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    1. 锂离子电池阳极危害性析锂原位检测综述
    翁雯媛, 沈斌, 朱建功, 汪洋, 路华鹏, 何乌利雅苏, 刘浩男, 戴海峰, 魏学哲
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2575-2589.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0241
    摘要198)   HTML8)    PDF(pc) (4079KB)(119)    收藏

    锂离子电池在实现碳中和目标中发挥了重要作用,广泛应用于电动汽车、便携式电子设备和储能系统等领域,然而,析锂现象引发的安全与性能问题也日益凸显。本文系统分析了锂离子电池析锂的形成机理及影响因素,指出电池设计缺陷和极端工况(低温环境、快充和过充)等因素耦合作用下易导致阳极对锂电位低于0V,从而诱发锂离子电池阳极析锂。沉积锂的可逆性变差会导致SEI膜增厚、死锂堆积及锂枝晶生长,造成能量密度降低和容量加速衰减,甚至引发安全问题。针对析锂检测难题,本文从原位检测视角对现有技术进行分类介绍,定量检测方法涵盖差分电压分析、核磁共振波谱等电化学与物理表征技术;定性检测方法包括电化学阻抗谱、厚度和压力检测等。相较于需拆解电池的非原位检测,这些方法为在线、原位检测提供了新思路。本文创新性地从热安全与性能安全两个维度构建析锂安全评估体系,为开发长寿命高安全电池奠定基础。最后展望了多技术融合检测、智能预警系统等未来研究方向,为突破析锂原位检测技术瓶颈提供科学指导。

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    2. 固体氧化物燃料电池支撑体研究进展
    王亚丽, 李晓艳, 孙航宇, 付云枫, 刘召波, 杜国山, 刘君, 陈宋璇, 胡蒙蒙
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2590-2601.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0042
    摘要274)   HTML3)    PDF(pc) (9112KB)(117)    收藏

    固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接将燃料的化学能转换为电能,具有环保无污染、发电效率高、燃料适应性广等独特优势,被认为是高效的绿色燃料电池技术。支撑体作为SOFC的核心组成部件,对于电池的机械强度、组装工艺和电化学性能起着至关重要的作用。本文通过对近期相关文献的探讨,按照支撑体的主体结构分类,主要介绍了电解质支撑体、电极支撑体(阳极支撑体和阴极支撑体)和金属支撑体的材料组成、作用特点及制备方法,重点综述了不同结构的支撑体的研究现状,详细分析了影响支撑体材料选择和电池性能的关键因素。结合已有的研究报道,明确指出了提高电解质支撑体的强度和减薄电解质支撑体的厚度、稳定阳极支撑体的结构和抑制阳极支撑体的积碳、降低阴极支撑体的浓差极化、增加金属支撑体的抗氧化性和改善金属支撑体的适配性、同步开发与各支撑体结构相匹配的SOFC关键材料是当前及未来的研究重点,也是实现SOFC低温化、低成本和长期稳定运行的关键。本文为SOFC的进一步发展提供了借鉴和参考。

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    3. 国内外独立储能参与电力市场交易机制研究
    靳慧龙, 刘宏扬, 康赫然, 陈杰, 张天闻, 岳芬, 李晨飞
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2602-2616.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0489
    摘要23)   HTML2)    PDF(pc) (863KB)(13)    收藏

    随着新型电力系统建设推进,独立储能的重要性日益凸显,但其参与国内电力市场机制尚不完善,影响投资积极性。通过对比国际经验,为国内独立储能市场化发展提供路径参考,有助于推动独立储能健康可持续发展。本文首先介绍了美国、英国和澳大利亚独立储能在参与现货市场、辅助服务市场、容量市场等方面的市场机制,总结国外成熟市场通过设计多维度市场机制、设置较高现货市场价格上限、构建稳定容量市场收益等方式充分释放储能价值的经验;其次,总结了中国独立储能在参与现货能量市场、辅助服务市场、容量市场等方面的发展现状,分析国内现货能量市场价格上限偏低、辅助服务品种单一、容量补偿机制尚未市场化等方面的不足;最后,通过对比国内外独立储能参与电力市场的差异,给出对我国独立储能参与电力市场交易机制方面的启示,提出我国应在丰富独立储能参与的市场类型、优化现货市场价格机制、合理疏导独立储能成本、加强市场监管与风险防控等方面的优化建议。

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    4. 新型储能产业发展问题分析及政策建议研究
    黄康桥
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2617-2624.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0101
    摘要20)   HTML4)    PDF(pc) (812KB)(13)    收藏

    在“双碳”背景下,新型储能是支撑我国新型电力系统的关键技术和基础装备,也是国际能源竞争的战略新领域。现阶段,我国新型储能产业在技术、市场等层面具有全球领先优势,但产业从研发示范向规模化发展的转型过程中仍面临一系列关键问题,亟需凝聚行业共识以制定针对性解决方案。本文首先从新型储能产业的发展现状入手,从政策、市场、技术3个层面介绍了产业发展情况及特点;其次,系统分析了行业发展面临的问题挑战,指出低质低价竞争已成行业高质量发展的主要阻碍。此外,安全标准、市场机制、数据建设、海外合规等方面仍存在不足,也是行业亟需完善的关键因素;最后,针对上述一系列问题挑战,本研究提出了多条政策建议和解决思路,主要包括安全与性能分级评估、并网实证与强制年检、容量补偿与保险手段、数据分区与行业共享、绿证互认与绿电直供5个维度,对于推动新型储能的高质量发展具有一定参考价值。

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    5. 新型储能产业发展关键问题及政策机制
    刘坚
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2625-2634.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0096
    摘要204)   HTML1)    PDF(pc) (2046KB)(22)    收藏

    新型储能是我国建设新型能源体系的重要组成和关键支撑,对保障新型电力系统安全稳定运行,推动绿色低碳转型具有重要意义。近期我国新型储能装机快速增长,政策体系逐步建立,但产业高质量发展仍然面临多重挑战。本文全面系统回顾了我国新型储能产业发展历程,梳理总结了“十四五”以来新型储能关键政策,深入分析了当前新型储能技术产业进展以及在科技创新、技术经济、产业竞争以及体制机制方面存在的关键问题。研究发现,当前我国正处于新型储能与电力系统融合的关键时期,未来发展潜力巨大,但目前新型储能行业发展仍面临成本高、颠覆性技术有待突破、电力市场和调用机制尚不健全、产业“内卷化”和出海挑战日益严峻等问题,有必要推动电力系统源网荷储协同规划,完善相关体制机制顶层设计与法律保障,加快突破新型储能技术关键堵点,加快产品升级与迭代,完善相关电力市场与价格的机制,持续提升新型储能盈利水平,促进新型储能更大范围、更多场景的应用,助力能源系统转型与产业升级。

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    6. 有机多孔定形复合相变储热材料研究进展
    刘涛涛, 张少朋, 王艺斐, 林曦鹏
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2635-2653.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0053
    摘要340)   HTML1)    PDF(pc) (12172KB)(373)    收藏

    相变材料可逆地储存热能,可以在一定程度上缓解人们对能源消耗的担忧。基于相变材料的储热技术在温度调节和热能存储应用方面具有重要的潜力。然而,传统相变材料存在热导率低、固液相变过程会产生泄漏和功能单一等缺点,阻碍了其更广泛的发展和应用。有机多孔定形材料主要有生物质基和聚合物基多孔材料,可以作为构建形状稳定的复合相变材料的支撑材料,作为封装相变材料时与其他的功能材料复合,可制备形状稳定且具有多功能的复合相变材料,有效地解决相变储热领域的这些问题。本文首先阐述了生物质基和聚合物基多孔定形复合相变储热材料的物理共混、真空浸渍、化学接枝和静电纺丝4种制备方法,并比较了各自的优缺点。然后重点综述了通过直接复合和功能化复合的方式制备有机多孔定形复合相变材料以克服相变材料缺点的最新研究进展,并总结了相变材料和有机多孔定形材料复合后的热学性能。此外,介绍了有机多孔定形复合相变材料在太阳能储存、工业余热、智能建筑、可穿戴织物、电子设备和生物医学领域的典型应用。最后,强调了有机多孔定形复合相变储热材料在研究中存在的一些挑战,为开发新型和综合性能优异的复合相变材料提供更多的研究思路。

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    7. GB/T 314862024《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》标准解读与分析
    郝维健, 牛萍健, 马天翼, 韩策, 柳邵辉
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2654-2661.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0026
    摘要705)   HTML3)    PDF(pc) (787KB)(26)    收藏

    GB/T 31486—2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》是动力电池电性能领域的重要标准。近年来,随着新能源汽车和动力电池产业发展,动力电池产品形态呈现“无模组”化趋势,行业对于动力电池产品使用工况也更加了解,动力电池电性能水平较2015版制定时水平已有一定程度提升,因此,我国在2024年修订发布了GB/T 31486—2024《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》,并于2025年4月1日起实施。作为动力电池领域核心标准,该标准对于动力电池产品研发和验证意义重大。本文分析了GB/T 31486—2024制定背景和主要技术内容,对比了该标准与2015版本的异同点,修订内容主要体现在三方面:一是顺应“无模组”技术趋势,将测试对象由模组调整为单体,并增加测试样本量以强化一致性评估;二是基于实际工况数据优化测试条件,并引入动态环境适应终止机制;三是提升性能指标要求。GB/T 31486—2024注重与GB/T 31467—2023等国内标准的协调性,强化了测试结果对实际工况的反映能力,通过技术指标升级与测试方法革新,将引导企业提升产品性能与一致性控制水平,为我国新能源汽车产业高质量发展提供重要支撑。

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    8. 基于模糊推理的储能系统锂离子电池模组热扩散概率评估方法
    胡力月, 黄威, 周云, 周英强, 邵常政, 王柯
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2662-2674.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0072
    摘要86)   HTML1)    PDF(pc) (3689KB)(76)    收藏

    锂离子电池模组(lithium-ion battery module,LIBM)是当前储能系统中应用最广泛的电池组件,一旦发生热扩散事故,将会影响整个储能系统的可靠运行。然而,现有的热扩散定性分析模型无法直接用于定量评估时变运行条件下的LIBM热扩散概率。在此背景下,提出了一种基于模糊推理的LIBM热扩散概率评估方法。首先,利用COMSOL对LIBM热扩散行为进行建模,研究不同受热方式、LIBM排列方式、SOC(state of charge,SOC)对LIBM热扩散的影响,挖掘LIBM热扩散的规律。然后,基于仿真试验数据,建立以锂离子电池单体自身温度、单体间的距离、环境温度为输入,LIBM热扩散概率评估值为输出的模糊推理系统。为了提高评估结果的准确性,采用改进蜣螂优化算法(improved dung beetle optimizer,IDBO)对评估系统中隶属度函数的形状进行优化。结果表明:当LIBM内电池之间的接触面积变小时,热扩散速度变缓;当缓慢受热时,LIBM内最迟发生热失控的电池单体热失控温度更大。相较于传统蜣螂算法、粒子群算法和麻雀搜索算法,本文所提基于模糊推理的LIBM热扩散概率评估方法的PCC相关性指标可分别提高0.076、0.041和0.047,能够为工程实际中开展储能系统LIBM热扩散风险预警和防控提供更加合理的参考依据。

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    9. “锂电+超级电容”混合构网型储能仿真分析及实证研究
    刘静佳, 苏新凯, 赵璐璐, 陈彦桥, 金翼
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2675-2688.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0359
    摘要122)   HTML1)    PDF(pc) (7970KB)(95)    收藏

    将锂电池能量密度高、放电时间长、循环寿命短、经济成本低、安全性差的技术经济特性与超级电容功率密度高、放电时间短、循环寿命长、经济成本高、安全性好的技术经济特性充分结合,以优势互补组建“锂电+超级电容”的混合储能系统,并配置构网型变流器,形成“锂电+超级电容”混合构网型储能系统。基于构网型储能应用场景,明确了构网型控制方案,探索了锂电池承担低频大容量功率调节需求、超级电容分担高频小功率调节需求的混合储能能量分配方案,并基于Matlab/Simulink构网型储能+新能源系统仿真模型和全国首个混合构网型储能示范工程进行了仿真分析及实证测试。结果表明,基于两种不同储能本体的“异构电压源”可并联使用,且能充分发挥两种储能本体的技术优势,弥补单一储能形式的不足,并基于混合储能能量分配方案延长系统使用寿命,提升构网型储能场站全生命周期的技术经济性。本研究有助于推动“锂电+超级电容”的混合构网型储能系统在新能源场站、局部弱电网地区的推广应用,为电网提供电压及频率支撑,提升新能源并网发电量,推动新型电力系统建设及能源转型。

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    10. 分时电价下供热管网储能优化与实证分析
    展浩, 于灏, 冷梦琦, 周家硕, 齐云方, 吴荣华
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2689-2697.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0374
    摘要36)   HTML1)    PDF(pc) (3421KB)(17)    收藏

    清洁能源热泵供热设备通过电力驱动实现能量转换,若基于分时电价政策,利用供热管网作为储热媒介实施峰谷调节,可显著提升系统经济性。本研究针对北方清洁能源供热系统面临的峰谷电价矛盾,提出基于既有供热管网的储能解决方案,构建了“源-储-荷”协同的管网直储系统。该系统以青岛高新区项目(供暖面积22.74×104 m2,管网容水量2000 m3)为工程实例,采用多热源并联架构,实施了三项关键技术:①将一次管网与换热器整合为分布式储热单元;②开发“质-量双调节”控制算法;③构建SCADA实时监测与云端调控平台。运行数据表明,系统可在谷电时段实现一次网温升8.25 ℃(实测R134a机组最高可升温至75 ℃,但不建议在此工况下长期运行),在峰、平电价时段完全停机10 h,同时将二次网温度波动控制在约0.8 ℃范围内。经济评估显示,项目通过分时电价策略(尖峰电价1.25元/kWh,深谷电价0.28元/kWh)实现年收益116.1万元,动态投资回收期为1.75年;同时,计算得出该项目单位建筑面积投资成本约为8.3元/m2。该技术为区域综合能源系统提供了兼具经济性与可靠性的柔性调控方案,对实现“双碳”目标具有重要推广价值。

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    11. 基于迁移学习的锂电池不可逆析锂监测方法
    王薇, 梁惠施, 李棉刚, 周奎, 王薇, 王姿尧, 史梓男
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2698-2706.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0049
    摘要112)   HTML1)    PDF(pc) (2170KB)(48)    收藏

    析锂是引发储能锂离子电池内短路故障的重要原因之一,对析锂过程的在线监测是当前保障电池安全的主流研究方向。然而在工程应用中,现有方法局限于对可逆析锂的监测,并且由于缺乏电池的析锂数据,基于机器学习的在线监测算法存在模型训练上的困难。为解决这些问题,本工作提出了一种基于无监督领域自适应迁移学习的不可逆析锂监测方法。首先通过基于锂离子电池电化学-热-老化耦合模型的仿真和锂离子电池低温析锂老化实验生成不可逆析锂监测模型的源域数据和目标域数据,然后从放电曲线中提取析锂数据特征,在无监督领域自适应迁移学习的框架下构建了基于多层感知机的不可逆析锂监测模型,最后实现了将电池不可逆析锂监测模型从源域数据到目标域数据的迁移。结果表明,对于仿真数据,算法对是否发生不可逆析锂的判断准确率超过99%,对于实验数据,算法对电池不可逆析理的定性判断与实际情况相符,说明本工作提出的方法能够有效监测电池的不可逆析锂,为储能锂离子电池不可逆析锂的在线监测方法提供了新思路。

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    12. 溴化锂晶体吸附特征和微观结构表征研究
    赵泳涵, 王刚, 杨晖
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2707-2713.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0038
    摘要49)   HTML1)    PDF(pc) (5750KB)(98)    收藏

    晶体形貌特征的表征是揭示溶液结晶蓄能机理的关键。晶体的表面结构、孔隙分布及吸附特性决定了晶体在热能储存过程中的吸附和释放效率。本工作采用多站重量法全功能蒸汽吸附仪、扫描电子显微镜和全自动比表面和孔径分布分析仪,从微观角度表征了无水和一水溴化锂晶体的吸附特征以及内外微观形貌。结果表明,溴化锂晶体在溶解过程中存在吸附现象,当相对湿度为90%时,无水溴化锂吸与一水溴化锂晶体的最大饱和吸附量分别为3027.966 mg/g和2322.909 mg/g;溴化锂晶体表面显微结构粗糙,存在的蚀坑成为溶解台阶,影响晶体吸附和解吸的过程;当晶体表面无液膜存在时,无水溴化锂与一水溴化锂晶体的微孔外比表面积分别为1.1×10-2 m2/g和8×10-3 m2/g,介孔比表面积分别为7.7×10-2 m2/g和8×10-2 m2/g,在吸收和传递水蒸气时溴化锂晶体先通过表面的孔隙吸附水蒸气,当吸附达到饱和后,晶体再通过溶解过程吸收水蒸气。通过调节溴化锂晶体的水合状态,可优化其储能性能,并增强系统稳定性,为太阳能热能储存技术的优化及高效储热系统的材料选择与设计提供实验与理论支持。

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    13. 基于高温显热蓄热的二氧化碳卡诺电池系统设计与热经济性分析
    王文瑞, 郝佳豪, 郑平洋, 越云凯, 杨俊玲, 张振涛
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2714-2728.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0084
    摘要19)   HTML0)    PDF(pc) (3964KB)(45)    收藏

    卡诺电池是一种基于卡诺循环的以热能(㶲)形式存储电能的热机械式储能技术,具有结构简单、环境友好、经济性高、灵活性强等优势。本文设计了分别基于布雷顿循环和跨临界朗肯循环的10 MW级高温CO2卡诺电池系统,建立了系统与各部件的数学模型,讨论了不同显热蓄热方式对系统热力学性能的影响规律并进行了热经济性分析。研究发现,在400 ℃左右的蓄热温度下,本文所提出的布雷顿循环CO2卡诺电池系统往返效率可达66.6%,跨临界朗肯循环CO2卡诺电池系统往返效率可达60.4%。本文还分析了工质流量、高温压缩机入口压力及高温膨胀机入口压力等参数变化对系统性能的影响,针对不同循环过程及组成部件进行了㶲分析和经济性分析,给出了系统优化建议。综合热力学性能以及经济性评价,采用固体蓄热的跨临界朗肯循环CO2卡诺电池为最优选择。本文研究结果为CO2卡诺电池系统的设计优化与应用提供了一定的参考。

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    14. 基于经济性分析的熔盐储热辅助燃煤机组灵活调峰系统优化
    王斌, 刘金恺, 姜晓霞, 白宁, 鹿院卫
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2729-2737.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0304
    摘要41)   HTML0)    PDF(pc) (2088KB)(6)    收藏

    熔盐储热与燃煤机组耦合可有效调节机组出力,提高机组灵活性。以600 MW燃煤机组为研究对象,构建主蒸汽抽汽储热及加热旁路高加给水、除氧水、低加凝结水释热的3种熔盐储热辅助调峰运行方案,通过研究主蒸汽抽汽储热回水参数、储/释热功率和储/释热时长等因素对投资回收期和平准化度电成本等经济性指标的影响,对比分析3种方案的经济性能。结果表明:随着回水温度的升高,3种方案投资回收期逐渐缩短,而平准化度电成本略有升高;旁路高加给水方案经济性最好,当回水温度为309.4 ℃、储/释热功率为25 MW、储/释热时长为1 h时,投资回收期为5.521年、平准化度电成本为0.4485元/kWh;随着储/释热功率和时长的增加,该方案投资回收期和平准化度电成本均有所升高。

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    15. 考虑分布式储能功率支撑的配电网供电恢复频率控制方法
    王子滔, 李浩然
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2738-2751.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0011
    摘要116)   HTML0)    PDF(pc) (2293KB)(9)    收藏

    针对配电网供电恢复过程中的孤网系统的频率波动问题,提出了考虑分布式储能功率支撑的配电网供电恢复频率控制方法。首先,根据分布式光伏及储能设备的频率响应特性,建立了供电恢复过程中孤网系统的时域模型;然后,基于模型预测控制分别制定稳定裕度优化和暂态频率优化控制模式,构建了储能支撑的频率控制策略,并结合哈里斯鹰优化算法实现了目标函数间的权重系数优化;最后,通过仿真算例对比不同控制策略下的调频性能,以验证所提方法的有效性。结果表明,该方法有效改善了系统的最大频率波动与调节时间,能够抑制配电网在供电恢复过程中的频率波动问题,提升系统的频率控制性能。

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    16. 电热耦合诱导三元锂离子电池热失控特性
    熊峰, 孔得朋, 平平, 张越, 任宪通, 吕耀
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2752-2760.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0097
    摘要92)   HTML1)    PDF(pc) (7124KB)(71)    收藏

    锂电池目前广泛应用于电化学储能和新能源汽车领域,其热失控造成的起火问题严重威胁着人们的生命和财产安全,制约电化学储能和新能源汽车行业的发展。目前,对锂离子电池热失控的研究大多聚焦于单一滥用工况下的热失控过程,针对多种滥用工况引发热失控的研究仍较为稀缺,电热耦合诱发热失控的内部机理也尚不明确。本工作以58 Ah三元锂离子电池单体为研究对象,深入探究了电池在电热共同作用下的热失控特性,分析了电热耦合与单一工况的热失控特性区别、不同过充程度和不同加热功率对电热耦合下热失控特性的影响,结果表明,电热耦合滥用下的电池热失控进展更快,热失控和开阀时间更早,排气和喷射火阶段持续时间更短,并且拥有更低的热失控触发温度和更高的热失控最大温度,热失控危险程度显著提升;高荷电状态(SOC)的电池拥有更高的热失控风险,100 W加热功率电热耦合条件下的开阀和热失控的SOC边界分别在120%~125%SOC和125%~128%SOC之间;100 W和200 W加热功率下电池电压变化与单一过充工况类似而在300 W以上加热功率下与单一过热类似,说明在低加热功率下电热耦合内部反应机理更类似于过充,但是在高加热功率下热作用占主导;电热耦合下电池在高加热功率时的热失控进展更快,开阀和热失控的时间更早,但是在低加热功率下的热失控程度更加剧烈,拥有更猛烈的喷发行为和更高的热失控最大温度。本文可对大容量三元锂离子电池在多滥用条件下安全性能的提升提供一定参考。

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    17. 液态二氧化碳储能系统变工况运行特性
    李源, 赵明智, 徐玉杰, 蔡杰
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2761-2771.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0050
    摘要97)   HTML0)    PDF(pc) (2335KB)(28)    收藏

    储能是实现可再生能源大规模利用的关键支撑技术,液态二氧化碳储能系统具有储能密度高、设备紧凑、安全性高等优点,被认为是具有发展前景的大规模长时储能技术之一。液态二氧化碳储能系统因其闭式双罐结构,实际运行始终处于动态压力与温度变化的变工况状态下。然而现有研究多基于稳态假设,与真实性能偏差较大。因此,本文建立了一种液态二氧化碳储能系统变工况运行模型,揭示了系统变工况运行特性,以及低压罐初始压力、高压罐初始压力、压缩机效率、膨胀机效率、环境温度等关键参数对变工况系统性能的影响;揭示了系统㶲损分布特性,蓄冷器、压缩机和膨胀机是㶲损较大的环节,㶲损占比分别为36.53%、24.63%和19.58%;在典型工况下,高压罐内的二氧化碳(CO2)压力由8MPa上升到14.5 MPa,温度由298.15 K上升至307.32 K,低压罐内CO2压力从0.6 MPa降至0.59 MPa,温度由220 K下降到219.85 K。系统往返效率为63.14%,较稳态假设降低7.21个百分点,储能密度为0.9237 kWh/m3,仅为稳态假设的4.0%,这是因为稳态假设忽略了储罐中存在未利用的工质。本文为二氧化碳储能系统优化设计及应用提供了关键参考。

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    18. 基于电动汽车无序充电行为的可再生能源系统综合评估及调控策略研究
    刘彦廷, 冯国会, 常莎莎, 程昱茜, 丁雨鸣
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2772-2781.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0015
    摘要115)   HTML0)    PDF(pc) (4347KB)(20)    收藏

    随着电动汽车渗透率的持续增长,大规模电动汽车接入会对电网稳定性造成一定影响。为了更好地消纳波动性较强的可再生能源,同时满足不确定的电动汽车充电需求,本研究将储能技术与风力、光伏、电网技术相结合,并构建了一套可再生能源系统。通过蒙特卡洛抽样方法刻画电动汽车的无序充电行为,将MATLAB与TRNSYS进行耦合并构建系统动态仿真模型。提出了衡量系统性能的评估框架,评估了系统在不同时间跨度、不同技术形式、不同调控策略下的综合性能。最后基于3种系统调控策略进行了分析。结果表明,在引入储能技术后,系统全年的能量匹配性指标最大提升48.20%,灵活性指标最大降低37.77%,环境效益指标最大降低6.59%。通过有序充电调控,系统的现场能量比(OEF)为66.71%,现场能量匹配(OEM)为73.20%,电网集成水平(GIL)为33.29%,电网净交互水平(NIL)为52.63%。该技术形式可有效实现负荷调控并缓解电网压力,改善电动汽车负荷扰动所带来的供需不匹配问题,降低了需求侧对电网的依赖程度。

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    19. 含分布式光储系统的农灌园区的用电策略优化
    庄坤, 范鹏程, 姜晨宇, 殷文倩, 叶季蕾, 王赫, 王春蕾
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2782-2790.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0388
    摘要43)   HTML0)    PDF(pc) (1906KB)(5)    收藏

    农业灌溉在农业生产中至关重要,但传统灌溉系统普遍存在能耗高、效率低等问题。为解决这一难题,本工作将分布式光-储系统作为清洁能源方案引入农业灌溉领域,重点探讨其用电优化策略。面向黑龙江等地区典型农灌负荷的用电需求,构建了涵盖多类用电设备及间歇性负荷特性的用电模型;结合灌溉周期内负荷的间歇性与可调节特性,建立负荷转移与中断运行模型;基于光-储系统发电特性,形成系统出力模型,并以园区用电成本最小化为目标,构建分时电价下的用电优化模型。通过夏季灌溉场景的仿真验证,本工作策略较传统方法用电成本降低41.2%,证实了光-储系统在农灌领域的经济效益。

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    20. PANI/MnO2/rGO-P三元复合电极的制备及在超级电容器中的应用
    杨儒松, 侯朝霞, 李伟, 王颢然, 高旭, 龙海波
    储能科学与技术    2025, 14 (7): 2791-2800.   DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0036
    摘要93)   HTML0)    PDF(pc) (2418KB)(21)    收藏

    通过控制合成条件制备出片层状氮掺杂还原氧化石墨烯(rGO-P),在此基础上将聚苯胺(PANI)/MnO2管状赝电容材料附着层间,采用两步复合法获得PANI/MnO2/rGO-P三元复合材料;利用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微技术(SEM)和能量色散X射线谱(EDS)等对其进行微观形貌和结构表征;利用循环伏安法(CV)、恒流充放电(GCD)以及交流阻抗(EIS)等测试手段对三元复合材料的电化学性能进行了分析。电化学测试结果表明,在0.5 A/g的电流密度下,PANI/MnO2/rGO-P75的比电容高达635 F/g,当功率密度为0.45 kW/kg时,能量密度达到17.5 Wh/kg,综合性能要优于相同电流密度下的rGO-P和PANI/MnO2。此外,在1 A/g的电流密度下,PANI/MnO2/rGO-P75恒流充放电5000次循环后,仍有82.0%的电容保持率。本文制备的三元复合电极材料与二元复合的电极材料相比在提升超级电容器的性能方面效果显著。

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