠作为锂的替代品的角色出现，在电池领域得到越来越广泛的关注。

综合性能优于铅酸电池，能量密度是短板

钠离子电池与锂离子电池工作原理类似。与其他二次电池相似，钠离子电池也遵循脱嵌式的工作原理，在充电过程中，钠离子从正极脱出并嵌入负极，嵌入负极的钠离子越多，充电容量越高；放电时过程相反，回到正极的钠离子越多，放电容量越高。

能量密度弱于锂电，强于铅酸。

在能量密度方面，钠离子电池的电芯能量密度为100-160Wh/kg，这一水平远高于铅酸电池的30-50Wh/kg，与磷酸铁锂电池的120-200Wh/kg相比也有重叠的范围。

而当前量产的三元电池的电芯能量密度普遍在200Wh/kg以上，高镍体系甚至超过 250Wh/kg，对于钠电池的领先优势比较显著。

在循环寿命方面，钠电池在3000次以上，这一水平也同样远远超出铅酸电池的300次左右。

因此，仅从能量密度和循环寿命考虑，钠电池有望首先替代铅酸和磷酸铁锂电池主打的启停、低速电动车、储能等市场，但较难应用于电动 汽车 和消费电子等领域，在这两大领域锂电仍将是主流选择。

安全性高，高低温性能优异。

钠离子电池的内阻比锂电池高，在短路的情况下瞬时发热量少，温升较低，热失控温度高于锂电池，具备更高的安全性。因此针对过 充过 放、短路、针刺、挤压等测试，钠电池能够做到不起火、不爆炸。

另一方面，钠离子电池可以在-40 到80 的温度区间正常工作，-20 的环境下容量保持率接近90%，高低温性能优于其他二次电池。

倍率性能好，快充具备优势。

依赖于开放式3D结构，钠离子电池具有较好的倍率性能，能够适应响应型储能和规模供电，是钠电在储能领域应用的又一大优势。

在快充能力方面，钠离子电池的充电时间只需要10分钟左右，相比较而言，目前量产的三元锂电池即使是在直流快充的加持下，将电量从20%充至80%通常需要30分钟的时间，磷酸铁锂需要45分钟左右。

资源端：克服锂电瓶颈

锂电池面临资源瓶颈，钠资源相对丰富。锂的地壳资源丰度仅为。

根据美国地质调查局的报告，随着锂矿资源勘探力度增加，2020年全球锂矿储量提高到 2100万吨锂金属当量（折合碳酸锂亿吨），同比增长；若按照每辆电动车使用50kg碳酸锂测算且不考虑碳酸锂的其他下游市场，当前锂储量仅能够满足20亿辆车的需求，因此存在资源端的瓶颈。

分区域看，全球主要锂矿资源国锂储量均有不同程度的提高，澳大利亚和中国增加较多，其中澳大利亚锂储量由2019年的280万吨提高到470万吨锂金属当量，而2020年中国锂储量则大幅提升50%至150万吨锂金属当量。

总体来看，智利和澳大利亚仍为全球前两大锂资源拥有国，2020年分别约占全球锂资源储量的和。

与之相比，钠资源的地壳丰度为，是锂资源的440倍，同时分布广泛，提炼简单，钠离子电池在资源端具有较强的优势。

锂价上涨带来企业成本端的扰动。

从短期来看，由于2021年开始锂的需求增长，而上游锂矿供给有所收缩以及去库存，锂矿以及锂盐价格在2020年见底，2021年上半年价格回升幅度较大；从长期来看，锂资源存在产能瓶颈引发市场对于锂价中枢上移的预期。

对于企业来说，长期稳定的原材料价格对于自身的正常经营意义重大，锂价的持续上涨可能加速企业寻找性价比更高的替代品的进程。

中国锂资源对外依存度较高。

中国锂矿主要分布在青海、西藏、新疆、四川、江西、湖南等省区，形态包括锂辉石、锂云母和盐湖卤水。

受制于提锂技术、地理环境、交通条件等客观因素，长期以来中国锂资源开发较慢，主要依赖进口；近年来随着下游需求增长以及技术进步，中国锂资源开发进度有所加速。

在不考虑库存下，2020年中国锂行业对外资源依赖度超70%，维持较高水平。

发展钠离子电池具备战略意义。

中国大力发展新能源 汽车 的目的除了降低碳排放、解决环境问题之外，减少对传统化石燃料的进口依赖也是重要原因之一。

因此，若不能有效解决资源瓶颈问题，发展电动车的意义就会打一定折扣。

除了锂资源外，锂电池其他环节如钴和镍也面临进口依赖以及价格大幅波动的难题，因此发展钠离子电池具备国家层面的战略意义。

2020年，美国能源部明确将钠离子电池作为储能电池的发展体系；欧盟储能计划“电池 2030”项目将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位，欧盟“地平线2020研究和创新计划”更是将钠离子材料作为制造用于非 汽车 应用耐久电池的核心组件重点发展项目；国内两部委《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出坚持储能技术多元化，加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示范。

钠离子电池已经受到越来越多国家的关注和支持。

材料端：凸显成本优势

正极材料

正极材料使用钠离子活性材料，选择呈现多样化。

正极材料是决定钠离子电池能量密度的关键因素，目前研究和有量产潜力的材料包括过渡金属氧化物体系、聚阴离子（磷酸盐或硫酸盐）体系、普鲁士蓝（铁氰化物）体系三大类。

过渡金属氧化物为当前正极材料主流选择。

层状结构过渡金属氧化物2（M 为过渡金属元素）具有较高比容量以及其与锂电池的正极材料在合成以及电池制造方面的许多相似性，是钠离子电池正极材料有潜力得到商业化生产的主流材料之一。

然而，层状结构过渡金属氧化物在充放电过程中易发生结构相变，在长循环和大电流充放电中容量衰减严重，使其具有较低的可逆容量及较差的循环寿命。

常见的改善手段主要有体相掺杂、正极材料表面包覆等。

中科海钠采用了P2型铜基层状氧化物（），显著提升正极材料的容量水平，并且电池能量密度达到145Wh/kg；

钠创新能源采用的O3型铁酸钠基三元氧化物（）具有较高的克容量（超过130mAh/g）和良好的循环稳定性；

英国Faradion公司采用镍基层状氧化物材料，电池能量密度超过140Wh/kg。

磷酸钒钠是研究的主流方向之一。

聚阴离子型化合物 , Na[() ] (M 为可变价态的金属离子如Fe、V等，X为P、S等元素)，具有较高电压、较高理论比容量、结构稳定等优点，但电子电导率低，限制了电池的比容量和倍率性能。

目前业界研究最多材料的主要包括磷酸铁钠、磷酸钒钠、硫酸铁钠等，并通过碳包覆以及参入氟元素提升导电性以及容量。

钠创新能源将磷酸钒钠作为重点研发的钠电池正极材料之一，中科院大连物化所已实现三氟磷酸钒钠的高效合成和应用。

普鲁士蓝材料具有更高的理论容量。

普鲁士蓝类材料，Na[()6] (为 Fe、Mn、Ni 等元素)具有开框架结构 , 有利于钠离子的快速迁移；理论上能够实现两电子反应，因此具有高的理论容量。

但在制备过程中存在结构水含量难以控制等问题，并且容易发生相变以及与电解质产生副反应导致循环性能变差。

辽宁星空钠电致力于 （CN）6的产业化研究，理论容量高达170mAh/g； 宁德时代采用普鲁士白（Nan[Fe()6]）材料，创新性地对材料体相结构进行电荷重排，解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题。

钠离子电池在材料端拥有显著的成本优势。

由于碳酸钠价格远低于碳酸锂，并且钠离子电池正极材料通常使用铜、铁等大宗金属材料，因此正极材料成本低于锂电池。

根据中科海钠官网数据，使用NaCuFeMnO/软碳体系的钠电池的正极材料成本仅为磷酸铁锂/石墨体系的锂电池正极材料成本的40%，而电池总的材料成本较后者降低 30%-40%。

负极材料

钠离子电池负极材料主要包括碳基材料（硬碳、软碳）、合金类（Sn、Sb等）、过渡金属氧化物（钛基材料）和磷酸盐材料等。

钠离子半径大于锂离子，难以嵌入石墨类材料，因此锂电池传统的石墨负极并不适用于钠电池。

合金类普遍体积变化较大，循环性能较差，而金属氧化物和磷酸盐材料容量普遍较低。 无定形碳为钠电池主流材料。

在已报道的钠离子电池负极材料中，无定型碳材料以其相对较低的储钠电位，较高的储钠容量和良好的循环稳定性等优点而成为最具应用前景的钠离子电池负极材料。

无定型碳材料的前驱体可分为软碳和硬碳前驱体，前者价格低廉，在高温下可以完全石墨化，导电性能优良；后者价格较高（10-20万元/吨），在高温下不能完全石墨化，但其碳化后得到的碳材料储钠比容量和首周效率相对较高。

以亚烟煤、烟煤、无烟煤为代表的煤基材料具有资源丰富、廉价易得、产碳率高的特点，采用煤基前驱体制备出的钠离子电池负极材料，储钠容量约220mAh/g，首周效率可达80％，是目前最具性价比的钠离子电池碳基负极材料；但该类材料存在微粉多、振实密度低、形状不规则等特性，在电芯生产过程中不利于加工。

中科海钠以亚烟煤、褐煤、烟煤、无烟煤等煤基材料为主体，沥青、石油焦、针状焦等软碳前驱体为辅材，提出一种能够改善煤基钠离子电池负极材料的加工性能和电化学性能的方法，制备工艺简单、成本低廉，能够得到微粉含量低、振实密度高的电池负极材料。

宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料，其具有易脱嵌、优循环的特性；比容量高达350mAh/g，与动力类石墨水平相当。

电极集流体皆为铝箔，成本更低。

在石墨基锂离子电池中，锂可以与铝反应形成合金，因此铝不能用作负极的集流体，只能用铜替代。

钠离子电池的正负极集流体都为铝箔，价格更低；根据中科海钠官网数据，使用 NaCuFeMnO/软碳体系的钠电池的集流体（铝-铝）成本仅为磷酸铁锂/石墨体系的锂电池集流体（铝-铜）成本的20%-30%。

集流体是除正极外，材料成本与锂电池差异最大的环节。

电解液

和锂离子电池相似，钠离子电池电解质主要分为液体电解质、固液复合电解质和固体电解质三大类。

一般情况下 , 液体电解质的离子电导率高于固体电解质。

在溶剂层面，酯类和醚类电解液是最常用的两种有机电解液，其中酯类电解液是锂离子电池体系的主要选择，因为其可以有效地在石墨负极表面进行钝化且高电压稳定性优于醚类电解液。

对于钠离子电池：

首先，目前主流的研发机构依然沿用了酯类溶剂，如PC、EC、DMC、EMC等，针对不 同的正负极和功能配方有所不同，且 PC 的用量占比高于锂电池；

其次，由于在醚类电解液中钠离子和醚类溶剂分子可以高度可逆地发生共插层反应，且有效地在负极材料表面构建稳定的电极/电解液界面，所以受到越来越广泛的关注和研究；

最后，水系电解液也是新的研究领域之一，以水为电解液溶剂替代传统有机溶剂，更加环保安全且成本低。

在电解质层面，锂盐将换成钠盐，如高氯酸钠（NaClO4）、六氟磷酸钠（NaPF6）等。

在添加剂层面，传统通用添加剂体系没有发生明显变化，如FEC在钠离子电池中依然被广泛应用。

其他

隔膜方面，钠离子电池和锂电池技术类似，对孔隙率的要求或有一定差异。

外形封装方面，钠离子电池也包括圆柱、软包和方形三种路线。

根据各家官网显示，中科海钠主要为圆柱和软包路线，钠创新能源则三种技术路线都有。

设备工艺方面，与锂电池区别不大，有利于钠电池沿用现成设备和工艺快速投入商业化生产。

规模化生产后成本有望低于元/Wh。

当前由于产业链缺乏配套、缺乏规模效应，钠离子电池的实际生产成本在1元/以上；政策的支持和龙头企业大力推广有望加速产业化进程，若达到当前锂电池的市场体量，成本有望降至元/Wh，与锂电池相比具备优势。

钠离子电池重回舞台，研究热度升温

钠离子电池的研究始于1970年左右，最初与锂离子电池都是电池领域科学家研究的重点方向。

20世纪80年代，锂离子的正极材料研究首先取得突破，以钴酸锂为代表，和由石墨构成的负极材料组合，让锂电池获得了极佳的性能；让两者真正分野的是索尼在1991年成功将锂电池商用化并首先应用于消费电子领域。

锂电池商用化的顺利进行反向抑制了钠离子电池技术路线的发展，当时商用的锂离子电池循环寿命能达到钠离子电池的10倍左右，两种电池的产品性能表现相去甚远，锂离子电池获取了科学家和资本、产业的绝对关注。

2010年之后，由于大规模储能市场的场景逐渐清晰以及产业界对未来锂资源可能面临供给瓶颈的担忧，钠离子电池重新进入人们的视野。

之后十年时间，全球顶尖的国家实验室和大学先后大力开展钠离子电池的研发，部分企业也开始跟进。

包括国际代表Faradion公司、国内代表机构中科海钠和钠创新能源以及锂电池代表企业宁德时代等。

Faradion英国牛津大学主导的Faradion公司成立于2011年，是全球首家从事钠离子电池研究的公司，15年开发出电池系统，材料为层状金属氧化物和硬碳体系。

之后多个国家也成立了相关机构和公司，例如法国科学院从15年开始开发磷酸钒钠电池，夏普北美研究院几乎同时开发长循环寿命的钠电池。

中科海钠

中科海钠成立于2017年，是国内首家专注于钠离子电池研发的公司，公司团队主要来自于中科院物理化学研究所。

2017年底，中科海钠研制出48V/10Ah钠离子电池组应用于电动自行车；2018年9月，公司推出首辆钠离子电池低速电动车；

2019年3月，公司自主研发的30kW/100kWh钠离子电池储能电站在江苏省溧阳市成功示范运行；2020年9月，公司钠离子电池产品实现量产，产能可达30万只/月；

2021年3月，公司完成亿元级 A 轮融资，用于搭建年产能2000吨的钠离子电池正、负极材料生产线；2021年6月，公司全球首套1MWh钠离子电池储能系统在山西太原正式投入运营。

在材料体系方面，正负极材料分别选用成本低廉的钠铜铁锰氧化物和无烟煤基软碳，电芯能量密度已接近 150 Wh/kg, 循环寿命达4000次以上，产品主要包括钠电池以及负极、电解液等配套材料。

钠创新能源

钠创新能源诞生于2018年，由上海电化学能源器件工程技术研究中心、上海紫剑化工 科技 有限公司和浙江医药股份有限公司共同发起成立，技术团队主要来自于上海交通大学。

2019年4月，正极材料中试线建成并满负荷运行；2020年10月，公司二期生产规划基地建设；2021年7月，公司与爱玛电动车联合发布电动两轮车用钠离子电池系统。

在材料体系方面，公司在铁酸钠基三元氧化物方面研究较为深入，产品主要包括钠电池以及铁基三元前驱体、三元材料、钠电电解液等。

宁德时代

宁德时代从2015年开始研发钠离子电池，研发队伍迅速扩大；2020年6月，公司宣布成立21C创新实验室，中短期主要方向为锂金属电池、固态锂电池和钠离子电池；

2021年7月，公司推出第一代钠离子电池，采用普鲁士白/硬碳体系，单体能量密度高达 160Wh/kg；常温下充电15分钟，电量可达80%以上；

在-20 C低温环境中，也拥有90%以上的放电保持率；系统集成效率可达80%以上，热稳定性远超国家强标的安全要求；

公司表示下一代钠离子电池能量密度研发目标是200Wh/kg以上。

在系统创新方面，公司开发了 AB 电池系统解决方案，即钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭，集成到同一个电池系统里，通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。

AB电池系统解决方案既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板，也发挥出了它高功率、低温性能好的优势；以此系统结构创新为基础，可为锂钠电池系统拓展更多应用场景。公司已启动相应的产业化布局，计划2023年形成基本产业链。

剑指储能和低速车市场，潜在市场空间大

预计2025年钠离子电池潜在市场空间超200GWh。

根据上文分析，钠离子电池有望率先在对能量密度要求不高、成本敏感性较强的储能、低速交通工具以及部分低续航乘用车领域实现替代和应用。

暂不考虑电池系统层面的改进（如锂钠混搭）对应用场景的拓展，2020年全球储能、两轮车和A00车型装机量分别为14/28/，预计到2025年三种场景下的电池装机量分别为180/39/31GWh，对应2025年钠离子电池潜在市场空间为250GWh。

钠离子电池作为二次电池重要的技术路线之一，在当前对上游资源紧缺度和制造成本的关注度逐步升温的情况下，凭借资源端和成本端的优势重新得到市场的广泛关注。

但由于钠离子电池本身能量密度较低且提升空间有限，因此在行业内更多地扮演新能源细分领域替代者的角色，有望率先在对能量密度要求不高、成本敏感性较强的储能、低速交通工具以及部分低续航乘用车领域实现替代和应用，对中高端乘用车市场影响十分有限。

在龙头企业的推动下，钠离子电池的产业化进程有望加速。

行业公司：

1）布局钠离子电池相关技术的传统电池和电池材料企业。

尽管技术路线有差异，但传统的锂电龙头企业在资金和研发方面优势明显，对各种技术路线具有较高的敏感性，对钠离子电池相关技术也多有布局。

宁德时代、鹏辉能源，公司在钠电领域皆保持长期的研发投入，后者预计21年年底电池量产；杉杉股份、璞泰来、新宙邦，关注欣旺达、容百 科技 、翔丰华，上述公司在钠电池或材料领域皆有专利或研发布局。

2）投资钠离子电池企业的公司。

华阳股份，公司间接持有中科海钠的股权；浙江医药，公司持有钠创新能源40%的股权。

3）产业链重塑带来的机会。

钠离子电池的起量将带动正负极、电解液锂盐技术路线的变更，新的优秀供应商将脱颖而出。

华阳股份，公司与中科海钠既有股权关系，又有业务合作，生产的无烟煤是海钠煤基负极的重要原料之一，并且与后者合资建设正负极材料项目；中盐化工、南风化工，公司具备上游钠盐储备。

1）钠离子电池技术进步或成本下降不及预期的风险：

钠离子电池的产业化还处于初期阶段，若技术进步或者成本改善的节奏慢于预期，将影响产业化进程，导致其失去竞争优势。

2）企业推广力度不及预期的风险：

当前由于规模较小、产业链缺乏配套，钠电池生产成本较高，其规模化生产离不开龙头企业的大力推广；若未来企业的态度软化，将影响钠电池产业化进程。

3）储能、低速车市场发展不及预期的风险：

钠离子电池主要应用于储能和低速车等领域，若下游市场发展速度低于预期，将影响钠电池的潜在市场空间。

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作者：平安证券 朱栋 皮秀 陈建文 王霖 王子越

报告原名：《电力设备行业深度报告：巨头入场摇旗“钠”喊，技术路线面临分化 》