我们对一项名为动力电池检测(PBD)的新任务进行了全面的研究,该任务旨在从 X 射线图像中定位密集的阴极和阳极板端点,以评估动力电池的质量。现有制造商通常依靠人眼观察来完成 PBD,这使得很难平衡检测的准确性和效率。为了解决这个问题并让更多人关注这个有意义的任务,我们首先精心收集了一个称为 X 射线 PBD 的数据集,该数据集包含从 5 家制造商的数千个动力电池中选择的 1,500 张不同的 X 射线图像,具有 7 种不同的视觉干扰。然后,我们提出了一种基于分割的新型 PBD 解决方案,称为多维协作网络(MDCNet)。借助线和计数预测器,可以在语义和细节方面改进点分割分支的表示。此外,我们设计了一种有效的距离自适应掩模生成策略,可以缓解由板分布密度不一致引起的视觉挑战,从而为 MDCNet 提供稳定的监督。无需任何花哨的修饰,我们基于分割的 MDCNet 始终优于其他各种角点检测、人群计数和基于一般/微小物体检测的解决方案,使其成为有助于促进 PBD 未来研究的强大基础。最后,我们分享了一些潜在的困难和未来研究的工作。源代码和数据集将在 X-ray PBD 上公开提供。
NCMA-3在粉末状态下的电导率远小于前两个样品,但三个电极之间差别不大,这可能与电极中添加了导电剂有关,减少了在粉末状态下检测到的差别。
优化电极制造工艺对于扩大锂离子电池 (LIB) 的应用以满足不断增长的能源需求非常重要。特别是,优化 LIB 制造非常重要,因为它决定了电池在电动汽车等应用中的实际性能。在这项研究中,我们提出了一种强大的数据驱动方法,该方法由确定性机器学习 (ML) 辅助管道支持,用于双目标优化电化学性能,解决了适合所需电池应用条件的高性能电极问题。该 ML 管道允许采用工艺参数的逆向设计,以制造用于能源或电力应用的电极。后者的工作类似于我们之前的工作,该工作支持优化电极微结构以改善动力学、离子和电子传输性能。电化学伪二维模型输入了电极特性,这些特性表征了通过制造模拟生成的电极微结构,并用于模拟电化学性能。其次,使用得到的数据集训练确定性 ML 模型,以实施快速双目标优化,从而确定最佳电极。我们的结果表明,活性材料含量高,结合浆料中固体含量和压延程度的中间值,可实现最佳电极。
摘要:随着电动汽车产业的发展,电动汽车为人们提供了更多的选择,但电动汽车的性能还有待提高,使得大部分消费者持观望态度,因此寻找一种能够有效提高电动汽车性能的方法具有重要意义。针对目前电动汽车的性能问题,提出一种凸优化算法对电动汽车的电机模型和动力电池参数进行优化,提高电动汽车的整体性能。对比了所提凸优化算法、双环DP优化算法、非线性优化算法的性能。结果表明:经凸优化算法优化后的电动汽车氢气消耗量为95.364 g,低于优化前DCDP优化算法的98.165 g和非线性优化算法的105.236 g,也明显优于优化前电动汽车的125.59 g。凸优化算法优化的计算时间为4.9 s,低于DCDP优化算法和非线性优化算法。上述结果表明凸优化算法具有更好的优化性能。使用凸优化算法对动力电池进行优化后,电动汽车的整体性能更高。因此,该方法可以有效改善目前电动汽车动力电池的性能,使新能源汽车迅速发展,改善我国日益严重的环境污染和能源危机。
摘要:发展新能源汽车是发展低碳汽车产业的必然要求。大量集中报废动力电池如果回收处置不当,在更换第一代电池时会造成大规模的环境污染和安全事故,对环境和其他经济主体产生显著的外部性。部分国家在回收报废动力电池时,存在回收率较低、梯次利用场景划分不明确、回收体系不完善等问题。因此,本文首先分析了代表性国家动力电池回收政策,找出部分国家回收率偏低的原因,并发现梯次利用是报废动力电池回收的关键环节。其次,本文从消费者回收和企业处置电池两个阶段,总结现有的回收模式与体系,形成完整的回收闭环流程。梯次利用是政策与回收技术高度关注的问题,但对梯次利用应用场景的分析研究较少。因此本文结合案例,清晰划分梯次利用场景,并在此基础上提出4R废旧动力电池回收体系,完善现有回收体系,实现废旧动力电池的高效回收利用。最后,分析了现存的政策问题和技术挑战,结合实际情况和未来发展趋势,从政府、企业、消费者三个角度提出发展建议,实现废旧动力电池的最大化再利用。
摘要:新能源汽车产业的快速发展是减少交通运输领域CO 2 排放、实现碳达峰和碳中和目标的重要组成部分。新能源汽车产业的蓬勃发展产生了许多无法回收再利用的报废动力电池,给环境带来了严重的后果。为解决报废动力电池带来的负外部性问题,政府如何介入市场发展,引导多方合作回收报废动力电池是一个值得深入思考的问题。本文认为政府先于回收公司和消费者行动,回收公司和消费者根据政策再次行动。首先,我们考察了在政府缺位的情况下回收公司和消费者的演化博弈模型,并探讨了他们在各种情景下的选择策略。其次,我们考察了政府对回收公司和消费者的补贴在不同情况下如何改变正向回收的趋势。本文比较了政府政策对回收公司补贴、消费者补贴以及对回收公司和消费者补贴的影响。最后,本文从政府、回收企业和消费者三个角度提出了政策建议。结论表明,在没有政府补贴的情况下,市场并不能保证双方都有高回报。回收企业和消费者很难在废旧动力电池回收方面主动合作。因此,政府对回收企业和消费者的补贴可以以最小的政府成本实现社会福利的最大化。尽管目前政府补贴主要针对回收企业,但随着行业的发展,政府补贴应该逐渐扩展到消费者。
随着大量新能源电动汽车退役,退役动力电池的梯次利用成为提高电池经济效益的重要手段之一,但存在可用容量与循环寿命不统一的问题。因此,提出一种基于退役动力电池等寿命原则的峰荷功率分配方法,可有效避免因电池差异造成的寿命差异,降低更换成本。同时,为了对退役动力电池梯次利用给出合理的投资建议,基于平准成本,构建了投资回收期、峰谷电价差、投资成本3个经济边值模型。通过对某50%可用容量的60 MW/160 MWh磷酸铁锂退役电池储能电站仿真可知,当循环次数为2000次、峰谷电价差在0.8元/kWh以上时具有投资价值。