车用动力电池全生命周期寿命预测方法

为准确量化车用动力电池老化程度,提升其行业利用率,实现电池的全生命周期剩余寿命(Remaining useful life, RUL)的精确预测,提出一种基于多系数模型的车用动力电池全生命周期寿命预测方法。该方法融合重组了传统的经验指数模型和改进后的多项式回归模型,重组后的模型能在实验数据分析的基础上追踪电池全生命周期内的寿命退化趋势。该方法采用粒子滤波(Particle filter, PF)思想在线调整模型参数,设计了针对动力电池不同状态,不同容量种类的算例预测电池的RUL,通过改进多项式回归模型,传统经验指数模型以及多系数模型的预测精度对比评估模型。实验结果表明：相较于经验指数模型和改进后的多项式回归模型,本文提出的多系数模型针对电池容量衰减具有更好的拟合能力;结合粒子滤波算法,该模型无论是对在役电池还是退役电池均具有高精度的寿命预测结果。该方法对不同容量的动力电池均能准确预测电池失效时间,在电池梯次利用行业具有一定的适用性。     

纺织服装原材料阶段碳足迹评价及碳减排措施——以棉花为例

纺织服装产品的碳足迹研究一直以来多集中在对工业加工环节的探讨,对其原材料的获取阶段的碳足迹研究则相对较少.作为产品的全生命周期碳足迹的探讨,原材料阶段的碳足迹也应该加以重视.鉴于棉纤维是我国产量最大的天然纤维,重点探讨棉纺织品原材料--棉纤维的碳足迹,在理解生命周期评价理论的基础上,基于PAS2050指南规范,确定棉花获取的碳足迹评价,在界定系统边界的前提下,给出了各环节碳足迹的计算方法,最后,提出纺织服装产品原材料阶段的碳减排措施.     

轻型纯电动汽车高压能量流研究

基于纯电动汽车能量消耗量及续驶里程测试法规,搭建了纯电动汽车高压能量流测试台架,进行了低温、常温及高温环境下动力电池、驱动电机等关键高压部件的能量消耗量测试。并基于测试法规规定的CLTC-P循环工况,以该循环工况的3个速度区间为基本单位,对各关键高压部件的能耗进行了分析评估,结果表明：不同温度、不同平均车速均对纯电动汽车各高压部件的能耗表现有很大的影响,其中动力电池能耗表现受两者影响最大。低温环境下动力电池的能耗表现最差,但随着车辆持续运行低中速区间一段时间后,在高速区间中其高能耗表现会逐渐趋于正常。     

建筑全生命周期碳足迹评价标准发展历程及趋势研究

对国际、国家及地区建筑全生命周期碳足迹评价标准的内容、逻辑关系、发展历程和不足等进行梳理.在解析各标准内容的基础上,按照环境管理、生命周期评估、温室气体核算和建筑全生命周期碳足迹评价四个层级探讨标准的发展过程;通过各国际标准之间、国际标准与国家/地区标准之间的横向和纵向对比,厘清其逻辑关系;在此基础上指出现行标准的不足,为中国制定相关标准提供参考.本文旨在促进标准的理解和应用,推动建筑全生命周期环境效益评估工作的发展,对中国建筑碳排放政策创新和制度设计具有指导意义.     

以蛋白质观点探讨台湾地区大豆与绿藻之碳足迹

以减碳与考虑粮食问题为背景,拟以蛋白质供给观点,应用生命周期评估方法探讨大豆与绿藻之个案比较,分析台湾大豆与绿藻供给之生命周期能源消耗与碳足迹,并从粮食与减碳等双重观点进行价值探讨.个案大豆与绿藻的生命周期盘查,从摇篮到大门之碳足迹,生产1t蛋白质之大豆所需之碳足迹略低于绿藻,为5.379tCO2-eq.,而绿藻在培养阶段仍有0.7～0.9tCO2-eq.之减碳量.整体来说,以同样生产1t蛋白质,大豆在碳排放略低绿藻,然而随着绿藻培养技术的提升,其单位面积产值将有机会大幅提升,其减碳效益仍有机会提高.     

基于博弈分析的车用动力电池回收问题研究

我国电动汽车产业从导入期进入成长期,由此产生大量废旧动力电池,进而将对环境造成污染。有效回收车用动力电池可以缓解动力电池生产过程及退役后造成的环境压力。基于博弈论的理论和方法,根据车用动力电池回收利用过程中涉及的主体,构建政府、制造商、消费者三方博弈模型,并在政府的"支持"和"不支持"、制造商"建设"和"不建设"、消费者"参与"于"不参与"等决策条件下,通过均衡分析给出博弈稳定优化策略,最后从政府、制造商和消费者等方面提出优化车用动力电池回收利用的对策建议。     

外军退役报废车辆处置做法及启示

为做好我军军用车辆退役报废工作,通过对外军退役报废车辆处置做法进行综合分析,总结外军通过建立回收机构、分级利用、循环利用、视情报废和生产责任延伸等5种做法,使军用车辆退役报废工作实现高效、节约和环保的总体目标.提出我军装备建设在发展和转型的过程中应借鉴其先进做法,提高思想认知、完善配套法规制度、健全回收处置机构、综合处置,以更好地促进退役报废军用车辆处置工作扎实有序开展.     

玉米燃料乙醇生命周期能耗分析

利用生命周期评价原理对玉米燃料乙醇生产能耗和产投比进行了分析,以期为膜生物反应器发酵等新工艺的能耗分析以及玉米燃料乙醇的可再生性分析提供依据.在计入和忽略副产品能值的2种情况下,玉米燃料乙醇生命周期的净能量值都为负值,能量产投比都小于1,如果不计副产品能值,则净能量为-16 556.15 M J,能量产投比为0.618,计入副产品能值则净能值为-8 765.15 M J,能量产投比为0.753.每吨乙醇所耗玉米中含有的可再生能量为40 993.60M J,可再生能量回收率为65.3%,乙醇的发酵生产只是一种能源形式的转变过程.通过现有研究结果的比较发现,国内研究中玉米燃料乙醇生命周期的净能值为正的结果值得商榷.     

水力发电生命周期评价及碳足迹区域化分析

基于生命周期评价方法,对我国典型水电站水力发电生命周期碳足迹及其他环境影响进行了评估,并分析讨论了不同区域水力发电碳足迹的差异性及原因。结果显示,三峡水电站单位水电碳足迹(以CO₂当量计)为12.7 g/(kW·h),主要来源于运行阶段,造成其他环境影响的主要阶段为土建工程阶段,其次为机电设备制造阶段;我国不同省级行政区单位水电碳足迹差距较大,与全国平均值相差±20%以上的省级行政区有24个;各省级行政区运行阶段碳足迹占比为47.94%～96.82%,占比超过80%的省级行政区有19个。研究结果可以为我国及省级发电清单编制与电网结构调整提供数据支撑。     

江苏省主要农作物碳足迹动态及其构成研究

江苏作为农业大省和粮食主产区,全面核算其主要农作物生产碳足迹时序动态变化与构成,可为江苏省主要作物生产体系全过程环境管理及农业绿色发展提供决策依据.本文采用生命周期评价法(LCA)核算江苏省1990—2019年水稻、小麦、玉米、大豆和油菜5种作物生产过程各环节碳排放强度,研究分析不同作物生产碳足迹时序动态变化、构成及影...     

铅酸蓄电池全生命周期的水足迹

为量化铅酸蓄电池从原料开采到综合回收利用的全生命周期过程产生的水足迹影响,基于生命周期评价理论的水足迹分析方法对周期过程产生的水足迹进行综合分析。使用SimaPro 8.4 软件对铅酸蓄电池制备、运输、使用、所消耗电力的生产和废旧电池回收利用过程进行水足迹影响分析,结果表明铅酸蓄电池生产制备和消耗电力的生产是两个最主要的水足迹影响过程,电池生产制备对水体富营养化、致癌性影响、淡水生态毒性和水稀缺影响显著,电力生产对酸性化和非致癌性影响有显著贡献。铜、铬、排入水体的磷酸盐和排入大气的二氧化硫等关键物质也主要来自于这两个过程。优化这两个主要过程有助于有效地减少铅酸蓄电池全生产链条的水足迹。     

基于LNG冷能的双循环⁃卡琳娜冷电联供系统

随着我国对生态文明建设的快速推进,回收工业余热、开发清洁能源等能源利用方式逐渐受到市场的广泛关注。设计了一种基于LNG冷能利用的双循环⁃卡琳娜（DORC⁃KC）冷电联供系统,并在此基础上提出了降低工业余热中酸性气体排放的新方法。通过构建系统热力学模型,对影响系统碳捕集的关键热力学参数进行了详细分析。结果表明,双循环中的顶循环采用环戊烷为工质,提升蒸发温度和蒸发压力,系统的最大净输出功为367.9 kW,热效率为33.29%;在卡琳娜循环中,工质流量和浓度等因素对系统效率产生积极的影响,其最佳热效率和冷㶲回收效率分别为15.42%和20.65%。压缩压力的降低,减少了循环水的冷却量,提高了CO2的液化量。当压缩压力为472 kPa时,系统的㶲效率最大,为34.30%,碳捕集率为47.00%,循环水回收量为167 616 t。     

超级电容器PANI/MnO2 复合材料电极的制备及性能研究

通过回收废旧三元锂电池正极材料中的Mn 制备超级电容器PANI/MnO₂ 复合电极材料, 实现废旧材料的资源化, 符合绿色化学的发展要求。主要探索了两种不同氧化剂(KMnO₄ 和APS) 对PANI/MnO₂ 复合材料形貌和电化学性能的影响, 由实验结果可知, 在KMnO₄ 氧化条件下制备的具有空隙的针棒状复合材料PANI/MnO₂ -1 的电化学性能明显略优。PANI/MnO₂ -1 作为电极时的比电容可达2 183 F/g, 充放电100 圈后比电容仍具有初始值的60.81%, 循环稳定性较好, 是一种性质优良的超级电容器电极材料。结果表明实验设计的废旧三元锂电池回收再利用方法切实可行, 为超级电容器PANI/MnO₂ 复合材料电极的制备提供了新的研究思路。     

超级电容器复合电极材料应用研究进展

对超级电容器复合电极材料的研究进展进行了综述.超级电容器是一种新型能源器件,性能介于传统电容器和电池之间,具有高能量密度、高功率密度、循环寿命长和污染小等特点.超级电容器的电极材料包括炭材料、金属氧化物和导电聚合物,由于复合电极材料能利用各组分间的协同效应提高整体性能,所以比单纯的炭材料、氧化物以及导电聚合物具有更好的应用前景.     

Performance of a 60 F carbon nanotubes-based supercapacitor for hybrid power sources

A supercapacitor based on charge storage at the interface between a high surface area carbon nanotube electrode and a Li-ClO4/PC electrolyte was assembled. The performance of the capacitor depends on not only the material used in the cell but also the construction of the cell. From a constant charge-discharge test, the capacitance of 60 F was obtained. The performance of the power capacitor for pulse power sources was described. The specific energy (0.8 W·h·kg-1) and the specific power (0.75 kW·kg-1) of the power supercapacitor were demonstrated with a cell of the maximum operating voltage of 2.5 V. A hybrid power source consisting of a lithium ionic battery and the 60 F supercapacitor was demonstrated to power successfully a simulated power load encountered in GSM portable communication equipment. The addition of the supercapacitor to the power train of a cellular phone results in significantly more energy from the battery being used by the load. The experiments indicate that more than 33.8% energy i     

废旧锂电池中有价金属的湿法回收技术研究进展

废旧锂电池的回收及再利用技术是电子废弃物资源化领域的研究热点之一。废旧锂离子电池回收过程中最主要的部分是回收锂电池内有价金属离子,目前主要采用的技术为湿法冶金技术。根据废旧锂电池的结构、组成及回收工艺特点,分析比较了多种回收工艺的优缺点,讨论了国内外锂电池回收技术的发展方向,为废旧锂离子电池回收工艺优化提供了有价值的参考。     

秸秆保温砖建筑物的全生命周期能耗特性分析

秸秆焚烧所释放的污染物已成为我国大气污染的主要来源之一,若将秸秆制成保温型建筑材料,不仅可以减少环境污染,还可有效地降低建筑能耗. 制作了系列新型秸秆再生保温砖,采用全生命周期模型综合考虑建筑施工、运行及拆除阶段能耗,并应用傅里叶定律对南京某宾馆采用不同墙体的建筑耗能特性进行分析. 结果表明,秸秆含量的增加能显著改善秸秆砖的热工性能,但会导致其力学性能变差. 含量为4%的样砖兼具良好的热工和力学性能,采用该秸秆含量保温砖替代常用的粘土红砖和混凝土砖,在全生命周期内可分别节约21.8%和68.2%的电能消耗     

便携式仪表锂电池组的均衡充电方案设计

由于成组的锂电池在充电时容易发生过充,导致电池的寿命短和安全性降低,结合目前的电池组均衡充电方案的研究,提出一种全新的充电均衡方案。在本均衡方案中结合采用了耗能均衡方式和非耗能均衡方式,采用ATmega16为主控制器,并采用了独立的温度、电压、电流采集模块来对电池组的各个参数分别进行检测。实验结果证明,该均衡方案能很好地保障便携式仪表锂电池组的使用寿命。     

CO2的能源化利用技术进展与展望

在当前碳中和背景下，人类向着“少碳、用碳与无碳”的CO2减排之路前行。CO2捕集、利用与封存技术（CCUS）作为最直接的“碳中和”技术策略，为促进大气CO2净减排发挥了重要作用。然而，当前CCUS技术普遍面临着低效率、高能耗、高成本的技术难题，限制了该类技术的大规模应用与推广。近年来，随着可再生电能的不断发展，CO2减排与能源体系耦合的电池技术、储能技术应运而生，这类CO2能源化利用技术有望解决当前CCUS技术体系高能耗、高成本的技术难题，同时有利于新能源的周期性消纳。然而，在这类CO2能源化利用技术中，主要是将CO2作为一种能源介质，对外输出的能量并非来自CO2本身。但是值得我们注意的是，CO2转变为碳酸盐的过程是化学位降低的反应过程，意味着CO2本身也是一种潜在的能源，本文作者正是利用这一热力学有利的反应，成功开发了利用CO2本身蕴含的能量进行深度发电的CO2矿化发电技术，并在最近的研究中将CO2矿化电池的最大功率密度提升至了96.75W/m2。本文依据反应原理对上述提到的CO2能源化利用技术进行了分类总结和探讨，并提出未来CO2能源化利用的发展建议，旨在为CO2减排的碳中和路径提供思路参考。