德国开发新型软件将加快新材料电池开发进程

电动汽车是未来汽车市场的重要组成部分，德国政府和汽车行业持有相同观点。到2020年，德国将有100万辆电动公交车上路。德国机动车组织ADAC在调查中发现，如果不考虑成本、舒适性和安全性，74%的受访者表示愿意购买电动汽车，约三分之一的司机希望电动汽车的电池一次至少能跑500公里。

然而，关键问题是充电站的数量和电池寿命非常有限，这使得紧凑型电动汽车无法成为主流。目前，汽车中使用的大多数锂电池重量太重、价格昂贵且耗电速度快。因此，新的电池材料需要提高性能、使用寿命和安全的储能装置，但开发这种新材料需要投入大量的资金和时间。

在德国Fraunhofer协会的电动汽车系统研究（FSEM）项目中，德国凯泽斯劳滕的Flawn Hofer技术经济与数学研究所（ITWM）的研究人员目前正在开发一款锂电池模拟软件，该软件将加快新材料电池的开发进程，提高电池的使用效率。该软件名为“BEST”，是电池和电化学模拟工具的缩写。

锂电池由两块多孔电极板组成，这两块电极板由填充电解质的隔板隔开。当电池充电和放电时，锂离子将在电极之间流动。Flawn Hof技术经济与数学研究所的Jochen Zausch解释说，电池的性能取决于组件中使用的材料，这些材料需要相互协调。这种软件模拟工具可以根据设计者的想法将不同的材料组合在一起，直到实现理想的组合，而无需像过去那样重复测试。

该研究所的研究人员在宏观和微观层面模拟了整个电池的结构、锂离子的流动和反应过程。Jochen Zausch提到，他们可以显示电极板的微观结构，每10微米的孔都可以清楚地看到，这在目前其他技术中是不可用的，电极板的位置和形状也可以改变。通过求解电极板的三维结构，可以计算出锂离子浓度和电流密度等一些电池参数，目前该研究所正在计算这些参数。电流分布是电池发热的重要指标，因此该软件还可以准确地找出可能导致电池过热和燃烧的热点。此外，该软件可以有效评估电池的老化效果，因为电池温度的变化会影响其使用寿命。科学家们还计划升级软件程序，并在其中添加衰老模型，以便顺利开展研究。

Jochen Zausch还提到，该软件最终将帮助汽车制造商和储能设备制造商制造更强大、更安全、使用更广泛的电池，从而提高汽车的加速性能。

（编辑/李燕郊）电动汽车是未来汽车市场的重要组成部分，德国政府和汽车行业持有相同观点。到2020年，德国将有100万辆电动公交车上路。德国机动车组织ADAC在调查中发现，如果不考虑成本、舒适性和安全性，74%的受访者表示愿意购买电动汽车，约三分之一的司机希望电动汽车的电池一次至少能跑500公里。

然而，关键问题是充电站的数量和电池寿命非常有限，这使得紧凑型电动汽车无法成为主流。目前，汽车中使用的大多数锂电池重量太重、价格昂贵且耗电速度快。因此，新的电池材料需要提高性能、使用寿命和安全的储能装置，但开发这种新材料需要投入大量的资金和时间。

在德国Fraunhofer协会的电动汽车系统研究（FSEM）项目中，德国凯泽斯劳滕的Flawn Hofer技术经济与数学研究所（ITWM）的研究人员目前正在开发一款锂电池模拟软件，该软件将加快新材料电池的开发进程，提高电池的使用效率。该软件被称为“BEST”，w……

ch是电池和电化学模拟工具的缩写。

锂电池由两块多孔电极板组成，这两块电极板由填充电解质的隔板隔开。当电池充电和放电时，锂离子将在电极之间流动。Flawn Hof技术经济与数学研究所的Jochen Zausch解释说，电池的性能取决于组件中使用的材料，这些材料需要相互协调。这种软件模拟工具可以根据设计者的想法将不同的材料组合在一起，直到实现理想的组合，而无需像过去那样重复测试。

该研究所的研究人员在宏观和微观层面模拟了整个电池的结构、锂离子的流动和反应过程。Jochen Zausch提到，他们可以显示电极板的微观结构，每10微米的孔都可以清楚地看到，这在目前其他技术中是不可用的，电极板的位置和形状也可以改变。通过求解电极板的三维结构，可以计算出锂离子浓度和电流密度等一些电池参数，目前该研究所正在计算这些参数。电流分布是电池发热的重要指标，因此该软件还可以准确地找出可能导致电池过热和燃烧的热点。此外，该软件可以有效评估电池的老化效果，因为电池温度的变化会影响其使用寿命。科学家们还计划升级软件程序，并在其中添加衰老模型，以便顺利开展研究。

Jochen Zausch还提到，该软件最终将帮助汽车制造商和储能设备制造商制造更强大、更安全、使用更广泛的电池，从而提高汽车的加速性能。

（编辑/李燕郊）

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