接回来的第一天,在车上哭了一下,后来我说男孩子不能哭哦,然后就没哭了,吃饭的时候一边落泪一边吃饭,我知道,但我不出声也不去哄,这孩子倔强的程度不低于我,不过很坚强,我和他们三个开了个小小的会议,会议后去逛了商场,一人一份礼物,想不到家洺表现的这么好,比想象中好多了,看到他们睡得那么安稳我就放心了

化学电源的演进:实现电存储的绝佳方式
应用场景的持续铺开,推动电池产业的快速发展。无论是如火如荼的新能源车行业,还是方 兴未艾的储能产业,能量存储设备是最关键的一环。以电化学氧化还原反应为理论基础的化 学电源能够避开卡诺循环的限制,拥有可高达 80%以上的能量转换效率,是最适配大储能产 业的工具产品。当下对于电池综合性能提升的诉求正不断加强,但也遭遇材料理化性能限制、 工艺与成本优化等难点。我们认为,从产品的本质入手,理解底层运行逻辑,将能够更迅速 地在变革当中做出反应,辨别产品是否具备核心竞争力。

走进化学电源:多样体系的全面渗透

化学电源经历百年积淀,在仍可继续挖掘的科学理论指导下形成完善的体系。这个体系包括 组成电池的各部分材料和配套的生产制造工艺。体系十分庞杂,但通过梳理,我们认为基础 的枝干(各部分的影响因素和诉求)是一致的。通过把握枝干,在完善的体系之中寻找技术 继续发散的方向,是了解产业的正确路径。我们认为,未来仍将是多元电池技术持续共存的 局面,但有主流与非主流之分,同时单个体系中也会有多样产品来满足下游不同需求。

探秘电池本源:性能往往不可兼得,需有所取舍

我们认为,化学电源体系下多元性能的最优难以达到,往往某种性能的提升需要牺牲另一种 性能,即电池“技能树”无法全部被点亮。因此,基于丰富的下游应用场景,决定不同电池 体系仍将在长时期内共存。但必须认识到,共存并非意味着平均的市场份额,静态上会有主 流与细分的差别,动态上会有数类体系对其他体系的需求挤压:

性能变化受多种因子共同作用,影响方向可能不同。包括正负极材料类型、配比,以及 设计与制造工艺等,都会影响电池的能量密度、倍率性能等,这就意味着若影响方向不 同,将使得性能无法兼得。如锂离子电池中,电极材料与电解液在固液相界面形成的 SEI 膜能够保证 Li+嵌入脱出的同时对电子绝缘,但作为钝化膜也将使 Li+的扩散受到限制, 同时 SEI 膜的更新将造成 Li+和电解质的持续损耗,进而使电池容量下降;

某些电池体系从本质上看无法较好满足某些性能需求。例如从最本征的载流子传导与输运行为出发,锂电体系的“快充性”并非最优,主要系基于脱嵌机理,Li+的扩散系数普遍 比水系二次电池中的异相氧化还原反应的速率常数低数个数量级。此外,有机电解液的 离子电导率通常比水系电解液低 2 个数量级。因此,基于丰富的下游应用场景,不同场 景的性能要求不同,决定不同电池体系将在长时期内共存;

大容量领域的技术之争决定格局走向。大容量的市场意味着更大的份额,因此若某类体 系较好适应大容量市场的需求,产品的导入将使体系份额明显提升。车用动力领域对能 量密度的严格要求,使得较高比能的电池体系能够脱颖而出,对其他体系形成替代。

我们通过由表及里的方式探究影响电池性能的本质,在接下来的篇幅里,重点讨论影响性能 的本质要素。性能是与直观需求联系的概念,也是直击下游需求的痛点所在。我们选取较受 关注的几个性能指标开展探讨,包括能量密度、高倍率性能、循环性能和安全性能等。

高倍率性能:影响输出功率以及充电速度,本质是扩散能力

倍率指电池在规定时间内放出或达到额定容量所需的电流大小。倍率性能则为不同倍率充放 电电流下表现出的容量大小、保持率和恢复能力。尤其在高倍率充放条件下,对电池的性能 影响增大,包括寿命、安全性等,因此产业更关注高倍率性能。在高倍率放电下,一般会有 更大的输出功率,但前期化学电源主要应用于便携式电子设备,对功率要求不高,研究开发 重点主要聚焦在提高设备工作时间、便携性能以及安全性能等。

当化学电源应用于车辆时,对于高倍率性能要求更加严格,主要系输出功率影响着汽车的最 高时速、加速性能及爬坡性能,此外车用动力场景要求较好的快充能力。一般来说,当以高 倍率放电时,电池极化作用增强,电压下降导致比能量降低,因此常常是功率与能量不可兼 得的情况。以铅酸、镍氢、锂离子电池的一般情况来讲,铅酸电池的能量功率特性较差,而 锂离子电池的变化范围宽,镍氢电池具备较好的倍率性能但比能量较低。值得注意的是,长 时间的高倍率充放对于封闭的电池体系并不友好,因此我们认为短期内“换电模式”是一种 痛点解决方式,而长期视角下还应关注开放式电池如燃料电池体系的开发。

高倍率下的充放性能,实质是大电流条件下的反应速度保持能力,与电解质的电导率,以及 离子在电极、电解质和相关界面处的迁移能力相关。落实到具体参数,主要是正负极材料的 结构、尺寸、比表面积、导电性、孔隙率和电解质的传导能力、稳定性等方面,可以通过材 料改性来改善倍率性能。

循环性能:衡量使用寿命的指标,全生命周期多因素影响

在一定的放电制度下,电池容量降至规定值之前,电池所经受的循环次数,称使用周期。影 响电池循环寿命的主要因素有:在充放电过程中,反应条件如温度、电流密度、放电深度的 变化,将导致:电极活性表面积减小,使工作电流密度上升,极化增大;电极上活性物质脱 落或转移;电极材料发生腐蚀;电池内部短路;隔膜损坏和活性物质晶型改变,活性降低。

从电池产品的生产流程来考虑,多个方面会影响电池循环性能:(1)电池本身的设计,如原 材料的选择、正负极活性物质的配比、电解液的选择及用量等,都会影响电池充放电过程的 表现;(2)与电池制造过程的工艺相关,例如锂离子电池制造工艺的好坏影响电池的内阻大 小;(3)电池的使用方法,例如大电流充放电条件、充放电截止电压超限等都会造成结构的 损伤;(4)电池的使用环境,尤其是环境温度,对电池的循环寿命影响较大。

安全性能:商用首要考量的“红线”,持续改善增强可靠性

当下商用的各类电池均具有较好的安全性能,但不同类型电池的安全性能依然有所差异。铅 酸电池主要的安全隐患来自其构成材料,主要系硫酸溶液电解液稳定性较低,若发生漏液或 爆炸事故,造成的危害较大。此外,与锂离子电池相比,铅酸电池的安全保障也较少。对于 镍氢电池,其采用的物质材料与配备的安全阀等保障系统也提升了该类型电池的安全性。不 同类型的锂离子电池因电池材料的差异等原因,安全性各异,铁锂体系结构稳定安全性较好。

材料性能与工艺质量改善是提升安全性能的关键。要求电池的安全性好,即电池材料应具有 较好的化学稳定性和热稳定性,同时在电池制造方面,要求材料的匹配性要好,装配性能佳, 还需配备系统的电池保护措施,从整体上保障电池的安全工作。影响电池安全性能的关键因 素包括内部因素与外部因素,内部因素指构成电池的各部分材料的性能,外部因素指电池使 用过程中因操作不当带来的过充过放等现象。可以通过调控影响机制改善体系的安全性能。

动力领域的体系演进:追求更高比能为主线,锂电体系脱颖而出

锂电池因高比能长循环等优势,在社会日常场景中持续渗透。全球碳中和目标下,新能源汽 车产业已率先发力,带动锂电体系迈入新增长。拉长周期看,我们认为,具有最优综合性能、 且能够不断升级的锂电池,未来仍将继续在动力领域扮演主导角色,并逐渐向固定式储能等 场景渗透。但需注意,锂电内部体系多种多样,以锂为核的技术迭代仍在进行,研发依然是 企业的重心。因此,持续关注动力电池的技术变化,更有利于找寻胜者,增加投资的确定性。

来源:DT新材料

新材料智库

开季半个月,大家都知道多伦多猛龙的斯科蒂·巴恩斯了。
就,不愧是叫斯科蒂。

NBA历史上,有另一个斯科蒂。
两个斯科蒂都是:颀长、跑跳、移动流畅、221公分的怪物臂展、锋线身材、后卫移动、似乎可以客串三个以上位置、无限全能的潜力。
另一个斯科蒂,那就是斯科蒂·皮彭了。

皮彭的特异之处,查克·戴利老爹说得很好:梦一的时候,皮彭是球队最完美的填空者——攻防需要啥,他就填啥。而且虽然皮彭1991年总决赛从湖人1号位(魔术师)防到过4号位,但戴利说皮彭是梦一第二好的后卫(仅次于魔术师);我们也知道皮彭名为3号位,实际上在公牛是1号位防到4号位,在1990年代是公牛实际的组织后卫,在开拓者也是。

巴恩斯,也类似:
无限全面的可能性。

选秀前,一堆专家夸过他的尺寸跑跳全能潜力,认为他防守出色加上全能,会成为新追梦,但投篮不稳会影响他的得分。大概初期会守强攻弱吧。
诡异的是,本季前七场,他防守端反而不算好——移动步伐不太对,经验也欠——可是进攻端,虽然确实没远射,但以场均55%的命中率拿到18分。
而得分还只是小事。

他身上时不时闪现出各种东西。说是4号位,但能像2号位那样无球走位,3号位那样突破,还有一手后卫式的小抛射。
说是206公分上下,但我很怀疑他实际身高接近208公分。
站立摸高9英尺——齐平戴维斯,差杜兰特一英寸半。

作为一个长人,却在20岁就有后卫般的移动、视野和传球。
后场推反击,看清全局,跑动中后卫般换手变向,然后左手送出传球直接助攻空篮——他是个站大前锋位置的20岁新秀右撇子。

只能说,猛龙真会挑人。
莱纳德+西亚卡姆冠军蜘蛛锋线之后,又来了阿努诺比(他现在朝一个矮壮版小莱纳德进化中)+巴恩斯这样的新蜘蛛锋线。连达拉诺·班顿都在朝这个方向走。

但巴恩斯的可能性,还在OG和西亚卡姆之上:
OG基本是朝攻防两端硬核翼侧得分手去了。
西亚卡姆这两年也很明显:27岁,是个全能但缺持球能力的攻防万金油。
巴恩斯却是:
刚20岁,已经是个不太需要球权的组织前锋雏形了。

他现在表现出来的——作为新人场均18分9篮板2助攻55%命中率什么的——暂时其实不重要。因为他待开发的东西太多了。
好事情是,他的投篮手型不差,罚球也有底子迄今71%,不用从头练起。
而且估计身高还能长。

他要找现代模板,有点难。
说他是卢卡吧,他没卢卡那么聪明,但他比卢卡能跑能跳多了。
说他是扬尼斯吧,估计他很难达到扬尼斯那种攻防统治力,但扬尼斯的运球和步伐没他早熟——题外话,扬尼斯在他这个年纪,比他瘦,比他矮……
说他像本·西蒙斯吧,他现在虽然只打了七场,但攻击欲旺盛,还有手小抛射,场均得分比本·西蒙斯生涯最高都要高。

非要说个模板的话,巴恩斯现在显得,像个脑子更清晰冷静的右手版奥多姆。
或者说,像个大了一整圈,但还欠缺经验和远射的费城76人后期版伊戈达拉。

他是可以,也应该朝组织前锋方向走的,但他又可以站4号位甚至内线。
他已经有许多持球招式,虽然不够精细。他远射还不显但有中距离。他可以运球突破,可以一条龙推进。
真就是无限可能,六边形战士——虽然数值还不太高,但的确是六边形。
杜兰特和扬尼斯在他这个年纪时,既没他高,也没他壮……
即,巴恩斯真有可能长成一个七尺组织前锋。
或者,直接想象一个七尺身高的皮彭/伊戈达拉?……

今天猛龙对骑士。
4号秀斯科蒂·巴恩斯对决探花郎埃文·莫布里。

两个年轻人都还不是主角——虽然莫布里18分5篮板2助攻1封盖,巴恩斯14分9篮板4助攻——但毕竟都还小。
比起即战力,可能性更恐怖。

莫布里数据并不算华丽,但数据无法显示的是,他可能是开季第一个星期,东部最佳防守者。
这玩意不显示在抢断或封盖上,而是他的尺寸和步伐:
七尺身高的大前锋,真正在三分线内全扫荡,仿佛KG。

今天巴恩斯有个漂亮的施展:运球一条龙到前场,拉球,中投——还是那句:他是个站4号位的20岁小孩而已。对面防他的是201公分的奥斯曼。
但之后,巴恩斯单挑莫布里。面筐突破,转身,投篮,被干扰掉。

实际上,今天巴恩斯单挑莫布里,都没成。一方面是巴恩斯技术还得打磨,但另一方面……巴恩斯的9英尺摸高、后卫级移动,莫布里都跟得上,全覆盖。
莫布里的防守步伐像个小弹簧,移,停,急速变向,都跟得到。

比赛最后时刻,莫布里右翼接球,摆脱突破,压重心抢一个身位,传球助攻得手。
——这动作搁一个外围球员做,很自然。但莫布里是个七尺长人。

十年前,最先进的阵势还是一个长人坐镇,四人拉开。比如达拉斯有钱德勒居中,德克站4号位。
打急了,就是小球阵容决生死。比如热用波什站5号位,勇士用追梦站5号位。

杜兰特在勇士体系中之可怕,在于进攻无死角,防守可以护筐扫荡。
湖人2020年总决赛打急了,就是戴维斯直接上5号位。
也包括上季总决赛,扬尼斯打到后来,也成了实际5号位。

杜兰特、戴维斯和扬尼斯的共同之处,大概就是篮球未来长人的样子。当然严格来说,从大梦到上将到邓肯到KG,趋势一直很明显。
本季迄今NBA场均得分前三:杜兰特、乔治、扬尼斯。总得分前三:杜兰特、扬尼斯、戴维斯。全是蜘蛛侠。

巴恩斯和莫布里都是,长人的尺寸,说是站4号位,但脚下手上,能做外围的活儿。将来再长点肌肉,真急了决生死,站5号。

到2030年吧,也许放眼望去,都是两米上下的持球手,直奔七尺的速度锋线群。放眼望去都是巴恩斯或莫布里那样的蜘蛛侠,中间掺杂着穿梭自如的低重心天才们和横霸禁区的恐怖长人们。
这大概就是未来篮球的样子。

当然,也可以直接回过头,看看此刻的杜兰特,或者雄鹿开季以来实际的中锋扬尼斯……


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