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国家重点研发计划协同“中试线”结硕果
科技日报北京10月29日电 （记者马爱平）29日，记者从全球能源互联网研究院获悉，基于国家重点研发计划“柔性直流输电装备压接型定制化超大功率IGBT关键技术及应用”该院自主研制的4500V/3000A压接型IGBT（绝缘栅双极型晶体管）器件在国家电高压直流实验基地通过换流阀对拖试验，并按照张北工程应用工况连续稳定运行24小时。
全球能源互联网研究院功率半导体研究所所长吴军民介绍，虽然我国柔性直流输电装备技术已达到水平，但电力电子器件IGBT依旧被跨国公司垄断，价格居高不下，严重制约我国柔性直流输电装备及其相关技术的发展，亟须定制化研究超大功率IGBT器件。为此，该院在于2019年建成投运国内首条6英寸电力系统用大功率电力电子器件中试线，并依托该中试线，基于国家重点研发计划等国家项目，开展电力系统用高压大功率电力电子器件研究。
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锂-氧电池取得技术突破，实现四电子转化及库仑
据外媒报道，加拿大滑铁卢大学Linda Nazar教授宣布，其研究团队实现四电子转换(four-electron conversion)，该技术将实现锂-氧电池(lithium-oxygen，Li-O2)的电子存储容量翻番。
Nazar团队将有机电解质(organic electrolyte)转化为硝酸锂/硝酸钾(lithium nitrate/potassium nitrate)的无机熔盐(inorganic molten salt)，旨在提升其化学稳定性和导电率。此外，该团队了利用双功能金属氧化物催化剂替代了多孔碳阴极(porous carbon cathode)，提升了电池容量的同时降低了过电势。
相较于Li2O2，在150摄氏度下，电池在使用期间将生成更为稳定的Li2O，其热力学性能表现更为出色。该款电池电芯采用多种材料，旨在提升其热动力性能及反应动力学(kinetics)。研究人员研发的该款电池充电性能表现更佳，从理论上讲，其储能表现提升了50%。
在电池研究领域，锂-氧电池颇具吸引力，这主要得益于其理论能量密度。能量密度是材料的储能容量，当电芯发生电化学反应后，其能量将储存在电池电芯中。
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锂电材料不断产生 锂电池未来会更精彩
近日，2019年诺贝尔化学奖颁给了美国德州大学奥斯汀分校约翰·古迪纳夫、美国纽约州立大学宾汉姆分校斯坦利·威廷汉和日本旭化成株式会社吉野彰三人，以表彰他们对锂离子电池研发的贡献。那么，锂电池是如何研发出来的？未来的发展将会怎样？
1 没有锂电池就没有移动智能生活
我们早已生活在一个“可充电的世界”，但真正带来电子设备便携化，开启了现代移动生活的则是锂电池。可以说，如果没有锂电池，就没有我们现在的移动智能生活。
锂电池因重量轻、可充电、功能强大且便携，被广泛应用于从手机到笔记本电脑等各个领域。它在全球范围内用于为便携式电子设备供电，我们使用这些便携式电子设备通讯、工作、学习和娱乐。
锂电池还促进了长续航电动汽车的开发以及来自可再生能源（例如太阳能和风能）的能量存储，为实现一个无线（可移动）、无化石燃料的社会打下基石。可以说，锂离子电池作为能源存储器件，彻底地改变了人类的生活。
此次诺贝尔化学奖授予三位锂电领域的科学家，是对每一位为锂电池从无到有、从实验室走向商业化做出贡献的锂电从业者的认可，是对仍在从事锂电研究和志在继续推动清洁、便携社会发展的人们的激励。
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LG化学在南京的工厂已经处于高水平运行，今年早些时候，这家韩国企业集团宣布将投资1.2万亿韩元(10亿美元)，进一步扩大工厂的生产能力。但这还不是全部，根据特斯拉的要求，预计还会有更多的电池产能扩张。
有趣的是，韩国科技媒体援引业内人士的话说，LG化学公司也在寻求从2022年开始大规模生产NCMA电动汽车电池。据报道，这些即将上市的电池将具有更高的镍含量。
有关LG化学与特斯拉合作的报道初出现在去年8月，当时一家美国财经媒体报道称，这家电池制造商和这家电动汽车公司正在讨论建立潜在的合作伙伴关系。如果近来自韩国的报道是准确的，两家公司的合作似乎已经得到了保证，而且两家公司似乎正在共同努力，为上海工厂生产Model 3车型打好基础。
LG化学南京电池厂地理位置优越。该工厂位于上海以西约320公里处，这将使把电池运往上海临港工业区的特斯拉超级工厂成为一项相当简单的任务。
首先，这两家位于中国的工厂之间的距离，远低于特斯拉在美国内华达州的锂电池工厂（为Model 3生产2170型号电池)与组装该车型的加州弗里蒙特工厂之间的距离。
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一般地，锂离子电池适宜的工作温度为15~35℃，而电动汽车的实际工作温度为-30～50℃，因此必须对电池进行热管理，低温时需要加热，高温时需要冷却。热管理包括设计与控制两方面，其中，热管理设计不属于本文内容。温度控制是通过测温元件测得电池组不同位置的温度，综合温度分布情况，热管理系统控制电路进行散 热，热管理的执行部件一般有风扇、水/油泵、制冷机等。比如，可以根据温度范围进行分档控制。Volt插电式混合动力电池热管理分为3种模式：主动(制冷散热)、被动(风扇散热)和不冷却模式，当动力电池温度超过某预先设定的被动冷却目标温度后，被动散热模式启动;而当温度继续升高至主动冷却目标温度以上时，主动散热模式启动。
荷电状态(SOC)估计
SOC(State of Charge)，可用电量占据电池可用容量的比例，通常以百分比表示，100%表示完全充电，0%表示完全放电。
这是针对单个电池的定义，对于电池模块(或电池组，由于电池组由多个模块组成，因此从模块SOC计算电池组的SOC就像电池电池单体SOC估计模块SOC一样)，情况有一点复杂。在SOC估计方法的一节讨论。
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