你们老师肯定接了外面公司的单子了,现在移动电源很火,恰好你们就做这个,估计你们老师拿你们作为劳动力这个方案是有,但是你还要说明毕业设计的具体要求是什么,要单片机控制吗?要显示吗?
为了保证3C锂电池的性能和使用安全,在完成化成工序之后,通常都需要对电池进行测试,测试的内容一般包括外观和性能测试,以此来确认3C锂电池质量、性能是否完好,再进一步去解决出现的问题。3C锂电池主要应用的是方形铝壳电池和软包电池两种,圆柱形电池应用较少。外观测试的目的是为了验证电池外观是否完好无损,表面有无腐蚀现象,观察电池是否有漏液、发鼓现象,方形铝壳电池还需要确认铝壳是否有坑或者变形,是否出现极柱不对称现象等。3C锂电池的安全性测试包括过充电、过放电、短路、跌落、加热、震动、挤压、针刺等等,让外来物主动破坏电池来测试电池的安全性。3C锂电池测试过程中对传输电流的需求过大,需要用到能满足大电流且具备稳定传输功能的测试连接治具,大电流弹片微针模组针对3C锂电池测试有很好地解决方案,性能安全可靠。电流传输过程中,弹片微针模组可过电流最大值能达到50A,在1-50A的范围内电流传输都很稳定,保持着很好的连接。
科学论文是为了培养我们具有综合运用所学知识解决实际问题的能力,而论文格式使行文简练、版面美观。下面是我为大家精心推荐的全国青少年科技创新大赛科技论文格式,希望能够对您有所帮助。 全国青少年科技创新大赛科技论文格式 1 题目是科技论文的中心和总纲。 要求准确恰当、简明扼要、醒目规范、便于检索。一篇论文题目不要超出20个字。用小2号黑体加粗,居中。 科学论文格式要求和科技论文写作技巧 2 署名 署名表示论文作者声明对论文拥有著作权、愿意文责自负,同时便于读者与作者联系。署名包括工作单位及联系方式。工作单位应写全称并包括所在城市名称及邮政编码,有时为进行文献分析,要求作者提供性别、出生年月、职务职称、电话号码、e-mail等信息。 用小4号宋体 科学论文格式要求和科技论文写作技巧 3 摘要 摘要是对论文的内容不加注释和评论的简短陈述,是文章内容的高度概括。主要内容包括: 1)该项研究工作的内容、目的及其重要性。 2)所使用的实验方法。 3)总结研究成果,突出作者的新见解。 4)研究结论及其意义。 中文摘要200字左右,中文名称的“内容摘要”用小2号黑体加粗,居中,其内容另起一行用小4号宋体(1.5倍行距),每段起首空两格,回行顶格。 英文“内容提要”项目名称规定为“Abstract”, 用小2号Times New Roman字体加粗,居中,其内容另起一行用小4号Times New Roman 字体,标点符号用英文形式。 科学论文格式要求和科技论文写作技巧 科学论文格式要求和科技论文写作技巧 4 关键词 关键词是为了满足文献标引或检索工作的需要而从论文中萃取出的、表示全文主题内容信息条目的单词、词组或术语,一般列出3~8个。 有英文摘要的论文,应在英文摘要的下方著录与中文关键词相对应的英文关键词(key words )。 中文名称的 “关键词” 另起一行用小4号黑体加粗,内容用小4号黑体,一般不超过8个词,词间空一格。 英文“关键词” 另起一行, 项目名称规定为“Key words”,用小4号Times New Roman 字体加粗,顶格,其内容接“Key words”后空一格,用小4号Times New Roman字体加粗,词间用分号“;”隔开。 科学论文格式要求和科技论文写作技巧 科学论文格式要求和科技论文写作技巧 5 引言 引言又称前言、导言、序言、绪论,它是一篇科技论文的开场白,由它引出文章,所以写在正文之前。引言也叫绪言、绪论。 引言的写作要求 (l)引言应言简意赅,内容不得繁琐,文字不可冗长,应能对读者产生吸引力。学术论文的引言根据论文篇幅的大小和内容的多少而定,一般为200~600字,短则可不足100字,长则可达1000字左右。 (2)比较短的论文可不单列“引言”一节,在论文正文前只写一小段文字即可起到引言的效用。 (3)引言不可与摘要雷同,不要写成摘要的注释。一般教科书中有的知识,在引言中不必赘述。 (4)学位论文为了需要反映出作者确已掌握了坚实的理论基础和系统的专门知识,具有开阔的科研视野,对研究方案作了充分论证,因此,有关于历史回顾和前人工作的综合评述,以及理论分析等,则可将引言单独写成一章,用足够的文字详细加以叙述。 (5)引言的目的应是向读者提供足够的背景知识,不要给读者悬念。作者在引言里不必对自己的研究工作或自己的能力过于表示谦意,但也不能自吹自擂,抬高自己,贬低别人。 引言的格式要求 项目名称用小2号黑体加粗,居中;内容另起一行用小4号宋体。每段起首空两格,回行顶格。 科学论文格式要求和科技论文写作技巧 科学论文格式要求和科技论文写作技巧 6正文 正文是科技论文的主体,是用论据经过论证证明论点而表述科研成果的核心部分。正义占论文的主要篇幅,可以包括以下部分或内容:调查对象、基本原理、实验和观测方法、仪器设备、材料原料。实验和观测结果、计算方法和编程原理、数据资料、经过加工整理的图表、形成的论点和导出的结论等。 正文可分作几个段落来写,每个段落需列什么样的标题,没有固定的格式,但大体上可以有以下几个部分(以试验研究报告类论文为例)。 1)理论分析。 2)实验材料和方 3)实验结果及其分析 4)结果的讨论 具体要求有如下几点: 1)论点明确,论据充分,论证合理; 2)事实准确,数据准确,计算准确,语言准确; 3)内容丰富,文字简练,避免重复、繁琐; 4)条理清楚,逻辑性强,表达形式与内容相适应; 5)不泄密,对需保密的资料应作技术处理。 具体格式要求: 1)文字统一用5号宋体,每段起首空两格,回行顶格,多倍行距,设置值为1.25; 2)正文文中标题: 一级标题:标题序号为“一、”,用小4号宋体加粗,独占行,末尾不加标点; 二级标题:标题序号为“(一)”,用5号宋体加粗,独占行,末尾不加标点; 三级标题:标题序号为“1、”,用5号宋体加粗,若独占行,则末尾不加标点,若不独占行,标题后面须加句号; 四级标题:标题序号为“(1)”,用5号宋体,其余要求与三级标题相同; 五级标题:标题序号为“①”,用5号宋体,其余要求与三级标题相同。 注意:每级标题的下一级标题应各自连续编号。 科学论文格式要求和科技论文写作技巧 7 结论 科技论文一般在正文后面要有结论。结论是实验、观测结果和理论分析的逻辑发展,是将实验、观测得到的数据、结果,经过判断、推理、归纳等逻辑分析过程而得到的对事物的本质和规律的认识,是整篇论文的总论点。结论的内容主要包括:研究结果说明了什么问题,得出了什么规律,解决了什么实际问题或理论问题;对前人的研究成果作了哪些补充、修改和证实,有什么创新;本文研究的领域内还有哪些尚待解决的问题,以及解决这些问题的基本思路和关键。 对结论部分写作的要求是: 1)应做到准确、完整、明确、精练。结论要有事实、有根据,用语斩钉截铁,数据准确可靠,不能含糊其辞、模棱两可。 2)在判断、推理时不能离开实验、观测结果,不作无根据或不合逻辑的推理和结论。 3)结论不是实验、观测结果的再现,也不是文中各段的小结的简单重复。 4)对成果的评价应公允,恰如其分,不可自鸣得意。证据不足时不要轻率否定或批评别人的结论,更不能借故贬低别人。 5)写作结论应十分慎重,如果研究虽然有创新但不足以得出结论的话,宁肯不写也不妄下结论,可以根据实验、观测结果进行一些讨论。 要求: 项目名称用小2号黑体加粗,居中;内容另起一行用小4号宋体。每段起首空两格,回行顶格。 8 参考文献 在科技论文中,凡是引用前人(包括作者自己过去)已发表的文献中的观点、数据和材料等,都要对它们在文中出现的地方予以标明,并在文未(致谢段之后)列出参考文献表。这项工作叫做参考文献著录。 参考文献著录的原则 1) 只著录最必要、最新的文献。 2) 一般只著录公开发表的文献。 3) 采用标准化的著录格式。 参考文献格式要求: 参考文献(即引文出处)的类型以单字母方式标识:M——专著,C——论文集,N——报纸文章,J——期刊文章,D——学位论文,R——报告,S——标准,P——专利;对于不属于上述的文献类型,采用字母“Z”标识。 参考文献一律置于文末。其格式为: (一)专著 示例 [1] 张志建.严复思想研究[M]. 桂林:广西师范大学出版社,1989.(49). [2] [英]蔼理士.性心理学[M]. 潘光旦译注.北京:商务印书馆,1997. (二)论文集 示例 [1] 伍蠡甫.西方文论选[C]. 上海:上海译文出版社,1979. [2] [俄]别林斯基.论俄国中篇小说和果戈里君的中篇小说[A]. 伍蠡甫.西方文论选:下册[C]. 上海:上海译文出版社,1979. 凡引专著的页码,加圆括号置于文中序号之后。 (三)报纸文章 示例 [1] 李大伦.经济全球化的重要性[N]. 光明日报,1998-12-27,(3) (四)期刊文章 示例 [1] 郭英德.元明文学史观散论[J]. 北京师范大学学报(社会科学版),1995(3). (五)学位论文 示例 [1] 刘伟.汉字不同视觉识别方式的理论和实证研究[D]. 北京:北京师范大学心理系,1998. (六)报告 示例 [1] 白秀水,刘敢,任保平. 西安金融、人才、技术三大要素市场培育与发展研究[R]. 西安:陕西师范大学西北经济发展研究中心,1998. 全国青少年科技创新大赛科技论文 水下机器人概述和发展应用前景 摘要:水下机器人的应用领域已经不断扩大,如海洋研究、海洋开发和水下工程等,发达的军事大国非常重视水下机器人在未来战争中的应用。 关键词:水下机器人现状,应用 一、水下机器人的种类及国内现状 1、水下机器人的种类 水下机器人是一种具有智能功能的水下潜器,国内外专家学者根据其智能化程度和使用需求,将水下机器人分为四类:即拖曳式水下机器人TUV (Towing UnderwaterVehicle)、遥控式水下机器人ROV(RemotelyOperated Vehilce)、无人无缆水下机器人UUV (Unmanned UnderwaterVehicle)和智能水下机器人AUV (Autonomous Underwater Vehicle)。前两种水下机器人均带缆,由母船上人工控制;后两种水下机器均无人无缆,自主航行,分别由预编程控制和智能式控制。 2、国内现状 目前国内研究水下机器人的单位较多,内容也五花八门,但代表国内先进水平的、真正进入实质性试验阶段的仅此几家。它们是:哈尔滨工程大学研制的智能水下机器人AUV,中科院沈阳自动化所研制的无人无缆水下机器人UUV,上海交通大学研制的遥控式水下机器人ROV 和中船重工715 所研制的拖曳式水下机器人TUV。 二、水下机器人应用前景 水下机器人的应用领域已经不断扩大,如海洋研究、海洋开发和水下工程等,发达的军事大国非常重视水下机器人在未来战争中的应用。水下机器人将成为未来水下战争中争夺信息优势、实施精确打击与智能攻击、完成战场中特殊作战任务的重要设备之一。 目前正处于飞速发展阶段。 1、海洋资源的研究和开发 占地球表面积71%的海洋是是一个富饶而远未得到开发的资源宝库,也是兵戎相见的战场。21 世纪,人类面临人口膨胀和生存空间、陆地资源枯竭和社会生产增长、生态环境恶化和人类发展的三大矛盾挑战,要维持自身的生存、繁衍和发展,就必须充分利用海洋资源,这是无可回避的抉择。对人均资源匮乏的我国来说,海洋开发更具有特殊意义。因此,水下机器人将在海洋环境监测、海洋资源勘察、海洋科学研究中发挥重要作用。 2、未来战争中的作用 零伤亡是未来战争中的选择,因而使得无人武器系统在未来战争中的地位倍受重视,其潜在的作战效能越来越明显。作为无人武器系统重要组成部分的水下机器人能够以水面舰船或潜艇为基地,在数十或数百里的水下空间完成环境探测、目标识别、情报收集和数据通讯,将大大地扩展了水面舰船或潜艇的作战空间。尤其是自主航行的水下机器人,它们能够更安全地进入敌方控制的危险区域,能够以自主方式在战区停留较长的时间,是一种效果明显的兵力倍增器。更重要的是,在未来的战争中,“以网络为中心”的作战思想将代替“以平台为中心”的作战思想,水下机器人将成为网络中心站的重要节点,在战争中发挥越来越重要的作用。论文大全。目前各国重点研究的应用包括:水雷对抗、反潜战、情报收集、监视与侦察、目标探测和环境数据收集等。 三、水下机器人关键技术 1、总体技术 水下机器人是一种技术密集性高、系统性强的工程,涉及到的专业学科多达几十种,各学科之间彼此互相牵制,单纯地追求单项技术指标,就会顾此失彼。解决这些矛盾除有很强的系统概念外,还需加强协调。在满足总体技术要求的前提下,各单项技术指标的确定要相互兼顾。 为适应较大范围的航行,从流体动力学角度来看,水下机器人的外形采用低阻的流线型体。结构尽可能采用重量轻、浮力大、强度高、耐腐蚀、降噪的轻质复合材料。 2、仿真技术 水下机器人工作在复杂的海洋环境中,由智能控制完成任务。由于工作区域的不可接近性,使得对真实硬件与软件体系的研究和测试比较困难。为此在水下机器人的方案设计阶段,要进行仿真技术研究,内容为两部分: (1)平台运动仿真 按给定的技术指标和水下机器人的工作方式,设计机器人平台外形并进行流体动力试验,获得仿真用的水动力参数。在建立运动数学模型、确定边界条件后,用水动力参数和工况进行运动仿真,解算各种工况下平台的动态响应,根据技术指标评估平台的运动状态,如有差异, 则通过调整平台尺寸、重心浮心等技术参数后再次仿真,……, 直至满足要求为止。 (2)控制硬、软件的仿真 在水中对控制系统的调试和检测具有很大的风险,因此有必要在控制硬、软件装入平台前,在实验室内先对单机性能进行检测,再对集成后的系统在仿真器上做陆地模拟仿真试验,并评估仿真后的性能。内容包括动密封、抗干扰、机电匹配、软件调试。根据结果,进行修改和完善。因而需研究和开发一套用于控制系统仿真的仿真器。仿真器主要由模拟平台、等效载荷、模拟通讯接口、仿真工作站等组成。在仿真器上对控制系统的仿真,可以减少湖海试时的调试工作量,避免由海中不确定因素带来的麻烦。 3、水下目标探测与识别技术 目前,水下机器人用于水下目标探测与识别的设备仅限于合成孔径声纳、前视声纳和三维成像声纳等水声设备。 (1)合成孔径声纳 用时间换空间的方法、以小孔径获取大孔径声基阵的合成孔径声纳,非常适合尺度不大的水下机器人,可用于侦察、探测、高分辨率成像,大面积地形地貌测量等,为水下机器人提供一种性能很好的探测手段。 (2)前视声纳组成的自主探测系统 前视声纳的图像采集和处理系统,在水下计算机网络管理下自主采集和识别目标图像信息,实现对目标的跟踪和对水下机器人的引导。可以通过实验,找出用于水下目标图像特征提取和匹配的方法,建立数个目标数据库,在目标图像像素点较少的情况下,较好的解决数个目标的分类和识别。系统对目标的探测结果,能提供目标与机器人的距离和方位,为水下机器人避碰与作业提供依据。 (3)三维成像声纳 用于水下目标的识别的三维成像声纳,是一个全数字化、可编程、具有灵活性和易修改的模块化系统。可以获得水下目标的形状信息,为水下目标识别提供了有利的工具。 4、智能控制技术 智能控制技术是提高水下机器人的自主性,在复杂的海洋环境中完成各种任务,因此研究水下机器人控制系统的软件体系、硬件体系和控制技术十分重要。 智能控制技术的体系结构是人工智能技术、各种控制技术在内的集成,相当于人的大脑和神经系统。软件体系是水下机器人总体集成和系统调度,直接影响智能水平,它涉及到基础模块的选取、模块之间的关系、数据(信息)与控制流、通讯接口协议、全局性信息资源的管理及总体调度机构。体系结构的目标与水下机器人的研究任务应是一致的,也是提高智能水平(自主性和适应性)的关键技术之一。不断改进和完善体系结构,加强对未来的预报预测能力,使系统更具有前瞻性和自主学习能力。论文大全。 5、规划与决策技术 规划与决策是指对自主式水下机器人在有海流区域工作时姿态和路径的规划与决策,主要确保水下机器人工作时艏向严格顶流。有两种路径规划方法,一种是坐标系旋转法,基本思想是将坐标系绕着Z 轴旋转,直到X正半轴方向指向来流方向,在工作中保证机器人的姿态始终与X 正半轴方向一致。另一种是基于栅格的位形空间激活值传播法。该方法能方便地实现各种优化条件,并适用于各种复杂的环境,具有较佳的控制生成路径能力和可扩展性,而且算法本身具有内在的并行性,很好地满足了机器人艏向尽量顶流的要求, 6、水下导航(定位)技术 用于自主式水下机器人的导航系统有多种,如惯性导航系统、重力导航系统、海底地形导航系统、地磁场导航系统、引力导航系统、长基线、短基线和光纤陀螺与多普勒计程仪组成推算系统等,由于价格和技术等原因,目前被普遍看好的是光纤陀螺与多普勒计程仪组成推算系统,该系统无论从价格上、尺度上和精度上都能满足水下机器人的使用要求,国内外都在加大力度研制。 7、通讯技术 为了有效的监测、传输数据�协调和回收等,水下机器人需要通讯。目前的通讯方式主要有光纤通讯、水声通讯。 (1)光纤通讯 由光端机(水面)�水下光端机�光缆组成。其优点是数据率高(100Mbit/s),很好的抗干扰能力。缺点,限制了水下机器人的工作距离和可操纵性,一般用于带缆的水下机器人TUV、ROV。 (2)水声通讯 由于声波在水中的哀减慢,对于需要中远距离通讯的水下机器人,水声通讯是唯一的、比较理想的一种方式。实现水声通讯最主要的障碍是随机多途干扰,要满足较大范围和高数据率传输要求,需解决多项技术难关。要达到实用程度,仍然有大量的工作要做。 8、能源系统技术 水下机器人、特别是续航力大的自主航行水下机器人,需要具有体积小、重量轻、能量密度高、多次反复使用、安全和低成本的能源系统。 (1) 热系统 热系统是将能源转换成水下机器人的热能和机械能,包括封闭式循环、化学和核系统。其中由化学反应(铅酸电池、银锌电池、锂电池)给水下机器人提供能源是现今一种比较实用的方法。 (2) 电-化能源系统 质子交换膜燃料电池具有水下机器人的动力装置所需的性能。该电池的特点是能量密度大、高效产生电能,工作时热量少,能快速启动和关闭。该电池技术难点是合适的安静泵、气体管路布置、散热、固态电解液以及燃料和氧化剂的有效存储。21 世纪燃料电池将极大地改变人们的生活和企业环境。随着生产成本、稳定性等课题得到解决,燃料电池可望成为水下机器人的主导性能源系统。论文大全。 五、结语 毫无疑问,在海洋开发和末来战争中,水下机器人起着举足轻重的作用。目前国内的水下机器人(主要是AUV、UUV)还处于研制试验阶段,很多关键技术还没有突破,离实际使用尚有一段距离。要瞄准目标,抓住时机,开拓创新,争取在水下机器人这一领域拥有更多的自主技术。 看了“全国青少年科技创新大赛科技论文格式”的人还看: 1. 青少年科技活动策划方案 2. 科技创新教育的论文范文 3. 创新科技论文(2) 4. 青少年科技创新大赛领导讲话 5. 科技学术论文的格式
线截面2平方毫
我不太了解你需求 你自己去道客巴巴 找吧 免费的很多 中文文档在线分享平台 这个平台上免费的也不少 我的论文就是在上边找的 带程序的不带程序的都有!!
楼主您好。现在一般毕业论文现在大多是收费的,我建议你去浅论天下 看下,我的论文也是在那写的,或者你自己写,在这问,得不到论文的 。
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行业主要上市公司:宁德时代(300750);比亚迪(002594);国轩高科(002074);孚能科技(688567);亿纬锂能(300014);鹏辉能源(300438);欣旺达(300207)等
本文核心数据:锂电池板块上市公司研发费用;锂电池相关论文发表数量
全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“lithium battery”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月17日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。
锂电池技术概况
1、技术原理及类型
(1)锂电池技术原理
锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
(2)锂电池的分类
按照电解质材料、电池外形、外包材料、正极材料、应用领域等不同分类方式,可将锂电池分为以下几类:
2、技术全景图:四大细分技术领域
从锂电池构成来看,锂电池技术主要包括正极材料、负极材料、电解质和隔膜四个主要细分技术领域。其中,正极材料主要包括磷酸铁锂、三元正极、锰酸锂等;负极材料主要包括碳系材料和非碳系材料;电解质主要包括液态电解质、固液复合电解质和固态电解质;隔膜主要包括干法隔膜和湿法隔膜。
锂电池技术发展历程:正负极材料演变拉动技术发展
从20世纪70年代第一个锂电池出现,到如今五十余年的岁月中,锂离子电池不断发展,负极材料从锂金属发展到碳材料,再试图回到锂金属;正极材料也不断丰富,陆续推出钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。
锂电池技术政策背景:政策加持技术水平提升
近些年来,我国提出了一系列锂离子电池技术发展相关政策,加速了锂离子电池产业链的发展,同时对锂电池的安全性、技术体系、回收体系做出了规范,使得锂电池技术水平稳步提升。
锂电池技术发展现状
1、锂电池技术科研投入现状
(1)国家重点研发计划项目
据已公开的国家重点研发计划项目,2018-2021年我国锂电池技术相关国家重点研发计划项目共计18项。国家重点研发计划项目的资金来源为中央财政经费,一个项目的财政经费在2亿元以上。
(2)A股上市企业研发费用
锂电池行业经过多年发展,产品相对成熟,但行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看,2017-2021年,我国锂电池板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,锂电池板块上市公司研发总费用约46.75亿元。
2、锂电池技术科研创新成果
(1)论文发表数量
从锂电池相关论文发表数量来看,2010年至今我国锂电池相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见锂电池科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有69366篇锂电池相关论文发表。
注:统计时间截至2022年8月。
(2)技术创新热点
通过创新词云可以了解锂电池技术领域内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词,其中,正极材料、负极材料、电解质、集流体等关键词涉及的专利数量较多,说明锂电池领域近期的研发和创新重点集中于正负极材料、电解质等领域。
(3)专利聚焦领域
从锂电池专利聚焦的领域看,目前锂电池专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于锂电池、锂离子电池、正极材料、负极材料、电解液等。
主要锂电池技术对比分析
根据分析磷酸铁锂、三元锂电池的技术特性,可以看出磷酸铁锂电池在安全性、经济性、原材料丰富度和循环寿命方面优势明显,而三元锂电池在能量密度、低温性能和充电效率方面优势明显。因此,磷酸铁锂电池技术更适合用于中短距离用车(中低端车型)、电动自行车、储能等场景;三元锂电池技术更适用于长距离用车(高端车型)、消费电子、医疗等场景。
锂电池技术发展痛点及突破
1、锂电池技术发展痛点
(1)缺乏高能量密度的正负极材料产业化应用
尽管锂离子电池技术和市场快速发展使得电池能量密度已有明显提升,然而缺乏可行的未来正极材料来继续提高锂离子电池的能量密度,给锂离子电池产业持续发展带来了重大挑战。
(2)锂离子电池安全问题亟待解决
另一方面,锂离子电池安全问题也是锂离子电池技术发展的痛点之一。锂离子电池安全问题的根源主要是电池的热失控。主要是由于锂离子电池内部具有很强的燃爆条件,其内部的易燃性材料如低熔点可燃有机脂类化合物、石墨负极材料都会成为相应的“燃料”,在充放电以及运行过程中不当的热管理将成为锂电池安全事故的导火索,最终引发燃爆事故。
2、锂电池技术发展突破
(1)锂电池结构创新设计
锂电池电芯集成方式的革新是锂电池的重要结构创新,例如CTP(Cell To Pack)即跳过标准化模组环节,直接将电芯集成在电池包上,提高能量密度。
(2)固态电池技术
目前,锂离子电池面临着安全性差的问题,固态电池可在安全性、能量密度、温度范围等方面突破锂离子电池的局限。
锂电池技术发展方向及趋势:短期提高电池能量密度、长期技术路线多元化
短期内,提高锂电池能量密度主要通过对现有材料体系的迭代升级和电池结构革新来实现。其中,锂电池材料体系的迭代升级包括正负极材料、电解液和隔膜的迭代升级;电池结构革新又包括电芯、模组、封装方式等的结构改进和精简。
从长期来看,由于磷酸铁锂电池能量密度上限较低,并且为了应对不同应用场景下的不同需求,锂电池技术路线将朝多元化方向发展。除了酸铁锂电池和三元锂电池之外,固态电池、磷酸锰铁锂电池、富锂锰基电池等新型锂电池技术路线的发展趋势向好。
「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。
以上数据参考前瞻产业研究院《锂电池行业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。
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出品方/分析师:天风证券 李鲁靖
1.1. 乘新能源春风而起,锂电设备国内领先
锂电设备国内领先。
公司成立于2014年,主要从事智能制造装备的研发、生产及销售,产品覆盖锂电池、 汽车 零部件、精密电子、安防、轨道交通等行业领域。
公司深耕锂电池行业的同时,积极开拓 汽车 零部件、精密电子、轨道交通以及安防等行业的优质客户,提升在智能制造装备行业的地位。
在锂电池制造装备行业领域,公司是领先企业之一。公司是少数具备动力电池电芯装配、电池模组组装及箱体Pack整线智能成套装备研发制造能力的厂商之一,其中方形动力电池电芯装配线总体技术亦处于国际先进水平。
凭借技术优势,公司已与新能源 科技 、宁德时代、比亚迪、力神、中航锂电、欣旺达等知名厂商建立了长期稳定的合作关系。
在 汽车 零部件、精密电子、安防、轨道交通等行业领域,公司积极开拓优质客户,已与爱信精机、Multimatic、凌云股份等下游行业知名企业建立了稳定的合作关系。
公司研发生产的 汽车 车头辊轧件生产车间,设备已出口并应用至德国本土辊压件工厂,是国产智能装备向发达国家进军的成功案例。
产品系列逐渐丰富,覆盖范围不断拓宽。
公司锂电池专机产品类型持续增加,基本覆盖了锂电池的中后段所有工艺段;公司不断研发 汽车 零部件整线产品,在车身方面完成了数字化车间的升级。
同时,公司关键技术的研发积累促使关键技术指标不断提高,逐渐实现在精密电子、安防、轨道交通和医疗 健康 领域整线产品的研发和生产。
图 2:公司产品演变史
1.2. 营收持续攀升,2021H1业绩表现亮眼
2016年-2021H1,锂电池制造设备业务推动公司营收/净利润快速扩张。利元亨2020年实现营业收入/净利润为14.30亿/1.40亿,同比增长60.87%/50.89%。2016-2020年,公司的营业收入增长迅速,CAGR+58.08%,主要系锂电池制造设备业务收入快速增长所致。2016-2020年公司归母净利CAGR+82.72%。
同时,利元亨2021H1业绩表现亮眼。2021H1公司营业收入/净利润为10.47亿/0.99亿,同比增长高达108.41%/998.63%。
收入快速增长情况下,利润率相对利润增速有小幅下调,2020年公司毛利率/净利率38.33%/9.82%,同比增长-1.34/-0.65pct。
公司主营业务分为智能制造设备与配件及服务两大板块。
智能制造设备业务包含锂电池制造设备、 汽车 零部件制造设备以及其他领域制造设备;其他领域制造设备主要为公司积极开发的笔记本电脑装配线、服务器装配车间、全自动口罩生产线等新产品。智能制造设备业务或仍是公司的主要增长来源。
锂电池制造设备业务作为公司智能制造设备的核心业务,2020年收入11.89亿元,同比增长 53.16%,占公司主营业务比重为84.03%。配件及服务业务在18-20年的年复合增速高达65.19%,但总体体量较小,2020年其收入占比未超过5%。
短期来看,我们预计智能制造设备业务或仍是公司的主要增长来源,在智能制造设备业务快速增长带动下,相关配件、增值及服务业务也有望较快扩张。
1.3. 公司股权架构稳定,创始人技术出身
实际控制人共持股51.42%,股权相对集中。周俊雄通过利元亨投资间接控制公司45.57%股份,通过弘邦投资间接控制公司3.17%股份,其配偶卢家红直接持有公司2.68%股份,周俊雄和卢家红夫妇合计持有公司51.42%股份,是公司的实际控制人。
周俊雄技术出身,具有丰富的行业从业经验,2019年荣获广东省 科技 创业领军人才,曾作 为主要完成人申报的“动力电池制芯装备关键技术及产业化”项目获评2019年广东省 科技 进步奖,优秀高管团队加持,企业发展未来可期。
1.4. 募资项目建成将进一步提升公司市场竞争实力
公司募集资金扣除发行费用后计划投资于工业机器人智能装备生产项目和工业机器人智能装备研发中心项目,并补充公司流动资金需求,项目投资总额为79513.11万元。
工业机器人智能装备生产项目是对公司现有业务产能的扩张,旨在通过引进先进自动化生产设备和系统,在公司现有生产研发技术基础上,通过新项目投建,扩大公司产能、降低产品成本,增强公司产品市场竞争力。
工业机器人智能装备研发中心项目将使公司产品的品质和成本更具竞争优势,新技术的研发旨在通过对激光技术、智能控制技术、人机协作技术等方面的技术研发并取得突破,使公司产品的品质和成本更具竞争优势。
2.1. 电动车:车企共推电动车发展,锂电池需求持续上升
电动车在车企的渗透率明显提升。根据我们的测算,主要车企2020年相对于2019年在电动车的渗透度上有较为明显的提升,以大众、宝马、戴姆勒等为代表,个别企业电动化进度较为迟缓。
车企共同启动电动化发展大潮,锂电池需求到2025年有望达到800GWH以上。
按照大众、宝马、戴姆勒、丰田、现代等企业的电动车规划,我们预计到2025年全球电动车需求将达到1568万辆,对当年 汽车 市场渗透度达到17%。
电动车需求旺盛,将有望带动合计809GWH左右的锂电池需求,其中纯电动需求约为747GWH,混动需求为62GWH左右。
2.2. 叉车及电动工具:对锂电池需求同样旺盛
叉车为动力电池的另一需求。根据中国电动叉车行业发展白皮书显示,到2020年我国叉车电动化程度达到51.27%,其中锂电叉车渗透率为39.30%左右。
假设叉车行业未来五年复合增速为10%,锂电叉车渗透度提升至60%,我们估计叉车领域对于锂电的需求量将达到37GWH左右。
电动工具对于锂电池需求快速增长。
电动工具呈现无绳化+锂电化大趋势,我们估计到2025年电动工具对于锂电池需求将有望达到17.76GWH。
2.3. 储能:锂电降本+补贴带动储能市场需求快速释放
各地有关储能补贴政策不断推出,带动储能市场需求。伴随着越来越多的地区开始推出储能项目补贴,我们认为储能市场具备较大的潜力,有望成为锂电下一重要成长级。
2.4. 动力电池市场空间广阔,产能仍有较大缺口
动力锂电池需求不仅由电动 汽车 带动,其成长驱动力还包括工程机械+电动工具+储能+两轮车等等,假设产能利用率为65%,我们预计到2025年动力锂电整体需求有望达到1714GWH。
如果锂电厂商能够做到产能利用率100%,则需要1114GWH,但是电池厂商往往没有办法做到产能利用率100%,这个里面的主要原因系:
1)电池产线生产不同电池间切换时间较长;
2)电池厂商一般会提前扩产,因而当年产能与当年需求不会100%匹配,一般产能都会偏大;
3)大量的电池产线是处在持续的调试、更新中的;
4)电池行业仍吸引新进入者加入竞争,尤其是欧美厂商,囚徒困境仍存在。
按照近几年来全球头部企业的产能占总体锂电出货量的比例来看,目前的供给端基于需求端还是有较大的缺口。
3.1. 研发投入领先行业, 科技 成果转化能力强
公司产品覆盖应用层与执行层。公司基于对下游行业工艺的理解与技术研发的持续投入,自主开发的软件、系统,综合传感器技术、机器视觉技术、机器人技术、智能控制技术、软件技术、激光技术等先进技术,为下游行业客户定制开发智能制造解决方案,帮助和促进下游制造业智能制造水平的提升。
图 9:公司产品覆盖情况
研发投入比例高于行业竞争对手。
公司专注于智能制造装备技术研发及工艺开发、产品设计等,将研发积累和技术创新放在企业发展首位。
公司锂电池领域三层全自动热冷压化成容量测试机、方形动力电池电芯装配线总体技术处于国际先进水平;公司相位器全自动装配检测线总体技术处于国内先进水平,部分指标达到国际先进水平。
公司与同行业可比公司的研发模式相同,研发投入占营业收入比例较高。与同行业研发费用率对比情况如下:
研发投入见成效,企业技术储备雄厚。
公司掌握了行业内前沿和核心技术,包括成像检测、一体化控制、智能决策、激光加工、柔性组装、数字孪生等核心技术等。
截至2021年4月1日,公司拥有700件专利,这些技术为公司在智能制造装备中的组装设备、装配设备、焊接设备、检测设备等具体运用提供了基础。 科技 成果与不同产业跨领域客户深度融合,市场反应良好。
公司的 科技 成果最终表现为不同应用领域的标准化或个性化的成套自动化装备,其 科技 水平体现了锂电池领域、 汽车 零部件领域和其他领域的生产工艺先进性。
目前利元亨取得 科技 成果涉及多项工艺,对于工艺的纵深研究丰富,具备整体解决方案的规划设计和实施实力,与不同产业跨领域客户深度融合,公司产品市场反映良好,取得了一定经济效益和 社会 效益。
3.2. 深度绑定下游锂电龙头,企业发展稳定持续
在全球消费软包锂电领域,新能源 科技 的出货量占全球出货量持续占比30%以上。根据日本 B3报告,2014年至2020年,全球软包消费锂电池出货量增长了26.71亿颗,同期新能源 科技 出货量增长了9.3亿颗,占全球增量的35.16%以上。
新能源 科技 设备采购规模较大,而公司业务规模相对较小,公司主要为新能源 科技 提供设备,第一大客户收入占比较高。在中国动力锂电领域,近三年,公司前五大客户中宁德时代、比亚迪、力神和中航锂电装机量合计占比均在60%以上,集中度较高;中国动力锂电装机量从56.90Gwh增长至64Gwh,增长了7.1Gwh,这四家客户的装机量增长了8Gwh,超过同期行业整体增量。
新能源 科技 是消费锂电池尤其是软包类消费锂电池的龙头企业,最近三年出货量稳居全球第一,市场占有率持续在30%以上。
根据“2019年度中国电池行业百强企业名单”,宁德新能源 科技 有限公司、东莞新能源 科技 有限公司营业收入分别为288.06亿元和125.56亿元,合计413.63亿元,是该名单中营业收入最大的消费锂电企业。
设备企业与下游锂电龙头深度绑定,共同成长。
由于设备对于电池产品的良率有重要影响,以及设备的定制化特征,设备商要经过多个环节、长周期认证,认证成本高,锂电池厂商不会轻易更换主要的设备商。
生产设备经过长期的问题反馈和细节精进,形成对口下游电池厂商技术路径下的设备解决方案,具备制造和研发要求更高设备的能力。
公司与新能源 科技 合作 历史 较长,具有稳定性和持续性,公司凭借优良的产品品质、持续的技术改进、优异的工艺指标等,从最初与其他设备商同质化竞争,逐渐提升在新能源 科技 供应链的地位。
公司向新能源 科技 销售产品主要为电芯检测设备和电芯装配设备,2018年11月,公司与新能源 科技 设备签订战略合作协议,有效期三年。
截至2021年5月11日,公司对新能源 科技 的在手订单约为19.75亿元(含税)。公司与新能源 科技 的合作稳定可持续。
3.3. 产能利用率稳步提升,锂电核心产品产销率逐渐回暖
公司产品产能利用率稳步提升,始终保持在较高水平。公司产品均为定制化设备,不同设备之间的体积大小、工艺技术难度和零件数量等均差异较大,无法按照产品的台数来衡量公司的产能利用率。
公司场地面积、设计人员数量充足,公司自有组装和调试人员的工时数不体现公司产能,因此使用组装和调人员利用率体现公司的产能利用情况。
公司2018-2020年组装和调试人员利用率分别为118.04%,126.08%和124.30%。2018年至 2019年,随着业务增长,公司自有组装和调试人员利用率不断增长,2020年,公司自有组装和调试人员利用率与2019年持平。
锂电池业务为公司的核心业务,近几年,下游行业的智能制造需求不断增长,主要体现在 技术指标不断上升、自动化向智能化、专机向整线及数字化车间的发展趋势。
与行业发展趋势一致,公司产品的产能、柔性等技术指标持续大幅提升,且随着整线、数字化车间产品的推出和更迭,单条整线集成的专机台数不断增多。
2018年-2020年公司锂电池专机产品的产销率分别为118.26%,85.06%和94.30%;在锂电 池整线产品的产销率分别为85.71%,50.00%和142.86%。经过技术调整,更新迭代,该领 域的产销率已逐步回暖。
3.4. 实现跨领域应用,为多个下游行业提供专业化解决方案
行业内企业多专注于下游某一行业部分生产环节的定制化设备,难以跨行业批量复制生产。 公司拥有多个应用领域的非标定制化项目经验,并致力于积累可以在不同下游行业应用的标准化技术,从而拥有跨领域应用优势。
公司通过将不同领域的设备经验分解成不同工艺平台,将工艺平台逐渐沉淀为标准化平台, 在标准化工艺平台的基础上,进一步将内部的技术模块形成通用技术,从而实现同一技术或模块在不同下游领域的灵活运用。
图 16:公司多行业解决方案
目前公司拥有15种工艺平台,随着未来应用项目的增多,公司沉淀出的工艺应用将进一步增多,在为不同下游行业提供解决方案时具有更加专业化的优势。
3.5. 以海葵智造,开启锂电数智化新征程
海葵智造是公司基于对客户在工艺、制造、品质、成本、管理等方面痛点的深刻理解和对智能制造方向的前瞻考虑而研发的一套适用于锂电行业的“数智化整线解决方案”。海葵智造由“看得见的智慧”智能装备和“看不见的智慧”软件系统两部分组成。
“看的见的智慧”是基于设备自动化基础上,打通背后的工业网络设计,通过数据采集、数据分析到实时监控、智能排产、设备预测性维护,打通制造运维到企业管理的数字化壁垒,提高生产过程的合理性、可控性和自适应性,提升企业高效配置生产资源,实现精益生产。
“看不见的智慧”是以工厂互联网互通平台、工厂布局及产线设计体系为基准,优化运营流程和管理策略,保障研发和工艺体系管理。
通过人机料法环的互通互联设计,为企业管理层提供远期发展方向和蓝图规划。
图 18:锂电池工厂数据采集示意图
海葵智造采用DIM数据直采方式,实现MES系统对于现场设备层数据直接采集,打破低时效、不全面的顽疾,实现现场数据精准、高速采集;
渗透至锂电池生产的全工艺,与利元亨智能智造设备相配套的数字化软件系统直接从设备底层融合,按照锂电生产工艺流程搜集数据,做到可迅速回溯,发现并判断问题,智能推荐最优解决方案。
同时,公司通过构建互联互通的工业以太网,以及动力电池工业信息网络技术标准,以此作为数字化转型的基础,将集团管理系统和其他相关系统的数据融合,可设置数据传输方向,上传或下发数据同步方式同步周期等相关参数。
公司目前的主要业务可以分为锂电领域、 汽车 领域、其他领域及相应的配件和服务业务,我们根据公司业务布局及 历史 业绩情况做出估计:
1) 锂电池制造设备:公司锂电业务可以分为消费锂电和动力电池两块。
(1)消费锂电:消费锂电下游大客户为ATL,近年来消费锂电业务量占公司锂电业务总量的70%以上,且比例仍有上升,主要是因为公司产品向锂电全生产环节渗透,由电芯检测环节延伸至电芯制造、电芯装配环节,电芯装配专机成为公司全新的增长点。
(2)动力电池:公司动力电池业务下游客户涵盖力神、比亚迪、宁德时代等头部电池厂,根据前文描述,动力电池迎来新一轮扩产,且公司目前动力电池业务体量较小,预计未来几年增速明显。
结合公司在手订单情况,截至8月25号,消费类锂电在手订单金额为17.70亿元(含税),动力类锂电的在手订单金额为27.84亿元(含税),我们预计21-23年,此块业务以较快的速率增长,对应收入分别为21.77、40.37、62.00亿元。
2) 汽车 零部件制造设备:
公司此块业务占比较小,整体处于稳定的趋势,公司也未在此块业务做过多的研发投入,且近年来 汽车 制造业固定资产投资完成额有所放缓。
预计21-23年, 汽车 领域业务保持以10%的速率小幅增长,对应收入分别为0.32、0.35、0.39 亿元。
3) 配件及服务业务:
此块业务为公司其他业务来带的增值收入,结合公司近年来整体的复合增长率,预计21-23 年保持45%的增长速率,对应收入分别为0.71、1.04、1.50亿元。
4) 其他领域制造设备及其他业务:
此块业务在2020年有一个较为明显的增长,主要原因是公司拓展了精密电子(笔记本电脑装配线等)和医疗领域(口罩机)的新产品,随着疫情逐渐被控制,公司有可能有一个短暂的回调。
预计21-23年,对应收入合计分别为0.91、0.99、1.09亿元基于此,预计2021-2023年公司营业收入分别为23.71亿、42.75亿、64.98亿,YOY为65.82%、80.30%、51.99%;归母净利润分别为2.23亿、4.55亿、8.83亿,YOY为59.10%、103.67%、94.09%,对应PE 119X、59X、30X。
根据公司主营产品情况,我们选用同样为锂电设备公司的先导智能、杭可 科技 、赢合 科技 以及科瑞技术作为可比公司,可比公司2021年PE平均值为62.53X。
公司在本行业中的核心竞争力,选择2022年38.06X作为目标估值,截至2021年9月8日,目标市值为334.23亿元,上涨空间为24.53%,对应目标价为379.80元。
1)锂电池行业增速放缓或下滑的风险。
公司主要从事智能制造装备的研发、生产及销售,为锂电池、 汽车 零部件、精密电子、安防、轨道交通等行业提供高端装备和工厂自动化解决方案。
公司的主营业务收入主要来源于锂电池领域设备,实现销售收入分别为60,418.89万元、77,656.68万元和118,939.97万元,占主营业务收入的比例分别为90.01%、87.46%和84.03%。
未来,如果锂电池行业增速放缓或下滑,同时公司不能拓展其他行业的业务,公司将存在收入增速放缓甚至收入下滑的风险。
2)客户集中度较高的风险。
公司前五大客户(含同一控制下企业)销售收入占营业收入的比例分别为93.91%、95.79%和86.42%,公司客户集中度较高,其中对第一大客户新能源 科技 销售收入占营业收入的比例分别为67.39%、74.44%和70.28%。
若个别或部分主要客户由于产业政策、行业洗牌、突发事件等原因导致市场需求减少、经营困难等情形,将会对公司正常经营和盈利能力带来不利影响;
公司未来产品不能持续得到相关客户的认可,或者无法在市场竞争过程中保持优势,公司经营将因此受到不利影响。
3)业绩下滑的风险。
最近三年,公司营业收入分别为67,160.28万元、88,889.69万元和142,996.52万元,扣除非经常性损益后的净利润分别为11,979.52万元、7,515.77万元和12,461.34万元。
2019年扣非后净利润有所下降,主要原因是研发费用增长幅度较大,其次管理费用和销售费用也有所增加,未来如果公司的收入不能保持持续增长,或者费用的增长幅度持续大于收入的增长幅度,可能导致公司的经营业绩增速放缓甚至下滑的风险。
4)短期内股价波动风险。
该股为次新股,流通股本较少,存在短期内股价大幅波动的风险。
5)测算具有一定主观性,仅供参考。
报告中涉及大量测算与敏感测算,结果仅供参考。
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特斯拉电动汽车、智能手环………这些名字你可能并不陌生。随着科技的进步和自动化水平的不断提高,锂电池越来越广泛地应用于生产和生活的各个领域。
据中国化学与物理电源行业协会统计,中国已成为全球锂电池发展最活跃的地区。2016年,中国锂电池市场规模约为1115亿元,动力锂电池需求605亿元,同比增长65.8%。2020年动力电池需求量将达到2015年的5倍。
虽然我国电池产量世界第一,但是单位产能利润却低于日本。针对电池行业高产量低收益现象,原因在于我国缺乏自主知识产权。与发达国家相比,我国锂电池的核心原材料及部件水平、制作工艺上都仍有一定差距。
数据表明,2017年我国新能源汽车保有量为153万辆,预计2020年将突破500万大关。可我国现在的电动汽车,电池续航能力可能从上海都跑不到苏州。
未来新能源锂电池市场广阔这是显而易见的,但是对我国来说,高端电池还是占据少数,几乎被日本和韩国所垄断。首先,原因在于我国的装备设备比较落后,无法制造出精细的芯片,所以在精密度上有所欠缺。其次就是核心技术的缺失,多数知识产权都掌握在日本手中,我们单位盈利较少。
不过由于锂电池的特殊性,即使容量消耗殆尽最后也能变废为宝。锂电池的使用寿命有限,梯次利用废旧电池可促进循环经济。对于使用过的低容量锂电池,可应用于低速车与储能,待容量耗尽后可进行破碎分解,提取出有效物质,如锰、锂等。而这些都是不可再生资源,可以起到循环经济的作用。
作者简介:狸小猫。意大利传媒硕士。微博读书签约作者、简书签约作者。
提供一些电子信息工程专科毕业论文的题目,供参考。精密检波器的设计简易电子血压计的设计电子听诊器的设计简易数码相机的设计直流电机转动的单片机控制高频功率合成网络的研究多功能气体探测器车用无线遥控系统家用门窗报警器智能型全自动充电器医用病房多路呼叫系统多功能数字钟数字电压表的设计与仿真虹膜识别技术的认识及其在电子学科的发展探讨基于Orcad的电子线路特性分析及优化设计恒温热熔胶枪的设计步进电机的数字控制器设计虹膜图像的预处理(算法分析及探讨)四位密码电子锁的设计旋转LED屏的制作基于PC机的LCD实时显示控制系统设计(pc机部份)基于PC机的LCD实时显示控制系统设计(单片机部份)ICL7135的串行采集方式在单片机电压表中的应用用89C51和8254-2实现步进式PWM输出桌面行走智能小车双音频电话信息传输系统车库控制管理系统(基于PC机)车库控制系统车位识别(基于PC机)数控音频功率放大电路刚体转动实验平台的改进设计谐振频率测试仪高频宽带放大器的制作高频窄带放大器的设计宽带功率放大器的设计程控滤波器的设计高频电压测试棒的制作基于TMS320VC5402的DSP创新试验系统U-BOOT在ARM9(AT91RM9200)上的移植ARM9(AT91RM9200)启动过程的研究与启动代码的设计基于ARM9(AT91RM9200)的嵌入式Linux移植调试环境的研究与建立嵌入式Linux在ARM9(AT91RM9200)上的移植ARM9(AT91RM9200)简易JTAG仿真器设计基于单片机的电动机测速系统基于单片机的单元楼门铃及对讲系统基于单片机的自来水管的恒流控制基于单片机的电子脉搏测量仪基于单片机的自来水水塔控制系统洗衣机控制系统设计基于力敏传感器的压力检测湿敏传感器应用电路系统设计基于气敏传感器的大气环境测量系统设计基于光敏传感器的机器人控制电路设计基于温敏传感器的应用电路设计基于磁敏传感器的检测电路设计超声波传感器在倒车雷达系统中的应用温度传感器在现代汽车中的应用电子秤中的应变片传感器光电开关在自动检测的应用热释电传感器的应用浅谈各种接近开关基于单片机的自行车码表设计基于单片机的图形温度显示系统基于单片机的自动打铃器设计基于EDA技术的自动打铃器设计通用示波器字符(图案)显示电路设计基于EDA技术的时钟设计用matlab实现数字电子技术数据传输电路设计在matlab环境下实现同步计数器电路仿真锂电池充电器的设计与实现脉冲调宽(PWM)稳压电源作光源的设计与实现压电式传感器的应用矩形脉冲信号发生器的设计可编程交通控制系统设计多功能数字钟实用电子称多点温度检测系统可编程微波炉控制器系统设计智能型充电器显示的设计电子显示屏电源逆变器数字温度计简易数字电压表声光双控延迟照明灯可遥控电源开关无刷直流电机控制装置整流电路的设计PLC控制系统与智能化中央空调PLC在电梯变频调速中的应用PLC在输电线路自动重合闸的应用异步电机变频调速系统的设计电机故障诊断系统的设计数控稳压源4-20mA电流环设计单总线多点温度检测系统单片机控制的手机短信发送设备简易恒温浸焊槽设计单片机控制的手机短信发送设备基于MATLAB的IIR数字滤波器设计与仿真基于MATLAB的FIR数字滤波器设计与仿真平稳随机信号功率谱估计及在MATLAB中的实现智能红外遥控电风扇的设计单片机控制的消毒柜数字秒表的设计基于VGA显示的频谱分析仪设计基于FPGA红外收发器设计基于FPGA 的FSK调制器设计基于FPGA的多频电疗仪的设计基于FPGA幅度调制信号发生器设计基于FPGA全数字锁相环设计单片机之间的串口数据通信微机与单片机间的串口数据通信模型自适应系统控制器设计神经网络PID控制器设计带误差补偿环节的PID控制系统具有模糊系统控制的PID控制系统限电自动控制器单片机实现三位电子秒表开关稳压电源设计新型锂电池充电器自制温度检测报警器限流直流稳压电源设计微波测速计自由落体实验仪风力发电机转速控制风力发电电池组运行状态检测光伏电能的储存及合理应用控制装置车库门自动开闭小功率风力发电机研制利用车内电源(12V)给笔记本电脑供电电源(19V)基于PWM控制的七彩灯设计红外遥控电风扇基于串口通信的GPS定位系统数控电压源20mA电流环模块设计基于GSM的汽车防盗系统的设计
太阳能充电器的设计摘要:设计了基于LP3947的太阳能充电电路,通过脉宽调制对锂电池充电进行智能控制,从而提高太阳能电池输出功率及锂电池的使用效率,达到延长电池使用寿命和时间的目的。关键词:太阳能;LP3947;锂电池1.引言 太阳能作为一种新型的资源越来越多地被人们关注,它所带来的一系列的产业也逐渐成为目前非常具有开发潜力的产业。太阳能光伏发电是太阳能应用的主要产业之一。在我国太阳能资源极其丰富,陆地每年接受的太阳辐射能相当惊人。如果将这些太阳能充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且可以有效地减少常规能源所带来的环境污染。 目前光伏发电在小型电器电路上的运用也逐渐的成熟,随着人们生活中越来越多的离不开手机、mp3、数码相机等一系列的数码产品,它们的充电问题成为了使用者极其关心的问题之一。设计一个利用光伏充电原理的充电器来为这些数码产品进行充电可以在很多方面解决各种问题。太阳能充电器具有携带方便、外型美观时尚,甚至可以在没有电源的情况下为手机等一系列的数码产品进行充电。2.太阳能电池板种类及工作原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,目前处于主流的是应用光电效应原理工作的太阳能电池,其基本原料为以半导体.当P-N 结受光照时,样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子,即引起光伏效应,产生一与P-N 结内建电场方向相反的光生电场,其方向由P 区指向N区.此电场使势垒降低,其减小量即为光生电势差,P 端正,N 端负,由此生产的结电流由P 区流向N 区,形成单向导电,发挥出与电池一样的功能。由于太阳电池板输出电压不稳定,故增加了稳压电路,通过稳压电路、充电电路为负载电池充电,同时还可以为内部蓄电池充电以备应急之用;光照条件较差时,太阳电池板输出电压较低,达不到充电电路的工作电压,因此增加了升压、稳压电路,以便为充电电路提供较稳定的工作电压.阴天、夜间等光照条件极差的情况下,可利用系统内部的蓄电池,通过升压电路为后续设备充电。另外,充电器还设计有照明灯,当夜间光线较暗时,通过蓄电池为照明灯供电,可供应急使用。3.充电器设计3.1电池充电原理 锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时,会造成电池的损坏或降低使用寿命,图3为锂电池的充电曲线,共分三个阶段:预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。以800 mAh 容量的电池为例,其终止充电电压为4.2V。用1/10C(约80 mA)的电池进行恒流预充,当电池端电压达到低压门限V(min)后,以800 mA(充电率为1C)恒流充电,开始时电池电压以较大的斜率升压,当电池电压接近4.2 V 时,改成4.2V恒压充电,电流渐降,电压变化不大,到充电电流降为1/10C(约80 mA)时,认为接近充满,可以终止充电。 手机电池充电曲线3.2充电器设计思想 太阳能手机充电控制电路的设计思想,从手机锂离子二次电池的恒流/恒压充电控制出发,同时配有锂离子蓄电池.当在户外无220V 交流电时,采用太阳能对手机锂离子直接充电,同时对锂离子蓄电池充电;当阴雨天天气或夜晚等阳光不足时,采用配置的锂离子蓄电池对手机锂离子充电,以保证任何情况下不间断.即:系统的设计以太阳能充电为主,在有足够的阳光且蓄电池又有足够供电能力的情况下,系统能够以太阳能充电为主给手机充电,蓄电池给手机补电;在无阳光或阳光弱时,以蓄电池充电为主给手机充电,太阳能为手机补电。3.3充电控制电路设计3.3.1升压电路设计由于在不同的时间、地点太阳光照强度不同,太阳电池板输出电能不稳定,需加人相应的升压、稳压等控制环节。直流升压就是将电池提供的较低的直流电压提升到需要的电压值。3.3.2稳压电路设计稳压电路的设计以三端集成稳压器W7800为核心,它属于串联稳压电路,其工作原理与分立元件的串联稳压电源相同。由启动电路、取样电路、比较放大电路、基准环节、调整环节和过流保护环节等组成,此外还有过热和过压保护电路,因此,其稳压性能要优于分立元件的串联型稳压电路。而且三端集成稳压器设置的启动电路,在稳压电源启动后处于正常状态下,启动电路与稳压电源内部其他电路脱离联系,这样输入电压变化不直接影响基准电路和恒流源电路,保持输出电压的稳定。3.3.3充电电路设计 锂电池以体积小、容量大、重量轻、无记忆效应、无污染、电池循环充放电次数多(寿命长)等优点,广泛地被使用在许多数码产品中。但锂电池对使用条件要求较严格,如充电控制要求精度高,对过充电的承受能力差等。因此,为了保护锂电他,该充电电路包括电池充电控制电路与电池电量检测控制电路两部分。电池充电控制电路,用来控制升压或稳压电路对锉电池进行充电,同时也是锂电池的充电电路。电池电量检测电路,用以检测充电电量的多少,当电池充满电时,充满指示灯亮,逻辑电路控制充电电路断开,停止充电。4结束语 随着现代的科技发展电子产品几乎可以普及,但电子产品的电池却一直困扰这我们。我着次的研究的目的不是让电池的容量增大,而是把太阳能充电器安装在电子产品表面上这样就可以大量增加电池的使用时间。
呵呵,锂电池产业不错。锂点产业主要的发展在电动汽车上。对中国赶超国外的汽车产业是一个很好的机会。
能耐极寒和酷热的新型锂离子电池开发成功
能耐极寒和酷热的新型锂离子电池开发成功,美国加州大学圣地亚哥分校工程师开发了一种锂离子电池,该电池在极寒和酷热的温度下表现良好,能耐极寒和酷热的新型锂离子电池开发成功。
近期,加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的工程师们开发出了一种新型锂离子电池,据称这种电池在极冷和高温下都能表现良好,同时仍能储存大量能量。
根据研究人员的说法,这一“壮举”是通过开发一种新型电解质实现的。这种电解质不仅可以在较宽的温度范围内坚挺耐用,而且可以与高能阳极和阴极兼容。上述研究成果已于近期发表在了《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
UCSD雅各布斯工程学院纳米工程学教授、该研究的资深作者Zheng Chen表示,基于这项技术开发的车用电池,即使在寒冷气候下也能让电动汽车行驶更远。此外,它们还可以减少对冷却系统的需求,以防止车辆的电池组在炎热气候下过热。
Chen 解释说:“高温对于汽车电池来说是一个重大挑战。在电动汽车中,电池组通常位于底盘,更靠近炎热的道路。此外,电池在运行过程中会因电流通过而升温。如果电池不能承受这种高温,它们的性能将迅速下降”。
在测试中,该电池在-40°C和50°C下分别保留了87.5%和115.9%的能量容量。在这些温度下,它们还分别具有98.2%和98.7%的高库伦效率,这意味着电池在停止工作之前可以进行更多的充放电循环。
上述优异的性能都要归功于Chen和同事们开发的独特电解质。它由二丁醚与锂盐混合而成的液体溶液制成。二丁醚的一个特点是其分子与锂离子的结合较弱。换句话说,当电池运行时,电解质分子很容易释放锂离子。
研究人员在之前的一项研究中发现,这种微弱的分子相互作用可以提高电池在零下温度下的性能。另外,二丁醚很容易吸收热量,因为它在高温下保持液态(沸点为141°C)。
附加优势
此外,这种电解质的另一个特别之处在于它与锂硫电池兼容,锂硫电池是一种可充电电池,其阳极由锂金属制成,阴极由硫制成。锂硫电池是下一代电池技术的重要组成部分,因为它拥有更高的能量密度和更低的成本。
据了解,锂硫电池每公斤存储的能量是当今锂离子电池的两倍,这可以使电动汽车的续航里程增加一倍,而不会增加电池组的重量。此外,与传统锂离子电池阴极中使用的钴相比,硫的储量更为丰富。
但锂硫电池也存在问题。阴极和阳极都是超活性的。硫阴极非常活泼,在电池运行过程中会溶解;在高温下,这个问题会变得更严重。锂金属阳极容易长出枝晶,会导致电池短路,甚至有起火风险。因此,锂硫电池最多只能循环使用几十次。
“如果你想要一个高能量密度的电池,你通常需要使用非常苛刻、复杂的化学物质,”Chen说,“高能量意味着更多的反应发生,这意味着更少的稳定性,更多的降解。制造一种稳定的高能电池本身就是一项艰巨的任务,试图在更大的温度范围内做到这一点更具挑战性。”
UCSD研究团队开发的二丁醚电解质可以防止这些问题。即使在极端温度下,他们测试的电池也比典型的锂硫电池有更长的循环寿命。Chen说,“我们的电解液有助于改善阴极侧和阳极侧,同时提供高导电性和稳定性”。
美国加州大学圣地亚哥分校工程师开发了一种锂离子电池,该电池在极寒和酷热的温度下表现良好,同时还能储存大量电能。本周发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文描述了这种耐温度变化的电池。
加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程教授、该研究的资深作者陈政说,这种电池可让寒冷气候下的电动汽车一次充电就能行驶更远;还可减少对冷却系统的.需求,以防止车辆的电池组在炎热气候下过热。
研究人员在冰点以下温度测试电池。图片来源:David Baillot/加州大学圣地亚哥分校
在测试中,概念验证电池在-40℃和50℃下分别保留了87.5%和115.9%的电能容量。在这些温度下,它们还分别具有98.2%和98.7%的高库仑效率,这意味着电池在停止工作之前可进行更多的充电和放电循环。
研究人员此次开发了一种更好的电解质,这种电解质既耐寒又耐热,而且与高能阳极和阴极兼容。电解质由二丁醚与锂盐混合而成的溶液制成。二丁基醚的一个特点是其分子与锂离子的结合较弱,当电池运行时,电解质分子很容易释放锂离子。
这种电解质的另一个特别之处在于它与锂硫电池兼容。锂硫电池是下一代电池技术的重要组成部分,因为它们有望实现更高的能量密度和更低的成本。但锂硫电池的阴极和阳极都具有超强反应性。在高温下,锂金属阳极容易形成称为枝晶的针状结构,可刺穿电池的某些部分,导致电池短路。结果,锂硫电池只能持续数十次循环。
二丁基醚电解质可防止这些问题,即使在高温和低温下也是如此。他们测试的电池比典型的锂硫电池具有更长的循环寿命。研究团队还通过将硫阴极接枝到聚合物上来设计更稳定的硫阴极。这可以防止更多的硫溶解到电解液中。
团队表示,下一步研究工作将包括扩大电池化学成分、优化电池以使其在更高的温度下工作以及进一步延长循环寿命。
一种新型锂离子电池既可以在零下 40°C 的低温下工作,也可以在 50°C 的高温下工作。这种新型电池阴极使用硫制作,电池可以储存更多的能量。这是来自加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的一项新研究。
这种电池可以增加电动汽车在寒冷温度下的行驶里程。此外,它们还可以用于卫星、航天器、高空无人机和潜艇。UCSD 纳米工程教授陈政(Zheng Chen)表示:通过大幅扩展锂电池的可操作窗口,我们可以为电动汽车之外的应用提供更强大的电化学物质。
目前来看,电池用石墨阳极和锂金属氧化物阴极,这种组合不能很好地处理极端温度。高温会加剧电池内部本已高度活跃的化学环境,引发分解电解质和其他电池材料的副反应,导致不可逆转的损害。与此同时,低温会使液体电解质变稠,所以锂离子在其中缓慢移动,导致电能损耗和充电缓慢。
对电池进行绝缘或从内部加热的方法有助于解决低温问题。研究人员之前还对电解质进行设计以扩大电池温度范围,但这可以提高低温或高温下的性能,而不是同时提高性能。
陈政教授团队的研究《Solvent selection criteria for temperature-resilient lithium–sulfur batteries》刊登在了 7 月 5 日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,他们表示新型耐极端温度电池的核心是找到一种新电解质。
他们通过将锂盐溶解在二丁醚溶剂中来制造电解质。与现有的用于电池的碳酸乙烯溶剂不同,新材料在零下 100°C 的温度下不会结冰,也不容易蒸发。此外,其溶剂分子与锂离子结合较弱,所以锂离子在其中移动更自由,即使在冰点温度下。
UCSD 团队通过将硫附着在塑料基材上来解决硫阴极降解问题。同时,新的电解质允许锂离子的均匀传输,因此它们没有机会粘在一起并形成枝晶。
在团队测试中,原型电池持续了 200 次循环,并在 -40°C 下还能保持超过 87% 的原始容量。在 50°C 时,电池的容量增加了 15%,陈政教授表示,因为更高的温度会增加电荷转移和锂离子通过电解质并扩散到电极上,因而推动了电池容量和能量极限 。
该研究的第一作者、UCSD 纳米工程博士后研究员 Guorui Cai 准备了一个电池袋电池(battery pouch cell),用于在低于冰点的温度下进行测试。
这种电解质的另一个特别之处在于它与锂硫电池兼容,锂硫电池是一种可充电电池,其阳极由锂金属制成,阴极由硫制成。锂硫电池是下一代电池技术的重要组成部分,因为这种电池具有更高的能量密度和更低的成本。
它们每公斤存储的能量是当今锂离子电池的两倍——这可以使电动汽车的续航里程增加一倍,而不会增加电池组的重量。此外,与传统锂离子电池阴极中使用的钴相比,硫的来源更丰富且问题更少。
但锂硫电池存在另一些问题——其阴极和阳极都过于活跃。硫正极非常活泼,以至于它们在电池运行期间会溶解。这个问题在高温下会变得更糟。锂金属阳极容易形成称为枝晶的针状结构,可以刺穿电池的某些部分,导致电池短路。因此,锂硫电池只能持续数十次循环。
「如果你想要一个能量密度高的电池,你通常需要使用非常精确、复杂的化学物质,」陈政说道。「高能量意味着更多的反应正在发生,这意味着稳定性更低,降解更多。制造稳定的高能电池本身就是一项艰巨的任务——试图在很宽的温度范围内做到这一点更具挑战性。」
UCSD 研究小组开发的二丁醚电解质可以防止这些问题,即使在高温和低温下也是如此。他们测试的电池比典型的锂硫电池具有更长的循环寿命。「我们的电解质有助于改善阴极和阳极侧,同时提供高导电性和界面稳定性,」陈政介绍说。
该团队还通过将硫阴极接枝到聚合物上来设计更稳定的硫阴极。这可以防止更多的硫溶解到电解液中。
接下来的步骤包括扩大电池化学成分,优化它以在更高的温度下工作,并进一步延长循环寿命。
UCSD 纳米工程教授陈政。
容量的增加不一定是一件好事,因为这同时也会使电池负担过重。为了解决这个问题,研究人员必须进一步改进电池的化学成分,以便它能够维持更多的充电周期。他们还计划通过更多的细胞工程来提高能量密度。目前,新电池的密度仅比今天的锂离子电池略高一点,与锂硫理论上的承诺相差无几。「我们至少可以将能量密度提高 50%,」陈政表示。「这就是希望,这就是承诺。」
锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池。