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2025年电化学储能考试题及答案解析一、单项选择题(共15题,每题2分,总计30分。每题只有1个正确答案,错选、不选均不得分)1.根据国家能源局2025年一季度发布的《全国新型储能运行情况通报》,截至2024年底,全国已投运新型储能装机规模突破75GW/160GWh,其中电化学储能占比约为(),覆盖电源侧、电网侧、用户侧全应用场景。A.72.3%B.86.7%C.94.1%D.98.2%答案:C解析:截至2024年底,我国新型储能装机结构中,压缩空气储能、飞轮储能、储热等非电化学技术占比约5.9%,电化学储能占比达94.1%;其中磷酸铁锂电池技术路线占电化学储能总装机的97%以上,剩余份额由液流电池、铅炭电池、钠离子电池等技术路线构成,是新型储能的绝对主流技术方向,因此选项C正确。2.按照工信部2024年印发的《新型储能制造业高质量发展行动方案》明确的2025年发展目标,4小时时长等级的磷酸铁锂电化学储能系统单位成本需降至()以下,循环寿命不低于12000次。A.0.8元/WhB.0.5元/WhC.0.3元/WhD.0.2元/Wh答案:B解析:《新型储能制造业高质量发展行动方案》设置分阶段发展目标,2025年需实现4小时级磷酸铁锂储能系统单位成本降至0.5元/Wh以下,储能电池单体能量密度不低于160Wh/kg,系统循环寿命不低于12000次;0.3元/Wh为2030年的中长期成本目标,因此选项B正确。3.2025年实现规模化量产应用的半固态磷酸铁锂储能电池,其核心性能指标中,系统级能量密度较传统液态磷酸铁锂储能系统提升约(),且可通过针刺、挤压不起火的严苛安全测试。A.10%-15%B.25%-30%C.40%-45%D.60%以上答案:B解析:传统液态磷酸铁锂储能系统受液态电解液占比、结构件冗余设计限制,系统能量密度普遍为140-150Wh/kg;2025年量产的半固态磷酸铁锂储能电池采用凝胶电解质替代30%-40%的液态电解液,减少结构辅件重量占比,系统能量密度可达175-195Wh/kg,较传统液态路线提升25%-30%,同时大幅降低电解液泄漏、热失控触发风险,因此选项B正确。4.全钒液流电池作为长时电化学储能的核心技术路线,2025年已在10小时以上时长储能项目中实现规模化应用,其电解液内钒离子的价态变化均发生在液相中,不涉及固相反应,循环寿命可达15000次以上。该电池的电对配置为()。A.正极侧为V²+/V³+电对、负极侧为V⁴+/V⁵+电对B.正极侧为V⁴+/V⁵+电对、负极侧为V²+/V³+电对C.正极侧为V³+/V⁴+电对、负极侧为V²+/V³+电对D.正极侧为V²+/V⁵+电对、负极侧为V³+/V⁴+电对答案:B解析:全钒液流电池正负极活性物质均为不同价态的钒离子,充电时正极侧V⁴+(VO²+)被氧化为V⁵+(VO₂+),负极侧V³+被还原为V²+;放电时发生逆向反应,全流程无固相相变、无电极材料结构损耗,因此循环寿命显著高于锂离子电池,选项B正确。5.2025年新建的千万千瓦级新能源基地配套电化学储能电站要求全部具备构网型运行能力,构网型储能与传统跟网型储能的核心差异在于(),可独立为弱电网、孤网场景提供电压、频率支撑。A.具备毫秒级有功/无功响应速度B.可模拟同步发电机外特性,自主建立稳定的电压、频率参考源C.充放电转换时间小于100msD.具备黑启动能力答案:B解析:传统跟网型储能采用电流源控制模式,需依赖电网已有的电压、相位参考实现并网同步,在弱电网、孤网场景下易出现失步振荡,无法稳定运行;构网型储能采用电压源控制逻辑,可模拟同步发电机的惯量支撑、阻尼特性、一次调压调频能力,自主建立稳定的电压、频率参考,是高比例新能源电网的核心支撑技术。选项A、C为两类储能均可实现的基础性能,选项D为构网型储能的衍生功能而非核心差异,因此选项B正确。6.根据2025年正式实施的修订版GB/T42288《电化学储能电站安全规程》,储能电站舱级热失控预警系统需至少提前()实现电池热失控征兆预警,预警准确率不低于98%。A.30sB.3minC.10minD.30min答案:C解析:2022版标准要求储能舱热失控预警提前量不低于5min,随着多参量融合预警技术(可燃气体、电池温度、电压、内阻、烟雾多维度耦合识别)的成熟,2025年实施的修订版标准将预警提前量要求提升至10min,为人员疏散、消防处置预留充足时间,大幅降低火灾事故伤亡风险,因此选项C正确。7.2025年钠离子电池在高寒地区用户侧储能、短时高频调频场景实现规模化应用,下列关于钠离子电池电化学储能系统的性能描述,错误的是()。A.-40℃环境下容量保持率可达80%以上B.系统成本较同容量磷酸铁锂储能系统低15%-20%C.额定工况下循环寿命可达6000次以上D.系统能量密度较磷酸铁锂储能系统高30%以上答案:D解析:当前量产的层状氧化物基钠离子储能电池系统能量密度普遍为100-120Wh/kg,显著低于磷酸铁锂系统140-150Wh/kg的水平,但其低温性能优异、原材料不依赖锂资源、快充性能好,适合低温场景、短时高频调频场景应用,选项D描述错误。8.在电力系统辅助服务场景中,电化学储能提供一次调频服务时,其有功出力响应滞后时间需不大于(),可精准平抑电网秒级频率波动。A.1sB.10sC.30sD.1min答案:A解析:根据《电力系统网源协调技术规范》要求,电化学储能参与一次调频时,有功响应滞后时间不大于1s,上升时间不大于3s,调节精度不超过额定出力的1%,响应速度远优于传统火电机组(响应滞后时间约10-15s),是优质的快速调频资源,因此选项A正确。9.2025年正式实施的《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法(修订版)》要求,梯次利用于固定式储能场景的动力电池,其剩余容量需不低于新电池额定容量的(),且循环寿命剩余值不低于3000次。A.40%B.60%C.80%D.90%答案:B解析:梯次电池筛选需满足容量、内阻、一致性三类核心指标,其中容量准入门槛为新电池额定容量的60%,低于该阈值的电池一致性差、安全风险高,不得用于储能场景,需进入再生利用环节进行镍、钴、锂等材料回收,因此选项B正确。10.针对锂离子储能电站的复燃风险,2025年全面推广应用的全氟己酮+细水雾复合消防系统的核心灭火机理是(),可将热失控复燃率降至1%以下。A.快速隔绝氧气实现窒息灭火B.化学阻断燃烧链式反应+持续冷却降温C.快速降低电池电压实现短路抑制D.分解产生惰性气体覆盖舱室答案:B解析:全氟己酮灭火剂可通过捕获燃烧反应自由基,化学阻断热失控链式反应,实现10s内快速灭火,但单独使用时无法持续降低电池本体温度,电池内部余热易引发复燃;搭配细水雾系统可实现持续降温,将电池温度降至热失控临界温度(130℃)以下,从根本上抑制复燃,因此选项B正确。11.经过材料体系迭代,2025年量产的磷酸铁锂储能电池在额定充放电倍率、25℃环境温度下运行,日历寿命不低于(),容量衰减至初始容量80%时的循环次数不低于12000次。A.5年B.10年C.15年D.25年答案:C解析:通过电解液成膜添加剂优化、正极材料晶格掺杂、负极界面改性等技术升级,2025年量产磷酸铁锂储能电池日历寿命可达15年以上,匹配储能项目20-25年的运营周期收益核算要求;25年为抽水蓄能电站的典型设计寿命,因此选项C正确。12.铁铬液流电池作为资源禀赋友好的长时储能技术,2025年在西北沙戈荒新能源基地实现首批百兆瓦级项目落地,其电解液核心活性物质为(),原材料成本较全钒液流电池低60%以上。A.氯化铁、氯化铬B.硫酸铁、硫酸铬C.铁氰化物、铬酸酐D.纳米氧化铁、金属铬答案:A解析:主流商业化铁铬液流电池采用盐酸体系电解液,活性物质为氯化铁、氯化铬,铁、铬元素地壳储量丰富、价格低廉,电解液可独立扩容,适合10小时以上超长时储能场景应用,因此选项A正确。13.电化学储能系统的SOC(荷电状态)估算是能量管理系统的核心功能,2025年规模化应用的AI融合安时积分估算方法,SOC估算精度可达(),较传统开环安时积分法精度提升3个百分点以上。A.±2%B.±5%C.±10%D.±15%答案:A解析:传统开环安时积分法受电流传感器精度、电池自放电、温度波动、容量衰减影响,SOC估算误差普遍在±5%左右,易导致系统可用容量损失;结合开路电压定期校准、AI算法动态修正容量衰减系数与温度影响因子后,估算精度可提升至±2%以内,系统可用容量利用率可提升5%以上,因此选项A正确。14.2025年百兆瓦级储能电站普遍采用高压级联拓扑结构,与传统低压并联升压拓扑相比,下列不属于高压级联拓扑优势的是()。A.省去工频升压变压器,系统转换效率提升2-3个百分点B.单体电池经功率模块级联直接输出10kV/35kV电压等级,无并联环流损耗C.单簇电池独立管控,可完全消除电池一致性差异带来的容量损失D.可实现分相独立控制,更好适应电网三相不平衡工况答案:C解析:高压级联拓扑通过H桥功率模块级联直接输出高电压,省去工频升压变压器、减少电池并联环节,转换效率可达93%以上,但无法完全消除电池一致性差异带来的容量损失,仅可通过簇级精细化管理将一致性影响降至最低,选项C描述错误。15.2025年出口欧盟市场的电化学储能系统需满足欧盟新电池法规要求,提供全生命周期碳足迹报告,其中磷酸铁锂储能系统的碳足迹核算边界不包含以下哪个环节()。A.上游锂、铁、磷等原材料开采与加工B.电池生产制造与跨境运输C.储能电站运行阶段消耗的网侧电力D.电池报废后拆解与材料再生利用答案:C解析:欧盟新电池法规中储能电池碳足迹核算边界覆盖产品全生命周期,包含原材料获取、生产、分销、报废回收环节;电站运行阶段消耗的网侧电力属于电站运营层面的碳排放,不属于电池产品本身的碳足迹核算范畴,因此选项C正确。二、多项选择题(共10题,每题3分,总计30分。每题有2-5个正确答案,多选、少选、错选均不得分)1.2025年我国电化学储能已实现电源侧、电网侧、用户侧全场景覆盖,下列属于电源侧储能核心功能的有()。A.平抑风电、光伏出力波动,减少新能源弃电率B.提供虚拟惯量支撑,提升高比例新能源接入下的系统稳定性C.利用峰谷价差套利,降低工商业用户用电成本D.替代常规化石能源机组提供旋转备用容量,降低系统开机碳排放E.缓解局部配电网重过载问题答案:ABD解析:选项C属于用户侧储能的核心功能,选项E属于电网侧配网储能的核心功能;电源侧储能配套新能源基地、常规电站建设,核心作用包括新能源消纳、系统稳定支撑、备用容量替代等,因此选项A、B、D正确。2.长时电化学储能是支撑高比例新能源消纳的核心技术,下列性能指标符合2025年4小时以上长时储能项目准入要求的有()。A.系统额定循环寿命不低于10000次B.额定充放电深度可达90%以上C.系统交直流综合转换效率不低于80%D.单位千瓦造价不超过1500元/kW(10小时时长等级)E.全生命周期度电成本不高于0.2元/kWh答案:ABC解析:2025年4小时长时磷酸铁锂储能单位千瓦造价约1200-1400元/kW,10小时长时储能单位千瓦造价约1800-2200元/kW,全生命周期度电成本约0.35-0.45元/kWh,0.2元/kWh为2035年左右的远期目标,因此选项D、E错误,选项A、B、C为当前明确的准入门槛要求。3.热失控传播抑制是2025年电化学储能安全防护的核心方向,下列属于已规模化应用的热失控传播抑制措施的有()。A.电芯、模块间设置纳米气凝胶隔热层,阻断热量传递路径B.电池包内置定向泄压通道,将热失控喷发的高温烟气、可燃气体导流至舱外C.采用高闪点电解液、耐高温陶瓷涂覆隔膜,提升电芯本质安全水平D.储能舱内充入高压氧气,抑制燃烧反应速率E.电池簇间设置防火隔热板,阻断跨簇热蔓延路径答案:ABCE解析:热失控传播抑制需从材料本征安全、隔热阻断、泄压导流、分区隔离等维度落地,选项D中充入高压氧气会大幅提升燃烧反应强度,正确措施为充入氮气等惰性气体降低氧浓度,因此选项D错误,其余选项均为成熟应用的防护措施。4.钠锂混用储能系统是2025年技术应用的热点方向,下列关于钠锂混用系统的说法正确的有()。A.可结合钠离子电池优异的低温性能、倍率性能,提升系统全工况适应性B.需通过簇级DC/DC隔离、智能能量管理策略,解决两类电池电压平台、充放电特性的差异问题C.系统整体原材料成本较同容量纯磷酸铁锂系统可降低10%以上D.钠离子电池与锂离子电池工作原理存在本质差异,无法在同一系统内协同运行E.钠锂混用系统的循环寿命由性能更优的锂离子电池单独决定,与钠离子电池性能无关答案:ABC解析:钠离子电池与锂离子电池均为“摇椅式”工作原理,充放电逻辑一致,可通过拓扑优化实现协同运行;系统整体循环寿命由两类电池中的性能短板决定,并非由锂离子电池单独决定,因此选项D、E错误,选项A、B、C表述正确。5.2025年全国电力市场体系已逐步完善,独立电化学储能电站可获取的合规收益渠道包括()。A.新能源场站容量租赁收益B.调峰、调频、调压、备用等辅助服务补偿收益C.电力现货市场峰谷价差套利收益D.新型储能容量电价补偿收益E.电网需求响应补贴收益答案:ABCDE解析:2025年全国各省份已建立“容量补偿+电量收益+辅助服务”的储能多元收益机制,上述五项均为合规收益来源,其中容量电价机制已在山东、甘肃、青海等新能源高占比省份落地,可为储能提供稳定的基础收益,降低项目投资风险。6.全固态储能电池研发2025年取得阶段性进展,当前制约全固态储能电池规模化应用的核心瓶颈有()。A.固态电解质室温离子电导率较液态电解液低1-2个数量级,大倍率充放电极化损耗大B.电极与固态电解质间为固固接触,界面阻抗高,长期循环过程中易出现界面分层失效C.制备工艺与现有液态电池产线兼容性不足,单位制造成本为液态电池的3-5倍D.全固态电池能量密度过低,无法满足储能场景需求E.全固态电池完全不存在热失控风险,无需配置任何安全防护系统答案:ABC解析:全固态电池采用不可燃固态电解质,理论能量密度高于液态电池,且可大幅降低热失控风险,但仍存在内部短路引发热失控的可能,并非绝对安全;当前其规模化应用的核心瓶颈为电解质电导率、界面稳定性、制造成本三类问题,因此选项D、E错误。7.电池管理系统(BMS)是电化学储能系统的核心控制部件,其需具备的核心功能包括()。A.电芯电压、温度、内阻的实时高精度采集与监测B.电池SOC(荷电状态)、SOH(健康状态)的在线估算C.电池过充、过放、过温、过流故障的主动保护D.电网电压相位跟踪与并网同步控制E.电池簇内、簇间的主动均衡管理,降低电池一致性差异影响答案:ABCE解析:选项D为储能变流器(PCS)的核心功能,不属于BMS的功能范畴,其余选项均为BMS需具备的标准核心功能。8.锌基液流电池(锌溴、锌铁)是长时储能的重要技术路线,下列描述符合2025年技术应用现状的有()。A.锌基液流电池电解液原材料不含高价稀有金属,成本优势显著,适合长时储能场景B.充放电过程中的锌枝晶生长易穿刺隔膜,导致电池寿命衰减,是需持续优化的核心问题C.锌溴电池中的溴单质具有强腐蚀性与挥发性,需通过络合试剂降低其游离浓度D.锌基液流电池系统能量密度较全钒液流电池低50%以上E.锌基液流电池充放电过程涉及负极锌的沉积/溶解固相反应,并非全液相反应体系答案:ABCE解析:锌基液流电池系统能量密度可达60-80Wh/kg,较全钒液流电池(30-40Wh/kg)高50%以上,因此选项D描述错误,其余选项均符合锌基液流电池的技术特征与应用现状。9.2025年电化学储能电站数字化智能运维技术已实现规模化落地,下列属于智能运维核心应用场景的有()。A.基于大数据分析的电池早期故障预警,提前识别内阻异常、容量跳水的故障电池簇B.基于数字孪生模型的电站全生命周期性能仿真,优化充放电运行策略提升综合收益C.巡检机器人、红外热成像设备替代人工开展设备状态巡检,降低人工运维成本D.储能电站与调度平台的双向实时通信,基于调度指令优化充放电计划E.基于AI识别的消防系统智能联动,降低火灾预警误报、漏报率答案:ABCDE解析:2025年储能电站智能运维体系已覆盖状态感知、故障预警、策略优化、自动巡检、智能消防、调度协同全环节,可实现运维成本降低40%以上,电站年均可用率提升至99%以上,上述选项均为核心应用场景。10.下列电化学储能技术路线中,从技术经济性角度适合10小时以上超长时储能场景的有()。A.磷酸铁锂电池B.全钒液流电池C.铁铬液流电池D.锌基液流电池E.铅炭电池答案:BCD解析:磷酸铁锂电池、铅炭电池的功率单元与容量单元强绑定,拓展时长需按比例增加电池材料投入,在10小时以上超长时场景下度电成本偏高,更适合4小时及以下时长场景;液流电池类技术的功率单元与容量单元解耦,拓展储能时长仅需增加电解液储量,时长拓展边际成本低、循环寿命长,更适合10小时以上超长时场景,因此选项B、C、D正确。三、判断题(共10题,每题1分,总计10分。请判断题目表述是否正确,正确打√,错误打×)1.电化学储能系统的综合转换效率是指额定工况下放电输出能量与充电输入能量的比值,2025年量产的高压级联磷酸铁锂储能系统交直流综合转换效率可达90%以上。(√)解析:通过碳化硅低损耗功率器件应用、拓扑结构优化,2025年高压级联磷酸铁锂储能系统交直流转换效率可达92%-93%,基础低压串并联系统效率也可达89%-90%,符合产业实际水平。2.储能变流器(PCS)是连接电池直流侧与电网交流侧的核心设备,仅能实现直流到交流的单向能量逆变转换,无法实现交流到直流的整流充电。(×)解析:PCS为双向变流装置,可在充电状态下将电网交流电整流为直流电为电池充电,放电状态下将电池直流电逆变为交流电送入电网,实现双向能量流动。3.2025年推广的独立共享储能模式下,新能源场站可通过租赁共享储能的容量满足配储比例要求,无需自行建设专属储能设施,可大幅提升储能设施利用效率,减少重复投资。(√)解析:共享储能为电网侧独立储能电站,可同时为多个新能源场站提供容量租赁、调峰调频服务,2024年全国新增储能装机中共享储能占比已达45%,是储能开发的主流模式。4.锂离子电池储能系统发生热失控的唯一诱因是充电过压,与环境高温、机械损伤、内部锂枝晶短路无关。(×)解析:锂离子电池热失控诱因多元,包括过充、过温、外短路、内短路、机械挤压/穿刺等,过充仅为诱因之一。5.铅炭电池是技术成熟度较高的电化学储能路线,具有成本低、安全性能好的优势,但存在循环寿命较短、能量密度低的短板,适合对成本敏感的用户侧备电场景。(√)解析:铅炭电池循环寿命约3000-4000次,系统能量密度约40-50Wh/kg,单位成本约0.4元/Wh,在备电、短时调峰场景仍有稳定应用空间。6.构网型电化学储能具备黑启动能力,可在无外部电网供电的情况下实现自启动,自主建立稳定的电压与频率参考,为电网全停后的恢复提供初始电源。(√)解析:传统跟网型储能依赖电网电压参考无法自启动,构网型储能的电压源控制特性使其可独立运行,是高可靠性的黑启动电源。7.全钒液流电池的钒电解液为封闭循环体系,电池退役后电解液可经净化处理实现近100%重复利用,全生命周期资源循环效率显著高于固态电池路线。(√)解析:全钒液流电池电解液无结构损耗,金属钒回收率可达98%以上,循环属性优异,全生命周期资源消耗更低。8.电化学储能电池的充放电倍率是指充放电电流与额定容量的比值,1C倍率意味着电池以等于额定容量的电流充放电,1小时可完成从满电到空电的完整放电过程。(√)解析:充放电倍率是衡量电池充放电速度的核心指标,C值越高代表电池大电流充放电能力越强,适合调频等需要快速响应的场景。9.2025年实施的储能电站消防处置规范要求,储能舱发生火灾时需第一时间打开舱门通风排烟,快速降低舱内温度与可燃气体浓度。(×)解析:锂离子电池火灾为自持式放热反应,打开舱门通风会大幅提升舱内氧气浓度,加剧热失控蔓延,正确处置方式为密闭舱门、启动内置灭火系统,待电池温度降至安全阈值后再开舱处置。10.当储能电池SOH(健康状态)降至初始容量的80%以下时,必须直接进入再生拆解环节,不得再进行梯次利用。(×)解析:SOH降至80%以下的电池,经一致性筛选后仍可用于对性能要求较低的备电、低速动力等场景,当SOH降至60%以下时才需进入再生回收环节。四、简答题(共3题,每题6分,总计18分)1.简述2025年电化学储能电站强制要求构建的“三级安全防护体系”核心构成与各层级功能。答案解析:三级安全防护体系是从源头到应急的全链条安全架构,具体构成如下:(1)电芯级本质安全防护(2分):通过材料体系改性(高闪点电解液、耐高温陶瓷隔膜、掺杂改性正极材料)提升电芯热稳定性,将电芯热失控触发温度提升至180℃以上;内置电芯级电流切断装置(CID)、热敏电阻(PTC),在内短路、过流故障时主动切断电流通路,从源头降低热失控触发概率。(2)模块/簇级蔓延抑制防护(2分):在电芯、模块间设置纳米气凝胶隔热层,阻断热量传递路径;设置定向泄压通道将热失控喷发的高温烟气、可燃气体导流至舱外集烟管道;配置簇级精准消防喷头,单簇发生热失控时快速喷放灭火剂,抑制热失控跨电芯、跨模块、跨簇蔓延。(3)舱/站级应急处置防护(2分):配置多参量融合预警系统,实现热失控提前10min预警;配置全氟己酮+细水雾复合消防系统,实现快速灭火与持续冷却;设置可燃气体探测、防爆排风、泄压装置,避免可燃气体积聚爆炸;配置独立应急电源、逃生通道,满足事故状态下人员疏散与应急处置需求。2.简述构网型电化学储能在高比例新能源电力系统中的核心作用。答案解析:(1)提供惯量与阻尼支撑(2分):构网型储能可模拟同步发电机的转子惯量特性,在电网频率发生快速突变时瞬时响应,提供虚拟惯量支撑,同时通过阻尼控制抑制系统功率振荡,解决高比例新能源接入带来的系统惯量不足、频率抗扰动能力差的问题。(2)提供电压与频率调节能力(2分):构网型储能作为电压源运行,可在新能源集中接入的弱电网场景下自主建立稳定的电压、相位参考,解决跟网型设备接入弱电网时的次同步振荡、电压失稳问题;同时可独立参与电网一次调频、一次调压,提升系统调节能力。(3)提升故障支撑与黑启动能力(2分):构网型储能具备高、低电压穿越能力,电网发生短路故障时可保持并网运行,提供稳定的短路电流支撑,帮助故障快速清除;电网全停时,构网型储能无需外部电源即可自启动,作为黑启动电源带动其他机组、负荷逐步恢复,缩短故障停电时间。3.简述退役动力电池梯次利用于储能场景的核心流程与关键技术难点。答案解析:核心流程包括三部分(3分):一是退役电池快速检测与筛选,回收的退役电池首先进行外观排查、电压/内阻/容量快速测试,剔除外观破损、内短路、容量衰减超标的不合格电池;二是一致性分选与重组,基于容量、内阻、自放电率等参数对合格电池进行分档匹配,按照储能应用要求重组为电池模块、电池簇;三是系统集成与检测,配套适配梯次电池特性的BMS、PCS、消防系统,经性能、安全检测合格后接入电网运行。关键技术难点包括三方面(3分):一是退役电池来源分散、使用历史差异大,参数离散性高,易在运行中出现过充过放、局部过热问题,对分选精度与BMS管理能力要求高;二是剩余性能评估难度大,不同衰减路径下电池的剩

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