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清华博士献计 破解产业难题

新闻来源:遂宁新闻网 更新时间: 2019-08-21 08:20

  清华博士生来遂实习实训成果系列报道之三

  刘基业一个月研制出“新发明”,让光伏发电更稳定更高效,推动了我市光伏产业的发展;冷进对于锂盐产品性质调控,取得了初期研究成果,有助于我市锂电产业发展——

  清华博士献计 破解产业难题

  8月中下旬,清华大学电机工程与应用电子技术系博士生刘基业终于等到了“光伏功率优化器”的调试结果,圆满结束在遂宁华泰公司的实习。与此同时,在天齐锂业实习的冷进,也找到了锂盐发生团聚问题的原因,并提出了防止团聚的办法。在遂宁实习期间,他们全力攻坚破难,为遂宁光伏产业和锂电产业发展注入了全新的技术力量。

  一个月研制“新发明”

  让光伏发电更稳定更高效

  当前,以化石能源为主能源供给不能持续,未来也将减少一次性能源的比重,促进新能源的发展。华泰公司董事长谢伟介绍说,公司团队前期奔走了多个国家,对全球市场进行了深入全面的考察,最终确定了公司主要业务发展方向,特别是光伏应用领域,公司一直和清华大学开展合作,攻克相关技术问题。

  光伏应用是华泰公司长期探索推进的重要业务之一,但是光伏板受环境影响,输出电压不稳定,制约华泰公司在推进光伏应用中的技术难题。此次到华泰实习,刘基业研究的重点就是光伏发电输出电压不稳定的问题。刘基业说,遇到阴雨天,光照不好,输出电压比较低,而如果遇到晴朗的天气,光照充足,输出电压就比较高。因此,波动的电压是不能接入电网,也没法满足用电需要。

  如何让光伏板输出电压更稳定,输出功率最大化?这是刘基业在整个实习中攻克的核心问题。

  刘基业表示,本项目旨在研制一种基于SiC MOSFET的适于光伏接入直流电网的直流-直流变换器,即光伏功率优化器,以实现光伏发电更高效地接入直流电网,并实现光伏功率输出的最大功率点跟踪。

  在华泰公司刘基业的实验室,记者看到了他在这30多天的“新发明”——“光伏功率优化器”。他介绍说,这是一款运用新器件碳化硅制作的“光伏功率优化器”,它将进一步缩小体积,降低损耗,增大输出功率。

  近日,光伏功率优化器的调试结果也出来了。“达到了预期效果!”从刘基业电话里传来的答案,十分肯定,更令人振奋。

  而这一研究成果,在谢伟看来,势必将推动整个光伏产业的加快发展,推动新能源的深度开发与广泛运用。

  冷进变得不“冷静”

  让锂盐不再起“坨坨”

  按照省委关于加快发展锂电特色产业的重要批示精神,市委明确,我市将全力打造“中国锂电之都”。

  刚到遂宁天齐锂业实习的清华大学材料学院的博士生冷进,在了解到遂宁锂电产业发展战略和现状时,他倍感振奋,顿时感觉“英雄”到了“用武之地”。

  一直以来,天齐锂业公司被一个难题所困扰:锂盐材料存放一段时间后,就会发生团聚,在一定程度上会影响到其正常使用。

  去年下半年,公司研发部会同工艺技术部、生产部、品质部以及销售部门,组成锂盐A团聚研究项目组,对于如何提升锂盐A品质进行探索研究。研发部详细比较了公司产品与其他公司产品在化学成分、形貌、粒径、物相等多个指标的差异,形成了一个详细的研究报告。然而,对于造成这些差异的更内在机理研究还有所欠缺,在方案上也还缺乏更有效的改进措施。

  当了解到这一问题,冷进变得“不冷静”了。他立马着手研究锂盐发生团聚的原因,寻求破解办法。

  经过实验和深入研究,从结晶理论和毛细吸附理论两方面寻找原因。他认为,由于物理(重结晶)或化学(杂质副反应)的原因,使晶体表面溶解并重结晶,于是晶粒之间在接触点上形成了固体的联结,即形成晶桥,而出现结块现象。同时,由于细小晶粒间毛细管吸附力的存在,使毛细管弯月面上的饱和蒸汽压低于外部的饱和蒸汽压,这样就为水蒸气在晶粒间的扩散造成条件,使颗粒之间粘结成为普遍现象(毛细效应)。此外,影响结块的外部因素有贮存环境下的大气湿度、温度、压力及贮存时间等。

  冷进还提出了防止锂盐结块几个基本原理:形成包复膜—隔绝水份;降低表面张力—抑制毛细效应;调控晶粒生长—形成理想外形。建议改进措施可以从生产工艺和存储两个大的方面进行。

  在实习中,冷进与公司团队通过前期的文献调研分析和材料性质表征,进一步明晰了锂盐A团聚的原因,对于锂盐产品性质调控,取得了初期的研究成果,突破瓶颈指日可待。

   (全媒体记者 王维)

责任编辑:杜鹃    编辑:莫莉

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