¿Cuáles son las herramientas de escaneo de vulnerabilidades de Linux?
¿Qué es el proceso de escaneo de disco en Linux?
1. Verifique el número del bus host root@node/]#ls/sys/class/scsi_host/host0host1host22 Vuelva a escanear el bus SCSI para agregar el dispositivo #echo"---">/sys/class. /scsi_host /host0/scan#echo"---">/sys/class/scsi_host/host1/scan#echo"---">/sys/class/scsi_host/host2/scan
Cómo hacerlo en linux ¿Cómo detectar pérdidas de memoria?
Para detectar pérdidas de memoria, debe registrar la asignación y liberación de memoria en el programa. El método que se puede adoptar es sobrecargar todas las formas de operatornew y operatordelete, e interceptar la ejecución de newoperator y deleteoperator. información de operación. A continuación se enumeran los formularios sobrecargados
void*operatornew(size_tnSize,char*pszFileName,intnLineNum)
void*operatornew(size_tnSize,char*pszFileName,intnLineNum)
voidoperatordelete(void*ptr)
voidoperatordelete(void*ptr)
Definimos una nueva versión de operatornew Además del parámetro size_tnSize necesario, también agregamos el nombre y la línea de los archivos. número El nombre del archivo y el número de línea aquí son el nombre del archivo y el número de línea donde se llama al nuevo operador esta vez. Esta información se generará cuando se encuentre una pérdida de memoria para ayudar a los usuarios a localizar la ubicación específica de la pérdida. Para operatordelete, debido a que no podemos definir una nueva versión, anulamos directamente las dos versiones de operatordelete global.
En la versión de la función operatornew sobrecargada, llamaremos a la versión correspondiente del operador global new y pasaremos el parámetro size_t correspondiente. Luego, devolveremos el valor del puntero devuelto por el operador global new y la ubicación del operador. asignación Se registra la información del nombre del archivo y el número de línea. La estructura de datos utilizada aquí es un mapa STL, con el valor del puntero como valor clave. Cuando se llama a operatordelete, si el método de llamada es correcto (el método de llamada incorrecto se describirá en detalle más adelante), podemos encontrar el elemento de datos correspondiente en el mapa con el valor del puntero pasado y eliminarlo, y luego llamar a free Liberar la memoria bloque señalado por el puntero. Cuando el programa sale, los elementos de datos restantes en el mapa son la información de pérdida de memoria que estamos tratando de detectar: información de asignación que se ha asignado en el montón pero que aún no se ha publicado.
Lo anterior es el principio básico de la implementación de la detección de memoria. Todavía hay dos problemas básicos que no se han resuelto:
1) Cómo obtener el nombre del archivo y el número de línea donde se encuentra. Se ubica el código de asignación de memoria y deja que el nuevo operador pase esto a nuestro operador sobrecargado.
2) Cuándo creamos la estructura de datos del mapa utilizada para almacenar datos de memoria, cómo administrarla y cuándo imprimir información de pérdida de memoria.
Resuelve primero el problema 1. Primero, podemos usar las macros precompiladas de C __FILE__ y __LINE__. Estas dos macros se expandirán al nombre del archivo y al número de línea de la línea en la ubicación especificada durante la compilación.
Luego necesitamos reemplazar el nuevo operador global predeterminado con nuestra versión personalizada que puede pasar el nombre del archivo y el número de línea. Lo definimos en el archivo de encabezado del subsistema MemRecord.h:
#defineDEBUG_NEWnew(__FILE__,__LINE__).
Luego agregue #include "MemRecord.h" al comienzo de todos los archivos cpp de todos los programas cliente que necesiten usar detección de memoria
#definenewDEBUG_NEW
Usted Puede reemplazar la llamada al newoperator global predeterminado en el archivo fuente del cliente con una llamada new(__FILE__,__LINE__), y esta forma de newoperator llamará a nuestro operadornew(size_tnSize,char*pszFileName,intnLineNum), donde se calcula y pasa nSize por newoperator, y nuestra versión personalizada de newoperator pasa el nombre de archivo y el número de línea del nuevo pulsador. Recomendamos agregar las macros anteriores a los archivos de código fuente de todos los usuarios. Si algunos archivos usan el subsistema de detección de memoria y otros no, el subsistema puede generar algunas advertencias de fugas porque no puede monitorear todo el sistema.
Hablemos de la segunda pregunta. El mapa que utilizamos para administrar la información del cliente debe crearse antes de que el programa cliente llame a newoperator o deleteoperator por primera vez, y la información filtrada se imprime después de que se llamen a newoperator y deleteoperator por última vez, lo que significa que debe nacer antes que el cliente. programa. y el análisis se realiza después de que sale el programa cliente. De hecho, existe una persona que puede adaptarse al ciclo de vida del programa cliente: el objeto global (appMemory). Podemos diseñar una clase para encapsular este mapa y sus operaciones de inserción y eliminación, luego construir un objeto global (appMemory) de esta clase, crear e inicializar esta estructura de datos en el constructor del objeto global (appMemory) y en su En el destructor, los datos restantes en la estructura de datos se analizan y generan. En Operatornew, se llamará a la interfaz de inserción de este objeto global (appMemory) para registrar el puntero, el nombre del archivo, el número de línea, el tamaño del bloque de memoria y otra información en el mapa con el valor del puntero como clave. En operatordelete, la interfaz de borrado. Se llamará para registrar el valor del puntero correspondiente en el mapa. Al eliminar elementos de datos, tenga cuidado de no olvidar que el acceso al mapa requiere sincronización de exclusión mutua, porque varios subprocesos pueden estar realizando operaciones de memoria en el montón al mismo tiempo.
Bien, las funciones básicas de detección de memoria ya están disponibles. Pero no olvide que para detectar pérdidas de memoria, agregamos una capa de indirección al operador global nuevo y, al mismo tiempo, agregamos exclusión mutua para garantizar el acceso seguro a la estructura de datos. Esto reducirá la eficiencia de la operación del programa. Por lo tanto, debemos permitir a los usuarios habilitar y deshabilitar fácilmente la función de detección de memoria. Después de todo, la detección de fugas de memoria debe completarse durante la fase de depuración y prueba del programa. Podemos utilizar la función de compilación condicional y utilizar la siguiente definición de macro en el archivo detectado del usuario:
#include "MemRecord.h"
#ifdefinido(MEM_DEBUG)
#definenewDEBUG_NEW
#endif
Cuando los usuarios necesitan usar la detección de memoria, pueden usar el siguiente comando para compilar el archivo detectado
g++-c -DMEM_DEBUGxxxxxx .cpp
puede habilitar la función de detección de memoria Cuando el programa de usuario se lanza oficialmente, el interruptor de compilación -DMEM_DEBUG se puede eliminar para deshabilitar la función de detección de memoria para eliminar el impacto en la eficiencia causado por la detección de memoria.
¿Herramienta de detección de interbloqueos en el código del kernel?
El kernel de Linux proporciona el módulo de depuración de interbloqueos Lockdep, que rastrea el estado de cada bloqueo y las dependencias entre bloqueos, y garantiza que las dependencias entre bloqueos sean correctas mediante una serie de reglas de verificación.
¿En qué campos se puede aplicar Linux?
Estado actual de la industria de las baterías de litio
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Batería de litio
La batería de litio se refiere a una batería secundaria que utiliza compuestos integrados de litio como Materiales de electrodo positivo y negativo. Batería secundaria. Durante el proceso de carga y descarga, los iones de litio se desintercalan y se intercalan de un lado a otro entre los dos electrodos. En comparación con las baterías tradicionales de plomo-ácido y las baterías de níquel-cromo, las baterías de litio tienen las ventajas de una alta densidad de energía, un ciclo de vida prolongado, un buen rendimiento de carga y descarga, un alto voltaje de funcionamiento, sin efecto memoria, menos contaminación y alta seguridad. Las baterías de litio son equivalentes a los motores de combustión interna de los vehículos de combustible tradicional. Para China, que aspira a superar a los vehículos de combustible tradicional en países desarrollados como Europa, Estados Unidos, Japón y Corea del Sur en la nueva industria energética, el desarrollo del litio. La industria de las baterías ha sido durante mucho tiempo una estrategia nacional.
Las baterías de litio representan más del 40% del coste de los vehículos de nueva energía y son el mayor componente del coste. La parte central de la batería de litio se compone principalmente de cuatro materiales clave: material del electrodo positivo, material del electrodo negativo, electrolito y separador. Según un informe de investigación del IIT de Japón, los materiales catódicos, los materiales anódicos, los electrolitos y los separadores representan aproximadamente el 30%, 10%, 17% y 25% del costo de los materiales de las baterías de iones de litio, respectivamente. (Figura 1)
Figura 1 Relación de costo del material de la batería de litio
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El flujo ascendente y descendente de la cadena industrial general de la batería de litio
Litio La cadena general de la industria de las baterías es relativamente larga y cubre una amplia gama de industrias. Las materias primas incluyen principalmente litio, cobalto, níquel, manganeso, aluminio, flúor, grafito y otros recursos minerales, polietileno, polipropileno, asfalto, nailon y otros recursos de la industria química del petróleo y el carbón; la industria upstream cubre materiales catódicos, materiales anódicos, electrolitos, separadores, láminas de aluminio, láminas de cobre y fabricación de equipos de producción de baterías de litio, etc.; la industria intermedia incluye empresas de fabricación de baterías de litio, que se dedican principalmente a la producción y el paquete integrado de baterías cilíndricas, de paquete blando y de carcasa metálica; campo de las baterías de litio, como productos electrónicos digitales, vehículos de nueva energía, reciclaje de baterías eléctricas, equipos de almacenamiento de energía y otras industrias. (Figura 2)
Figura 2 Cadena industrial de baterías de litio
Clasificación de baterías de litio
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Clasificación basada en materiales del cátodo
Según la clasificación de los materiales catódicos, las baterías de litio se pueden dividir principalmente en: óxido de cobalto y litio, manganato de litio, fosfato de hierro y litio, titanato de litio y materiales ternarios.
Óxido de litio y cobalto
El primer material catódico comercializado con éxito para baterías de iones de litio. Debido a deficiencias como recursos de cobalto relativamente escasos, precios elevados y efectos tóxicos en el medio ambiente, junto con el deficiente rendimiento de seguridad del material y su capacidad relativamente baja, su aplicación y desarrollo a largo plazo se han visto muy restringidos. En la actualidad, las baterías de óxido de litio y cobalto se utilizan principalmente en baterías para productos digitales.
Manganato de litio
Principalmente manganato de litio tipo espinela. En comparación con el óxido de litio y cobalto, tiene las características de recursos abundantes, precio bajo, baja contaminación ambiental y excelente desempeño en seguridad. Sin embargo, es difícil mantener la integridad de la estructura de la espinela y su ciclicidad es deficiente debido a la disolución del manganeso en el electrolito durante los ciclos de alta temperatura y al efecto Jahn-Teller (deformación de la configuración de la nube de electrones de moléculas no lineales bajo ciertas condiciones). circunstancias) Esto conduce a una grave atenuación de la capacidad del material. La ventaja del manganato de litio es su bajo costo, pero la desventaja es que la energía específica ha alcanzado su límite, por lo que solo puede usarse en vehículos especiales en campos de aplicación específicos.
Fosfato de hierro y litio
Las materias primas ricas, el precio más bajo que otros materiales, el medio ambiente, el buen rendimiento de reciclaje y la alta seguridad lo hacen ampliamente utilizado en el campo de los autobuses. Sin embargo, el material de fosfato de hierro y litio tiene una conductividad eléctrica deficiente y una densidad de derivación baja, lo que da como resultado una densidad de energía de volumen baja, lo que limita su aplicación posterior.
Titanato de litio
El titanato de litio es un material con ventajas y desventajas obvias y se puede utilizar como electrodo positivo o negativo. tiene la desventaja de una baja densidad de energía. Destaca que cuando se utiliza como material anódico, su ventaja de larga vida no puede ser aprovechada completamente por otros materiales catódicos de corta vida. La ventaja del titanato de litio es que puede lograr una carga rápida (carga completa en 5 minutos), larga vida útil, alta seguridad y amplio rango de temperatura de funcionamiento. Sin embargo, su baja densidad de energía y las deficiencias de fácil flatulencia solo son adecuadas para la duración de la batería sin tecnología. Avances en autobuses, autocares y otros campos donde el kilometraje es relativamente insensible.
Materiales ternarios
Inspirándose en la modificación dopante del elemento metálico del óxido de cobalto y litio, se han desarrollado rápidamente materiales ternarios.
El material ternario combina las ventajas del óxido de cobalto y litio, el óxido de níquel y litio y el manganato de litio (aluminato de litio) para formar un cuerpo de polímero ternario, que puede aprovechar al máximo los efectos de los tres componentes. La alta densidad de energía es la ventaja más destacada de las baterías de material ternario en comparación con otras baterías de material catódico, pero la seguridad relativamente baja es la razón principal por la que su desarrollo está restringido hasta cierto punto. Los materiales ternarios se dividen principalmente en dos categorías: níquel cobalto manganeso (NCM) y níquel cobalto aluminio (NCA). Entre ellos, el níquel (Ni) proporciona capacidad. Cuanto mayor es el contenido, mayor es la densidad energética de la batería. El cobalto (Co) aporta parte de la capacidad y se utiliza principalmente manganeso (Mn)/aluminio (Al). para estabilizar la estructura. Los tres trabajan de forma sinérgica para resaltar las ventajas de los materiales ternarios, como la alta densidad energética y el menor coste.
Las baterías de litio tradicionales "3C" están hechas principalmente de material de óxido de cobalto y litio. Dado que los mercados de computadoras, teléfonos móviles y otros están cerca de la saturación, el futuro dependerá principalmente de la innovación de los teléfonos inteligentes y lo esperado. explosión de productos portátiles inteligentes Por lo tanto, la actual "La demanda de baterías de litio en el campo "3C" mantendrá una tasa de crecimiento baja y estable.
En los últimos años, con la implementación de la política de vehículos de nueva energía de mi país y la rápida expansión de la producción de vehículos de nueva energía, las baterías de litio han marcado el comienzo de una explosión, impulsando directamente el correspondiente fosfato de hierro y litio y cátodo ternario. baterías de material de los envíos.
Desde 2017, las baterías ternarias son muy populares. Según las estadísticas, la producción de baterías de litio de China en los primeros tres trimestres de 2017 fue de 31 GWh, de los cuales los materiales ternarios de níquel-cobalto-manganeso (NCM) representaron el 49%, el fosfato de hierro y litio representó el 40% y el manganato de litio representó el 8 %. Al mismo tiempo, según el plan nacional, la densidad energética de las baterías será de 350 Wh/kg en 2020, el objetivo en 2025 será de 400 Wh/kg y el objetivo en 2030 será de 500 Wh/kg. La inclinación hacia la alta densidad energética de las baterías de litio ha provocado que muchas empresas y mercados presten atención a las baterías de litio de material ternario, mientras que las baterías de fosfato de hierro y litio parecen estar algo descuidadas.
Según las estadísticas, los materiales ternarios de níquel-cobalto-manganeso (NCM) tienen actualmente cuatro modelos: 333, 523, 622 y 811 (los números representan la proporción de elementos de níquel-cobalto-manganeso, como NCM523 representa la proporción de níquel: cobalto: manganeso (5:2:3), cuanto mayor sea el contenido de níquel como elemento activo principal, más significativa será la ventaja de capacidad de la batería. En la actualidad, las empresas de baterías ternarias utilizan principalmente NCM333 y NCM523 ha entrado en el sistema de cadena de suministro de algunas empresas, y NCM811 se encuentra en la etapa de investigación y desarrollo.
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Clasificados por material de embalaje
Batería de carcasa dura rectangular (carcasa de aluminio/carcasa de acero)
Carcasa de batería de carcasa dura rectangular La mayoría de ellos están hechos de aleación de aluminio, acero inoxidable y otros materiales. El núcleo interno de la batería adopta un proceso de bobinado o laminación. El efecto de protección del núcleo de la batería es mejor que el de la batería de paquete blando (batería de película plástica de aluminio). El núcleo de la batería también es mayor que el de la batería cilíndrica.
La batería de litio con carcasa de aluminio cuadrada se desarrolla sobre la base de la carcasa de acero. En comparación con la carcasa de acero, el peso ligero, la seguridad y las ventajas de rendimiento resultantes hacen de la carcasa de aluminio una batería de energía con carcasa dura cuadrada. La corriente principal de la carcasa de la batería de litio. Dado que las baterías de litio cuadradas de carcasa dura se pueden personalizar según el tamaño del producto, hay miles de modelos en el mercado y, debido a que hay tantos modelos, es difícil unificar el proceso.
Baterías blandas (baterías de película de aluminio y plástico)
Los materiales clave utilizados en las baterías de litio blandas, como materiales de electrodos positivos, materiales de electrodos negativos, separadores, electrolitos, etc., son diferentes de las carcasas de acero tradicionales. No hay mucha diferencia entre las baterías de litio con carcasa de aluminio. La mayor diferencia radica en el material de embalaje blando (película compuesta de aluminio y plástico), que es el material más crítico y técnicamente difícil en los blandos. -empacar baterías de litio. Las baterías de litio de embalaje blando son la abreviatura de baterías de litio de embalaje blando, como películas de aluminio y plástico, principalmente para distinguirlas de las baterías de litio tradicionales empaquetadas en carcasas duras como el metal de aluminio. Las baterías blandas son más seguras, más ligeras y tienen mayor capacidad. Las desventajas de las baterías blandas son su mala consistencia, su alto costo y su propensión a sufrir fugas.
Batería cilíndrica
Existen muchos modelos de baterías de litio cilíndricas, como 18650, 21700, etc. El proceso de producción de baterías de litio cilíndricas está maduro, el costo del PAQUETE es bajo, la tasa de rendimiento del producto de la batería y la consistencia del paquete de baterías son altas. Debido a la gran área de disipación de calor del paquete de baterías, su rendimiento de disipación de calor es mejor que el de las baterías cuadradas. Las baterías cilíndricas son fáciles de combinar en varias formas y son adecuadas para una distribución adecuada del espacio de los vehículos eléctricos. Sin embargo, las baterías cilíndricas generalmente están empaquetadas en carcasas de acero o aluminio, que son relativamente pesadas y tienen una energía específica relativamente baja.
Con la mayor expansión del mercado de vehículos eléctricos y los crecientes requisitos de autonomía, los fabricantes de vehículos han planteado requisitos más altos para las baterías eléctricas en términos de densidad de energía, costo de fabricación, ciclo de vida y atributos adicionales del producto. Partiendo de la premisa de que aún no ha habido un gran avance en el campo de las materias primas, aumentar adecuadamente el volumen de las baterías cilíndricas para obtener más capacidad de la batería se ha convertido en una dirección explorable.
Industria y direcciones dignas de atención
Aunque la industria de las nuevas energías se enfrenta a una crisis de reducción del 20% en los subsidios, los vehículos de las nuevas energías se encuentran actualmente en la etapa de desarrollo de la globalización. países Con la formulación de un cronograma para prohibir la venta de vehículos de combustible, la gente puede sentir claramente que el desarrollo de vehículos de nueva energía continúa acelerándose. El 9 de septiembre de 2017, Xin Guobin, viceministro del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, señaló que se había iniciado la formulación de un cronograma para detener la venta de vehículos de energía tradicional. El 28 de septiembre de 2017, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información emitió las "Medidas para la gestión paralela del consumo medio de combustible y los puntos de vehículos de nuevas energías para empresas de turismos", estableciendo los objetivos de desarrollo de vehículos de nuevas energías de mi país. Las políticas nacionales siguen promoviendo la promoción de vehículos de nuevas energías, entonces, ¿cuál es la situación de las baterías de litio, que son los componentes centrales de los vehículos de nuevas energías?
En los primeros 10 meses de 2017, la capacidad total instalada de baterías de litio fue de 18,1GWh (sin producción), un aumento interanual del 31,43%. Con la mayor popularidad de los vehículos de nueva energía en el futuro, la demanda de baterías de litio seguirá creciendo. Según el "Informe sobre potencial de inversión e investigación de mercado de baterías eléctricas de China 2017-2022" publicado por el Instituto de Investigación de la Industria Empresarial de China, la producción de baterías eléctricas de China superará los 140 GWh para 2020. (Figura 3)
Figura 3 Previsión de crecimiento y producción de baterías eléctricas de China de 2016 a 2020
Al observar los datos, toda la industria todavía tiene un futuro brillante. Al mismo tiempo, se enfrenta a empresas de vehículos de nueva energía. Bajo la doble presión de los requisitos de reducción de costos y la escasez de materias primas ascendentes y el aumento de los precios, la disminución de las ganancias de los fabricantes de baterías de litio es inevitable. A medida que varios fabricantes de baterías lleven a cabo mejoras y renovaciones de las líneas de producción de las fábricas y amplíen las plantas de producción, los fabricantes de baterías de litio se enfrentarán a un problema grave: exceso de capacidad de baterías de gama baja y suministro insuficiente de baterías de alta calidad. Dado que los materiales de soporte, como los materiales de ánodos y cátodos, separadores y electrolitos, también han estado expandiendo activamente su producción en los últimos dos años, el exceso de capacidad de producción de baterías de litio también provocará diversos grados de desequilibrios entre la oferta y la demanda en todos los eslabones de la industria de las baterías de litio. cadena por conducción. Entonces, ¿a qué otros eslabones de toda la cadena de la industria de las baterías de litio podemos prestar atención?
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Fin de las materias primas de cobalto y níquel
Cobalto
2017 se puede llamar "el año del cobalto escaso" sin exagerar. El rápido aumento de los precios del cobalto se debe principalmente a la superposición de tres factores: largo, mediano y corto plazo. A partir del análisis de factores a largo plazo, con la mayor atención prestada a los materiales de las baterías de litio ternarias y el apoyo de las políticas, es seguro que las baterías de litio ternarias serán el principal tipo de batería para los vehículos eléctricos de nueva energía en el futuro, y la demanda para ellos aumentará significativamente. Al analizar los factores a mediano o largo plazo, la contradicción entre la oferta y la demanda de recursos de cobalto, especialmente los recursos de cobalto primario, se hará más prominente no solo en China sino también en el mundo en el futuro. convirtiéndose en un conocimiento común a escala global. Desde la perspectiva de los factores de corto plazo, factores como la recuperación gradual de la economía global y el aumento de las tasas de interés en Estados Unidos han estimulado la recuperación general de las materias primas y los metales no ferrosos. Los fondos especulativos son optimistas sobre el metal cobalto y no dudan. invertir mucho. (Figura 4)
Figura 4 Gráfico de subida y bajada del precio del cobalto
Níquel
El aumento del mercado del cobalto está estrechamente relacionado con que la batería ternaria se apodere del litio. Mercado de baterías de fosfato de hierro, pero optimismo Lo que hay que señalar detrás es que "el agua puede arrastrar un barco y también volcarlo". Impulsados por el costo y el rendimiento, los materiales ternarios se están desarrollando hacia un alto contenido de níquel y bajo cobalto. (Figura 5)
Figura 5 Gráfico de subida y bajada del precio del níquel
Las fluctuaciones de precios en forma de montaña rusa de "Demon Nickel" hacen que sea difícil comprender la demanda actual de níquel en vehículos de nueva energía. baterías de energía La participación en el mercado del níquel no es alta, pero los precios del cobalto siguen siendo altos. Se ha convertido en una tendencia que los materiales ternarios tengan un alto contenido de níquel y un bajo contenido de cobalto. Los materiales ternarios con alto contenido de níquel también tienen mayores ventajas en densidad de energía. En la actualidad, el material ternario NCM622 aún no es popular, y NCM811, que es desarrollado vigorosamente por muchos fabricantes de materiales catódicos para baterías de litio, aún puede llevar algún tiempo. Cuando los materiales ternarios con alto contenido de níquel se conviertan gradualmente en la corriente principal del mercado, el precio del níquel puede seguir aumentando como el precio del cobalto de este año.
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Final de los materiales upstream
En baterías de litio y sus materiales upstream, materiales catódicos, materiales anódicos, electrolitos y separadores, la producción de mi país representó 2015. Las proporciones de la producción total mundial son 49,11%, 56,76%, 67,89%, 57,44% y 38,96% respectivamente. Los tres materiales de electrodo positivo, electrodo negativo y electrolito pueden satisfacer básicamente la demanda interna y se exportan al extranjero en grandes cantidades. Después de la expansión a gran escala de los materiales de los separadores en 2016, la producción anual alcanzó los 1.084 millones de metros cuadrados. Se espera que la capacidad de producción de los separadores de proceso seco complete gradualmente la sustitución de las importaciones en 2018. En 2016, la demanda nacional de películas de aluminio y plástico fue de 95 millones, mientras que la producción nacional de películas de aluminio y plástico fue de 4,94 millones, y la tasa de localización actual es inferior al 8%.
La película de aluminio y plástico es un material de embalaje exterior único para baterías de litio blandas. Generalmente se compone de tres capas, a saber, una capa de resistencia exterior, una capa de barrera y una capa de sellado térmico. El costo de las películas de plástico representa entre el 15% y el 20% del costo de las baterías blandas, mientras que la diferencia de precios entre las películas de aluminio y plástico nacionales y extranjeras es de aproximadamente el 20%-30%. A medida que la presión de la reducción de los subsidios se transmite al sector intermedio, los fabricantes de baterías de litio se enfrentan a una enorme presión de costos y necesitan urgentemente reducir el costo de las materias primas de las baterías de litio. Por lo tanto, la demanda de sustitución de importaciones y localización de películas de aluminio y plástico se ha vuelto cada vez mayor. prominente. A medida que aumente la tasa de penetración de las baterías de bolsa a nivel mundial, la demanda total de películas de aluminio y plástico también aumentará significativamente. (Figura 6)
Figura 6 Relación de costos de baterías de litio de paquete blando
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Producción relacionada con baterías de litio de energía intermedia
Transformación técnica Empresa
Todos los principales fabricantes de baterías de litio están ampliando su escala y mejorando la capacidad de producción, lo que inevitablemente conducirá a la actualización y utilización de equipos antiguos. La tasa de automatización de las líneas de producción de baterías eléctricas nacionales es bastante diferente a la de los países extranjeros. Según las estadísticas, las tasas de automatización actuales de los fabricantes nacionales de primer y segundo nivel son del 60% y el 30% respectivamente. de las empresas extranjeras avanzadas, todavía hay margen de mejora. Y las empresas de transformación tecnológica pueden ingresar a la industria de las baterías de litio a su debido tiempo. Dado que la mayoría de los procesos de producción de baterías de litio eléctricas tienen barreras técnicas elevadas, como mezcladores de pulpa, máquinas de recubrimiento, prensas de rodillos, máquinas troqueladoras, máquinas bobinadoras, etc., las empresas de transformación técnica pueden comenzar desde las barreras técnicas. Intervención relativamente baja en la línea de montaje de automatización .
Las características de la línea de montaje automatizada son las principales responsables de la integración de equipos maduros (como probadores de resistencia de aislamiento, máquinas de soldadura ultrasónica, cámaras CCD, etc.), el movimiento, volteo, montaje y prueba. de celdas individuales, etc. Para las empresas de transformación de tecnología que prestan servicios a industrias maduras, como empresas de automóviles y componentes electrónicos, los componentes principales necesarios para las líneas de montaje, como servomotores, sensores, cámaras CCD, cilindros, diseño de pinzas, diseño de accesorios, integración de robots, y conexión de correas de transmisión, control de programación de PLC, etc. son áreas de aplicación con las que las empresas de transformación técnica están más familiarizadas. La empresa de transformación técnica necesita combinar los requisitos del proceso de la planta de producción de baterías de litio con la precisión del ensamblaje, la precisión de la detección, el ritmo de producción y otros detalles de cada proceso para diseñar un plan de transformación y actualización del equipo que cumpla con sus requisitos.
Industria de robots
Con la rápida expansión de la aplicación de robots en la industria de fabricación inteligente, al mismo tiempo, las cuatro principales familias de robots del mundo (la suiza ABB, la japonesa FANUC, la japonesa Yaskawa Electric y los robots Ku Card de Alemania) son escasos y los precios están aumentando. La sustitución de robots nacionales por robots importados es una tendencia importante. Debido a los frecuentes cambios de productos y a la presión para aumentar significativamente la capacidad de producción, los fabricantes de baterías de litio se han convertido gradualmente en su principal opción para robots inteligentes, flexibles y eficientes. Bajo la política nacional de reducir los subsidios para la industria de nuevas energías en un 20%, los fabricantes de vehículos de nuevas energías han presentado requisitos de reducción de costos para los fabricantes de baterías de litio. Al mismo tiempo, el precio de las materias primas ha aumentado. Los extremos han obligado a los fabricantes de baterías de litio a reducir costos. Por lo tanto, la participación de mercado de los robots domésticos en la cadena industrial de baterías de litio aumentará gradualmente.
Aplicaciones de la visión por computadora
Al igual que la industria de los robots, la industria de aplicaciones de visión por computadora también pertenece a una industria con una gama muy amplia de aplicaciones. Sus principales industrias de aplicaciones se concentran en las militares. producción médica, industrial y El campo de la inteligencia artificial. Sus principales aplicaciones en la industria de producción industrial son la inspección dimensional no destructiva y la detección de defectos. A medida que la industria de las baterías de litio se vuelve más estandarizada y el control de calidad de cada proceso de producción continúa mejorando, la inspección manual tradicional ya no puede seguir el ritmo del aumento de la capacidad de producción en términos de precisión y velocidad. La inspección dimensional y la inspección de defectos cubren casi todos los procesos de producción de baterías de litio.
Según los diferentes requisitos del proceso, la lógica del algoritmo requerido, la selección de la cámara CCD, la selección de la fuente de luz y otros detalles son diferentes. Estos requisitos son requisitos relativamente especiales y únicos, y Cognex Los algoritmos de soporte de gigantes de la industria como. Cognex y Keyence se basan principalmente en pruebas universales, y los requisitos de pruebas especiales definitivamente causarán altos gastos para los equipos de I+D de gigantes de la industria como Cognex y Keyence. Por lo tanto, las empresas nacionales de algoritmos de aplicaciones de visión por computadora tienen la oportunidad de ingresar a la industria de las baterías eléctricas.
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Equipos de almacenamiento de energía y reciclaje de baterías de litio de energía aguas abajo
Reciclaje de baterías de energía
El 1 de diciembre, "Automotive" Power Battery Se ha implementado oficialmente "Especificaciones de Reciclaje y Desmantelamiento". Esta es la primera norma nacional sobre reciclaje de baterías eléctricas propuesta por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información. Establece claramente que las empresas de reciclaje y desmantelamiento deben tener las calificaciones pertinentes, lo que garantiza aún más la seguridad, la protección ambiental y la eficiencia del reciclaje de baterías eléctricas. Las "Especificaciones de desmantelamiento" tienen regulaciones estrictas sobre seguridad, procedimientos operativos, almacenamiento y gestión del reciclaje de baterías de energía residual. Hasta cierto punto, estandarizan el reciclaje, el desmantelamiento y la tecnología profesional de las baterías de energía para vehículos y el reciclaje de baterías de energía. sistema, que es propicio para el desarrollo de la industria.
Según las estadísticas, las baterías eléctricas domésticas alcanzarán el pico de desguace alrededor de 2020, y el volumen acumulado de desguace alcanzará entre 120.000 y 170.000 toneladas, mientras que el desmantelamiento y reciclaje real en 2016 fue de menos de 10.000 toneladas.
El manejo inadecuado de los materiales catódicos y electrolitos en las baterías eléctricas causa una enorme contaminación ambiental, y mi país depende en gran medida de países extranjeros para obtener metales escasos como el cobalto. Según cálculos de los organismos pertinentes, el tamaño del mercado de reciclaje creado mediante el reciclaje de metales como cobalto, níquel, manganeso, litio, hierro y aluminio de baterías de litio usadas alcanzará los 5.323 millones de yuanes en 2018, los 10.100 millones de yuanes en 2020 y los 10.100 millones de yuanes. yuanes en 2023. 25 mil millones de yuanes. Por lo tanto, el reciclaje de baterías eléctricas se convertirá en la clave para el desarrollo de vehículos nacionales de nueva energía. A partir del 1 de febrero del próximo año, también se implementarán oficialmente tres nuevos estándares nacionales para baterías eléctricas, incluida la "Prueba de energía restante para el reciclaje y utilización de baterías eléctricas de vehículos". Con el establecimiento de un sistema estándar nacional relativamente completo, se espera que mejore el estado desordenado del reciclaje de baterías eléctricas y la utilización escalonada.
La utilización escalonada se refiere al uso de baterías de energía retiradas en almacenamiento de energía, generación de energía fotovoltaica distribuida, vehículos eléctricos de baja velocidad y otros campos para maximizar su valor de reutilización. Cuando la batería no se puede utilizar paso a paso, es necesario desmontarla y reciclarla.
Xu Shengming, investigador del Instituto de Energía Nuclear y Nuevas Tecnologías Energéticas de la Universidad de Tsinghua, cree que existe un enorme espacio de mercado para el reciclaje y la utilización secundaria de los recursos de baterías de energía usadas. "Actualmente nos encontramos en la etapa de acumulación de tecnología e investigación y desarrollo. La tecnología de reciclaje futura y la innovación tecnológica de utilización escalonada son manifestaciones importantes de la competitividad corporativa".
Por lo tanto, las empresas que se especializan en el reciclaje y procesamiento de energía Las baterías marcarán el comienzo de un período de desarrollo en los próximos años.
Equipos de almacenamiento de energía
A medida que el precio de las baterías de litio disminuya en el futuro y la utilización en cascada de las baterías de litio se vuelva cada vez más estandarizada, la economía del mercado de baterías de litio para almacenamiento de energía poco a poco van adquiriendo mayor protagonismo. Se prevé que la demanda de baterías de litio para almacenamiento de energía de mi país alcance los 16,64 GWh para 2020, y se espera que la tasa de crecimiento del mercado se mantenga por encima del 40% entre 2017 y 2020. Si el mercado de almacenamiento de energía puede lograr un rápido crecimiento con el precio de las baterías reducciones, se espera que traiga un crecimiento incremental. Requisitos de equipo. (Figura 7)
Figura 7 Previsión de la demanda de baterías de litio para almacenamiento de energía
En la actualidad, no existe ninguna empresa líder en el mercado de almacenamiento de energía con baterías de litio de China. Todas las empresas importantes se encuentran en la etapa de diseño. , y su valor de producción es de alrededor de 5 por debajo de 100 millones de yuanes. Debido a políticas nacionales de almacenamiento de energía poco claras, las baterías de almacenamiento de energía de litio son relativamente caras y todavía existen ciertos cuellos de botella técnicos.
El “Informe de pronóstico e investigación del mercado de baterías de litio de China 2017-2022” del Instituto de Investigación de la Industria Empresarial de China muestra que el tamaño del mercado de baterías de litio para almacenamiento de energía de China en 2016 fue de aproximadamente 5,2 mil millones de yuanes. Entre ellos, BYD tiene la mayor cuota de mercado de baterías de almacenamiento de energía, con un 14%, seguida de Front y Sacred Sun, ambos con un 7%; (Figura 8)
Figura 8 Panorama de competencia del mercado de baterías de litio para almacenamiento de energía de China en 2016
Cinco baterías principales que tienen el potencial de subvertir la energía de las baterías de litio
1
Batería de metal-aire
Teóricamente, la densidad de capacidad del electrodo positivo de las baterías de metal-aire es infinita. Utiliza oxígeno en el aire como electrodo positivo y metales activos como este. como aluminio, magnesio, zinc y litio como material de electrodo negativo. Obtenga una densidad de energía ultraalta. Sin embargo, los costos de investigación y desarrollo de las baterías de aire son muy altos y los problemas que encuentran no se han resuelto.
2
Batería de estado sólido
El límite de densidad de energía de la batería de iones de litio líquido es de 350 Wh/kg, utilizando electrolito sólido