800V高压系统对电池的影响
电芯层面
高压快充对电池的倍率性能提出要求
高压快充，其本质就是要提高充电速度，解决用户的充电焦虑。如今普遍使用的400 V电压系统(250 A电流)可以达到100 kW的充电功率，电池由30%SOC充至80%SOC需要约30min，距燃油车的加油速度还存在很大差距，即使在未来将电流增加到500 A，也需要15min左右，而800V高压未来能达到300-500 kW的充电功率，只需几分钟就能迅速补能，可以媲美燃油车的补能速度。
图片
充电时间的减少在给消费者带来更好体验的同时也给电池带来了考验，电池的充电速度主要取决于锂离子的脱嵌和迁移速率，当采用800V电压平台后，充电倍率最大可达6C（目前普遍为1C），在高充电倍率下，锂离子脱嵌和迁移的速率加快，部分锂离子来不及进入正负极，只能形成一些副产物，导致活性物质损失，加速电池寿命衰减。且动力电池在快充条件下，析锂现象加剧，一方面将造成活性物质的损失，影响电池容量和寿命；另一方面，锂枝晶一旦刺穿隔膜，将导致电池内部短路，造成起火等安全风险。
为解决上述问题，业界针对电池各组分做出了大量努力：
正极材料方面，最新的亮点技术有蜂巢能源的前驱体定向生长精准控制技术，通过控制前驱体合成参数，一次粒径放射状生长，打造离子迁移“高速公路”，提高离子传导，以及广汽埃安的石墨烯电池，石墨烯电池是将石墨烯与镍钴锰酸锂三元正极材料混合制成，石墨烯形成一个近似球面的三维结构，它能很好地与三元正极分子结合，增大相互之间传递电荷的面积，从而提升电荷传递效率，将充电速度加快至8分钟充满80%，这款电池将搭载在AionV上。
负极材料是充电倍率突破的重要方向，宁德时代在2019年曾对外宣称正在研发一种新的磷酸铁锂电池技术，在负极石墨的表面利用“快离子环”技术让石墨结构兼具超级快充和高能量密度的特性，石墨层增加锂离子嵌入速度后可以达到4C-5C的超级快充能力，相当于15分钟完成主要的充电过程；蜂巢能源在今年的上海车展上推出负极表面改性技术，采用液相包覆技术在石墨表面包覆无定形碳，降低阻抗，提升锂离子的通道。
电解液也需要较高导电率，并且不与正负极反应，能抗高温、阻燃、防过充。宁德时代引入了拥有超强运输能力的超导电解液，提升锂离子在液相和界面的传输速度，通过调控极片多孔结构的梯度分布，实现上层高孔隙率结构，下层高压实密度结构等。蜂巢能源采用含硫添加剂/锂盐添加剂等低阻抗添加剂体系电解液，降低正负极界面成膜阻抗，较高的锂盐浓度可以保证电解液较高的电导率。
在材料之外，还可以改善生产工艺来提高电池倍率性能，比如制备更均匀的浆料，提高涂布一致性可以使电极形成更均匀的导电网络，为离子传输提供快速通道。另外，将电极做薄也有助于提高脱嵌锂的速率，但矛盾的是，厚电极更有利于提高能量密度。因此，在目前的技术基础上，为实现快速充电，势必牺牲一定的能量密度，Taycan的电池系统能量密度约为148Wh/kg，作为对比，根据工信部的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》，我国2019年申报数量最多的车型能量密度集中在160Wh/kg，2020年申报数量最多的车型能量密度集中在160-170Wh/kg之间，从某个角度来说，由于能量密度下降，Taycan车重增加了40多千克。
另外，说一句题外话，电池系统能量密度降低后，对于整车来说，更高的电压意味着更小的电流和更轻的线缆重量（Taycan的铜线减重4kg），在这个层面上来说，800V有助于整车减重。
模组/pack层面
我们知道单个锂离子电池的电压只有3-4V，电池串联后增大电压，并联后增大电流，因此为实现几百伏的系统电压，需要将电池进行串联，400V电压需要约一百个电芯串联，例如特斯拉Model 3短续航版的电芯总数为4416个，串联数为96；而800V则需要约200个电芯串联，保时捷Taycan的电池包总共包含396个电芯，串联数为198。
保时捷Taycan的串并联方式
保时捷Taycan是全球第一款量产的电压平台为800V的车型，其最高充电功率为350kW，电池包总重630kg，采用三元体系，总电量为93.4kWh，额定电压为723V，包含396个三元软包电芯，每个电芯的标称电压为3.65V，容量为66Ah；每12个电芯以6s2p的形式组成一个模组，模组电压为22V，容量为132Ah，396个电芯共组成33个模组。
图片
单个模组串并联方式
上述33个模组串联，被分成两层放置，下层包含30个，上层包含另外3个，800A保险丝串联在18号模组和19号模组之间。在发生短路电流的情况下，将会中断高压蓄电池的供电，以保证电池安全。
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Taycan的电池箱体结构
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下层模组的连接方式
图片
上层模组的连接方式
串数增加，对电芯一致性要求提高
一致性，指的是用于成组的单体电芯的初期性能指标的一致，包括容量、阻抗、电极的电气特性、电气连接、温度特性、衰变速度等，如果电芯之间一致性存在差异，将影响整个电池组的性能。
从上面的分析可以看出，800V高压架构的Taycan的电池采用的是198s2p的连接方式，串联数为198个，较400V系统增加了一倍。对于串联回路，在充放电时流过的电流是一样的，因为电芯内阻的差异，单体电芯表现的电压不同。内阻比较大的电池在充电时会提前充满或优先到达上限电压，放电时则会提前到达下限电压，为了避免过充过放，电池管理系统就会截止充放电，而此刻其他电芯还未充满或充分发挥容量，从而导致电池容量的浪费。内阻高的电芯完全充放电的频率更高，使其衰减更快，久而久之，这颗电芯就更可能发生失效或安全故障。串数越多，电芯产生问题的概率就越高，对于电芯一致性的要求也相应提高。
目前，改进电池一致性的方法主要有：（1）极限制造：在生产过程中控制原材料的一致性、改良工艺过程及参数等，例如宁德时代就将极限制造创新列为自己的四大创新体系之一，将产品缺陷率由ppm级做到ppb级；（2）电池下线后即对电池进行筛选，选择同一批次性能相近的电池成组；（3）电池管理方面：在使用过程实时监控，优化电池的充放电、热管理等等，这个我们后面会讲。
电池热管理
为进行对比，我们假设存在电压为400V的电芯，将其分别组成电量相同，电压分别为400V和800V的电池包，则其串并联方式如下图：
图片
目前国内充电桩支持的最大电流为250A，未来可达500A，若电流过大，将导致充电电缆过粗过重，给使用带来不便。因此，在外部输入电流一样的情况下，由于并联分流，流过800V系统单个电芯的电流将大于400V系统，相应的800V系统产生的热量也更大，对于热管理的要求越高。
我们来看一下Taycan的热管理，水冷板分别在电池箱体下侧，可有效隔绝冷却液与模组，提高电池安全性。由于模组分布在两层，其水冷系统也分为上下两层，共13个冷却支路，每个冷却支路有两根水冷管并联，水冷管采用口琴管的方案，每根水冷管有10个并联通道。
图片
Taycan水冷管截面
电池的液冷系统与整车的冷却系统是交互的，动力电池将热量传递给水冷板中的冷却液，冷却液再将热量通过热交换器传递给整车的冷却系统，最后将热量排放到空气中。
图片
Taycan的热管理系统
热安全方面，由于快充过程中产热量大，热失控的风险增加，因此需要进行有效的监控与预警，电池包的结构选材方面也要优化改进。
此外，800V高压快充技术对热管理的要求还体现在电池散热与升温之间的平衡：
一方面，由于通过单个电芯的电流更大，导致电芯产热更多——温度升高——加剧电芯老化/产生安全隐患——波及其他电芯甚至整车。另一方面，低温环境并不利于快充，热管理系统需要将即将进行快充的电池的温度适当提高，例如，Taycan电芯进行快充的最适宜温度为30℃，所以，车主如需要进行大功率快充，那么整车会事先将电芯温度调整到30℃，如果在充电时还没有达到这个温度或是车主没有事先设置进行加热，Taycan会首先将电芯加热到30℃，然后才允许大功率充电。
BMS
BMS对电池进行监控和管理，是动力电池系统的大脑。一般来说，BMS由一个主控单元和多个从控单元组成，从控单元直接连接动力电池，主控单元通过CAN总线或菊花链通信等方式管理多个从控单元。
图片
BMS架构
上文我们提到，一个电池包中的电芯要尽量保持在一致的状态，BMS具有均衡管理的功能，即根据电芯信息，采取主动或被动的方式，尽可能均衡各电芯的荷电状态。BMS有两种均衡方式：主动均衡和被动均衡，主动均衡是将电量由SOC高的电池转移到低的电池中，结构较为复杂且成本高；被动均衡是将SOC高的电池的电量通过并联电阻消耗掉，这种方式结构简单且成本低，但是会造成能量浪费，目前采用较多的是被动均衡。BMS需要考虑电池自放电、均衡时间、散热等因素，来管理电池状态，使其保持一致，上文提到，串数增多，电池一致性要求也提高，同样的，对BMS的均衡能力要求也要提高。
再有就是， BMS中存在高压电路和低压电路，高低压电路之间的通信需要使用通信隔离芯片，电池包电池达800V后，这种耐高压的隔离芯片要重新选型，选择汽车级加强隔离的芯片。
除上述内容外，由于电压电流的变化，电池包内相关元器件、连接件等也需要重新选型，在此不再赘述。
电芯层面
高压快充对电池的倍率性能提出要求
高压快充，其本质就是要提高充电速度，解决用户的充电焦虑。如今普遍使用的400 V电压系统(250 A电流)可以达到100 kW的充电功率，电池由30%SOC充至80%SOC需要约30min，距燃油车的加油速度还存在很大差距，即使在未来将电流增加到500 A，也需要15min左右，而800V高压未来能达到300-500 kW的充电功率，只需几分钟就能迅速补能，可以媲美燃油车的补能速度。
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充电时间的减少在给消费者带来更好体验的同时也给电池带来了考验，电池的充电速度主要取决于锂离子的脱嵌和迁移速率，当采用800V电压平台后，充电倍率最大可达6C（目前普遍为1C），在高充电倍率下，锂离子脱嵌和迁移的速率加快，部分锂离子来不及进入正负极，只能形成一些副产物，导致活性物质损失，加速电池寿命衰减。且动力电池在快充条件下，析锂现象加剧，一方面将造成活性物质的损失，影响电池容量和寿命；另一方面，锂枝晶一旦刺穿隔膜，将导致电池内部短路，造成起火等安全风险。
为解决上述问题，业界针对电池各组分做出了大量努力：
正极材料方面，最新的亮点技术有蜂巢能源的前驱体定向生长精准控制技术，通过控制前驱体合成参数，一次粒径放射状生长，打造离子迁移“高速公路”，提高离子传导，以及广汽埃安的石墨烯电池，石墨烯电池是将石墨烯与镍钴锰酸锂三元正极材料混合制成，石墨烯形成一个近似球面的三维结构，它能很好地与三元正极分子结合，增大相互之间传递电荷的面积，从而提升电荷传递效率，将充电速度加快至8分钟充满80%，这款电池将搭载在AionV上。
负极材料是充电倍率突破的重要方向，宁德时代在2019年曾对外宣称正在研发一种新的磷酸铁锂电池技术，在负极石墨的表面利用“快离子环”技术让石墨结构兼具超级快充和高能量密度的特性，石墨层增加锂离子嵌入速度后可以达到4C-5C的超级快充能力，相当于15分钟完成主要的充电过程；蜂巢能源在今年的上海车展上推出负极表面改性技术，采用液相包覆技术在石墨表面包覆无定形碳，降低阻抗，提升锂离子的通道。
电解液也需要较高导电率，并且不与正负极反应，能抗高温、阻燃、防过充。宁德时代引入了拥有超强运输能力的超导电解液，提升锂离子在液相和界面的传输速度，通过调控极片多孔结构的梯度分布，实现上层高孔隙率结构，下层高压实密度结构等。蜂巢能源采用含硫添加剂/锂盐添加剂等低阻抗添加剂体系电解液，降低正负极界面成膜阻抗，较高的锂盐浓度可以保证电解液较高的电导率。
在材料之外，还可以改善生产工艺来提高电池倍率性能，比如制备更均匀的浆料，提高涂布一致性可以使电极形成更均匀的导电网络，为离子传输提供快速通道。另外，将电极做薄也有助于提高脱嵌锂的速率，但矛盾的是，厚电极更有利于提高能量密度。因此，在目前的技术基础上，为实现快速充电，势必牺牲一定的能量密度，Taycan的电池系统能量密度约为148Wh/kg，作为对比，根据工信部的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》，我国2019年申报数量最多的车型能量密度集中在160Wh/kg，2020年申报数量最多的车型能量密度集中在160-170Wh/kg之间，从某个角度来说，由于能量密度下降，Taycan车重增加了40多千克。
另外，说一句题外话，电池系统能量密度降低后，对于整车来说，更高的电压意味着更小的电流和更轻的线缆重量（Taycan的铜线减重4kg），在这个层面上来说，800V有助于整车减重。
模组/pack层面
我们知道单个锂离子电池的电压只有3-4V，电池串联后增大电压，并联后增大电流，因此为实现几百伏的系统电压，需要将电池进行串联，400V电压需要约一百个电芯串联，例如特斯拉Model 3短续航版的电芯总数为4416个，串联数为96；而800V则需要约200个电芯串联，保时捷Taycan的电池包总共包含396个电芯，串联数为198。
保时捷Taycan的串并联方式
保时捷Taycan是全球第一款量产的电压平台为800V的车型，其最高充电功率为350kW，电池包总重630kg，采用三元体系，总电量为93.4kWh，额定电压为723V，包含396个三元软包电芯，每个电芯的标称电压为3.65V，容量为66Ah；每12个电芯以6s2p的形式组成一个模组，模组电压为22V，容量为132Ah，396个电芯共组成33个模组。
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单个模组串并联方式
上述33个模组串联，被分成两层放置，下层包含30个，上层包含另外3个，800A保险丝串联在18号模组和19号模组之间。在发生短路电流的情况下，将会中断高压蓄电池的供电，以保证电池安全。
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Taycan的电池箱体结构
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下层模组的连接方式
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上层模组的连接方式
串数增加，对电芯一致性要求提高
一致性，指的是用于成组的单体电芯的初期性能指标的一致，包括容量、阻抗、电极的电气特性、电气连接、温度特性、衰变速度等，如果电芯之间一致性存在差异，将影响整个电池组的性能。
从上面的分析可以看出，800V高压架构的Taycan的电池采用的是198s2p的连接方式，串联数为198个，较400V系统增加了一倍。对于串联回路，在充放电时流过的电流是一样的，因为电芯内阻的差异，单体电芯表现的电压不同。内阻比较大的电池在充电时会提前充满或优先到达上限电压，放电时则会提前到达下限电压，为了避免过充过放，电池管理系统就会截止充放电，而此刻其他电芯还未充满或充分发挥容量，从而导致电池容量的浪费。内阻高的电芯完全充放电的频率更高，使其衰减更快，久而久之，这颗电芯就更可能发生失效或安全故障。串数越多，电芯产生问题的概率就越高，对于电芯一致性的要求也相应提高。
目前，改进电池一致性的方法主要有：（1）极限制造：在生产过程中控制原材料的一致性、改良工艺过程及参数等，例如宁德时代就将极限制造创新列为自己的四大创新体系之一，将产品缺陷率由ppm级做到ppb级；（2）电池下线后即对电池进行筛选，选择同一批次性能相近的电池成组；（3）电池管理方面：在使用过程实时监控，优化电池的充放电、热管理等等，这个我们后面会讲。
电池热管理
为进行对比，我们假设存在电压为400V的电芯，将其分别组成电量相同，电压分别为400V和800V的电池包，则其串并联方式如下图：
图片
目前国内充电桩支持的最大电流为250A，未来可达500A，若电流过大，将导致充电电缆过粗过重，给使用带来不便。因此，在外部输入电流一样的情况下，由于并联分流，流过800V系统单个电芯的电流将大于400V系统，相应的800V系统产生的热量也更大，对于热管理的要求越高。
我们来看一下Taycan的热管理，水冷板分别在电池箱体下侧，可有效隔绝冷却液与模组，提高电池安全性。由于模组分布在两层，其水冷系统也分为上下两层，共13个冷却支路，每个冷却支路有两根水冷管并联，水冷管采用口琴管的方案，每根水冷管有10个并联通道。
图片
Taycan水冷管截面
电池的液冷系统与整车的冷却系统是交互的，动力电池将热量传递给水冷板中的冷却液，冷却液再将热量通过热交换器传递给整车的冷却系统，最后将热量排放到空气中。
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Taycan的热管理系统
热安全方面，由于快充过程中产热量大，热失控的风险增加，因此需要进行有效的监控与预警，电池包的结构选材方面也要优化改进。
此外，800V高压快充技术对热管理的要求还体现在电池散热与升温之间的平衡：
一方面，由于通过单个电芯的电流更大，导致电芯产热更多——温度升高——加剧电芯老化/产生安全隐患——波及其他电芯甚至整车。另一方面，低温环境并不利于快充，热管理系统需要将即将进行快充的电池的温度适当提高，例如，Taycan电芯进行快充的最适宜温度为30℃，所以，车主如需要进行大功率快充，那么整车会事先将电芯温度调整到30℃，如果在充电时还没有达到这个温度或是车主没有事先设置进行加热，Taycan会首先将电芯加热到30℃，然后才允许大功率充电。
BMS
BMS对电池进行监控和管理，是动力电池系统的大脑。一般来说，BMS由一个主控单元和多个从控单元组成，从控单元直接连接动力电池，主控单元通过CAN总线或菊花链通信等方式管理多个从控单元。
图片
BMS架构
上文我们提到，一个电池包中的电芯要尽量保持在一致的状态，BMS具有均衡管理的功能，即根据电芯信息，采取主动或被动的方式，尽可能均衡各电芯的荷电状态。BMS有两种均衡方式：主动均衡和被动均衡，主动均衡是将电量由SOC高的电池转移到低的电池中，结构较为复杂且成本高；被动均衡是将SOC高的电池的电量通过并联电阻消耗掉，这种方式结构简单且成本低，但是会造成能量浪费，目前采用较多的是被动均衡。BMS需要考虑电池自放电、均衡时间、散热等因素，来管理电池状态，使其保持一致，上文提到，串数增多，电池一致性要求也提高，同样的，对BMS的均衡能力要求也要提高。
再有就是， BMS中存在高压电路和低压电路，高低压电路之间的通信需要使用通信隔离芯片，电池包电池达800V后，这种耐高压的隔离芯片要重新选型，选择汽车级加强隔离的芯片。
除上述内容外，由于电压电流的变化，电池包内相关元器件、连接件等也需要重新选型，在此不再赘述。
【三江站：构建黑土生态安全屏障】白天穿着迷彩服和皮靴，到湿地里挖土、采样，傍晚回到实验室对采集的样品做进一步分析处理……
在黑龙江三江沼泽湿地生态系统国家野外科学观测研究站（以下简称三江站）里，科研人员日复一日、年复一年地开展定位观测采样试验，为沼泽湿地生态过程、区域沼泽湿地资源保护、区域生态与环境安全管理等研究提供了科学支撑平台。
三江站副站长、中国科学院东北地理与农业生态研究所（以下简称东北地理所）研究员郭跃东告诉《中国科学报》：“这些年来，三江站在开展湿地农田生态系统水资源保障方面的工作同时，从水资源的优化配置等生态安全保障方面支撑了黑土地的保护与利用。”
“北大荒”变“北大仓”
据了解，东北黑土区内湿地广泛分布，仅国家级湿地自然保护区就有20多处，并有10余处湿地被列入国际重要湿地名录。三江站就处于这些重要湿地的环绕中，最近的是洪河保护区，周围还有三江、七星河、东方红、珍宝岛、兴凯湖。
三江平原是我国最大的淡水沼泽湿地分布区之一，地势低平，降水多集中在夏秋两季，且气候冷湿、土质黏重、地表水下渗缓慢，季节性冻融促使地表长期过湿，积水过多，形成大面积沼泽水体和沼泽化植被、土壤，构成了独特的沼泽湿地景观。
曾经的三江平原因“北大荒”而出名。20世纪50年代人们在三江平原上进行大规模开垦后，建设了许多大型国营农场，“北大荒”也随之变成“北大仓”。与此同时，三江平原地区生态环境受到一定程度的破坏，气候条件恶化、旱涝灾害增加、珍稀动植物减少。
20世纪70年代末，为了推进自然湿地的保护，东北地理所研究员刘兴土（2007年当选为中国工程院院士）为黑龙江省调査和规划了三江平原第一个沼泽自然保护区（洪河自然保护区），也是国家级湿地自然保护区和国际重要湿地。
随后，刘兴土和同事们共同建立了我国第一个沼泽湿地生态站——三江平原沼泽湿地生态站（三江站），进一步推进我国沼泽湿地研究由考察步入定位研究阶段。2005年，三江站成为国家野外观测研究站。
郭跃东介绍，三江平原地区的土壤类型主要有黑土、白浆土、草甸土、沼泽土等，以草甸土和沼泽土分布最广。这里湿地与农田系统的交错分布，所以湿地对东北黑土地的生态保护和可持续利用有重要作用，包括防止土壤侵蚀和土地荒漠化，净化农业面源污染，蓄水调洪、补充地下水、改善水循环，调节局地气候增加碳汇等。
这也是当年选址和建站的原因，黑土地需要生态安全保障，农业水土资源需要优化配置，切实发挥湿地、森林、草地生态系统的生态保障功能。
提升黑土区湿地效益
近年来，我国东北地区湿地生态系统由于受垦殖、排水、资源侵占等人为干扰，造成了普遍性的结构退化、功能下降。
“以自然恢复为主，人工恢复为辅”。本着这样的湿地恢复原则，三江站湿地管理与恢复学科组科研人员集成植被快速恢复技术、栖息地功能提升技术、多梯度生境构建技术、水文连通等近自然恢复技术方法，并将这些技术有机整合后，在松嫩西部湿地集中区和三江平原先后开展了湿地恢复技术示范与推广工作。
“截至目前，这些地区植被盖度达到70%，提高了30%，生物量提升60%。”郭跃东表示，湿地植被恢复技术在松嫩平原扎龙湿地、莫莫格湿地、向海湿地建立了53000 公顷恢复示范区，在三江平原洪河湿地、三江湿地建立了植被恢复示范区20000 公顷。
其中，莫莫格湿地恢复后，白鹤食源植物增殖40%，停歇时间由平均40多天延长至70多天，种群数量增加至3800只，占全球白鹤数量的98%以上，退化湿地恢复的生态效益显著增加。
与此同时，东北地理所依托三江站、兴凯湖站等湿地生态系统国家野外台站，在黑土地的安全屏障方面开展了大量的监测、研究和示范工作。
比如，针对黑土区湿地生态系统，三江站科研团队开展湿地精准生态补水与农业用水保障的流域水资源综合调控、退化湿地恢复与合理利用技术模式、湿地消纳农田退水工程技术等工作，提炼黑土区湿地综合效益提升对策方案。
第一部《中国沼泽志》、第一幅《中国沼泽分布图》、第一套《湿地观测规范与方法》、第一个沼泽湿地数据库……三江站科研团队在30多年的观测与研究中，填补了我国多个领域的空白。
“在这里就是一个农民”
曾在三江站工作的研究人员笑称：“自己在这里就是一个农民。”正是这一批批自称“农民”的人，在三江站通过观测和试验，积累了大量第一手野外科学观测研究数据。
20世纪80～90年代，在经费短缺，实验环境恶劣的条件下，三江站站长、东北地理所研究员宋长春利用有限的监测仪器，亲自前往一线采样，获得了很多一手的实验数据，为三江平原地区湿地温室气体排放及其对气候系统的反馈调节效应研究做出了重要的贡献。
自从加入碳通量观测网络以后，三江站在站内工作人员的努力下，已实现了多个站点气象和水文数据的实时传输。如今，三江站形成了以三江平原为中心，辐射至大兴安岭、吉林西部及辽河口湿地的网络格局。
“我们有5套涡度相关系统仪器的数据采集和处理，需要高速的信息传输系统和视频采集系统，以保障大量数据的监控和高效处理。”郭跃东告诉记者，“由于站点间距离遥远，监测项目较为复杂，每年监测数据庞大，仪器维护和数据获取需要进一步自动化。
像郭跃东这样长年驻扎在三江站的科研人员还有很多，他们以站为家，通过定点观测和采样分析，先后向国家及省、市政府部门提交关于三江平原水资源合理利用政策及湿地生态保护政策等咨询报告5份，提出缩小三江平原湿地开发规模、加强三江平原黑土区中低产田改造的建议，被相关部门采纳。https://t.cn/A6M9yzQD
在黑龙江三江沼泽湿地生态系统国家野外科学观测研究站（以下简称三江站）里，科研人员日复一日、年复一年地开展定位观测采样试验，为沼泽湿地生态过程、区域沼泽湿地资源保护、区域生态与环境安全管理等研究提供了科学支撑平台。
三江站副站长、中国科学院东北地理与农业生态研究所（以下简称东北地理所）研究员郭跃东告诉《中国科学报》：“这些年来，三江站在开展湿地农田生态系统水资源保障方面的工作同时，从水资源的优化配置等生态安全保障方面支撑了黑土地的保护与利用。”
“北大荒”变“北大仓”
据了解，东北黑土区内湿地广泛分布，仅国家级湿地自然保护区就有20多处，并有10余处湿地被列入国际重要湿地名录。三江站就处于这些重要湿地的环绕中，最近的是洪河保护区，周围还有三江、七星河、东方红、珍宝岛、兴凯湖。
三江平原是我国最大的淡水沼泽湿地分布区之一，地势低平，降水多集中在夏秋两季，且气候冷湿、土质黏重、地表水下渗缓慢，季节性冻融促使地表长期过湿，积水过多，形成大面积沼泽水体和沼泽化植被、土壤，构成了独特的沼泽湿地景观。
曾经的三江平原因“北大荒”而出名。20世纪50年代人们在三江平原上进行大规模开垦后，建设了许多大型国营农场，“北大荒”也随之变成“北大仓”。与此同时，三江平原地区生态环境受到一定程度的破坏，气候条件恶化、旱涝灾害增加、珍稀动植物减少。
20世纪70年代末，为了推进自然湿地的保护，东北地理所研究员刘兴土（2007年当选为中国工程院院士）为黑龙江省调査和规划了三江平原第一个沼泽自然保护区（洪河自然保护区），也是国家级湿地自然保护区和国际重要湿地。
随后，刘兴土和同事们共同建立了我国第一个沼泽湿地生态站——三江平原沼泽湿地生态站（三江站），进一步推进我国沼泽湿地研究由考察步入定位研究阶段。2005年，三江站成为国家野外观测研究站。
郭跃东介绍，三江平原地区的土壤类型主要有黑土、白浆土、草甸土、沼泽土等，以草甸土和沼泽土分布最广。这里湿地与农田系统的交错分布，所以湿地对东北黑土地的生态保护和可持续利用有重要作用，包括防止土壤侵蚀和土地荒漠化，净化农业面源污染，蓄水调洪、补充地下水、改善水循环，调节局地气候增加碳汇等。
这也是当年选址和建站的原因，黑土地需要生态安全保障，农业水土资源需要优化配置，切实发挥湿地、森林、草地生态系统的生态保障功能。
提升黑土区湿地效益
近年来，我国东北地区湿地生态系统由于受垦殖、排水、资源侵占等人为干扰，造成了普遍性的结构退化、功能下降。
“以自然恢复为主，人工恢复为辅”。本着这样的湿地恢复原则，三江站湿地管理与恢复学科组科研人员集成植被快速恢复技术、栖息地功能提升技术、多梯度生境构建技术、水文连通等近自然恢复技术方法，并将这些技术有机整合后，在松嫩西部湿地集中区和三江平原先后开展了湿地恢复技术示范与推广工作。
“截至目前，这些地区植被盖度达到70%，提高了30%，生物量提升60%。”郭跃东表示，湿地植被恢复技术在松嫩平原扎龙湿地、莫莫格湿地、向海湿地建立了53000 公顷恢复示范区，在三江平原洪河湿地、三江湿地建立了植被恢复示范区20000 公顷。
其中，莫莫格湿地恢复后，白鹤食源植物增殖40%，停歇时间由平均40多天延长至70多天，种群数量增加至3800只，占全球白鹤数量的98%以上，退化湿地恢复的生态效益显著增加。
与此同时，东北地理所依托三江站、兴凯湖站等湿地生态系统国家野外台站，在黑土地的安全屏障方面开展了大量的监测、研究和示范工作。
比如，针对黑土区湿地生态系统，三江站科研团队开展湿地精准生态补水与农业用水保障的流域水资源综合调控、退化湿地恢复与合理利用技术模式、湿地消纳农田退水工程技术等工作，提炼黑土区湿地综合效益提升对策方案。
第一部《中国沼泽志》、第一幅《中国沼泽分布图》、第一套《湿地观测规范与方法》、第一个沼泽湿地数据库……三江站科研团队在30多年的观测与研究中，填补了我国多个领域的空白。
“在这里就是一个农民”
曾在三江站工作的研究人员笑称：“自己在这里就是一个农民。”正是这一批批自称“农民”的人，在三江站通过观测和试验，积累了大量第一手野外科学观测研究数据。
20世纪80～90年代，在经费短缺，实验环境恶劣的条件下，三江站站长、东北地理所研究员宋长春利用有限的监测仪器，亲自前往一线采样，获得了很多一手的实验数据，为三江平原地区湿地温室气体排放及其对气候系统的反馈调节效应研究做出了重要的贡献。
自从加入碳通量观测网络以后，三江站在站内工作人员的努力下，已实现了多个站点气象和水文数据的实时传输。如今，三江站形成了以三江平原为中心，辐射至大兴安岭、吉林西部及辽河口湿地的网络格局。
“我们有5套涡度相关系统仪器的数据采集和处理，需要高速的信息传输系统和视频采集系统，以保障大量数据的监控和高效处理。”郭跃东告诉记者，“由于站点间距离遥远，监测项目较为复杂，每年监测数据庞大，仪器维护和数据获取需要进一步自动化。
像郭跃东这样长年驻扎在三江站的科研人员还有很多，他们以站为家，通过定点观测和采样分析，先后向国家及省、市政府部门提交关于三江平原水资源合理利用政策及湿地生态保护政策等咨询报告5份，提出缩小三江平原湿地开发规模、加强三江平原黑土区中低产田改造的建议，被相关部门采纳。https://t.cn/A6M9yzQD
#创建在行动#【小小“菜篮子”，拎出“幸福感”】小菜篮，大民生。藏身于市井街巷的农贸市场是最接地气的生活场所，它藏着老百姓日常生活中最鲜活的一面，也折射出一座城市的发展与内涵。随着全国文明城市创建工作的深入化、常态化、长效化开展，我市一个个集贸市场在升级改造整治中实现了靓丽颜值和服务内涵的双提升，基础设施配套完善、市场环境干净卫生、商户文明诚信经营意识不断增强，让市民的“菜篮子”拎得更加舒心、放心、安心。
整环境
东河区的农贸市场硬件设施整体较为陈旧，经营时间最长的已有20多年历史。东河区市场监督管理局抓住集贸市场中存在的短板弱项，着力营造整洁卫生、规范有序的经营环境，刷新了农贸市场在市民心中的文明“底色”。截至目前，东河区各农贸市场共投资6万元，重建、改建了无障碍卫生间，设立无障碍设施、洗手池共计12处，远大蔬菜副食批发市场投资20余万元对卫生间进行了改造，各农贸市场的“颜值”和“内涵”都得到了提升。
过去，南星市场、西脑包市场、蒙亿鑫市场等市场内的生熟食品摊位普遍“三防”设施极简，存在安全隐患。为消除隐患，市场监管部门多次与市场主办方研究，制定整改措施，在限期内为生熟食品经营户安装固定、轻便又易于开关的“三防”纱帘。目前，南星市场、西脑包市场、蒙亿鑫市场等市场都已完成了“三防”改造。市场面貌焕然一新。
远大蔬菜副食批发市场、包头粮食批发市场及佳世隆水果批发市场一直是东河区重要的批发集散地，每天商贩及消费者从四面八方蜂拥而至，给市场的环境卫生和停车秩序带来挑战。为解决市场内“停车难”问题，东河区市场监督管理局协调3个市场主办方，本着“应划尽划”的原则，在市场内增加机动车及非机动车停车位。市场车位的增加在满足顾客停车需求的同时，也规范了停车秩序，实现了集贸市场内停车秩序的精细化管理。
为有效消除安全隐患，东河区对各集贸市场进行逐个排查，督促各市场采取扎捆、剪除、扣合等方式，将原本凌乱无序的“空中飞线”变得整齐规范，目前，此项工作还再紧锣密鼓地开展中。
升颜值
许多人印象中的农贸市场熙熙攘攘，环境不尽如人意……不过青山区的农贸市场可不一样。青山区完善了农贸市场整体布局，软硬件都不断提升。
整洁的地面，敞亮的空间，整齐规范的摊位区，肉禽蛋奶、果蔬副食一应俱全，整齐码放。商户们热情忙碌地招呼着顾客……九星农贸市场是青山区十几家农贸市场中极具代表性的一家。“如今在这里卖菜是一种享受，不仅环境整洁干净，市场还增设了不少硬件设施，特别是在公厕里增设了无障碍洗手池、无障碍活动坐便器、扶栏等。”刘华在九星农贸市场摆摊多年，她亲眼目睹了市场的变化。如今，青山区12个农贸市场既保留了传统菜市场的“烟火气”，又提升了颜值环境。
今年以来，昆区市场监督管理局工作人员下沉基层，对昆区的25个大中型超市、20个农贸市场及沿街店铺进行地毯式清理，对存在问题的1051处点位进行了现场整改，整改完成率100%。截至目前，全面检查集贸市场20家、大中型超市25家、小作坊460余户、食品经营户2000余户、药店400余家，规范占道经营、乱堆杂物700余家，清理小广告和乱贴乱画1800余处，劝导店外经营底商归店经营580户。工作人员强化对集贸市场经营者和消费者吸烟的监管；给20家市场主办方发放喇叭40个，提醒出入市场顾客佩戴口罩，禁止吸烟和禁止宠物入内。对友谊蔬菜批发市场、和平农贸市场、甲尔坝粮油市场、大菜窖农贸市场重新施划停车位，改造光彩街市场、汇金市场卫生间2处，甲尔坝农贸市场门口增设无障碍扶手；清洗粉刷市场内柜台750余节，清洗市场内地面12000余平方米，粉刷墙面100平方米；张贴安全通道地标、一米线地标60处，铺地板贴260余米；清理消防通道12处……
此外，九原区对农贸市场进行集中整治，发现农贸市场问题902处，目前已全部整改完毕。稀土高新区对民馨农贸市场进行了提升改造，市场整体焕然一新。
提“内涵”
“智慧菜场”，是通过“互联网+大数据+智能收银+商户赋能”的新模式，对传统农贸市场进行技术改造，依托智能支付系统，实现食品溯源电子化、商品价格可视化、交易支付便捷化、场所信息公开化。今年以来，我市在全面提升市场环境的同时，也通过数字化，让市场管理更智慧。今年，青山区大力推广智慧农贸市场，指导圈点生活市场、屹林市场、振华市场引入智能化管理系统，建立市场主办方管理、市场商户应用、市场监管部门监管的三级联网智慧监管体系。
在圈点生活生鲜市场一肉食摊位前，市民王女士选购了一包冷冻肉食，商户将肉食放在智能通信秤上通过连接的收银机显示屏点击称重，随即，一张购物小票打印出来。“以前去超市购物才有小票，没想到现在农贸市场也有了，越来越正规。”贺女士介绍。据了解，消费者用手机扫购物小票上面的二维码后，商户的摊位号、电话号码等信息一目了然。而商户安装这套智慧收银系统后，可以实时显示营业额等信息，通过大数据分析，可获知畅销菜品、库存量、交易高峰等，为进货提供参考。与此同时，“智慧菜场”系统利用先进的信息化手段，极大地方便了市场和相关职能部门对市场经营活动的动态监管。此外，该系统也补齐了对进口冷链食品的溯源追查，为安全防疫工作筑牢坚实堡垒。
目前，“智慧菜场”信息化模式已在我市各农贸市场全面推广。九原区将九郡农贸市场打造为九原区示范性标准化智慧农贸市场，实现农贸市场标准化改造和智慧化监管。稀土高新区民馨农贸市场在今年的改造中，引入数字化系统，增添了智慧大屏、多功能电子秤等智慧设施。
这些市场发生的变化，不仅给市民带来了更多便捷，也让文明理念和健康消费观在潜移默化中得以传播。（记者：霍晓霞）
整环境
东河区的农贸市场硬件设施整体较为陈旧，经营时间最长的已有20多年历史。东河区市场监督管理局抓住集贸市场中存在的短板弱项，着力营造整洁卫生、规范有序的经营环境，刷新了农贸市场在市民心中的文明“底色”。截至目前，东河区各农贸市场共投资6万元，重建、改建了无障碍卫生间，设立无障碍设施、洗手池共计12处，远大蔬菜副食批发市场投资20余万元对卫生间进行了改造，各农贸市场的“颜值”和“内涵”都得到了提升。
过去，南星市场、西脑包市场、蒙亿鑫市场等市场内的生熟食品摊位普遍“三防”设施极简，存在安全隐患。为消除隐患，市场监管部门多次与市场主办方研究，制定整改措施，在限期内为生熟食品经营户安装固定、轻便又易于开关的“三防”纱帘。目前，南星市场、西脑包市场、蒙亿鑫市场等市场都已完成了“三防”改造。市场面貌焕然一新。
远大蔬菜副食批发市场、包头粮食批发市场及佳世隆水果批发市场一直是东河区重要的批发集散地，每天商贩及消费者从四面八方蜂拥而至，给市场的环境卫生和停车秩序带来挑战。为解决市场内“停车难”问题，东河区市场监督管理局协调3个市场主办方，本着“应划尽划”的原则，在市场内增加机动车及非机动车停车位。市场车位的增加在满足顾客停车需求的同时，也规范了停车秩序，实现了集贸市场内停车秩序的精细化管理。
为有效消除安全隐患，东河区对各集贸市场进行逐个排查，督促各市场采取扎捆、剪除、扣合等方式，将原本凌乱无序的“空中飞线”变得整齐规范，目前，此项工作还再紧锣密鼓地开展中。
升颜值
许多人印象中的农贸市场熙熙攘攘，环境不尽如人意……不过青山区的农贸市场可不一样。青山区完善了农贸市场整体布局，软硬件都不断提升。
整洁的地面，敞亮的空间，整齐规范的摊位区，肉禽蛋奶、果蔬副食一应俱全，整齐码放。商户们热情忙碌地招呼着顾客……九星农贸市场是青山区十几家农贸市场中极具代表性的一家。“如今在这里卖菜是一种享受，不仅环境整洁干净，市场还增设了不少硬件设施，特别是在公厕里增设了无障碍洗手池、无障碍活动坐便器、扶栏等。”刘华在九星农贸市场摆摊多年，她亲眼目睹了市场的变化。如今，青山区12个农贸市场既保留了传统菜市场的“烟火气”，又提升了颜值环境。
今年以来，昆区市场监督管理局工作人员下沉基层，对昆区的25个大中型超市、20个农贸市场及沿街店铺进行地毯式清理，对存在问题的1051处点位进行了现场整改，整改完成率100%。截至目前，全面检查集贸市场20家、大中型超市25家、小作坊460余户、食品经营户2000余户、药店400余家，规范占道经营、乱堆杂物700余家，清理小广告和乱贴乱画1800余处，劝导店外经营底商归店经营580户。工作人员强化对集贸市场经营者和消费者吸烟的监管；给20家市场主办方发放喇叭40个，提醒出入市场顾客佩戴口罩，禁止吸烟和禁止宠物入内。对友谊蔬菜批发市场、和平农贸市场、甲尔坝粮油市场、大菜窖农贸市场重新施划停车位，改造光彩街市场、汇金市场卫生间2处，甲尔坝农贸市场门口增设无障碍扶手；清洗粉刷市场内柜台750余节，清洗市场内地面12000余平方米，粉刷墙面100平方米；张贴安全通道地标、一米线地标60处，铺地板贴260余米；清理消防通道12处……
此外，九原区对农贸市场进行集中整治，发现农贸市场问题902处，目前已全部整改完毕。稀土高新区对民馨农贸市场进行了提升改造，市场整体焕然一新。
提“内涵”
“智慧菜场”，是通过“互联网+大数据+智能收银+商户赋能”的新模式，对传统农贸市场进行技术改造，依托智能支付系统，实现食品溯源电子化、商品价格可视化、交易支付便捷化、场所信息公开化。今年以来，我市在全面提升市场环境的同时，也通过数字化，让市场管理更智慧。今年，青山区大力推广智慧农贸市场，指导圈点生活市场、屹林市场、振华市场引入智能化管理系统，建立市场主办方管理、市场商户应用、市场监管部门监管的三级联网智慧监管体系。
在圈点生活生鲜市场一肉食摊位前，市民王女士选购了一包冷冻肉食，商户将肉食放在智能通信秤上通过连接的收银机显示屏点击称重，随即，一张购物小票打印出来。“以前去超市购物才有小票，没想到现在农贸市场也有了，越来越正规。”贺女士介绍。据了解，消费者用手机扫购物小票上面的二维码后，商户的摊位号、电话号码等信息一目了然。而商户安装这套智慧收银系统后，可以实时显示营业额等信息，通过大数据分析，可获知畅销菜品、库存量、交易高峰等，为进货提供参考。与此同时，“智慧菜场”系统利用先进的信息化手段，极大地方便了市场和相关职能部门对市场经营活动的动态监管。此外，该系统也补齐了对进口冷链食品的溯源追查，为安全防疫工作筑牢坚实堡垒。
目前，“智慧菜场”信息化模式已在我市各农贸市场全面推广。九原区将九郡农贸市场打造为九原区示范性标准化智慧农贸市场，实现农贸市场标准化改造和智慧化监管。稀土高新区民馨农贸市场在今年的改造中，引入数字化系统，增添了智慧大屏、多功能电子秤等智慧设施。
这些市场发生的变化，不仅给市民带来了更多便捷，也让文明理念和健康消费观在潜移默化中得以传播。（记者：霍晓霞）
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