比克电池技术路线

比克电池技术路线（精选6篇）

篇1：比克电池技术路线

20.5%以上效率多晶电池量产技术路线

1.晶体硅电池效率损失机制

太阳能电池转换效率受到光吸收利用、载流子输运、载流子收集的限制。对于晶体硅电池而言，其转换效率的理论最高值是28%。影响晶体硅电池转换效率的原因主要来自两个方面，如图1所示：

（1）光学损失，包括电池前表面反射损失、正面电极的遮光损失以及长波段的非吸收透射损失。

（2）电学损失，包括硅片表面及体内的光生载流子复合、硅片体电阻、扩散层横向电阻和金属电极电阻，以及金属和硅片的接触电阻等的损失。这其中最关键的是降低光生载流子的复合，它直接影响太阳能电池的开路电压。当少数载流子的扩散长度与硅片的厚度相当或超过硅片厚度时，背表面的复合速度对太阳能电池特性的影响将比较显著。

图1.晶体硅电池效率损失模型

2.提高晶体硅电池转换效率的途径

和晶体硅电池转换效率损失机制相对应地，为了提高转换效率，主要从减小入射光的反射、减小正面金属电极遮光、降低电阻损耗、减小载流子复合几个方面着手。

（1）减小入射光反射率：又可分成表面绒面织构化和减反射膜两个方面。表面绒面织构化最典型的应用就是碱制绒制备单晶硅电池的金字塔绒面结构。采用选择性腐蚀NaOH溶液，利用腐蚀液对各个晶面腐蚀速率的不同，形成非均匀腐蚀，在硅表面形成类似金字塔形状的绒面，如图2A。制得绒面的反射率可达到10%左右。依靠表面金字塔形的绒面结构，对光进行多次反射，不仅减少了反射损失，而且改变了光在硅中的前进方向，延长了光程，增加了光生载流子的产量；曲折的绒面又增加了结面积，从而增加对光生载流子的收集率。对于多晶硅电池而言，由于硅片晶粒晶向的不均匀，无法使用碱制绒。为有效降低绒面反射率，目前已经有反应离子刻蚀（RIE）或者湿法纳米黑硅技术应用到规模化生产中。RIE通常使用SF6／O2混合工艺气体，在蚀刻过程中，F自由基对硅进行化学蚀刻形成可挥发的SiF，O自由基形成SixOyFz对侧墙进行钝化处理，形成绒面结构，如图2B。其绒面反射率可达到4%以下。

减反射膜利用光的干涉相消原理，减小入射光的反射。从最开始的单层膜，已经发展到现在的双层减反射膜和渐进式减反射膜。根据所用镀膜设备的不同，管式PECVD通常采用双层SiNx1/SiNx2减反射膜，板式PECVD则采用渐进式减反射膜。由于SiNx薄膜可调的折射率范围比较小，相比于单层减反射膜，不管是双层SiNx1/SiNx2减反射膜，还是渐进式减反射膜，对反射率的降低并不是十分显著。

（2）减小正面电极遮光损失：新型正面电极结构例如MWT（MetalWrapThrough）电池，它通过激光穿孔和灌孔印刷技术将正面发射极的接触电极穿过硅片基体引导到硅片背面，通过16个电极孔收集光生电流，如图3所示，直接减少了主栅的遮光面积。在MWT电池组件的封装技术中，导电胶的采用将背面正负极同时与基板连接，这样增加堆积密度，不仅方便安全，而且也减少FF损失和提高Jsc(分别大约2.5%和1.6%)。

图3.MWT电池及其横截面示意图

把正面电极遮光减小到极致的是IBC电池，如图4所示。该技术在电池背面分别进行磷、硼局部扩散，形成有指状交叉排列的P+区和N+区，以及相对应的P区金属电极和N区金属电极。所有的金属电极都排列在电池背面，因此正面（受光面）完全没有遮光损失。此外，P+和N+区接触电极的覆盖面积几乎达到了背表面的1/2，大大降低了串联电阻。

图4.IBC电池及其结构示意图

（3）减小电阻损耗：减小正面电极的电阻损耗往往需要和减小正面电极的遮光面积之间进行平衡。其中在工业化生产中应用最成熟的是细栅密栅电池技术。在不降低正面电极总的印刷浆料增重的前提下，将细栅线宽度降低，细栅线数目增加。细栅线数目增加意味着相邻栅线之间的间距减小，从而横向电阻降低，同时不增加遮光面积。多主栅技术也是减小电阻损耗的主要方式。细栅线从一端到最近主栅的距离降低，可以减小总的细栅线电阻。采用多主栅的同时，主栅的宽度适当降低，从而不增加总的遮光面积。另外一个能够减小电阻损耗的技术是二次印刷技术。该技术通过套印两次细栅线，一方面降低细栅线的宽度、另一方面还能增加细栅线的高度，在降低细栅线电阻损耗提高填充因子的同时，还能提高电池的短路电流。

（4）减小载流子复合：最简便的减小载流子复合的方式是使用低杂质含量、低缺陷密度的高品质硅片。最近几年由于硅片铸锭工艺的进步以及高品质多晶硅料的使用，硅片的体少子寿命有很大改进。普通多晶硅电池的转换效率也有显著的提高，目前业内平均转换效率在18.4%左右。

晶体硅电池的扩散层属于掺杂较重的区域，相比于电池的基底区域，少数载流子复合较为严重。降低扩散层的掺杂浓度能够有效降低少数载流子复合，提高电池的开路电压和短路电流。高阻密栅（高扩散方阻、多细栅线数目）技术是目前业内普遍应用的技术手段。高阻密栅技术通过提高电池扩散层的方块电阻，降低扩散层的表面掺杂浓度以及总的掺杂浓度，最终提高开路电压和短路电流。不过由于横向电阻增加以及表面浓度降低，该技术需要牺牲一部分填充因子。选择性发射极技术能够同时兼顾高扩散层方块电阻以及填充因子，该技术在电极区域形成的是重掺杂的N型层，极大降低了与金属电极的接触电阻，有益于改善填充因子，同时在受光区形成的是轻掺杂的N型层，能有效降低N型层的载流子复合，改善短波段的光谱响应，提高开路电压和短路电流。2010左右，该技术在业内曾非常热门，当时与均匀发射极电池相比，转换效率能够提高0.2个百分点左右。近几年由于浆料的性能不断改进，选择性发射极的优势越来越小，个别选择性发射极技术如硅墨技术、激光选择性发射极逐渐被淘汰出局。

对晶体硅电池而言，提高转换效率的重要途径是改善前表面以及背表面的钝化效果。由于P型晶体硅电池的扩散层是N型导电层，使用目前的SiNx减反射薄膜内带有固定正电荷，能够起到良好的场钝化效果，使用SiOx/SiNx薄膜能够进一步提高界面的介质钝化效果。

在晶体硅电池背面，目前的铝背面场可以提供一定的场钝化效果，但Al作为受主杂质在硅材料内部的固溶度较低，铝背场提供的场钝化效果比较弱。能够显著改善背面钝化效果的是AlOx/SiNx钝化薄膜，一方面AlOx薄膜内部的固定负电荷密度较高，能够提供较强的场钝化能力；另一方面，在高温烧结过程中，AlOx与P型硅基片界面能够形成一层1~2nm厚的SiOx层，起到介质钝化的作用。对于P型基底，AlOx/SiNx叠层薄膜能够将少数载流子的表面复合速率降低到10cm/s。许多高效电池结构，如PERC、PERC、PERT、LFC等都是以背面AlOx/SiNx叠层钝化薄膜为基础。与常规晶体硅电池相比，PERC电池用AlOx/SiNx叠层薄膜替代铝背场，背面镀完AlOx/SiNx后进行局部的激光剥离出硅基片和背面铝层的接触窗口，背面的光生电流通过该窗口被背面铝层收集。目前PERC电池技术已经成为热门的高效量产技术，其转换效率提升在0.5~0.8个百分点之间。

3.20.5%以上效率多晶电池量产技术路线

晶科能源专注于具有可量产性的高效电池开发，目前已经实现了20%以上的高效多晶电池的批量生产，有望在年内实现20.5%以上量产效率。其高效多晶硅电池结构如图7所示。以金刚线切割的多晶硅片为基础，正面是低反射率的亚微米级绒面，结合SiOx/SiNx薄膜保证正面的钝化效果。背面采用AlOx/SiNx叠层钝化，形成PERC电池结构，大大改善背表面的钝化效果。低反射率的亚微米级绒面使得高效多晶电池具有明显的短路电流增益。SiOx/SiNx薄膜又能够使得正面的表面积增加的情况下，钝化效果不降低。背面PERC结构一方面提高了背面长波段的光谱响应，同时背面的背反射改善了长波段太阳光的利用次数。在正面电极上，采用多主栅细栅密栅设计。这种高效电池结构保证了优越的短路电流、开路电压和填充因子，最终获得了高转换效率。

图7.晶科能源量产高效多晶电池结构示意图

金刚线切割的多晶硅片硅材料损失较少，单位时间内的切片数增加，在成本上比常规砂浆线切割的多晶硅片有优势。而且其机械损伤较少，相应的缺陷密度较小。但是用常规的酸制绒手段不能实现有效的绒面制备。金刚线切割的多晶硅片经过常规酸制绒后的表面平均反射率接近30%，只能选择另外的新型的制绒手段。

针对金刚线切割多晶硅片，晶科能源实现的高效电池生产技术工艺流程如图8所示。在先进制绒阶段，金刚线多晶硅片经过常规酸制绒工艺进行初步制绒，去除表面附近的损伤层。继续经过黑硅技术手段进行再制绒，形成亚微米级的绒面。后续经过绒面微处理完成整个先进制绒过程。为增强前表面的钝化效果，一低温氧化的薄层SiOx薄膜被引入到正面扩散层表面。除了提供钝化效果，该氧化层还具有一定的抗PID效果。低温氧化工艺使得增加该工艺步骤所需的成本较低。在PERC结构化阶段，高效电池先经过背面AlOx/SiN叠层薄膜沉积，再进行正面SiNx减反射薄膜沉积。后续经过激光开膜形成背面铝层的接触窗口，然后印刷PERC铝浆，通过调整匹配PERC铝浆的烧结工艺，达到形成良好背面局部接触的效果。背面PERC结构将降低背面复合速率，改善长波吸收效率，从而提升整体电性能。

特别值得一提的是，当电池正面和背面分别集成黑硅技术和PERC技术的情况下，电池效率的实际提升达到了1+1>2的效果。这与以往电池片正面或背面多项技术集成时出现的提升效果无法叠加是不同的。

图8.晶科能源量产高效多晶电池的工艺流程

4.20%以上效率多晶电池电性能表现

图9所示的双面钝化的少子寿命测试表明，金刚线多晶硅片具有较高的体少子寿命，达到350us左右，优于常规砂浆线多晶硅片。这样就从基础上保证了高效多晶电池的转换效率。

图9.双面钝化少子寿命对比测试

经过先进制绒技术手段得到的绒面尺寸在亚微米范围。从SEM图片（图10A）观察，制绒后的绒面在虫卵形凹坑内部还有许许多多微小的丘陵结构，入射光在虫卵凹坑内的微型丘陵结构表面处形成多次反射，从而极大降低制绒后的反射率。和常规酸制绒相比，其平均反射率能够降低到10%以下。

背面PERC结构中的AlOx/SiNx叠层薄膜，一方面是钝化膜，另一方面和背面铝层组成了一面反射器。AlOx/SiNx叠层薄膜中的负电性固定电荷起到了场钝化的作用，AlOx和硅基底背面形成SiOx薄层还起到介质钝化效果，两者叠加很好改善了背面的钝化效果。从内量子效率测试看，如图11所示，在中长波段，高效电池相比常规电池的内量子效率有显著提升。背面AlOx薄膜的折射率约为1.6，SiN薄膜的折射率在2.1左右，AlOx/SiNx叠层薄膜与硅基底以及背面铝层较大的折射率差异使得透射到背面的中长波段入射光被反射回电池内部，增加了对中长波段太阳光的利用率。

图11.高效多晶硅电池的内量子效率

良好的金刚线切割多晶硅片品质、极低的正面反射率、优越的背表面钝化性能和背反射特性、优化的正面电极多主栅设计，使得晶科能源的高效多晶硅电池批量生产效率超过20%，也有机会进一步提升到20.5%以上。短路电流密度从常规多晶电池的36.7mA/cm2提升到39.3mA/cm2，开路电压从638mV提高到659mV，创造了业内多晶硅电池量产效率记录。图12为高效多晶硅电池批量生产效率分布。

图12.高效多晶硅电池批量生产效率

篇2：比克电池技术路线

各位业界的专家、同仁大家上午好，非常感谢咱们大家这么早来参加这个论坛。我是来自杭州捷能科技有限公司的陈敏，我今天跟大家一起分享交流的内容是关于动力电车系统的电连接技术路线，讨论这个题目比较大，但是我会在后面缩小一点。我今天的一个方向内容主要分为四个部分，上面三个部分是技术相关的，最后一个部分大概介绍一下我们公司的情况，我们直接进入正题。

我们来看看动力电池系统电连接的概念，什么是动力电池电连接，包含了哪些内容，在设计的时候需要关注哪些？从广义上来讲，电连接不是一个新东西，只是前面加了一个前缀，所以它就变成了一个看起来比较专业的东西。电连接从广义上来讲是电器产品中所有电器回路的集合。从狭义来讲，是指产品内部不同导体连接起来的连接方式；在动力电池系统中，从广义上来讲包含的内容比较多，今天介绍的话，我会讨论比较多是狭义上的这一块。

在设计的时候我们关注哪些地方？既然是电连接，肯定对过电流能力是一个基本的要求，而电连接是动力电池系统中很重要的一环，需要高安全、高可靠性的，所以我们对它的可靠性和安全性是比较关注的；我们再来看一下电连接在动力电池系统有什么样的定位，这页PPT借鉴了一位老领导的图片。电连接在动力电池系统中有一个什么样的地位？我们要做一个安全、可靠、耐用的动力电池系统，其中一块就是硬件基础，硬件基础是我们设计出来的，首先我们要有一个健壮体魄，要有一个长寿基因，还有一个智慧的大脑。在前面的成组中，电连接在健壮的体魄里面发挥的作用相当于一个人体的神经网络和血管网络的作用，这是一个非常重要的部件。这是从技术层面来讲，我们所说的重要性没有必要用一些事故多危险来说明；我们说一些高兴，一个是技术层面很重要。还有一个从成本层面的占比，电连接在动力系统中，从设计端、工艺端、设备投入端成本占比很大。物料成本将近占了50%，当然我们把电芯除外；从工艺难度和节拍来讲，电连接占比非常高，将近占到50%，而在设备投入是一个非常大的一块。如果是动力电池企业或者PACK企业做这一快，优先要做的就是电连接关键工位，在设备投入占了80%。咱们刚才讲了电连接在动力电池系统的重要性，再来看看它的表现形式是什么样？表现在哪些地方？它其实贯穿了PACK中非常多内容，以多箱PACK系统来看，在PACK层级，有高压和低压，还有一些电器件。在高压箱的层级就更多，这块涉及到一个安规，电气件的选型等。所以在整个系统中它是无处不在，是一种很关键的连接方式。单个电箱的系统呢？相对来说比多箱系统简单一点点，但是也是比较多的内容，它有两条路线-高压连接和低压连接；，有模组级别、模组和模组之间、模组和系统之间。

我们刚才讲了动力电池系统电连接的表示形式，我今天主要介绍电连接的概念和技术路线；在设计的时候第一要满足过流能力，第二怎么做到安全、可靠。当然涉及到安全可靠的就比较多，我就不一一介绍。介绍下狭义上的电连接设计安全要素，我们知道在电连接设计的时候，在做安全可靠性设计时，一个很关注的就是怎么去保护电池，在电连接位置我们怎么去做到保护电池，因为电连接之后是要连接可靠，同时它是一些机械连接，在装配的过程中很可能对一些器件产生损害，在这个过程中我们要怎么保护电池，是一个很重要的点。举个例子，大家可以看一下，这是一个方型模组输出的设计方案，两种设计其实单纯从过流来讲都可以满足，但是从安全性、可靠性来讲是有区别的。就前面来讲，前面这个对电芯受伤的损害较小，后面一个比较大。这是安全的一些设计要素

今天主要介绍狭义上，广义上我只是大概介绍一下，在看看部件的设计，我们设计Busbar，如果在座有比较多做PACK的话比较了解，在做Busbar设计的时候，首要一个关键的因素就是过流能力，我们怎么去判断？它很重要的一个点就是温升，如果我们单纯是说宽多少，厚多少一层，截面积多少，再查一个表，一个电流值出来了，这是比较简单的一种方式。实际在运用的过程中不是单独存在的问题，这是在设计过程中需要关注的。

当然，我们刚才说的机械方面可靠性、安全性我们在设计的时候怎么去避免对薄弱结构的损害，在Busbar的设计时候就需要考虑这些东西，还有一些我们的焊接区域。其实焊接区域很重要，我们可以看到这张图，电流密度跟磁场很类似，我们连接的部位在哪个地方，这也是比较有讲究的地方。再有就是零件级，我们对高低压线束有什么要求？在选型过程中，导体的过流有相应的依据可寻，这相对来说简单些，另外温度对过流能力是有很大影响的。在温度不同的时候，有一个降额的因素在里面。我们在制造里面，对加工过程有一些加工的要求，例如：压接的方式和可接受度。

动力电池系统的里面高低压连接器也有一些要求，其实在座也有很多上下游的企业，我们对低压有了一些要求，我们对高压也有比较多的要求。因为这一块高压、低压连接器做得还是成熟，我们关注点当然有一些安全性，从机械方面的结构，例如：二次锁紧结构等，但这些都已经做得比较成熟，我们主要关注还是连接器温升情况。其实这个判定点，温升多少合适？这是大家比较关注的点，当然这是有相应的标准，现在一些测试报告上面基本体现比较多就是一个范围值。

还有一个就是在高压箱层级，对电气选型是一个比较关键的部位，我们怎么去选型？我们布置的时候有一些合理的布置，当然在我们的两本书里面有相应的介绍，我在这里就不讲得比较详细。

从上面来讲，我们主要是讲动力电池系统，电连接的一些组成，动力电池里面有哪些内容，这都讲得比较广泛。下面讲动力电池系统电连接路线，我们看一个发展趋势，从2007年第一辆商用的尼桑开始，到现在正好10年，它的发展趋势很明显，咱们可以看一下，在电芯层级就是材料更新比较快，但是从连接方式和组成方式还是比较接近的，当然也有一些发展，比如多极卷绕。PACK其实曾经也是，原来的连接方式可能是快插，锁螺栓等，现在也是类似的；而一些跨界技术的应用，主要集中在模组这个层级以前，咱们看到的一些技术基本都是拧螺栓（我们对焊接技术和一些拧螺栓快拆技术的分析，在下面会有一个实例）。现在比较多的是一些高安全性，低内阻的焊接连接方式应用比较多，它的一些形式和连接方式发展得比较快，这是在头几年的。其实现在咱们来看，原来都是高压连接发展比较快，其实在今年、去年这两年，在低压连接这一块，现在的发展趋势也是非常快的，今天我就没有具体地讲这一块，新型的低压连接方式可能对后面的成组方式会产生很大的影响。

我们刚才看到模组级别的变化是最大的，在哪些变化最大？主要在连接。不光是电连接，还是机械连接，它的发展趋势和发展的方向是最大的，我们所说的技术路线也是针对模组层级，因为现在在国内来讲，还是全球来讲，现在能实现自动化或者全自动化，集中在模组层级，在系统层级现在还是半自动居多，所以基本上从这一块的发展是比较关注的重点。不管是动力电池企业还是PACK企业，如果想做这一块，怎么去考虑技术路线，这是一个很关键的因素。咱们先看一下方型电芯的连接路线，主要有三种，从焊接形式来讲主要就是两种，可能接触比较多就是激光焊接，各位用得熟比较多，但是激光焊接也有两种，一种是穿透焊，一种是缝焊，这张图片看到的是激光焊接，其实在高压连接的时候，现在也有一些超声波连接的应用。

因为出于时间的考虑，我就没有一一地讲。在这个里面大概可以讲解一下，我们做模组的焊接，我们在设计端怎么考虑？我们考虑到后期的工艺难度和设备的，你激光焊接的功率越大，你的投入就越大。在一块的时候，我们需要在设计端、工艺端、设备投资端都需要考虑。低压的话，因为不管是方型模组还是别的类型都有点类似，我就没有一一列出来。其实方型模组有一个很重要的原因，输出极相对比较简单，就是双铝极柱的应用，当然还有少量铜铝的，在外面模组层级的连接要更多地考虑。软包电芯能量比较高，还有一个就是灵活性比较大，把一部分PACK转移到模组层级，我们看软包电芯的模组是比较复杂的方式，我们要考虑我们铜铝怎么转接？你是在电芯级别转接还是在Busbar转接？现在一般用的金属转接，大部分用得还是超声焊接，是一个冷连接。他焊接的时候其实没有达到金属材料的熔点，所以可靠性怎么样，这块其实现在没有非常权威的数据。大家都是这么干，特别是这种国外的，甚至在电芯级别，也有使用；上次跟一位老前辈聊天的时候，他们也提到，这种方式如果在大电流的情况下，一定时间会产生一些变化的，是比较明显的。但是也没有数据支持现在这块不靠谱，大家还是这么用。到底怎么样？这应该是后面探讨的方式，如果在座有一些这方面的专家，我们欢迎大家一起来交流这块的内容。

我们在向下面介绍。激光焊接也有不同，有折弯平焊、顶缝焊、竖直平焊。你顶缝焊的时候Busbar一定是很薄，在生产焊接的时候，这个地方可能焊接对设备要求会弱一点，但是工艺难度是非常高的，每一条技术路线都有从设计端、工艺端、设备端有一些需要去考虑的，当然工艺路线没有好坏之分，只有我们适不适合，就跟特斯拉一样，它选择一条全新的路线，如果它吃透了也是一个全新的亮点。

圆柱电芯的电连接方式，大家看得比较多，一个就是比较传统的，应用得很成熟的电阻焊，它有两种方式：一种是尖针焊，一种是凸点焊，现在也有比较多的应用，还有一种是新型的铝丝健合焊接，这三种都有应用。他们之间不同的焊接方式，也有比较多的不同，比如说尖针焊对设备的要求高，它需要去磨针，而对汇流排的设计要求相对来说低些；凸点焊接对设备要求低些，但对汇流排的设计又会高些，需要有凸点的设计。

我们看上面的几种路线，这是现有的，不排除一些新技术的应用。低压这一块其实比较多的，下面这个是比较传统的，从刚开始也不能说传统的，其实在前几年的时候，他们还是拧螺栓的方式居多，但是就这两块来讲，这是应用比较成熟，但是这上面的应用其实很多挑战，现在FPC的应用，我们在连接的时候需要注意什么？实际上现在FPC因为比较薄，没有办法用软线，所以对它提出很多要求，特别是在温度采样，我们比较常见的软线相连的很难适应，这就需要一些新技术的应用，这块我也是借用了上次一个专家讲的一些图片。这块和这一块，这上面的应用可能对我们未来两三年的影响非常大。上面主要是这几块的内容，几种技术路线，里面具体有什么内容？由于时间的关系，我就不一一去分析，时间太长。我就分析一种软包电芯，我们做技术路线怎么选择？软包刚才看到也有四种连接路线，我们在这里跟大家分享两种。其实从过流来讲，两种都是没有问题了，但是我们从设计来讲，我们高压连接和低压连接，因为折弯平焊的转接如果放在Busbar做转接，它是要求比较高。因为这一种连接方式，要求Busbar比较厚，如果它去做转接，普通的超声焊接机根本做不了，会要求比较高。现在应用比较多的两种方式，一种是用铜铝复合，但应用比较少，为什么？现在基本上没几个人抗得住，价格太贵。另外一种方式是电芯极耳转接，这种方式现在开始慢慢使用，但是里面有什么问题，或者说有什么困难点在里面，是一个比较模糊，需要去研究的方向。当然还有采样，这是一个比较传统的方式，这也是比较传统的方式，如果用FPC和PCB的话，连接方式截然不一样。顶峰焊做的时候，Busbar的设计可能相对来说比较薄一点，可以到Busbar去转接，因为它没有空隙，而折弯平焊一般都是需要有一些穿孔。从工艺端来讲，折弯平焊设计比较简单，而且比较好控制，特别是精度要求不高，但是不高不代表没有，只是做了转移，它转移到了后面的工艺端，而顶峰焊在设计端要求很高，在工艺端的时候要求相对低一点，就是在这个地方不一样。但在激光焊接的时候，有一个很重要的原因，如果中间有间隙或怎么样，激光焊接会产生很大的问题。因为连接方式的困难我们就选择另外一种吗？其实每一条路线有很多坑，用折弯平焊去做的时候，我们要压紧工装，做得很精密。而适应顶峰焊去设计，有一些结构件可以替代部分工装的功能，我们看起来工装要求低了，但是其实是转移到后面去了，它对设备的要求就高了，一个功率要求比它大，还有很重要的因素，要么在折弯平焊做很精密的工装，要么在顶峰焊上视觉跟踪系统，是很贵的一个东西。在这个技术路线对比的时候，是从技术层面来讲，过流、安全可靠这一块其实他们都是激光焊接，所以一个可靠性和过流都是毋庸置疑的，都是可以满足的。

但是在这个地方怎么去选择哪一个路线？最后达成什么样的效果？我们不可能说只是设计出来，不制造出来，所以这个技术路线选择的时候，不仅仅是对技术人员的要求，还是对公司、企业的一个方向的选择思考。在前面讲的就是特斯拉，可能大家都很了解，说特斯拉大家都比较兴奋，但其实我们印象很深刻特斯拉系统有几块，一个很关键就是模组层级的连接方式，还有液能系统和BMS。其中一个跨界技术的应用-铝丝健合，是很有特点的，我不知道特斯拉做过多少研究；但在这电阻焊这一块的方式我们摸索得比较全，做得比较成熟。它要求一个，我们焊接的时候平整度要求比较高，但是特斯拉的工艺在应用的时候有一个很关键的点，因为是超声焊接，零件需要固定得很牢靠，特斯拉电芯安装的时候是有一个很重要的部件，就是需要把电芯固定起来。如果单从工艺来讲，这种工艺相对来说比较简单；还有最后一个就是焊接机，虽然说在二极管行业应用得很成熟，但是在电芯行业，国内来讲现在还没有非常成熟的一些技术，大家在说就是进口的，其实进口做得到底怎么样？我们也只是看到他们用，在国内的研究还是比较少。当然我们除了这一块的话，主要是技术路线的问题。跨界应用对我们的PACK重组可能会产生一些颠覆性的应用。我们再看一下，刚才讲了那么多的连接方式，安全维护性好，维修性也好，甚至在后面的梯次利用的时候也很方便，就是这种非焊接类的，不管是软连接也好，还是锁螺栓连接也好。咱们可以看，如果是锁螺栓，基本上都是以扭矩法来控制，但是旋转角度对预紧力的影响也是很大的，需要角度和扭力都达到才能正好在中间；螺栓表面有一些防锈的土层，对螺栓的预紧力影响也是很大的，当然这些都可以通过设备来搞定，即使搞定这些还有一个。这是一个实验，同一个螺栓，这个里面我没有写清楚。这四个组的连接内阻很不一样，根本没有规律可寻，而我们的焊接技术的一致性和规律性还是比较强的，还有一个你在应用的过程中，不动的情况下其实还是挺平稳的，大家可以看得到。但其实后面两个图，如果是一个法向螺栓的方向振动，相对来说比较稳定，但是如果是同轴的时候，咱们可以看得到（现在有一些用胶的方式去加固，但是毕竟不是一个融合的连接，是靠压紧力去做的方式）在生命周期的末端，它的波动性是很大的。在一些不能用焊接的地方，现在也有一些另外的设计，比如说双紧固去弥补。非焊接类在设计端，在工艺端和设备投入端都是比较少，我也听过可以当过笑话来讲的东西，某家企业做PACK的时候投入非常低，最贵的也就是扭力扳手；但是我们设计要回归根本，就是要满足性能。我们的动力电池系统价值很大，70%的价值应该发挥在车上，为了后面30%损害前面70%的利益，这是舍本逐末的。这个上面就是今天我主要的分享内容，当然可能没有太多东西，因为时间有限，我也没有讲得很透。如果有兴趣的话，我们可以进行交流。

下面，给大家介绍一下我们公司的情况。我们公司从2016年5月份成立，我们走过的路程很多，我们从开始的华立总部，我们生产搬到一个新工厂这边，具备一定的产能。当然大家说一些贡献也好，技术这块只有交流才有进步，我们都再做一些工作。这是我们的总部，我们的生产基地，我们有四条产线，应该算是一个比较有优势的地方，软包、圆柱和方形电芯我们都可以整合、设计、制造，而且我们都有相应的产线支持。我们从乘用车、物流车、商用车都有，还有方形电芯、软包电芯等等，这是我们夏总和王芳博士主编的一些书籍，我们在高效热管理系统中，我们的研究院也在做很多的工作，降温速度、均温性、还有流量的均匀性做了很多的工作，也取得了一些比较不错的成效。我们在一些关键技术的开发，就轻量化这一块，我们现在的乘用车，最高能做到73%以上的效率，最高能做到155左右，这是我们在做的一些工作，我们的第一本书就是安全设计与分析，安全是一条底线，所以安全、可靠也是我们的底线，感谢大家的一些交流，谢谢。

主持人：非常感谢陈敏的演讲，大家有没有问题想做探讨和交流？我们有2—3个人的提问时间。要不先给大家留一个思考的问题，我有一个问题想探讨一下。关于圆柱、方形、软包都有电连接，这三种电芯在具体应用的时候有哪些不同，同时应该注意哪些问题，在具体设计的时候。陈敏：其实这个问题都大，我也接触了几种路线，我们专门有做软包的分析，其实这块的话，我们刚才说了技术路线没有高低之分，只是说看你吃透了哪一块，所以你说方形电芯、软包电芯和圆柱电芯有哪些优缺点，电阻焊工艺成熟，设备比较容易购置，但是从设计端考虑的话，还是有一些不同。那种工艺在设计端其实还没有吃透，我电芯固定得比较紧，有没有一些别的限制点或者缺陷，我们还是不太知道。所以这一块的话，我们不能单纯地从一方面比较，还要从一些实际情况、设计端、工艺端不同地面比较，这块的话今天比较紧，如果大家有兴趣的话，咱们可以私自下交流。主持人：我们台下的小伙伴有没有问题？

提问：您好，我是做售后服务。我想了解一下现在电池重组与快速充电这方面有什么样的影响和影响？

陈敏：快速充电是电连接必须面对的问题，从部件来讲，首先电芯必须满足，第二就是电连接。我们电连接必须要做到一个大电流，大电流我们怎么做到连接可靠，是一个很关键的部件，具体说这个东西比较大，我们怎么去做？我只能分享一个内容，我们公司现在能做到500A的过流，而且温升非常小，这块如果有兴趣，咱们可以交流。

主持人：关于快速充电，大电流我们在下午沙龙会有几位专家共同探讨，其他的伙伴还有需要交流的吗？

提问：我想问一下关于标准模组并联的，比如说做12个，里面并数有没有什么要求？

篇3：比克电池技术路线

一百多年前,汽车的出现改变了世界,促进了全球经济和社会的发展,但也带来了一系列严重的问题,诸如能源、环保和交通安全,这些问题就是可持续道路交通迫切需要解决的问题。电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车是21世纪清洁、节能和智能的道路交通工具,它具有高效率、零排放或低污染、并可实现初始能源多样化等显著优点。

自1973年石油危机以来,世界开始关注石油的供应和消耗的平衡问题。化石燃料资源是有限的,然而石油的需求大大增加。交通部门是消耗能源较多的部门之一。在最近的几十年里,交通部门石油消耗的增长率是最高的。这一增长主要来自于新的需求,即个人车辆的增多,尤其是在中国,而这些车辆大都采用传统的内燃机(internal combustion engine, ICE)作为动力。

1992年,全球拥有超过5亿辆汽车。到2050年,这个数字将超过25亿。如果这些汽车都采用汽油或柴油作为动力,那么我们的世界将根本无法承受。因此,我们这个时代最紧迫的任务之一就是开发采用可替代燃料的汽车。我们一定要开发这种新技术。石油和天然气需要数百万年才能形成,在未来40～60年可能会用尽。如果使用传统燃料汽车的迅速增长趋势继续下去,天空将变成灰色。我们应该熬过这段黑暗寻找新的曙光。现在正是思考我们的现状和该朝哪个方向发展的时候了。

近来,各国政府和有关组织对汽车的能耗效率和排放制订了更严格的标准。纯电动汽车(battery electric vehicle, BEV),由于它们不消耗石油和零排放,对于解决能源危机和全球变暖问题是理想的方案。然而,初期成本高、行驶路程短和充电时间长是它们的缺点。混合动力汽车(hybrid electric vehicle, HEV)克服了内燃机汽车和纯电动汽车的缺点。图1所示是一种混合动力汽车的外形。

可持续道路交通的关键在于推行新能源汽车,包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车(fuel cell vehicle, FCV)。而要成功推行这些新能源汽车的关键有赖于正确的技术路线和产业化路线。本文的目的就是讨论这两条路线,供有关部门参考。

1 技术路线

混合动力汽车在传统驱动系统的基础上引进了电力驱动系统,与纯电动汽车相比,它有较长的行驶里程;与传统的内燃机汽车相比,它改善了燃油的经济性。如果车辆停止,内燃机也可以停止运转。混合动力汽车中的电力驱动系统可以使内燃机只运行在一定的功率和转速范围内,例如汽车在低速启动时,采用电动机启动,而当汽车的载荷不大时,内燃机通过发电机给电池充电,从而优化内燃机的效

率,减少石油消耗量和废气的排放量。当汽车制动和下坡时,采用电机再生制动,实现能量反馈。在混合动力汽车驱动的纯电动模式下,一定范围内的无噪声运行和零排放是可能的。如果采用更大容量的电池,并且采用充电插头连接电力网来进行充电,其纯电动运行模式的里程还可以延长,这种混合动力汽车被称为充电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)。

虽然混合动力汽车有助于解决道路交通中的能源危机和污染的挑战,但有些购买者仍然有些顾虑。新车买主存在的3个主要顾虑是:1)购买价格较高;2)可靠性和维修的问题;3)由于引入较高电压,存在高频率、大电流可能造成的电磁干扰问题。

除了纯电动汽车和混合动力汽车之外,另外一种是燃料电池汽车。燃料电池是利用氢和氧的结合产生电能来驱动车辆。燃料电池产生的电能除了用于驱动车辆外,还可以储存在一个能源存储设备(如电池或超级电容器)内,可实现高的系统效率。燃料电池汽车基本上是零排放,它们只排放水蒸汽。燃料电池汽车也具有发展潜力,但实现产业化还需要一段时间。

燃料电池汽车目前存在的主要问题是:1)生产成本高;2)燃料电池的生命周期较短。未来研究的目的是降低铂催化剂的用量,或能取代铂催化剂的新材料,改进电解质膜,以改善燃料电池的耐久性,使其使用寿命超过10年。3)氢气的制造、输送等基础设施。此外,应提高燃料电池的能量密度,使行驶里程超过500km,即相当于汽油车或柴油车的行驶里程。

汽车动力系统的技术路线可用图2表示。第一种路线(纵坐标)是着眼于研发先进的内燃机,即借助汽车电子改善内燃机的燃烧效率和研究新的替代燃料。第二种路线(横坐标)是着眼于研发先进的电力驱动。总的路线应该是第一路线和第二路线的结合,也就是研发先进的混合动力系统,其关键就是内燃机和电动机的优化集成。表1表示各种混合动力和纯电动技术的特点。根据所采用的电力驱动功率的大小,混合动力汽车可分为微度混合、轻度混合和全(强度)混合。根据混合动力驱动的拓扑结构,混合动力汽车可分为串联,并联和串并联结构。根据能源补充的种类,混合动力汽车可分为加油站加油和充电站充电。根据汽车制造商的规模和能力,有的汽车制造商可能生产从微度混合到强度混合的各种不同车型的混合动力汽车。而有的汽车制造商可能只重点生产微度或轻度混合的某些车型。

纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车发展的3个重要的问题是:动力系统的拓扑结构、能源管理和有效的能源存储设备。拓扑结构是第一个问题。混合动力系统的拓扑结构基本上有3种类型,即串联,并联和串并联。其中,带有行星齿轮的串并联结构可以按串联结构或并联结构运行。因此它有一个“最大”的架构,可以最大限度地优化燃料的消耗量,废气的排放量和性能。由于带有行星齿轮的串并联结构复杂,最近正在研究一种叫电气无极变速器(electric variable transmission, EVT),其功能就像串并联结构的行星齿轮一样,这意味着它可以按串联结构或并联结构运行,实现最大程度的优化。在这种混合动力电动汽车中,无级变速是通过电机而不是机械传动实现的,其功率的传递一部分是通过机械传递,另一部分是通过电磁传递。因此,它能更灵活地控制转矩和速度,以达到最好的效果。串联式混合动力装置主要用于重型车辆,军用车辆和公共汽车。而并联和串并联大多使用在的小型和中型汽车,如轿车和一些公共汽车。图3表示各种拓扑结构特征和相互关系[11]。电气无极变速器的原理结构图如图4所示。

混合动力汽车的工程哲学是1+1>2。这意味着由内燃机动力和电动机动力相结合而产生附加值,充分体现了电力、电子和控制技术的优势和灵活性,不仅提高了能源效率和减少废气排放,而且也更加智能化、舒适、安全。就像骡子是马和驴子结合的结果,骡子拥有马和驴子的最好的DNA,因此它更有力量和更耐性。混合动力汽车的关键技术主要是动力总成的控制优化、电力驱动、能源管理和高效的能源存储子系统。

2 产业化路线

降低成本、减小体积和减轻质量、提高性能和加强各有关方面的联盟是纯电动汽车和混合动力汽车成功打入市场的关键。汽车制造商必需和政府、关键零部件商、能源公司、院校、用户等形成战略联盟,互相支持。需要解决的主要问题是:用户可以得到什么经济优惠或其他好处?社会可以有什么环境效益?与传统车辆驱动相比,没有任何负面而更具有驾驶乐趣。为了有效地减少CO2排放和降低对石油的依赖,适当的立法措施和奖励措施是必不可少的。影响纯电动汽车和混合动力汽车打入市场的主要因素包括燃料价格、法规和税收、地方立法、购买动机、提高驾驶者的环保形象以及公共教育等。混合动力汽车和燃料电池汽车的商业化路线图列于表2,仅供参考。

3 结语

在当前环境保护和能源节约受到日益关注的世界,纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的发展速度加快。拥有商业上可行的纯电动汽车和混合动力汽车的理想正在成为一个现实。其中成功的关键有赖于正确的技术路线和产业化路线。汽车制造商的首席执行官(CEO)必需带头策划战略目标,包括近期、中期和远期的规划。这项任务不应该仅仅交给研发部门或销售部门,因为这是一个重大的革新项目,将对整个公司和整个社会产生重大的影响。除了有明确的目标以外,高级管理人员还应具有整体性和创造性思维,以监督该项目的进展情况。以下是一个主要汽车制造商开发混合动力汽车及其商业化的成功经验:

a) 有正确的战略计划,包括短期、中期和长期的计划;

b) 有足够的资金,以支持发展计划;

c) 有创新的核心技术,特别是汽车技术、电力驱动技术和能源储存技术的集成创新;

d) 有正确的技术路线和产业化路线;

e) 汽车制造商和政府、关键零部件商、能源公司、院校、用户等形成战略联盟;

f) 了解最先进技术的情况,权衡技术、成本和市场。了解微度混合动力汽车、轻度混合动力汽车、全(强度)混合动力汽车、充电式混合动力汽车和燃料电池汽车的性能优势与成本效益;

g) 彻底了解市场的需求和必需的基础设施和售后服务。

参考文献

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篇4：丰田车载动力电池安全技术路线

关键词：动力电池 储能装置 安全 专利分析 技术路线

中图分类号：TM912.9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（b）-0032-02

车载动力电池是新能源汽车的动力来源，近年来由于动力电池引发新能源汽车起火的事故频频发生，车载动力电池安全技术直接决定了新能源汽车能否安全行驶。动力的安全隐患主要有短路、电解液的泄漏[1]、气压过高，因此针对上述安全隐患对电池单体和电池包的设计尤为重要。

申请专利的宗旨是公开换取保护，丰田公司的重要技术会通过专利申请进行保护，通过对丰田申请专利情况的分析，筛选其重要专利，通过专利引证情况，以及专利文献中揭示的技术发展脉络，该文梳理出丰田公司在动力电池安全技术方面的技术发展脉络，且其技术具有一定的代表性。针对安全隐患，从电池组的防短路、吸能/增强强度、可靠连接、气压均匀和排气等方面，分析了丰田在安全技术方面的技术路线，如图1所示，以便全面了解技术发展脉络，为创新主体提供知识、信息基础。

由于镍氢电池在电池内部导电路径熔化或短路产生火花引燃电池内部气体，从而导致电池内部隔板变形，上盖和中盖破裂，还会引起电解液泄漏。锂电池在过充的情况下（甚至正常充放电时），在负极堆积形成枝晶，刺穿隔膜，形成内部短路，将导致大电流产生，电池内阻消耗大量能量，产生巨大热量，内部气压均将升高，因此动力电池的防短路设计非常重要。在防短路方面，丰田技术主要涉及到对壳体以及辅助部件的材料选择、金属连接件设置方式，隔板结构和短路检测及控制。2003年前的专利申请包括：采用树脂制的框体，且将连接相邻端子的连接金属件保持在树脂制框部中形成一体结构，从而可以防止车辆相撞时车体的金属壳体变形时，连接端子与金属壳体相接触，能消除短路的可能性。2003—2008年的专利申请包括：采用绝缘性的树脂制的辅助支承部件，以及绝缘性的填充部件设置在各单体电池之间或电池组与壳体之间。2009年以后的专利申请包括：将弯曲卷绕处的隔板设置为具有弯曲部，以及通过检测电池内部的压力异常判断短路故障等。

在吸能/增强强度方面：丰田主要改进吸能部件的设置方式和结构。2003年前的专利申请包括：车体发生碰撞时，电池箱在车体内部的移动约束和断电控制；实现单体之间电连接的断开的结构；电池组设置在能够弹性变形的整体吸能部件上，使电池组件之间能够形成相对变位。2003—2008年的专利申请包括：将单体电池设置在具有弹性部的保持框体中进行吸能，使下部电池组框体的刚度大于电池组框体的刚度等有关框体结构的改进。2009年以后的专利申请包括：在电池模块之间设置吸能部件；通过加强部件提高电池装置与车辆的固定强度，将电池组与车辆在车辆发生碰撞时发生分离的支架等。

在可靠连接方面，丰田技术主要涉及到对单体电池之间的电极端子的电连接进行改进。2003年前的专利申请主要包括对连接电池端子的螺钉松紧程度的压力自动检测，以提高电极端子连接的可靠性；电池组的连接模块为由连续设置的相互可发生相对位移的单位连接体来进行连接，即使各电池模块的连接端子位置有误差也能方便地固定连接模块，和在电池箱底部设置锥形突起来将各单体电池进行固定。2003—2008年的专利申请主要包括：在电池模块之间的间隙中设置多个在竖直方向上突出的多个弹性部件的保持隔离件，且在竖直方向上设置夹持保持隔离件的第一和第二隔离件支承部件，且保持隔离件弹性保持在第一和第二隔离件支承部件之间。2009年以后的专利申请主要包括在电池端部设置供电池端部插入的插入腔的保持装置，从而可以利用适当的约束力保持电池的端部。

同时为保证单电池一致性，还需尽可能地做到单电池间气压均匀。在气压均匀方面，丰田技术主要涉及到对采用外部紧固结构和内部连接方式进行改进。2003年前的专利申请主要包括：在电池组的两端设置整体端板，并用通过连接杆将置于两端板之间的电池组和端部整体连接固定。2003—2008年的专利申请主要包括：将多个长方体形状的电池槽形成为一体的一体电池槽，各个电池槽内分别容纳有由电极组件构成的单电池，并使其两端配置的端板互相联结夹紧，从而避免全部单电池内压差异，或避免部分单电池、单位电池因内压升高造成输出和寿命变差；以及对连接电池组约束力的检测方法和在电池箱内部设置弹性部件以改善压力的均匀性。2009年以后在气压均匀方面的专利申请较少。

锂离子电池内部各组成部分都有可能成为其所排出气体的产生源，这些气体需要通过一定装置释放出来以不至于造成电池内压过大而引起其他更大伤害如爆炸等。可见设置气体排出的排气结构是十分必要的，当内部压力或温度大于预置标准时，排气结构打开，开始进行卸压，以防止内部气体积累过多发生形变导致壳体爆炸。USABC的测试项目就包括液体泄漏与气体的产生的体积和速度[1]。在排气方面，丰田技术主要涉及到在电池中设置排气阀，电池组中设置排气管以及通过对排气阀的结构、位置等进行进一步的优化改进。2003年前的专利申请主要包括：在电池中设置释放内压的安全阀，将排气阀排出的气体通过排气管排出到电池组的外部，以及通过冷却风扇与排气管道连接，加速气体的排出。2003—2008年的专利申请主要包括：提供压力释放辅助部件配合压力释放阀使用；在正负极上设置利于气体排出的小孔，从而进一步通过排气阀排出。2009年以后的专利申请主要包括：蓄电模块具有第一阀及第二阀，第一阀响应于发电元件壳体内的压力上升达到第一阈值而从关闭状态切换至打开状态，第二阀响应于发电元件壳体外部的压力上升达到第二阈值而从关闭状态切换至打开状态；电池具备非复位型的安全阀，且安全阀具有在开阀时断裂的阀部、包围该阀部的阀周围部和防止飞散单元，防止飞散单元配设于阀周围部形成安全阀部的一部分，可以防止在开阀时阀部断裂而成的断裂部向电池的外部飞散；电池具有安全阀，且安全阀具有裂开槽，在裂开槽局部形成有比其他部分宽度宽的测定槽，测定槽设置于裂开槽的多个部位；将电池组的排气管道设置在电池组的绝缘保持部件上，简化排气管道的结构。

根据对电池组的防短路、吸能/增强强度、可靠连接、气压均匀和排气5个方面在机械结构安全技术方面的技术路线方面的分析可知：在防短路方面，从电池组外部壳体绝缘材料的选择，发展到电池组内部辅助部件的绝缘材料的选择，并进一步发展到对短路的检测和监控。在吸能/增强强度方面，从电池组设置在能够弹性变形的整体吸能部件上，发展到在电池模块之间设置吸能部件。在可靠连接方面，从连接稳定性发展到连接的便利性。在气压均匀方面，从外部均匀紧固发展到在电池箱内部设置弹性部件来改善压力的均匀性。在排气方面，从传统的对排气孔的结构设计发展到将排气通道与电池组的盖体结构或壳体结构进行整体设计，从而简化排气通道的结构。

参考文献

篇5：比克电池技术路线

以高温燃料电池组成的联合循环发电系统，可使发电效率达到60%-75%(LHV)，这一目标将在左右实现。预计到年，发电效率可超过72%。煤气化燃料电池联合循环(IGFC)的发电效率可达到62%以上。以燃料电池组成的热电联产机组的总热效率可达到85%以上。燃料电池本体的发电效率基本不随容量的变化而变化，这使得燃料电池既可用作小容量分散电源，又可用于集中发电应用范围广泛。

2.2 燃料电池发电可有效地降低火力发电的污染物和温室气体排放量

燃料电池发电中几乎没有燃烧过程，NOx排放量很小，一般可达到(O.139一 0.236)kg/MW·h以下，远低于天然气联合循环的NOx排放量(1kg/MW·h一3kg/MW.h)。由于燃料进入燃料电池之前必须经过严格的净化处理，碳氢化合物也必须重整成氢气和CO， 因此，尾气中S02、碳氢化合物和固态粒子等污染物排量也污染物的含量非常低。与常规燃煤发电机组相比，C02的排放量可减少40%一60%.在目前CO2分离和隔绝技术尚不成熟的状况下，通过提高能源转换效率减少CO2排放是必然的选择。

2. 3 采用燃料电池发电可提高供电的灵活性和可靠性

燃料电池具有高效率、低污染、低噪声、模块化结构、体积小、可靠性高等突出特点，是理想的分布式电源。与目前一些可做为分布式电源的内燃机相比，燃料电池的发电效率更高、污染更低。在250KW-lOMW的功率范围内，具有与目前数百兆瓦中心电站相当甚至更高的发电效率。作为备用电源的柴油发电

机由于污染和噪声大不宜在未来的城市中应用。低温燃料电池不仅发电效率高，而且启动快、变负荷能力强，是很好的备用电源。现代社会对供电的可靠性和环境的兼容性要求越来越高，高效、低污染的分布式电源系统日益受到重视。近年来美国、加拿大、台湾相继发生因自然灾害或人为因素造成的大面积停电，许多重要用户长期不能恢复供电，给社会和经济造成了巨大的损失。北约轰炸南联盟，使电力系统严重受损。这些由不可抗力引起的电网破坏无不使人引发出一个重要的思考：提高我国电力系统供电的可靠性和供电质量，虽然主要依靠电网的改造和技术革新，但如果在电网中有许多分布式电源在运转，供电的可靠性将会大大提高。

对于象军事基地、指挥中心、医院、数据处理和通讯中心、商业大楼、娱乐中心、政府要害部门、制药和化学材料工业、精密制造工业等部门，对电力供应的可靠性和质量要求很高。目前采用的备用电源效率低、污染严重、电压波动大。而采用燃料电池作为分布式电源向这些部门提供电力，会使供电的可靠性和电力质量大大提高。他们将是燃料电池发电技术的第一批用户。

对于边远地区，负荷小且分散，若建设完善的电网，不仅投资大，线损大，且电网末端地区电力质量不稳定。对于这些区域若辅助燃料电池发电的分布式电源，更能有效地解决这些地区的电力供应问题。燃料电池的重量比功率和体积比功率均比常规的小型发电装置大，因此，它也是理想的移动电源，适合于各种建设工地、野外作业和临时急用。

2.4 发展燃料电池发电技术是提高国家能源和电力安全的战略需要

美国已将燃料电池发电列为国家安全关键技术之一。美、日之所以能在燃料电池技术方面处于世界领先地位，与国家从战略高度予以组织、资助和推动密不可分。在目前复杂的国际环境下，高技术的垄断日趋严重，掌握清洁高效发电的高新技术对未来国家的能源和电力安全具有重要的战略意义，而燃料电池发电技术，正是这种高效清洁的高新发电技术之一。燃料电池突出的优点，以及发达国家竟相投入巨资研究开发的行动，足以说明燃料电池发电技术在21世纪会起到越来越重要的作用。

2.5 发展燃料电池发电技术是国电公司“加强技术创新，发展高科技，形成高新技术产业”的需要

燃料电池发电技术是电力工业中的高新技术，己受到普遍重视。美国燃料电池发电技术的研究开发主要由美国能源部组织实施，其中一个重要的目的就是形成新的高技术产业，为美国的经济注入新的活力。日本的东京电力公司、关西电力公司及其它公用事业单位是日本燃料电池开发及商业化的主要承担者和推动者，其目的也是为电力公司注入新的经济增长点以获得巨大的经济效益和社会效益。

国家电力公司处在完成“两型”、“两化”、“进入世界500强”的历史时刻，恰逢党中央国务院号召全国各行业“加强技术创新，发展高科技，实现产业化”的有利时机，在国家电力公司内不失时机地进行燃料电池发电技术的研究开发是非常必要的。采取引进、消化、吸收和再创新的技术路线，以高起点，在尽可能短的时间内初步形成自主产权的燃料电池发电关键技术，不仅可以使我国在燃料电池发电技术领域与国外的差距大大缩小，而且，对国家电力公司进行发电系统的结构调整、技术创新、形成高新技术产业、实现跨越式发、提高国际竞争能力都具有非常重要的意义。

2.6 燃料电池发电技术在我国有广阔的发展前景

未来二十年，随着我国“西气东送”，全国天然气管网的不断完善及液化天然气(LNG)的广泛应用，燃用天然气的燃料电池发电将会有很大市场。煤层气也是燃料电池的理想燃料。我国丰富的煤层气资源也将是燃料电池发电的巨大潜在能源之一。燃料电池可与常规 燃气一蒸汽联合循环结合，形成更高效率的发电方式。与煤气化联合循环(IGCC)结合，形成数百兆瓦级的大型、高效、低污染的中心发电站，比IGCC效率更高，污染更小。

燃料电池可与水电、风电和太阳能发电等结合，在高出力时，利用电解水制氢，低出力时用燃料电池发电，达到既储能，又高效发电的目的。采取气化或厌氧处理的方法将生物质变为燃料气，通过燃料电池发电，提高能源转换效率，并降低污染物排放量。对一些经济欠发达但有丰富的沼气资源的地区，利用燃料电池发电技术有可能更有有效地解决这些地区的电力供应问题。

2.7 与国外有较大的差距

篇6：可比克与乐事薯片分析

膨化食品是很多人喜爱的食物，他不但是人们休闲娱乐的食品同时也是味觉上的享受。乐事薯片的金黄剔透，来自它优秀的美国土豆种苗基因；乐事薯片的扑鼻清香，来自它美国专业生产技术的保鲜处理；乐事薯片的清脆声响，来自它全球统一的品质管理。

乐事是一种马铃薯片系列的商品名，也是一个创立与1983年的马铃薯片的品牌。自1965年起乐事薯片作为百事公司所拥有的菲多利的子品牌销售。乐事的企业标志设计以暖色调为主，利用红色与黄色涵盖了整个图，勾起了人们的食欲。

乐事的公司logo设计选择的颜色都是亮色，亮色首先吸引人们的眼球。白色的lay’s在整个标志的最前面。白色事实上不属于颜色的范围，因为他超出于最亮的颜色，不但吸引了人们的关注，同时也突出了乐事公司的标志。而后面的红色像是一条丝带围绕过黄色圆球，动感生动强烈而且前后层次与主次关系都分明，黄色的球体立体感也强烈，给人的感觉就是一种视觉上的冲击。

乐事薯片的口味有：美国经典原味、香脆原味、墨西哥鸡汁番茄味、意大利香浓红烩味、法国脆香鸡翅味、德克萨斯烧烤味、香辣海鲜味、自然清爽清新香柠味、自然清爽翡翠黄瓜味、自然清爽樱桃番茄味、自然清爽奇异果味、自然清爽蓝莓味、自然暖心荔枝味、自然暖心芒果味、清爽绿茶口味、鲜脆虾味、香爆虾味、脆香烤鸡味、滋滋烤肉味、吮指红烧味、鲜浓番茄味、香浓番茄味、红烧肉味、韩式泡菜味、美鲜甜辣味、香烧肋排味、醇香红酒鸡味、香酥鸡味、无限黑椒牛排味。

喜欢乐事薯片的原因：

乐事薯片在中国一直都是比较畅销的薯片的原因，不仅仅是因为他有很多明星代言。更重要的是了是薯片在加工时的工艺注意，做到了很好，给消费者留下了放心食品的好印象。以为乐事薯片一直到现在都没有出现过质量问题，是真的的放心食品。并且为了适应不同消费者的不同爱好，了是一直在研发新口味，一给消费者更多的选择。

可比克薯片分析：

可比克的logo设计是以冷色调为主给人一种清爽休闲的感觉起到吸引眼球的作用。在以蓝色为底色的圆球形表达了薯片是由土豆制成的，在加上上面金色下面白色的字有恒强的视觉冲击力。并且蓝底黄白字有很强的立体感。

可比克薯片的口味有：可比克金装薯片孜然串烧味、可比克薯片原滋味、可比克薯片牛肉味 可比克薯脆原味、可比克番茄味、可比克香辣味、可比克薯脆烧烤味、可比克薯脆海苔味、可比克薯脆泡菜味

可比克薯片一直存在很多问题，首先在口味上面就没有乐事薯片做的好，在口味的选择上就没有乐事薯片有那么多的选择；其次，在代言上就一直是不管什么口味都由周杰伦代言，虽然周杰伦的人气是很高，粉丝是很多，确实能带动一批粉丝支持可比克，但是就周杰伦一个还是无法突出产品不同口味的特点；再者，可比克薯片的质量问题一直是层出不穷，例如：可比克薯片铝超标还没完，马上又有可不可薯片大肠杆菌超标。不是在薯片里吃出指甲，就是请假条。就算薯片再好吃质量不过关。又有哪个消费者敢于拿自己的安全去冒险。