燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 White Paper 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 目录目录 1.1.前言前言 -1 1 2.2.浅谈燃料电池系统浅谈燃料电池系统 -1 1 3.3.燃料电池系统测试燃料电池系统测试 -2 2 3.1.测试平台的前期初步规划测试平台的前期初步规划-2 3.2.燃料电池测试平台的种类燃料电池测试平台的种类-3 3.3.平台功能平台功能-4 电力验证平台电力验证平台-4 辅助流体监控平台辅助流体监控平台-5 3.4.平台整合与情境选择平台整合与情境选择-6 4.4.GB/T 24554GB/T 燃料电池系统性能试验方法燃料电池系统性能试验方法 -7 7 4.1.测试定义范畴测试定义范畴-7 4.2.基本测试要求基本测试要求-8 4.3.测试预处理条件测试预处理条件-8 4.4.测试顺序与测项测试顺序与测项-9 系统启动特性测试系统启动特性测试-10 系统功率输出稳定性测试系统功率输出稳定性测试-11 系统极限输出功率测试系统极限输出功率测试-12 负载动态响应测试负载动态响应测试-13 I-V 曲线标定测试曲线标定测试-14 动态响应下的平均效率特性测试动态响应下的平均效率特性测试-15 绝缘阻抗测试绝缘阻抗测试-16 额定重量与功率密度标定额定重量与功率密度标定-16 系统气密性测试系统气密性测试-17 5.5.燃料电池系统测试平台解决方案燃料电池系统测试平台解决方案-1818 5.1.测试方案范畴与单机选型测试方案范畴与单机选型-19 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 1 1.前言前言 1842 年科学家发现将电解水进行电化学逆向反应下产生电能后，燃料电池从航天的应用开始，随着市场需求应用的演变，目前可商业化燃料电池的种类以质子交换膜型(PEMFC)1与固态氧化物型燃料电池(SOFC)2为市场主流，结合其他氢能相关应用下成为全球净零碳排潮流中重点能源技术之一。Fig.1 PEMFC 的基础原理与架构 2.浅谈燃料电池系统浅谈燃料电池系统 燃料电池系统是以燃料电池堆为核心进行开发，进而衍生开发各个子系统并参照电池堆所需的流体参数、热能管理、电力输出和机械设计等，且子系统相互之间进行配合撰写一控制逻辑下，最终整合成一组高度复杂性的电力系统总成，终端目标会应用于不同的电力应用情境，如储能系统与电动车。从前段开发到终端产品应用的流程中，须经过严谨的产品验证与测试，使得燃料电池系统的相关产品应用更能贴近人们需求与高商业价值，本白皮书将会以氢氧型的 PEMFC技术路线进行说明与参考。Fig.2 常见的燃料电池系统设计架构参考简图 1 质子交换膜燃料电池 Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell,PEMFC 2 固态氧化物燃料电池 Solid Oxide Fuel Cell,SOFC 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 2 3.燃料电池系统测试燃料电池系统测试 燃料电池系统测试的核心目的为验证系统规格与范畴是否合乎产品设计目标，因此执行过程中必须监测系统边界电力、流体、热流、环境因素与系统内部；有别于电堆测试中需仰赖测试设备硬件才可执行测试的情境，系统级别的测试应为自主且独立的状态下执行测试。从系统的研发阶段到终端产品之间，测试情境会以外部负载与电力供给为主、流体监测为辅进行。对于燃料电池系统制造商而言，系统净电功率往往为产品销售与定价的重点目标；此数值会与燃料电池堆总输出功率与系统所搭载的 BOP3总耗电量有相对关系，因此平台的建立会以电力设备为必要需求，延伸需求依照系统范畴下评估需要额外硬件支持，如水气台架、EIS 量测系统等。因此，当未来产品功能随着市场发展需要增加测试时，测试平台也要满足可客制扩充的弹性。3.1.测试平台的前期初步规划测试平台的前期初步规划 燃料电池系统的测试情境要依照系统产品范畴与终端应用选择对应测试硬件，但随着各测试阶段的需求变化下，各测试硬件可能同时进行缩减与扩充，初步规划来说建议都要定义测试要于哪个阶段开始执行，如 RD 研发阶段或 EoL 终端产品测试阶段等进行测试的起点。由于燃料电池系统的测试过程大多是长时间的运行，而整体测试设备除了测试硬件规格外，同时需要考虑，如氢气安全、管路排放、气源管理、负载/电源管理等，最后亦要符合当地的消防安全与厂务规范，确保制造商与操作人员的测试过程中生命财产安全。初步建议可考虑以下几点步骤:1.燃料电池系统的开发阶段的定义、测试需求与产品方向。2.燃料电池系统于终端应用的电力情境需求规划。3.燃料电池系统于外部流体供应的辅助需求规划。4.额外的测试需求的硬设备挑选。5.当地的氢气规范与电力规范的限制。3 系统周边组件 Balance of Plant,BoP 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 3 3.2.燃料电池测试平台的种类燃料电池测试平台的种类 市面上的燃料电池系统测试平台大多分成单一集成式或分布式两种。并可依照燃料电池系统的功率等级不同选择对应的测试设备，但相对的对于电流、电压、流量、管径、线材粗细等都会随着设备的对应功率等级变化。燃料电池系统依照产品阶段的不同，大致上概括粗略地分成两种测试情境:系统原型机(Prototype)与终端产品(Product)阶段的测试，但此分类法非绝对，还是得依照产品开发的需求进行建立。平台种类平台种类 Development Testbed Performance Testbed 产品开发阶段 系统原型机的开发(Prototype)终端产品组立与验证(Product)测试特性 1.周边组件的开发与测试 2.子系统的开发与测试 3.系统总成的组立与测试 4.FCCU 的开发与试验 5.燃料电池堆的性能于系统架构 1.系统总成耐久测试与功能验证 2.系统总成车规或法规验证 3.周边组件与子系统的耐久测试 4.FCCU 的逻辑验证 5.终端应用电力情境模拟验证 测试目标 验证燃料电池堆与次系统之间操作与开发，同步控制器中软件是否可以满足设计端的范畴与逻辑，满足设计端的产品设计需求。测试可独立运行的燃料电池系统，执行活化、长时间系统试验与法规验证。依照测试平台参数记录下，标定系统性能是否能满足法规或设计端质量需求。Fig.3 燃料电池系统测试平台的分类与说明 开发验证与性能测试平台的差异性，前者重于系统前端设计时辅助工程师进行手动且细微操作与调适系统的情境，后者为协助产线与验证单位在不外部干涉系统参数为原则下执行耐久或一系列测试的情境。因此两者需在系统具有完善自我保护与控制指令下执行测试为基本要求。燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 4 3.3.平台功能平台功能 整体燃料电池系统测试平台基本组成与评估方向如下:中央控制系统单元电力验证平台辅助流体监控平台其他(如 EIS 检测单元)电力验证平台电力验证平台 对设计完整的燃料电池系统总成而言，应仅需要氢气来源供给下即可正常运行外且外部的测试项目都会由电子负载执行相关测项，如定电流测试、活化测试、动态负载等。因此，电子负载与燃料电池系统之间则是最根本的测试范畴。Fig.4 燃料电池系统的电力测试参考 DC 电力架构 若对于已经是终端产品的燃料电池系统总成且需要外部电力支持下，则电子负载可能需要外加电源供应器为平台硬件所需的最小测试硬件范畴即可；以燃料电池系统原型机的范畴为例，除了一般的电力基础建立以外，同时会评估是否扩增如外部流体辅助监控等硬设备以辅助测试的进行。时至今日产品的技术发展对于系统的功能日渐增加以提升稳定度，如交流阻抗技术(EIS)与电源分布单元(PDU)，市面上已在燃料电池的 DC-DC Converter 逐渐作为主流功能，相关的测试设备应与时俱进的作为附加测试进行整合至平台中以满足未来的产品要求与发展。*交流阻抗测试交流阻抗测试(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)EIS 为重要的电化学量测分析技术之一，对于测试目标为燃料电池堆内部的阻抗分析与监测且测试情境为电子负载直接对系统内电池堆进行负载输出，由信号产生器与量测单元分别进行AC 电源干扰且额外量测单元下取得 Cole-cole 图表进行判定燃料电池堆的材料总内阻；对应的物理意义为燃料电池堆的加湿程度于系统中，便于研发/检测端判定此电池堆是否合乎测试规范与规格用。Fig.5 EIS 交流阻抗量测示意图 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 5 辅助流体监控平台辅助流体监控平台 平台通常会以辅助监测系统外部流体监控与测试情境模拟的测试计划进行搭建。因此燃料电池系统需要辅助平台的状态与监控(如压力、温度、流量、导电度、空气中氢气浓度等)时，需依系统内燃料电池堆的设计规格，估算出所需流体供给参数与散热需求范畴为起始，至系统内控制器监控参数与子系统所需的边界范畴，作为平台客制化评估基础。辅助测试设备种类:氢气供给系统|Hydrogen supply system 空气监控系统|Air monitor system 外部排放系统|Drain/Vent system 内/外部散热系统|External/Internal cooling system Fig.6 燃料电池系统的外部供给与监控参考架构 当燃料电池系统原型机产品尚未达完全发展的独立运行状态时，则需要辅助平台进行协助系统操作运行，以验证电堆基于各子系统之间的软件逻辑操作下是否满足电堆规格需求。以下是常见的外部辅助平台的种类:A.外部氢气供给外部氢气供给 基本的供给氢气与氮气进行监控以外，当系统失效时需进行安全保护确保人员操作安全。B.空气入口条件空气入口条件/外部排放外部排放 当电池堆与空压机组于系统中运行时，可了解进出口的流体条件变化与气体排放安全。C.内内/外部散热循环外部散热循环 内循环散热为以电堆为主的散热条件监测且外循环散热为电堆以外总系统散热的条件监测，两者同时对该冷却水流体条件的监测为目的，了解整体系统的温度反应状态。最后执行法规测试时，所需的必要条件是系统为能力运行且软硬功能完善的状态进行测试，同时系统的开发阶段也达终端阶段，则建议脱离辅助平台下执行测试避免影响测试结果。若为需要进行系统内部的电池堆活化、耐久测试阶段时，则可视状况连结进行辅助监控是否符合制造商的使用需求。燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 6 3.4.平台整合与情境选择平台整合与情境选择 大多数测试情境是基于系统的本身设计范畴与产品终端应用测试情境有所不同，常见整合需求除了硬件客制化需求外，更有购置预算、测试能量扩充与限缩的需求考虑，往往会有硬件与软件整合的变动需求产生。对于制造商而言，对应不同的待测物测试情境下，如系统总成、BoP测试等等，传统的测试设备选择都需要进行 1 对 1 的购置外，会有扩充不易与难以扩充的状况发生，要如何将各设备硬件且包含待测物的整合下搭成不同测试情境以满足要求，于规划上就需要进行审慎思考。另一方面，平台的操作软件通常要满足如图形化监控、连网需求、数值同步、安全警报、手自动设备控制等要求，对于多情境下的测试要求要如何提升操作者的使用体验以完善测试工作是十分重要的。Fig.7 燃料电池系统性能测试平台参考测试情境 Chroma 基于长年的电力与 EV 测试系统整合经验，对于燃料电池系统的测试情境以工业自动化的参考基础，规画可进行多样外部整合的柜体并提供图形化接口软件，同步搭配 Chroma 电子负载与电源供应器，解决制造商对于设备的重复投入、提升测试情境的多样性为主要目的。对于 Chroma 的电力单机的选型可参照 Page.19。燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 7 4.GB/T 24554-2022 燃料电池系统性能试验方法燃料电池系统性能试验方法 现行燃料电池系统测试阶段，大都会验证系统于电力负载输出时，确认控制器与系统内部的操作逻辑是否合乎制造商的设计规范外，并期望应符合国际规范。由于燃料电池系统测试项目且测试规范与标准内容大多大同小异，测试的情境会落于各制造商的测试规划与厂内产品生产安全规范。有鉴于此依测试内容可概略分成以下项目:系统启动特性、系统额定功率、系统极限功率、负载动态响应、动态平均效率、系统稳态测试与环境温度特性等大项。若无特定测试方向下，建议参考”GB/T 24554-2022 燃料电池系统性能试验方法”进行试验规划。4.1.测试定义范测试定义范畴畴 Fig.8 燃料电池系统测试边界与重量量测部件范畴(虚线内)燃料电池系统部件说明与测试部件范畴定义:燃料电池堆/模块 Fuel cell Stack/Module 燃料电池堆本体、外壳、固定件、CVM等 氢气供应系统 Hydrogen supply system 氢气循环泵浦/Injector,调压阀,传感器等 空气供应系统 Air supply system 空气压缩机组、中冷器、过滤器、加湿单元、消音器等 内循环散热系统 Internal cooling system 水泵浦、去离子单元、PTC、传感器等 控制系统 Control system FC 控制器、传感器等 其他部件 Others 组成系统必要的管阀件、机构件与零组件等 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 8 4.2.基本测试要求基本测试要求 FC 系统状态 1.各子系统要完整可运行且须要有安全保护机制下执行测试。2.以系统进行出厂时的外观结构与数值规格下执行。3.所有系统操作应皆由 FCCU 指令下独立且自动操作。4.冷却子系统需要注满冷却水。5.若测试过程中中断与停止，则需要重新执行测试。平台测试要求 1.燃料电池辅助系统(BoP)电源由外部平台供给为主且满足供电。2.燃料电池辅助系统(BoP)电源功率计算不包含外部散热水箱的风扇。3.数据采集不低于 5Hz(200ms/data)4.测试过程中，系统与平台不再外部补充任何冷却水与加湿用的水。5.测试过程中，系统本体不作任何内外部的更动与干扰 6.若无任何环境条件要求的测试，统一视为常温环境测试条件。4.3.测试预处理条件测试预处理条件 常温环境测试 Normal state 1.应完成 1 次燃料电池系统开关机逻辑，并回至关机状态。2.将系统放置于 235的环境中且连续超过 12 小时的放置。3.放置期间不可对于系统做任何更改与动作 低温环境测试 Cold state 1.燃料电池系统的散热系统或平台散热单元应放置于环境箱中。2.达指定温度前，应完成 1 次燃料电池系统开关机逻辑，并回至关机状态。3.承 2.，开机至怠速状态的期间含启动时间不超过 3min。4.环境温度达02后，开始计时并进行连续超过 12 小时的放置。5.放置期间不可对于系统做任何更改与动作。高温环境测试 Hot state 1.应完成 1 次燃料电池系统开关机逻辑，并回至关机状态。2.燃料电池系统的散热系统或平台散热单元应放置于环境箱中。3.环境温度设定 452且相对湿度为 4090RH%。4.承 3.，当环境设定温度达到后，开始计时并进行连续超过 2 小时的放置。5.放置期间不可对于系统做任何更改与动作。系统暖机测试 Warm state 1.将燃料电池系统启动并工作于一定功率输出值。2.监控燃料电池系统冷却系统中冷却液的出口温度值。3.当出口温度值升至系统可正常运作状态下，则为暖机完成。4.出口温度值为系统商自行定义。燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 9 4.4.测试顺序与测项测试顺序与测项 编号 测试项目 1 燃料电池系统气密性测试 2 常温环境下系统怠速冷启动测试 3 常温环境下额定功率冷启动测试 4 常温环境下系统怠速热启动测试 5 系统稳态特性测试 6 常温环境下额定功率热启动测试 7 系统额定功率测试 8 系统极限功率测试 9 系统动态响应操作特性测试 10 系统动态平均响应特性测试 11 低温环境下系统怠速冷启动测试 12 低温环境下额定功率冷启动测试 13 高温环境下系统运行测试 14 绝缘阻抗测试 15 额定重量与功率密度标定*1,14,15 为物理特性测试*2,3,4,6,11,12,为系统起动特性测试*5,7,8,9,10,13 为系统电力与性能特性测试 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 10 系统启动特性测试系统启动特性测试 测试目标:试验不同环境条件下燃料电池系统的开机特性。测试示意图 适用测项:1.常温环境下系统怠速冷启动 4.常温环境下系统额定功率热启动 2.常温环境下系统怠速热启动 5.低温环境下系统怠速冷启动 3.常温环境下系统额定功率冷启动 6.低温环境下系统额定功率冷启动 测试条件:编码 测试前处理 系统状态 Warm Hot Normal Cold 起始状态 操作时间 目标状态 持续时间 1 常温启动 TBD 怠速状态 10 min 2 暖机/热启动 TBD 怠速状态 10 min 3 常温启动 TBD 额定功率输出 10 min 4 暖机/热启动 TBD 额定功率输出 10 min 5 低温启动 TBD 怠速状态 10 min 6 低温启动 TBD 额定功率输出 10 min 数据纪录 编码 Run time Voltage Current Temperature Consumption Stack/System BoP Stack/System BoP Ambient Coolant H2 1 2 3 4 5 6 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 11 系统功率输出稳定性测试系统功率输出稳定性测试 测试目标:当燃料电池系统进行稳定且长时间额定输出的负载条件下，系统是否可以进行长时间稳定电力输出。测试示意图 适用测项:1.系统额定功率测试 2.高温运行测试 测试条件:编码 测试前处理 系统状态 Warm Hot Normal Cold 起始状态 操作时间 目标状态 持续时间 1 怠速状态 10 sec 额定功率输出 63 min 2 暖机/热启动 TBD 额定功率输出 63 min*数据纪录为 60min 为有效数据。数据纪录 编码 Run time Voltage Current Temperature Consumption Stack/System BoP Stack/System BoP Ambient Coolant H2 1 2 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 12 系统极限输出功率测试系统极限输出功率测试 测试目标:当燃料电池系统进行极限输出的负载与操作条件下，系统是否可以进行稳定性于极限电力输出。测试示意图 适用测项:1.系统极限(峰值)功率测试 测试条件:编码 测试前处理 系统状态 Warm Hot Normal Cold 起始状态 操作时间 目标状态 持续时间 1 怠速状态 10 sec 极限(峰值)功率输出 TBD*数据纪录为 60min 为有效数据。数据纪录 编码 Run time Voltage Current Temperature Consumption Stack/System BoP Stack/System BoP Ambient Coolant H2 1 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 13 负载动态响应测试负载动态响应测试 测试目标:当燃料电池系统于动态变化下拉载与降载的负载特性下，评估系统的稳定与响应时间是否符合设计。测试示意图 适用测项:1.加载动态响应试验 2.卸除动态响应试验 测试条件:编码 测试前处理 系统状态 Warm Hot Normal Cold 起始状态 操作时间 目标状态 持续时间 1 怠速状态 10 sec 90%额定功率 1 min 2 90%额定功率 1 min 怠速状态 10 min 数据纪录 编码 Run time Voltage Current Temperature Consumption Stack/System BoP Stack/System BoP Ambient Coolant H2 1 2 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 14 I-V 曲线标定测试曲线标定测试 测试目标:标定燃料电池系统中的燃料电池堆电力性能与极化曲线。测试示意图 适用测项:1.系统稳态特性试验 测试条件:编码 测试前处理 系统状态 Warm Hot Normal Cold 起始状态 操作时间 目标状态 持续时间 1 怠速状态 10 sec 额定功率 3 min/steps*每阶段为:怠速状态起始每 10%进行加载至 90%的额定功率输出。数据纪录 编码 Run time Voltage Current Temperature Consumption Stack/System BoP Stack/System BoP Ambient Coolant H2 1 *此测项可得常见的测试图表:-燃料电池堆极化曲线(I-V 曲线)-燃料电池堆功率曲线-燃料电池堆性能曲线-燃料电池系统功率曲线-燃料电池系统效率曲线-燃料电池系统辅助子系统总功率曲线 燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 15 动态响应下的平均效率特性测试动态响应下的平均效率特性测试 测试目标:依照 GB/T34593-2017”燃料电池发动机氢气排放测试方法”，当系统于变动负载运行下的稳定性与平均效率特性的测试。测试示意图 适用测项:1.动态平均效率特性测试 测试条件:编码 测试前处理 系统状态 Warm Hot Normal Cold 起始状态 操作时间 目标状态 持续时间 1 怠速状态 10 sec B 工况(3 次)TBD*需参照 GB/T34593-2017”燃料电池发动机氢气排放测试方法”中附录 B 的工况执行。数据纪录 编码 Run time Voltage Current Temperature Consumption Stack/System BoP Stack/System BoP Ambient Coolant H2 1 *依照 B 工况下需要执行 3 次测试并将数据取平均。燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 16 绝缘阻抗测试绝缘阻抗测试 测试目标 当燃料电池系统处于暖机条件下进行绝缘测试，确认是否合乎规范内容。测试示意图 量测范畴与需求 1.使用 Hi-pot 设备进行量测燃料电池系统的正/负极分别对系统外壳的金属或可导电表面(需要接地)的绝缘阻抗值。2.量测过程中显示数值需要达稳态后，再进行观测读值纪录。系统工作电压与绝缘量程选择 编号 工作电压范畴(V)量程(V)1 250V 500 V 2 250V 10%)3.测试气体压力设定为 50kPa 注入至压力平衡 4.压力平衡后且关闭注入口，保压 20min 并记录压力下降值 5.除了氢气侧以外，其余端口皆为开启畅通状态。系统工作压力 小于:50kPa 1.关闭燃料电池堆的氢气排放口 2.开启燃料电池堆的氢气注入口，并充入氦气混合气体(10%)3.测试气体压力设定至 3050kPa(依照系统而定)注入至压力平衡 4.压力平衡后且关闭注入口，保压 20min 并记录压力下降值 5.除了氢气侧以外，其余端口皆为开启畅通状态。-整体气密性测试 1.关闭燃料电池堆的氢气排放口、空气排放口与冷却液出口 2.开启燃料电池堆的氢气注入口、空气注入口与冷却液入口且同时充入氦气混合气体(10%)3.测试气体压力设定至系统工作压力值，且注入至压力平衡 4.压力平衡后且关闭全注入口，保压 20min 并记录压力下降值 4 此量测手法为压力判定法。Chroma 的测试平台所采用的是流量纪录法且与压力判定法并存。燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 18 5.燃料电池系统测试平台解决方案燃料电池系统测试平台解决方案 Chroma 致力于电力电子相关测试领域多年，具备多样性的电力单机选择与系统自动化测试整合开发与现场经验，针对燃料电池系统测试领域推出一燃料电池系统标准化测试软硬整合平台。此测试平台是以德国 Codesys 的自动化控制软件平台为基础核心引擎，特点可进行RealTime 的数值撷取、数据库监控与多样性通讯整合，以 Chroma 的电力单机与合作的第三方流体辅助设备商的硬件为主，提供客户对于各测试阶段与情境下，可客制化调整测试硬件、软件数值显示 Mapping、手动/自动操作等，满足多测试情境与操作体验下提供操作人员更能自主使用的一套测试平台于测试燃料电池系统。Fig.9 标准化的通用测试平台示意图 Codesys 是基于工业自动化领域且由德国 3S-Smart Software Solutions GmbH 开发的一款 Soft-PLC 集成开发环境，可用于多种不同类型的工业自动化硬设备进行整合。燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 19 5.1.测试方案范畴与单机选型测试方案范畴与单机选型 Fig.10 燃料电池系统终端电力应用范畴与定义 Chroma 测试方案范畴选择测试方案范畴选择 测试方案 适用情境 设备配置 开发测试 系统原型机性能验证 标准平台 电力平台(Load,Source) 流体台架 其他 质量测试 终端系统总成长效测试 标准平台 电力平台(Load,Source) 流体台架 终端测试 终端系统总成简易测试 标准平台 电力平台(Load,Source)燃料电池系统测试技术白皮书燃料电池系统测试技术白皮书 Page 20 燃料电池系统终端电力输出选型燃料电池系统终端电力输出选型 负载的功率等级、电流与规格请依照燃料电池堆或终端电力单元的电力规格进行挑选。DC Load 应用情境:仿真外部电力 DC 电力负载，如 DC-DC,Motor等等 DC 负载单元角色。Normal Load Chroma 63200A 可编程直流电子负载 Link Chroma 63200E 可编程直流电子负载 Link Regenerative Load Chroma 62000D 可程控双向直流电源供应器(负载功能)*具燃料电池仿真输出功能 Link Chroma 17040 能源回收式电池模块测试系统(负载功能)Link Chroma 17040E 能源回收式电池模块测试系统(负载功能)Link AC Load 应用情境:仿真燃料电池储能系统终端 DC/AC invertor 的后端市电电网模拟。Regenerative Load Chroma 61800 回收式交流负载功能 Link Chroma 63800R 能源回收式交流电子负载 Link 燃料电池系统外部电力供给选型燃料电池系统外部电力供给选型 负载的功率等级、电流与规格请依照燃料电池堆或终端电力单元的电力规格进行挑选。DC Source 应用情境:燃料电池系统周边组件、子系统、FCCU.等组件进行供电。Chroma 62000H 可编程直流电源供应器 Link Chroma 62000D 可程控双向直流电源供应器 Link 外部流体供给单元与其他外部流体供给单元与其他 请洽致茂办公室。

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2 0 2 3 年深度行业分析研究报告目录目录CONTENTS21.公司概况公司概况2.锰酸锂正极材料行业概况锰酸锂正极材料行业概况3.公司主要优势公司主要优势4.IPO发行及募投项目情况发行及募投项.

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Photo by Kevin PeschkeKearney,Chicago锂电池技术变革：与“不确定”共舞近年来，全球电动汽车及新型储能市场突破式爆发，推动锂电池需求快速上升并带动锂电池产业链上下游企业实现飞跃式增长。但是，当前三元锂与磷酸铁锂技术并非终局解决方案，上游原材料供应不稳定导致剧烈的价格波动、中游新电池化学体系技术持续进步、下游应用场景精细分化等因素，将驱动未来锂电池技术的持续变革。2锂电池技术革命：与“不确定”共舞?：?1?200212223E24E25E26E27E28E?30C%963,9393,0262,3201,7731,3591,005770471 39% 31f0%4h%5q$%5q%7q%8q t%9tg%前言：当前锂电池技术非终局解决方案，具有差异化特征的多技术路线同步演进储能电池：新能源的电网调峰、峰谷套利等因素驱动储能系统需求呈现爆发式增长，未来市场需求年增速将维持40%以上，是锂电池发展最快的下游应用。储能电池对体积与重量敏感度低但经济性导向明确，追求低成本、高循环寿命的电池解决方案。自 20 世纪末锂电池商业化以来，技术与产业化不断发展，应用逐步从消费领域拓展至动力、储能等新领域。日益精细分化的下游应用场景，对电池有着不同的性能与成本需求。动力电池：全球汽车电动化趋势驱动下，动力电池已成为锂电池的关键应用领域，且未来市场需求仍呈现高增长态势。但同时，动力电池的应用需求在不断精细分化，主流中低端乘用车场景追求成本可控条件下更佳的续航里程与充电效率；高端豪华车、越野车、电动航空器等应用领域价格敏感度更低，追求极致的能量密度；低端 A00电动车、两轮车等应用场景则追求更低成本的电池解决方案。3锂电池技术革命：与“不确定”共舞?2510wt%?101wt%?0wt%?：?0045055060020352030202520202000500?2 2?1?vs?2?3?2?Wh/kg?目前商业化的动力电池主要是三元锂及磷酸铁锂电池两大技术路线，并沿各自的技术路线升级迭代，持续进行成本与性能的综合竞争。按锂电池正极材料分类，目前商业化的动力电池主要是三元锂及磷酸铁锂电池两大技术路线，并沿各自的技术路线升级迭代（如超高镍三元与磷酸锰铁锂等），持续进行成本与性能的综合竞争。同时，在高性能路线方面，由固态电解质搭载能量密度更高的新型正负极形成的固态电池是当前认为最具潜力的发展方向；在高性价比路线方面，因锂资源成本高昂，能量密度较低但成本与高低温性能占优的钠离子电池有望在短期内作为低端替代切入储能应用领域。4锂电池技术革命：与“不确定”共舞成熟路线之争：三元锂更具性能提升空间，但磷酸铁锂成本相对稳定，仍具中期市场竞争力 2.商业角度，下游客户短中期内仍将主动维持磷酸铁锂采购量以降低成本波动风险尽管高镍低钴三元锂电池具有单位里程成本优势，但其仍存较高的镍原材料成本与技术发展不确定性，故科尔尼认为，未来短中期内，下游汽车主机厂客户将主动维持磷酸铁锂采购量，以分散单一技术路线依赖导致的大幅成本波动风险。(见图 5 图 6，第七页)新能源汽车发展初期，磷酸铁锂电池因高安全性、低成本及长循环寿命的特征成为首选。2016 年新增电池能量密度作为新能源汽车补贴参考指标后，三元锂电池因高能量密度的优势迅速占据更高的市场份额。近年来，随新能源汽车补贴退坡、磷酸铁锂电池包性能突破及三元锂原材料价格上扬，磷酸铁锂市场占有率反超三元锂电池。未来，性能升级与原材料价格波动，将持续影响三元锂与磷酸铁锂的竞争与市场份额。1.技术角度，下一代高镍低钴三元锂电池或将在单位续航里程成本上获得优势目前三元锂电池朝高镍化、低钴化甚至无钴化的技术方向发展，是能量密度与成本双重考量下的选择。高镍低钴可以提升电池的能量密度，降低原材料成本对钴价格的敏感度。电池企业在改善高镍三元体系稳定性的过程中，材料研发、制备工艺及生产设备的沉淀将形成比传统三元材料更高的技术壁垒。磷酸锰铁锂是磷酸铁锂路线的技术升级方向。磷酸铁锂电作为正极材料，比容量已接近理论上限，磷酸锰铁锂相比磷酸铁锂具有更高的电压平台，理论能量密度可提升20%且低温性能更优，同时保持相较三元锂电池的安全性和成本优势，产业化布局加速。对比高镍低钴三元锂电池和磷酸锰铁锂电池的成本结构，原材料镍价格成为两者性价比对比的关键影响因素。我们认为短中期内，镍价格有望回落至 130 元/kg 甚至更低水平，驱动高镍三元锂电池的瓦时价格趋近于磷酸锰铁锂电池。因能量密度高，搭载三元锂电池组电动汽车的电池模块更轻更小，可用更低的功耗驾驶相同的里程，在瓦时成本相同的情境下，三元锂电池的单位续航里程成本更低，将在单位里程成本上逐步形成反超磷酸铁锂电池的价格优势。(见图 3 图 4，第六页)未来，性能升级与原材料价格波动，将持续影响三元锂与磷酸铁锂的竞争与市场份额。5锂电池技术革命：与“不确定”共舞?3?NCM622NCM811NCALFPNCMx2LFPx260030001,2501,0501,0008007507502023-2026?：?4?30040050060070080012,00090,00060,00030,0000NCMNCMxLFPLFPxNCM：130?/kmNCMx:70?/kmLFP：110?/kmLFPx:80?/km?：?6锂电池技术革命：与“不确定”共舞?：?5?2002242025202620282030100 %0%?20292027?：?6?2002242025202620282030100 %0%?20292027?7锂电池技术革命：与“不确定”共舞2.钠离子电池三种技术路线并行发展，分别适配不同细分下游应用场景钠离子电池有层状金属氧化物、聚阴离子化合物及普鲁士蓝类化合物三种主流技术路线，各有利弊，预期分别适配不同的下游应用场景，并行发展：层状氧化物：与锂电三元正极工艺类似，产业化速度相对领先。在关键指标上，比容量高、倍率性能好，综合性能优异。但结构容易变化、空气稳定性不佳导致稳定性亟待提升。在技术上可通过掺杂及包覆改性，预期Na-Cu-Fe-Mn 路线可凭借成本优势率先量产。未来更适合 A00 级电动车、两轮车等低端动力和对循环次数要求不高的家用储能。聚阴离子化合物：稳定性好，同时可预期成本具有显著优势。但电导率较差，在技术上需要包覆和纳米化改性，这也会折损能量密度。研判未来适合稳定性要求高且成本敏感的大型储能场景 普鲁士蓝类化合物：理论比容量高，但制备工艺尚不成熟。从材料结构看，具有开放的钠离子传输通道的普鲁士蓝类化合物理论性能好，但因空位缺陷和结晶水等问题导致在实际应用中容量、倍率、库伦效率及循环寿命不佳，需要解决制备工艺的难题产业化进度较缓慢；未来将发挥其相对性能优势竞争 A00 级电动车、两轮车等场景。总结而言，钠离子电池性能全面优于低端应用领域的铅酸电池，与锂电池对比，其能量密度和循环寿命存在差距但成本优势显著；未来将全面替代铅酸电池低端应用，并在低端动力电池和储能电池领域与锂电池错位竞争。锂电池的爆发式市场需求增长对其供应造成压力，锂资源成本激增。而钠资源储备丰富、成本极具吸引力，将在储能等对电池体积与重量敏感度低的应用场景成为低成本替代方案。1.相比锂离子电池，钠离子电池能量密度较低，但原材料成本与高低温性能更具优势锂、钠同属碱金属元素，物化性质类似。得益于钠资源丰富、正极原材料价格友好、正负极集流体均可使用更为便宜的铝箔等特点，钠离子电池相较锂离子电池均有显著的降本空间（相比磷酸铁锂电池，钠离子电池成本将继续下探2030%，趋近铅酸电池 0.3-0.5 元/Wh）。从 能 量 密 度 看，钠 离 子 电 池 能 量 密 度 集 中 分布 在80-140Wh/kg，宁德时代公布第一代钠离子电池单体能量密度为 160Wh/kg，二代产品将提升至 200Wh/kg，远高于传统低端铅酸电池，趋近低性能磷酸铁锂电池。从安全性看，钠电热失控风险低，比锂电更为安全；从高低温性能看，钠电可以在-70100的温度范围内工作，锂电尤其是磷酸铁锂电池仍需解决低温续航大打折扣的问题。从充电倍率看，钠离子溶剂化能更低、斯托克斯直径更小，具有比锂电池更快的充电速度。从循环寿命看，钠离子半径比锂离子电池更大，反应过程中脱嵌更容易损伤电极结构，循环性能介于锂电池和铅酸电池之间。鉴于钠离子电池可预期的成本优势明显，但能量密度天花板偏低，将在低成本、低能量密度需求的细分场景中率先应用，进入铅酸电池、磷酸铁锂电池主导的储能、两轮电动车、A00 低端电动车等领域。预测 2025 年钠电池市场规模可达 17GWh，并持续提高渗透率，至 2030 年替换铅酸电池 7080%及磷酸铁锂 2030%合计约 140GWh的市场需求。钠离子电池：商业化在即，作为高性价比解决方案适配低端应用 8锂电池技术革命：与“不确定”共舞 锂硫体系：以硫或其化合物为正极、以金属锂作为负极的电池体系，具有超高理论容量密度和成本低廉的优势。不同于通过锂嵌入工作的锂离子电池，锂硫电池通过锂多步转化工作，比容量显著提升，理论能量密度为2600Wh/kg，预期初步商业化产品的能量密度可以突破 600Wh/kg。因硫储量丰富价格低廉，锂硫电池具有显著的成本优势。但循环稳定性及安全性尚不满足应用要求，需要抑制多硫穿梭降低电极活性材料的不可逆损失，提升电池循环性能与库伦效率；改善硫正极的导电性提高倍率性能；降低体积膨胀率，提升结构稳定改善循环寿命。因使用锂金属同样有锂枝晶的安全隐患，这也导致锂硫电池产业化进度同固态电池高度相关。目前技术上已有很多进展，LG 研发处于前列，但距商业化落地仍有距离。锂空体系：以空气为正极、金属锂为负极的开放电池体系，空气中的氧气或二氧化碳在正极侧作为活性物质被催化参与反应。锂空气电池理论能量密度高达 3500Wh/kg，具有二次电池中最高比容量，预期实用能量密度可达 500-900Wh/kg，商业化应用需要解决循环寿命、实用容量、倍率性能的关键挑战，寻找价格低廉且高效的催化剂。面对传统液态锂空电池中有机溶剂挥发燃烧分解、正极副产物累积以及锂金属负极粉化问题，开发固态锂空气电池成为可行路径。锂空电池有望成为远期高能量密度的动力方案，但目前仍处于理论探索阶段，需要攻克诸多技术难点。锂硫电池、锂空电池在能量密度这一关键性能上具有更高的想象空间，是未来固态电池发展的重要电化学体系，但新体系的研发产业化仍存在很大的不确定性，核心技术难点是否能突破也将直接影响未来市场格局。当前成熟锂离子电池能量密度提升空间有限：液态高镍三元锂离子电芯能量密度上限预估为 350-400Wh/kg，且高镍低钴的稳定性问题悬而未决，安全隐患增加；安全性更好的下一代磷酸锰铁锂电池技术路线能量密度上限较低，估测仅为 250Wh/kg。进一步提升性能需要研发新一代电池技术，固态电池体系具有高电化学窗口，可兼容高压正极材料，且固态电解质能抑制锂枝晶生长匹配高容量的锂金属负极，理论能量密度可高达 1000Wh/kg，已成为行业长期追求的下一代技术。1.新兴高能量密度正负极：多技术解决方案竞争发展2022 年，中国科学院院士清华大学教授欧阳明高在世界动力电池大会上指出，“未来十年电池体系还会经历三次技术变革，2035 年前一定会规模生产能量密度为 500 Wh/kg 的下一代电池。”其中富锂锰基、锂硫与锂空正负极体系是未来电池技术的热门选手。富锂锰基体系：富锂锰基一种层状结构的锂离子正极材料，是富锂锰酸锂与层状锂金属氧化物混排形成的超晶格结构，因高容量、低成本的优势得到关注。富锂锰基理论比容量超 300mAh/g，有望突破传统锂电池体系350Wh/kg 的瓶颈。同时以锰作为主要的过渡元素，无钴低镍，可预期成本低于三元锂接近磷酸铁锂电池。但实际应用中存在首圈库伦效率低、电压衰减严重、循环性能差、倍率性能差等问题，经多年研究仍未找到优化的解决方案，尚待进一步突破。固态电池：具备性能飞跃想象空间，技术实现仍需长期探索9锂电池技术革命：与“不确定”共舞2.固态电解质：高能量密度正负极的安全性保障，氧化物与硫化物技术路线持续竞争传统锂离子电池使用的液态电解质在搭配更高性能正负极材料（如纯锂金属负极）时，易生成锂枝晶导致意外短路，引发热失控甚至导致自燃爆炸，因此热稳定性高的固态电解质可兼容高压正极材料、抑制锂枝晶生长以匹配高容量的锂金属负极。当前主流固态电解质技术路线可按电解质材料体系划分聚合物、氧化物和硫化物三种。由液态电解液、聚合物与氧化物复合固态电解质组合的半固态过渡体系商业化进度较快，但高性能正负极承载能力有限，主要用于高安全性应用场景。而氧化物与硫化物全固态电解质是普遍追求的固态电解质终局解决方案。聚合物电解质：柔韧性好易于加工，与现有锂电池制备方式相近，工艺兼容性高，可实现规模化量产，是最早商业应用的固态电解质。但常温下离子电导率低，当加热至 60的高温时才能将电导率提升至 10-3 S/cm，同时低机械强度对锂枝晶的抑制作用差、电化学窗口窄也削弱了固态电池高能量密度的优势。故单纯聚合物电解质路线已基本出局，目前与氧化物固态电解质混合用于半固态电池。氧化物电解质：热稳定性好，室温离子电导率可达10-510-4S/cm，经掺杂改性可提升至10-3S/cm，电化学窗口高可匹配高压正极材料。但氧化物电解质机械强度高，与电极材料接触差，孔隙率高，导致界面阻抗过大，且质地脆不易加工。由于氧化物固态电解质综合性能好、制备难度居中，是发展最快的固态电解质路线，欧美、中国均已布局，国内企业正在推动以氧化物固态电解质为基础的固液混合电池产品落地，有望在 3 年内率先量产。硫化物电解质：离子电导率高达 10-310-2S/cm，可媲美液态电解质，同时具备良好的机械强度与柔性，界面接触好。但化学活性强，与高压正极材料与锂金属负极兼容性差，同时容易与空气中的水分反应生成剧毒气体硫化氢。综合来看，硫化物电解质是最具潜力的发展路线，中美日韩均有布局，但诸多的技术难点仍需 5-7 年突破。3.固态综合体系：固态电池技术是体系化革新，需要面对主材本身与主材间匹配的诸多挑战 固态电解质：固态电解质的晶界会导致离子的不均传输，与体相的离子电阻、电子电阻性能差异可能阻碍离子传输或促进锂枝晶生长。固态电解质可能与正极反应生成高阻抗界面，锂的低电化学势会引起固态电解质失效，形成离子电导率差的中间相，阻碍离子传输增加阻抗。除性能外，高昂的制备成本也限制了固态电解质规模化应用。正极材料：正极材料活性物质与固态电解质的不充分接触会对倍率性能及循环性能造成负面影响，在活性物质负载量高的高能量密度正极材料中更为明显。固态电解质占比少导致离子传输难度增大，限制了倍率性能。循环过程中体积变化也会导致裂缝和孔隙的生成，破坏既有的导电通道，导致不可逆的容量衰减。负极材料：以锂金属负极为例，充放电过程中锂的沉积溶解会导致明显的体积变化，导致SEI膜不可控和界面脱触问题。同时，充电过程中锂离子的不均匀沉积仍会产生锂枝晶造成短路，导致电池失效，在半固态电池体系中仍有自燃爆炸的风险。界面：从物理接触看，相较液态电池固液接触良好的浸润性，固固接触的接触面积较小界面阻抗高，引发应力堆积问题，导致性能衰减。从化学接触看，电化学势不匹配的正负极都可能与固态电解质自发发生化学反应，正极侧固态电解质可能被氧化阻碍阻碍离子传输，增大界面电阻，负极侧通常会生成同时导电子和离子的界面，电解质被持续消耗导致电池失效。包装：固态电池界面的良好接触依赖较高的外部压力，这也对电芯的结构设计提出全新挑战。10锂电池技术革命：与“不确定”共舞4.产业化道路任重道远，过渡性半固态解决方案有望短期内推出固态电池产业化任重道远，技术层面，攻克性能优异且可规模化制备的固态电解质材料的同时，仍需构建兼容性良好的电池体系。商业化层面，苛刻的制备条件极大概率需要重新研发配套量产设备，新材料体系的导入将重构产业链以及关键材料价格等因素，也将影响产品性能、一致性与价格，决定固态电池的市场份额。截至目前，固态电池在全球范围内均未进入到量产阶段，国内企业计划推出半固态电池作为过渡方案，分步迈向全固态电池的终局（如宁德时代宣传推出的凝聚态电池）。半固态电池仍保留隔膜结构与少量电解液，液体电解质质量占比 10%以下，平衡安全性和电解质导电性。结合电池主材发展速度，我们认为固态电池演进将分为三个阶段：短期（-2025 年）：有望实现半固态，用过渡的半固态电解质替代纯液态电解液，搭配主流的高镍三元或四元正极材料及硅碳负极，确保安全性的前提下将能量密度提升至300Wh/kg。中期（2028-30 年）：有望实现全固态，待技术验证成熟切换至全固态，负极可选择金属锂负极，兼顾能量密度、安全性和循环寿命，预期高镍三元/硅碳全固态锂电池能量密度可达 400500Wh/kg，高镍三元/锂金属全固态电池能量密度突破 500Wh/kg。长期（2030-35 年）：有望实现全固态匹配高能量正负极，例如锂硫电池、锂空电池，博取大于 1000Wh/kg 的超高能量密度。11锂电池技术革命：与“不确定”共舞总体而言，锂电池向着高能量、高安全性、低成本的发展方向，并且随着下游应用方向精细分化，不同技术路线将呈现多元化发展态势。传统三元锂电池和磷酸铁锂电池的技术升级主要体现在正极材料，三元体系为兼具高能量与低成本，朝高镍化、无钴化、高压化、四元化的方向发展。磷酸铁锂体系在趋近现有工艺的能量上限后，研发更高能量密度的磷酸锰铁锂正极，因其电压平台与三元材料相近，磷酸锰铁锂可与三元材料复合使用融合优势。负极侧短期以石墨为主，硅基负极逐步提升占比。电解质溶质从主流六氟磷酸锂向双三氟甲磺酰亚胺锂等新型锂盐发展。隔膜无显著变化。技术趋势总结：短期内多技术路线精细分化发展，长期纯固态电池有望实现飞跃式迭代钠离子电池处于商业化初期，正极是制约电池性能的核心主材，层状金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类化合物三种类型均有企业布局。负极有碳基材料、有机材料、金属氧化物材料、转化及合金化反应材料等，其中碳基材料的技术成熟度最高，硬碳负极因容量优势成为首选。电解质溶质以六氟磷酸钠为主，隔膜相较锂电没有根本性改变。固态电池的核心在于电解质，短期组合使用液态电解质、氧化物和聚合物复合固态电解质用于半固态电池，氧化物和硫化物全固态电解质路线持续发展，预计 5-7 年后实现全固态电池商业化。其中半固态电池仍需隔膜，但全固态电池理论上可以复用固态电解质分隔正负极，不用搭载隔膜。未来随着固态电解质技术逐步成熟，可选择更高能量密度的正负极材料，搭载锂硫和锂空体系。12锂电池技术革命：与“不确定”共舞电池技术的发展伴随着高度不确定性，因此产业链企业在开展研发工作时，将面临资源消耗巨大、技术方向多变、回报周期长等核心挑战；科尔尼认为，构建“开放创新型”的前沿研发体系是有效驾驭技术发展“不确定性”的有效方法，其通常具有四大核心特征：独立创新定位：区别于传统研发部门的“产品开发”定位，前沿研发体系在组织能力、目标定义与过程把控、项目资源匹配、研发管理模式、考核激励模式等方面均有显著差异化；企业应建立独立的前沿研发组织，匹配以长期技术储备及创新突破能力建设为核心导向的管理体系，并明确对于前沿研发工作的专项资源投入。(见图 7，第十四页)生态体系开放：面对前沿创新的巨大资源投入需求与回报不确定性，企业应打造开放生态，突破自有资金和研发能力的边界，撬动更广泛的社会资源。其中最为常见的合作模式为校企合作，撬动高校与科研院所的资源与能力。（见图 8，第十四页）技术洞察深入：电池技术发展日新月异，前沿创新组织应具有适时、深入的技术洞察核心能力，以保持对技术前沿发展变化的及时捕捉与灵活应对。在锂电池及电池材料领域，深入技术洞察应包含不同材料电化学搭配、材料配方、生产工艺、基础理论、仿真模拟、检测平台与方法等多层次。（见图 9，第十五页）资源配置聚焦：企业往往面对前沿创新的众多技术方向无所适从，资源投入“平均用力”，最终收效甚微；而卓越的研发体系能有效识别核心技术并实现资源倾斜配置。前沿研发（Research）不同于下游需求牵引的产品开发(Development)，两者在研发方法、研发周期、管理导向等各方面均有显著差异。电池产业链企业应建立“开放创新型”前沿研发体系，与不确定性共舞，方能在新技术革命推动行业格局剧变时展现技术优势、抢占市场先机。电池产业链企业应建立“开放创新型”研发体系，以在技术变革中抢占先机、获取竞争优势电池产业链企业应建立“开放创新型”前沿研发体系，与不确定性共舞，方能在新技术革命推动行业格局剧变时展现技术优势、抢占市场先机。13锂电池技术革命：与“不确定”共舞?：?8?：?7?14锂电池技术革命：与“不确定”共舞?：?9?15锂电池技术革命：与“不确定”共舞原华 博士，科尔尼公司高级咨询顾问 梁岳明 科尔尼公司项目经理 王怿恺 科尔尼全球合伙人滕勇 博士，科尔尼全球合伙人作者16锂电池技术革命：与“不确定”共舞For more information,permission to reprint or translate this work,and all other correspondence,please email .A.T.Kearney Korea LLC is a separate and independent legal entity operating under the Kearney name in Korea.A.T.Kearney operates in India as A.T.Kearney Limited(Branch Office),a branch office of A.T.Kearney Limited,a company organized under the laws of England and Wales.2023,A.T.Kearney,Inc.All rights reserved.作为全球领先的国际管理咨询公司，科尔尼自成立近一百年来，始终服务于全球各行业优秀的企业、公共组织和非盈利机构，是可信赖的顾问之选。遍布 40多个国家的精英人才是我们的立身之本；对工作和客户的无限热情是我们的动力源泉；精于战略更敏于实施使我们与众不同。

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2023 年深度行业分析研究报告 目录 1 1 固态电池有望是下一代电池技术制胜关键固态电池有望是下一代电池技术制胜关键 .5 5 1.1 1.1 固态电池定义固态电池定义 .5 5 1.2 1.2 .

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2 0 2 3 年深度行业分析研究报告4WkZ3UiYdUAUgV1WmU8ZaQ8QbRsQpPtRmPkPmMoQkPpPmObRrQoOMYmMsNMYnOoO3动力电池产业链：主要环节动力电池.

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 2023 年深度行业分析研究报告 目 录一、钙钛矿电池材料成本低廉，生产流程较短.51.1钙钛矿材料体系、电池结构概述.51.2钙钛矿电池实验室效率进步迅速.71.3钙钛矿优势：理论转换效率高，材料、.

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2023 年深度行业分析研究报告 内容目录内容目录 1、光伏终端需求旺盛，多元化应用场景催生 BC 路线新机遇.4 1.1 海内外分布式装机规模持续高增，差异化组件应用场景顺势扩张.4 1.2 xBC.

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 敬请参阅最后一页特别声明 1 S xBC背接触（背接触（Back Contact，BC）概念于）概念于 1975 年提出，后经过不断演化、改进，现已成为行业公认的高效光伏电池技术年提出，后经过不断演化.

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