新能源汽车与新型蓄能电池及热电转换技术

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出版者:
作者:钱伯章 编
出品人:
页数:187
译者:
出版时间:2010-8
价格:27.00元
装帧:
isbn号码:9787030281289
丛书系列:
图书标签:
  • 能源
  • 科技
  • 新能源
  • 新能源汽车
  • 蓄能电池
  • 热电转换
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  • 储能技术
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具体描述

《新能源汽车与新型蓄能电池及热电转换技术》详尽介绍了世界和中国在新能源汽车与新型蓄能电池、热电转换技术领域的发展现状与前景,介绍了国内外在这一领域的最新科技成果。重点介绍了国外新能源汽车发展现状和趋势,中国新能源汽车发展现状和趋势,新型蓄能电池尤其是锂离子电池的技术和开发动向,热电转换技术的研发、材料与应用进展。

《未来能源系统的构建:从分布式发电到智能电网的深度融合》 图书简介 引言:能源转型的时代脉搏 我们正处在一个能源系统面临深刻变革的时代。随着全球气候变化的日益严峻以及对能源独立性和韧性需求的不断提升,传统的集中式能源生产和输配模式正加速向更加分布式、低碳化、智能化的方向演进。本书旨在深入剖析支撑这一宏伟转型的关键技术路径和系统集成挑战,聚焦于如何构建一个高效、可靠、可持续的未来能源生态。我们不探讨单一的储能介质或转换技术,而是着眼于整个能源系统的宏观结构、运行机制及其跨领域融合的复杂性。 第一部分:分布式能源的崛起与系统级影响 本部分将详细探讨各类分布式能源(Distributed Energy Resources, DERs)的最新发展及其对现有电网基础设施带来的根本性挑战和机遇。 第一章:分布式发电技术的普适性部署 我们将详细分析太阳能光伏(PV)和风力发电技术的进步,重点不在于电池或转换效率的提升,而是关注其大规模、随机性并网对电网稳定性和潮流控制带来的冲击。讨论内容包括: 1. 并网标准与暂态稳定性的重塑: 探讨高渗透率DERs下,同步发电机的惯量和阻尼贡献下降后,电网如何维持电压和频率稳定性的新策略。分析虚拟同步机(VSM)等高级控制技术在应对间歇性电源波动中的作用。 2. 微电网与区域能源独立性: 深入研究微电网(Microgrids)作为分布式能源集成和负荷聚合的理想平台。重点分析其孤岛模式(Island Mode)与并网模式(Grid-Connected Mode)之间的无缝切换机制、功率平衡的实时控制算法以及故障穿越能力。 3. 电力电子化对电网特性的影响: 详细阐述大量使用电力电子接口的逆变器如何改变了传统电网的阻抗特性、谐波传播路径,以及对继电保护系统的影响。探讨非线性负荷和源的复杂互动。 第二章:需求侧响应与柔性负荷管理 未来电网的核心在于“双向互动”。本章将聚焦于如何将终端用户转变为电网的有源参与者,而非被动消费者。 1. 高级计量基础设施(AMI)与数据采集: 探讨智能电表、传感器网络和通信协议在实现毫秒级负荷状态监测中的作用。重点分析数据安全、隐私保护以及海量能源数据的有效处理框架。 2. 需求侧资源(DR)的聚合与调度: 详细解析各种负荷资源的特性,例如可中断负荷、可转移负荷、可削减负荷的建模方法。讨论如何通过激励机制和实时信号,将数以百万计的家庭和商业负荷有效地聚合为一个虚拟电厂(VPP)的组成部分。 3. 柔性负荷的控制策略: 重点研究空调系统、电动汽车充电桩群(V1G/V2G的宏观调度层面)、工业过程热负荷等如何根据电网信号调整其运行曲线,以实现负荷削峰填谷,而又不影响用户核心服务质量。 第二部分:电网基础设施的智能化与韧性提升 本部分关注支撑分布式能源和双向潮流流动的传输、配电网络结构及其运行控制的升级换代。 第三章:配电网的重构与主动化 传统的配电网是单向、被动辐射型的。面对双向潮流,配电网必须实现智能化和主动化。 1. 配电自动化与自愈能力: 探讨故障定位、隔离与恢复(FLISR)系统的架构,如何利用智能断路器、重合器和分布式控制器,实现故障后快速的系统重构,最小化停电范围和持续时间。 2. 电压和无功功率的精细化管理: 随着分布式光伏的大量接入,电压越限问题突出。本章将分析基于拓扑结构感知的先进电压控制方案,包括利用配电变压器抽头调节、分布式电容器组、以及逆变器的高级无功支撑功能。 3. 配电网的拓扑优化与动态重构: 研究在不同负荷和发电情景下,如何通过远程操作的开关设备,实时调整配电网的连接结构,以优化潮流分布、降低线路损耗,并确保关键负荷的供电可靠性。 第四章:能源互联网与跨域协同控制 未来能源系统绝不是孤立的电力网络,而是需要与热力、燃气、交通等系统进行深度耦合。 1. 多能源系统(MES)的耦合建模: 介绍如何建立统一的数学框架来描述电力、热力、燃气网络之间的能量转换和物理耦合关系,例如燃气轮机、电热锅炉和热泵等设备在系统中的协同作用。 2. 中央与分散控制的协调: 探讨在区域能源管理系统中,如何平衡集中式调度中心(如区域能源管理系统,REMS)的全局优化目标与本地微电网、分布式资源间的自治控制需求。研究基于多层级优化和信息交换的协同框架。 3. 网络安全与信息物理系统(CPS)保护: 随着电网的高度数字化和互联化,网络攻击的风险剧增。本章将分析针对控制系统和通信网络的典型威胁模型,并介绍入侵检测、加密通信、以及系统级容错设计,以保障能源基础设施的运行安全。 结论:迈向韧性、高效的未来能源架构 本书的最后部分将总结当前技术发展趋势,展望下一代能源系统所需要的关键突破口,强调系统集成、优化算法和跨学科人才培养的重要性,为构建一个真正可持续、适应性强的能源未来提供理论和实践指导。本书的目标是为能源工程师、系统规划师和政策制定者提供一个全面、深入的视角,理解和驾驭这场能源革命的复杂性。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书,我得说,确实是一本让我颇感惊喜的读物。我之前对新能源汽车的了解,大多停留在概念层面,知道它们环保、有未来,但具体到技术细节,尤其是电池和热电转换方面,简直是雾里看花。然而,当我翻开这本《新能源汽车与新型蓄能电池及热电转换技术》后,那种困惑感逐渐消散,取而代之的是一种豁然开朗的喜悦。作者在开篇就非常清晰地梳理了新能源汽车发展的脉络,从早期燃油车的局限性,到电动化浪潮的兴起,再到如今对更高性能、更长续航的需求,层层递进,逻辑严密。尤其令我印象深刻的是,书中对不同类型新型蓄能电池的介绍,不仅仅是简单罗列,而是深入剖析了它们的原理、材料、能量密度、功率密度、循环寿命、安全性以及成本等关键指标。无论是大家耳熟能详的三元锂电池、磷酸铁锂电池,还是作者着重探讨的固态电池、钠离子电池、甚至是未来可能出现的液流电池,书中都给出了详尽的对比分析,让我得以清晰地了解各自的优缺点以及适用的场景。特别是对固态电池的论述,感觉作者对前沿技术的把握非常到位,不仅介绍了其在安全性和能量密度上的巨大潜力,也坦诚地指出了其在生产工艺、成本控制以及技术成熟度方面仍面临的挑战,这种客观的态度让我觉得非常可信。

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这本书在技术论述上,展现出了极高的严谨性和前瞻性。我之所以选择阅读这本书,是因为我对新能源技术的发展抱有浓厚的兴趣,尤其是在电池技术日新月异的今天,如何理解不同技术路线的优劣,以及它们未来的发展方向,对我来说非常重要。书中对各类新型蓄能电池的介绍,并非停留在表面的概念普及,而是深入到材料科学、电化学原理以及制造工艺的细节。例如,作者在讨论固态电池时,不仅详细介绍了陶瓷电解质、聚合物电解质以及混合型电解质的特性,还深入分析了固-固界面接触阻抗、锂枝晶生长抑制以及大规模生产的技术挑战。这种对技术细节的深入挖掘,让我能够理解为什么某些技术正在快速发展,而另一些则面临瓶颈。同时,书中对热电转换技术的阐述,同样令人印象深刻。作者详细介绍了热电材料的ZT值提升策略,以及如何通过优化器件结构来提高能量转换效率,这些内容都充满了科学的深度和创新的思考。

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我不得不说,这本书的阅读体验非常“硬核”,但也正是这种“硬核”的内容,让我获益匪浅。我之所以会选择这本书,是因为我对新能源汽车的未来发展方向充满了好奇,尤其是对于支撑这些车辆高效运行的核心技术,我希望能够有更深入的了解。书中对于新型蓄能电池的论述,做得非常扎实。作者不仅仅是简单介绍各种电池的名称,而是深入剖析了它们的电化学原理、材料体系、性能指标以及面临的技术挑战。我尤其欣赏书中对影响电池性能的关键因素的详细分析,例如电解液的稳定性、电极材料的微观结构、电池内部的阻抗等。这些细节的讲解,让我能够从更深层次理解不同电池技术的优劣。同时,书中关于热电转换技术的章节,也给我带来了很大的启发。我了解到,这项技术不仅仅是“收集废热”,而是可以通过精妙的材料设计和器件结构优化,实现高效的能量转换。作者对热电材料ZT值的提升策略,以及热电发电机的设计原理的讲解,都让我看到了这项技术在新能源汽车领域巨大的潜力。

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这本书的阅读过程,是一次技术知识的“充电”和“升级”。我选择这本书,是因为我对新能源汽车的发展趋势和核心技术充满了兴趣,尤其是对于其能量储存和转换的奥秘,我一直渴望能够有更深入的了解。书中关于“新型蓄能电池”的部分,可以说是这本书的重中之重。作者以非常系统和详尽的方式,介绍了当前主流以及前沿的各类新型蓄能电池技术,包括但不限于三元锂电池、磷酸铁锂电池、固态电池、钠离子电池等。书中不仅仅是简单罗列这些电池的优缺点,而是深入探讨了它们的材料体系、电化学原理、能量密度、功率密度、循环寿命、安全性能以及成本效益等关键指标。我尤其欣赏书中对于电池管理系统(BMS)的论述,它如何确保电池的安全、高效运行,以及如何通过智能算法来延长电池的使用寿命,这部分内容对于理解新能源汽车的实际应用至关重要。

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这本书的价值,在于它能够将复杂的新能源技术,以一种清晰且富有洞察力的方式呈现给读者。我选择这本书,是因为我一直对新能源汽车的技术发展充满好奇,尤其是在动力电池这一核心部件上,我希望能够对各种技术路线有一个全面而深入的了解。书中对新型蓄能电池的分析,堪称详尽。它不仅仅罗列了市面上的主流电池类型,更深入地探讨了它们的材料构成、电化学反应机理、能量密度和功率密度等关键性能指标。我尤其欣赏作者对固态电池、钠离子电池等前沿技术的探讨,它不仅介绍了这些技术所带来的革命性潜力,也客观地指出了当前所面临的技术瓶颈和产业化挑战。这些分析让我能够对新能源汽车的未来发展方向有一个更清晰的认知。此外,书中关于热电转换技术的章节,也让我大开眼界。我之前对这项技术的了解非常有限,但通过这本书,我了解到热电转换不仅仅是简单的废热回收,而是可以通过对材料性质和器件结构的优化,实现高效的能量转换。

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这本书的内容,可以说是在我对于新能源汽车的认知体系中,搭建起了一个至关重要的桥梁。我一直认为,新能源汽车的未来,很大程度上取决于电池技术的突破。所以,当我看到这本书中对“新型蓄能电池”的深入探讨时,便毫不犹豫地选择了它。书中对各种新型蓄能电池的分析,让我印象深刻。它不仅仅停留在对电池类型名称的介绍,而是深入到了材料学、电化学和工程学的层面。例如,作者在讲解固态电池时,详细阐述了不同类型固态电解质的特性、优势以及面临的挑战,让我对这项充满潜力的技术有了更清晰的认识。同时,书中对热电转换技术的探讨,也让我看到了新能源汽车能量利用的另一个重要维度。我之前很少关注到这项技术,但通过作者的讲解,我了解到它在汽车领域,特别是在回收发动机余热、提高燃油经济性方面,具有巨大的潜力。

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阅读这本书的过程,就像是进行了一场深入的科学探索之旅。对于新能源汽车,我一直觉得它们是科技的集合体,但具体“集合”了哪些“科技”,以及这些科技是如何协同工作的,我始终感到有些模糊。这本书就恰恰填补了我在这方面的空白。在新能源汽车部分,作者并没有泛泛而谈,而是精细地解构了电动汽车的动力总成,从电池组的集成设计、电机控制策略,到能量回收系统的优化,都进行了详尽的论述。我特别欣赏作者对不同类型电机(如永磁同步电机、异步电机)的比较分析,以及对功率电子器件在驱动和控制中的关键作用的阐释。在探讨能量管理系统时,作者不仅介绍了能量分配的逻辑,还深入分析了如何通过智能算法来平衡续航里程、动力性能和电池寿命。而在新型蓄能电池方面,书中对于不同电池化学体系的优劣势分析,真的是做到了面面俱到,让我能够根据不同的应用场景,对电池技术有一个更清晰的认识。

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这本书的内容,极大地拓展了我对新能源汽车背后技术原理的认知边界。我一直认为,新能源汽车的“新能源”属性主要体现在电池上,但这本书让我看到了更广阔的图景。在新能源汽车的章节中,作者不仅详细介绍了电动汽车的关键组成部分,还对其运行机制进行了细致的分析。我特别关注了书中关于车辆能量管理系统的论述,它如何协调电池、电机、电控以及辅助系统之间的能量流动,如何通过优化控制策略来提升整体的能效。而当阅读到新型蓄能电池的部分时,我才真正意识到,电池技术的发展并非单一路径,而是呈现出多元化的趋势。书中对不同种类电池的介绍,从各自的化学组成、工作原理,到能量密度、功率特性、安全性以及成本效益,都进行了全面而深入的分析。例如,作者对高镍三元电池、磷酸铁锂电池的深入剖析,让我理解了它们在不同应用场景下的优势和劣势。更令我惊喜的是,书中还详细介绍了如钠离子电池、固态电池等前沿技术,为我揭示了未来电池技术的发展方向。

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这本书的深度,远超我最初的预期。我本以为它会偏向科普性质,但实际内容却深入到技术研发和工程应用的各个环节。在关于新型蓄能电池的部分,作者并没有止步于基础原理的讲解,而是花费了大量的篇幅去探讨影响电池性能的关键因素,例如电解质的化学稳定性、电极材料的微观结构、隔膜的离子导电性以及电池管理系统(BMS)的优化算法。我尤其欣赏书中对材料科学在电池技术发展中的核心作用的强调,例如在讨论正负极材料时,作者不仅列举了常用的过渡金属氧化物和碳基材料,还深入探讨了纳米材料、复合材料以及新型合金在提升比容量、降低内阻方面的最新研究进展。对于读者而言,这种对材料细节的关注,能够帮助我们更深刻地理解不同电池技术路线的瓶颈和突破点。此外,书中还对电池的热管理系统进行了详尽的阐述,这部分内容对于理解新能源汽车的续航里程、安全性和寿命至关重要。作者详细介绍了风冷、液冷、相变材料冷却等多种热管理方案的优劣,并结合实际案例分析了不同温度环境下电池性能的变化规律,这对于任何希望深入了解新能源汽车核心技术的读者来说,都是不可多得的宝藏。

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我被书中关于热电转换技术的那一部分深深吸引了。在此之前,我对热电转换的了解仅限于“废热发电”这个模糊的概念,认为它是一种效率不高、应用受限的技术。然而,这本书彻底改变了我的看法。作者系统地介绍了热电转换效应的物理原理,包括塞贝克效应、帕尔贴效应和汤姆逊效应,并详细讲解了各种热电材料的特性,如热导率、电导率、塞贝克系数以及载流子浓度等关键参数。更重要的是,书中对如何提高热电转换效率提出了多种创新性的思路,例如通过纳米结构设计来降低晶格热导率,通过优化掺杂来调控电子传输性能,以及利用复合材料来协同提升材料的优值因子(ZT值)。我特别对书中关于新型热电材料的探讨感到兴奋,例如碲化物、硫化物、氧化物以及有机热电材料的最新研究成果,这让我看到了热电技术在未来可能实现的突破性应用。作者还将这些理论知识与实际应用相结合,详细介绍了热电发电机和热电器件在汽车热能回收、工业余热利用、甚至太空探测等领域的应用案例,为我打开了一个全新的技术视野。

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