能量密度指数(EII)计算方法
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干货锂电和金属锂能量密度计算
干货锂电和金属锂能量密度计算近些年来，新能源汽车、储能、通信、数据中心等新兴领域得到了迅速发展，极大地推动了大容量锂离子电池的发展，各个领域对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求[1]。
锂离子电池的活性储能材料为正负极材料，提高能量密度的办法对于正极来说就是提高放电电压和放电容量。
对于负极材料来说就是高容量和低的平均脱锂电压。
以提高能量密度为主要发展目标的第三代锂离子电池中，正负极材料都处于升级换代的阶段[2-3]。
今后进一步提高能量密度将朝着采用金属锂负极的电池发展。
因此，计算锂电池中的能量密度显得尤为重要。
本文在考虑活性材料和非活性材料的基础上，计算了不同不包括封装材料和极耳的电芯的能量密度。
然后计算了圆柱形18650单体的能量密度，根据计算得到预期能量密度，进一步核算电池成本。
图1 1990-202年锂离子电池能量密度发展路线图【正一、不同负极材料的锂离子电池电芯能量密度计算正负极材料决定了电池能量密度，但是大部分文献计算能量密度时都是基于单一的活性正极材料质量，部分文献考虑正负极材料的活性材料质量之和，忽略了非活性电池材料的质量，使得计算结果与实际偏差较大。
按照文献[4]的计算方法，计算了常见的正负极锂电材料能量密度，其容量和电压如表1和表2所示。
最近正极材料的容量正在不断提高，但是与理论值还有较大差距，最高容量的选择没有采用报道中的最高值而是综合考虑技术指标实现的可行性选择表1和表2的数值。
达到该值仍有许多问题，如控制体积膨胀、倍率特性、循环特性等。
表3给出除去封装材料和引线，封装材料内部的非活性材料的典型参数[4]。
然而，电池形状各异，本工作中的电芯是指不含封装材料和引线的所有其他材料，大部分计算是基于电芯的结果。
并且，由于电极涂布的允许厚度、不同形状的电池、非活性材料特征参数对计算结果有某程度上的影响，该表格计算结果与实际电池会有一定偏差，这与电池制造工艺密切相关。
图29(a)-(j)展示了10种不同负极与16中正极材料组合形成的电芯的能量密度的计算结果。
磁场能量密度计算公式
磁场能量密度计算公式
提起磁场能量密度，不少人会非常感兴趣，毕竟它对我们每一个人的日常生活可以说是非常重要的。
那么磁场能量密度究竟是什么？它的计算公式又是什么呢？
磁场能量密度是指物体内磁力场的能量密度，表示一单位体积内磁力场所拥有的能量等离子大小。
它可以通过电磁公式来计算，计算公式是：能量密度 = 不变电容C×电磁场强度B² ÷ 2。
其中，电容值C是电荷分布表面的电势分布，C的值可以从电荷分布表面中获得。
而电磁场强度B表示该面内的电磁场磁力的大小，它的值也可以从电磁场测量仪中获得。
磁场能量密度计算公式非常重要，可以帮助我们对计算机进行优化设计，也可以帮助我们了解磁力场的变化，从而有效地提高计算精度并防止磁力场变化引发的各种风险。
此外，磁场能量密度计算公式还可以为一些重要的工程中充电时的磁场能量强度提供有效的参考标准，例如在宇宙飞船上的磁场能量强度等。
综上所述，磁场能量密度计算公式非常重要，它可以为我们在精确计算计算机及相关工程中提供有力参考。
在日常生活中，我们更要注重积极抵制电磁场的随机变化，以防止出现不利于身体健康的危害。
能量密度计算公式
能量密度计算公式
能量密度是指单位体积内所含有的能量，通常用J/m³表示。
能量密度计算公式可以根据不同情况而有所不同，下面以几种常见情况为例进行介绍。
1. 电场能量密度
电场能量密度是指电场中单位体积内所含有的能量。
对于电场能量密度的计算公式，可以使用以下公式：
能量密度= 0.5 * ε * E²
其中，ε代表电场介质的介电常数，E代表电场强度。
2. 磁场能量密度
磁场能量密度是指磁场中单位体积内所含有的能量。
对于磁场能量密度的计算公式，可以使用以下公式：
能量密度= 0.5 * μ * H²
其中，μ代表磁场介质的磁导率，H代表磁场强度。
3. 光能量密度
光能量密度是指光波中单位体积内所含有的能量。
对于光能量密度的计算公式，可以使用以下公式：
能量密度= 0.5 * ε₀ * c * E²
其中，ε₀代表真空中的介电常数，c代表光速，E代表电场强度。
4. 动能密度
动能密度是指物体运动所具有的能量。
对于动能密度的计算公式，可以使用以下公式：
能量密度= 0.5 * ρ * v²
其中，ρ代表物体的密度，v代表物体的速度。
以上是几种常见情况下能量密度的计算公式。
通过这些公式，我们可以计算出不同场景下单位体积内所含有的能量。
能量密度的计算对于各个领域的研究和实践都具有重要意义，同时也有助于我们更好地理解和应用能量这一重要概念。
基准能耗的计算
概述
产品方案 初馏塔顶油：干点≤180℃。 常压塔顶油：干点≤180℃。 轻烃回收脱丁烷塔顶液化石油气： 轻烃回收脱戊烷塔顶轻石脑油：干点≤80℃。 常一线油（作为航煤）：干点≤280℃。 常二线油（作为柴油）：干点≤365℃。 常三线油（作为柴油）：干点≤365℃。 常四线油（作为蜡油）：干点≤80℃。 减一线油（作为柴油）：干点≤365℃。 减二线油（作为蜡油）：干点≤550℃。 减三线油（作为蜡油）：干点≤650℃。
概述
产品质量 石 脑 油 与 航 煤 的 脱 空 度 ： ASTM D86 （ 5%-95% ） ≥12℃。 航煤与轻柴油的脱空度： ASTM D86（5%-95%）≥8℃。 轻柴油与重柴油的脱空度： ASTM D86 （ 5%-95% ） ≥-20℃。 轻蜡油与重蜡油的脱空度：ASTM D1160（5%-95%） ≥5℃。
影响装置能耗的要素分析
原油特性因数的影响（随着特性因数的增加， 油品加热所需要的热量也会相应上升） 原油比重的影响（随着原油比重的上升，能 耗相应下降） 拔出率的影响：原油轻-汽化率高-拔出率高 -能耗增加
影响基准能耗的客观因素及其校正方法 (续）
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 原油 名称 俄罗斯油 利比亚油 伊朗轻油 沙特轻油 伊拉克轻油 卡宾达油 沙特中油 阿曼油 大庆原油 胜利原油 比重 d420 0.8379 0.8614 0.8560 0.8565 0.8511 0.8706 0.8664 0.8518 0.8563 0.8808 总拔出率 m% 85.37 80.26 78.47 76.90 76.44 72.46 72.40 71.90 63.29 61.99 基准能耗 MJ/t 原油 503.67 495.30 479.39 484.83 474.78 455.94 454.26 456.78 431.66 424.96 备注 kg 标油/t （12.03） （11.83） （11.45） （11.58） （11.34） （10.89） （10.85） （10.91） （10.31） （10.15）
11-5 静电场的能量和能量密度
r
R1
5
1111-5 静电场的能量和能量密度
例2 圆柱形空气电容器中， 圆柱形空气电容器中，空气 - + 的击穿场强是E 的击穿场强是 b=3×106 V·m-1 ，设 - + R1 -2 m .求（1） 外导体的半径R 外导体的半径 2= 10 求 ） l - + 若内导体的半径R m 在 若内导体的半径R1= 5×10-3 m，在 - + R2 空气不被击穿的情况下， 空气不被击穿的情况下，电容器 _ _ _ 所能承受的最大电压；（ ；（2） 所能承受的最大电压；（ ）长圆 _ + ++ _ 柱导体的半径R 柱导体的半径 1 取多大值可使电 + + _ +++ _ 容器存储能量最多？ 容器存储能量最多？ _
1111-5 静电场的能量和能量密度
一
电容器的电能
+
+++++++++
q dW = U dq = dq C Q2 1 Q W = ∫ qdq = 2C C 0
Q C= U
Q 1 1 We = = QU = CU 2 2C 2 2
2
dq
--------1
v E
U
1111-5 静电场的能量和能量密度
二
如图所示,球形电容器的内、 例1 如图所示,球形电容器的内、外半径 分别为R 所带电荷为±Q． 分别为 1和R2 ，所带电荷为 ．若在两球 的电介质， 壳间充以电容率为ε 的电介质，问此电容器 贮存的电场能量为多少？ 贮存的电场能量为多少？ -Q
Q
R1 R2
3
1111-5 静电场的能量和能量密度
基准能耗的计算
第一部分概述第二部分影响装置能耗的主要因素分析第三部分基准能耗的计算条件第四部分基准能耗的计算第五部分装置的评价能耗简介1炼油能耗的计算基础2装置炼油能耗的计算3炼油厂公司能耗的计算能耗单位能量因数耗能能量密度质数eii炼油部分的能耗计算1装置能耗装置能耗装置的各项消耗装置加工量千克标油吨2炼厂能耗公司能耗能耗炼油部分动力消耗原料油加工量千克标油吨3炼厂单位能量因数单位能量因数耗能能耗单位能量因数4能量密度指数eiienergyintensityindex能量密度指数eii实际能耗理论能耗炼油能耗续?能量密度指数eii?能量密度指数就是炼厂实际能耗与其原油加工设施的理论能耗的比值
能耗简介
1、炼油能耗的计算基础 2、装置炼油能耗的计算 3、炼油厂（公司）能耗的计算 能耗 单位能量因数耗能 能量密度质数（EII）
炼油部分的能耗计算
1、装置能耗 装置能耗=装置的各项消耗/装置加工量（千克标油/吨） 2、炼厂能耗（公司能耗） 能耗=炼油部分动力消耗/原料油加工量（千克标油/吨） 3、炼厂单位能量因数 单位能量因数耗能=能耗/单位能量因数 4、能量密度指数EII（Energy Intensity Index)
影响装置能耗的要素分析
原油特性因数的影响（随着特性因数的增加， 油品加热所需要的热量也会相应上升） 原油比重的影响（随着原油比重的上升，能 耗相应下降） 拔出率的影响：原油轻-汽化率高-拔出率高 -能耗增加
影响基准能耗的客观因素及其校正方法 (续）
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 原油 名称 俄罗斯油 利比亚油 伊朗轻油 沙特轻油 伊拉克轻油 卡宾达油 沙特中油 阿曼油 大庆原油 胜利原油 比重 d420 0.8379 0.8614 0.8560 0.8565 0.8511 0.8706 0.8664 0.8518 0.8563 0.8808 总拔出率 m% 85.37 80.26 78.47 76.90 76.44 72.46 72.40 71.90 63.29 61.99 基准能耗 MJ/t 原油 503.67 495.30 479.39 484.83 474.78 455.94 454.26 456.78 431.66 424.96 备注 kg 标油/t （12.03） （11.83） （11.45） （11.58） （11.34） （10.89） （10.85） （10.91） （10.31） （10.15）
能耗简介
1、炼油能耗的计算基础 2、装置炼油能耗的计算 3、炼油厂（公司）能耗的计算 能耗 单位能量因数耗能 能量密度质数（EII）
炼油部分的能耗计算
1、装置能耗 装置能耗=装置的各项消耗/装置加工量（千克标油/吨） 2、炼厂能耗（公司能耗） 能耗=炼油部分动力消耗/原料油加工量（千克标油/吨） 3、炼厂单位能量因数 单位能量因数耗能=能耗/单位能量因数 4、能量密度指数EII（Energy Intensity Index)
影响装置能耗的要素分析
原油特性因数的影响（随着特性因数的增加， 油品加热所需要的热量也会相应上升） 原油比重的影响（随着原油比重的上升，能 耗相应下降） 拔出率的影响：原油轻-汽化率高-拔出率高 -能耗增加
影响基准能耗的客观因素及其校正方法 (续）
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 原油 名称 俄罗斯油 利比亚油 伊朗轻油 沙特轻油 伊拉克轻油 卡宾达油 沙特中油 阿曼油 大庆原油 胜利原油 比重 d420 0.8379 0.8614 0.8560 0.8565 0.8511 0.8706 0.8664 0.8518 0.8563 0.8808 总拔出率 m% 85.37 80.26 78.47 76.90 76.44 72.46 72.40 71.90 63.29 61.99 基准能耗 MJ/t 原油 503.67 495.30 479.39 484.83 474.78 455.94 454.26 456.78 431.66 424.96 备注 kg 标油/t （12.03） （11.83） （11.45） （11.58） （11.34） （10.89） （10.85） （10.91） （10.31） （10.15）
能量密度指数(EII)计算方法
Econom i cs & Dev el opm ent R es ea rch Ins t i t ut e, S INOP EC
各主要装置标准值计算：
（1）减粘
减渣减粘：140（23） 新：125（20.6）
常渣减粘：140 （23） 新：100（16.5）
（2）延迟焦化
旧参数：180（30） 新：200（33）
新公式:连续重整:185+0.27*所有反应器入口和出口温度差
半再生重整:210+0.37*所有反应器入口和出口温度差
中国石化集团公司经济技术研究院
Econom i cs & Dev el opm ent R es ea rch Ins t i t ut e, S INOP EC
各主要装置标准值计算：催化重整 连续重整:C5+辛烷值=96,反应器总温差=210
能耗指标
国内常用指标： • 综合能耗 • 单位能量因数耗能 参加美国所罗门公司的炼油企业绩效分析 • 国外目前互相对比用能量密度指数（EII）指标
中国石化集团公司经济技术研究院
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各主要装置标准值计算：制氢
老公式:石脑油和干气制氢:200(178)
新公式:石脑油:200(178) 干气: (23030.3-227.27*原料中氢含量(体积 比))/(115.15-原料中氢含量) 某装置原料中氢含量39%(V) 计算结果186(165.5)
各主要装置标准值计算：
（1）减粘
减渣减粘：140（23） 新：125（20.6）
常渣减粘：140 （23） 新：100（16.5）
（2）延迟焦化
旧参数：180（30） 新：200（33）
新公式:连续重整:185+0.27*所有反应器入口和出口温度差
半再生重整:210+0.37*所有反应器入口和出口温度差
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各主要装置标准值计算：催化重整 连续重整:C5+辛烷值=96,反应器总温差=210
能耗指标
国内常用指标： • 综合能耗 • 单位能量因数耗能 参加美国所罗门公司的炼油企业绩效分析 • 国外目前互相对比用能量密度指数（EII）指标
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各主要装置标准值计算：制氢
老公式:石脑油和干气制氢:200(178)
新公式:石脑油:200(178) 干气: (23030.3-227.27*原料中氢含量(体积 比))/(115.15-原料中氢含量) 某装置原料中氢含量39%(V) 计算结果186(165.5)
公共营养师考前辅导(2)
（1）蛋白质的功效比值
• 蛋白质的功效比值（PER）是以体重增加 为基础进行的蛋白质评价方法，指在严格 规定的条件下，动物平均每摄取1g蛋白质 时所增加的体重克数。
• 蛋白质功效比值＝ 试验期内动物增加体重（g） 试验期内蛋白质摄入量（g）
（2）蛋白质生物价（BV）
• 蛋白质的生物价是用以表示蛋白质消化吸 收后被机体利用的程度。生物价越高表示 蛋白质的机体利用率越高，即蛋白质的营 养价值越高，最高值为100。
二、蛋白质评价
单一食物 混合食物
单一食物
含量、功效热比值、 氨基酸模式类、利用率
（一）食物中蛋白质含量
全小麦粉 5．83g 大米为5.95g 大豆为5．71g 乳制品为5．38g 坚果为5．46g
（二）氨基酸模式
• 表5-15 人体氨基酸评分模式（1973）
必需氨基酸
人体氨基酸模式
异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸
蛋氨酸+胱氨酸 苯丙氨酸+酪氨酸
苏氨酸 色氨酸 缬氨酸
合计
mg/g 40 70 55 35 60 40 10 50 360
比值 4.0 7.0 5.5 3.5 6.0 4.0 1.0 5.0
（三）食物氨基酸直接比较法
不同食物类的氨基酸模式对比结果
由上表可以看出，几种动物性蛋白质必需 氨基酸总量均高于或接近模式含量，氨基 酸比值也接近模式，其中以全鸡蛋蛋白质 更为理想。大豆、面粉、大米的赖氨酸无 论绝对值和相对值均低于模式，所以质量 稍差。
• 维生素B1密度＝0.05＝0.033 1.5
• 100g面包营养质量指数（INQ）＝0.033＝ 0.108
0.31
2.进行营养质量指数评价
以面包为例，本产品蛋白质、铁的INQ接近 1，说明对于蛋白质和铁来说，面包的营养 价值和能量供给基本一致；碳水化合物的 INQ略高，说明面包是富碳水化合物的食品； 而维生素B1、维生素B2、钙的INQ均较低， 说明对于这些营养素而言，面包的营养质 量不高，不能满足需要，应注意及时从其 他来源的食物补充。
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新：35+COKE*55
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各主要装置标准值计算：
蜡油催化：焦炭收率5.5％
旧：290 （51.1）
新：367.5（64.8）
中石化某装置：42千克标油/吨 重油催化：焦炭收率7.5% 旧： 370(64.9) 新：447.5(78.5)
闪蒸区压力＝33（mmHg）
折算 标准＝11.8千克标油/吨 常减压标准＝18.3千克标油/吨
原计算公式：常压标准＝8.4千克标油/吨，减压标准＝8.07千克标油/吨
显热＝6.7千克标油/吨，常减压标准＝20.4千克标油/吨
中石化2007年常减压平均为：10.5千克标油/吨
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2004年操作费用 亚太除日本
其他可变 费用8% 税，保险 其他固定费用 5% 非维修人工 14%
能耗 62%
大修 2%
一般性维修 9% 其他可变 费用8%
2006年操作费用 亚太除日本
能耗 66%
税，保险 其他固定费用 4% 非维修人工 12%
大修 2%
一般性维修 8%
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实际能耗202千克标油/千M3
中石化平均120~200千克标油/千M3
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一、常规装置 1、原油常压蒸馏 轻度常压 2、减压蒸馏 标准减压装置(VAC) 重原料减压(HFV) 缓和减压分馏(MVU) 减压闪蒸（VFL) 特大型减压装置(VFR) 3、减粘装置 常渣减粘不带SOAKER 塔(VAR) 常渣减粘带SOAKER 塔(VARS) 减渣减粘不带SOAKER 塔(VBF) 减渣减粘带SOAKER 塔(VBF) 4、热裂化 5、焦化 延迟焦化(DC) DC
能量密度指数（EII）
美国所罗门公司与1981年建立的评价能耗水平的指标。 起初考虑平均EII＝100
考虑了炼油工艺装置的工艺水平、结构、复杂度和利 用率不同，对装置能耗产生的影响。
能源密度指数就是炼厂实际能耗与按照其装置构成和 操作情况计算的标准能耗的比值。 2006年的绩效评价对各装置的标准值或者公式进行了 较大的改动。因此新老方法相比EII数值变大。
能耗指标
国内常用指标： • 综合能耗 • 单位能量因数耗能 参加美国所罗门公司的炼油企业绩效分析 • 国外目前互相对比用能量密度指数（EII）指标
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重蜡油收率3.6％ (重量)
旧公式:335.1（58.3） 新公式:326.4（56.8）
实际能耗：45千克标油/吨
中压加氢裂化：氢耗：200 NM3/M3 ,反应压力：108.8巴，原料100％蜡油， 柴油收率36.9％，重蜡油收率38％ (重量)
旧公式:204.5(35.8)
新公式:197.7 (34.7) 实际能耗 35.7千克标油/吨
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各主要装置标准值计算：(所罗门包括常规气分)
蜡油催化：
旧：70+[40*(焦产率Wt%)] 重油催化 新：65+COKE*55
旧： 70+[40*(焦产率Wt%)]
率*0.95+0.67*(闪蒸区温度-93.634*LN闪蒸区压力+233.29)
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各主要装置标准值计算：
（1）减压装置（标准减压蒸馏为例） 旧公式：15+[1.23*（原油0API）] 新公式：如果API>45，85， 如果API<45，15+0.35*D/866*(100-减渣体积收 率*0.95+0.71*(闪蒸区温度-59.82*LN闪蒸区压力-380.44)
能量密度指数（EII）计算方法 和案例
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关于能耗 炼油企业既是能源生产单位，又是能耗较大的企业。
年份 综合能耗 千克标油/吨 2000 2001 2002 2003 76.66 79.03 78.33 76.03 原油加工量 万吨 11177.21 10605.28 11219.09 12417.00 总能耗 万吨标油 856.84 838.14 878.79 944.06 能耗占原油加工量 的比例 ％ 7.67 7.90 7.83 7.60
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各主要装置标准值计算：MTBE 老公式:300(64.3) 新公式:400(85.7) 中石化平均98.05
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关于能耗
• 在炼厂操作费用中，能耗费用占有很大比例，尤其是在 目前高油价的情况下，该部分比例更高。 • 按统一价格计算，2004年亚洲除日本能耗费用平均占现 金操作费用的62%，2006年比例为66%。中石化2006年 该比例约为62%。
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新公式:295.7(65.1)+预加氢70(15)
旧公式:213.8(47.1) )+预加氢70(15) 实际:82.9千克标油/吨(范围稍有差距) 半再生重整:C5+辛烷值=93.5,反应器总温差=148 新公式:290.6(63.1)+预加氢70(15) 旧公式:229.7(50) )+预加氢70(15) 实际能耗81.1千克标油/吨
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各主要装置标准值计算：（1KBTU＝0.0252千克标油） （1）某常压装置D＝0.857，常渣体积收率＝65.6％，闪蒸区温度＝325， 闪蒸区压力＝2242（mmHg） 折算 标准＝10.6千克标油/吨 （2）某减压装置D＝0.903，减渣体积收率＝41.8％，闪蒸区温度＝375，
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各主要装置标准值计算：制氢
老公式:石脑油和干气制氢:200(178)
新公式:石脑油:200(178) 干气: (23030.3-227.27*原料中氢含量(体积 比))/(115.15-原料中氢含量) 某装置原料中氢含量39%(V) 计算结果186(165.5)
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各主要装置标准值计算：柴油加氢 老公式90(16.8)
新公式:
柴油加氢 70(13.1)
柴油加氢脱蜡80(15)
柴油Z-SORB90(16.8)
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各主要装置标准值计算：催化重整
旧公式:连续重整:[3.56*（C5+RON）]-133
半再生重整:[3.56*（C5+RON）]-120
中石化某装置: 55.17千克标油/吨
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各主要装置标准值计算：加氢裂化
旧公式:300+[0.08*(反应压力(psig)-1500)] -[%柴油+1.5*(%蜡油+%其余产品)]
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各主要装置标准值计算：
（1）减粘
减渣减粘：140（23） 新：125（20.6）
常渣减粘：140 （23） 新：100（16.5）
（2）延迟焦化
旧参数：180（30） 新：200（33）
2004
2005 2006 2007
73.47
68.59 66.89 65.95
14140.80
14879.50 15650.60 16575.9
1038.92
1020.58 1046.87 1093.18
7.35
6.86 6.69 6.60
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