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        動(dòng)力鋰電池二次利用的現(xiàn)狀

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        隨著新能源汽車的推廣,動(dòng)力電池爆發(fā)式增長(zhǎng)。2014年底以來,由于新能源爆發(fā)式增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池已經(jīng)一電難求,產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新能源車發(fā)展的需要。國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)能近五年的增長(zhǎng)情況見下表。
         
         
        根據(jù)2011年以來動(dòng)力鋰離子電池的性能狀況和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,動(dòng)力鋰離子電池使用的時(shí)間大約在3-5年,也就是說,2013年以及以前制造投入使用的動(dòng)力鋰電池,2016年都基本達(dá)到了回收的時(shí)間。我們僅以當(dāng)年的鋰電池制造和報(bào)廢量來計(jì)算,以每瓦時(shí)二次利用售價(jià)僅為1元人民幣的保守價(jià)格,可以計(jì)算得出2016-2020年動(dòng)力鋰離子電池二次利用,將達(dá)到的市場(chǎng)份額。
         
        以上計(jì)算僅為保守估計(jì),其中2018、2019年的數(shù)據(jù),根據(jù)2011-2015年的增長(zhǎng)率推算。而實(shí)際上,2014-2015年以來,動(dòng)力鋰電池的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2011-2014年,此增長(zhǎng)趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)持續(xù)到2018年以后。2019年之后5年的報(bào)廢的動(dòng)力鋰離子電池,實(shí)際上遠(yuǎn)比我們測(cè)算的數(shù)字還要高。
         
        動(dòng)力鋰電池二次利用的市場(chǎng)空間。目前電動(dòng)自行車使用鋰電池還不足10%,未來使用鋰電將是一個(gè)大趨勢(shì)。路燈儲(chǔ)能、微型分布式能源將越來越深入人們的生活,其對(duì)鋰電的應(yīng)用將呈現(xiàn)出爆發(fā)的態(tài)勢(shì)。未來二次利用的動(dòng)力鋰電池,預(yù)計(jì)在照明儲(chǔ)能、市政亮化工程、分布式能源、微動(dòng)力等方面會(huì)有大量使用。排除個(gè)別用戶不喜歡用舊品的用戶偏好,動(dòng)力鋰電池二次利用的市場(chǎng)空間,至少在每年800億人民幣以上,而且以大約35%的速度增加。

         

        動(dòng)力鋰電池二次利用的技術(shù)嘗試

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        動(dòng)力鋰電池按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)到了使用壽命,從新能源車上撤下來的時(shí)候,還有相當(dāng)?shù)娜萘俊_€有較為寬泛的使用空間。但是并不是像很多人想象的那樣,可以組合起來就用,在技術(shù)上還有一些障礙。一是新品應(yīng)用的時(shí)候,電池的一致性很好,但是舊品二次利用的時(shí)候,一次性已經(jīng)沒有新品那么好,甚至一直相當(dāng)差,這對(duì)成組使用造成了很大障礙。二是電池的容量、電壓、內(nèi)阻等在二次利用的時(shí)候,會(huì)在很少的循環(huán)次數(shù)的時(shí)候,形成斷崖式下跌,因?yàn)閯?dòng)力鋰電池新品制造的時(shí)候,在工藝和性能設(shè)計(jì)上,就只考慮了新品的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的各參數(shù)性能,因此在新品使用后,在舊品二次利用階段,各項(xiàng)性能參數(shù)的持續(xù)參差不齊,在不同的點(diǎn)位上,降落很大,對(duì)后期使用造成極大困難。
         
        我們以容量為例。我們通過國(guó)外產(chǎn)動(dòng)力鋰電池和國(guó)產(chǎn)動(dòng)力鋰電池兩款的測(cè)試數(shù)據(jù)來看。
         
         
        下圖是德國(guó)產(chǎn)某混動(dòng)車所用的動(dòng)力鋰電池,單體6.4安時(shí),按照標(biāo)準(zhǔn)下車,下車時(shí)候,測(cè)得剩余容量為5.1-5.2安時(shí)之間。測(cè)算測(cè)試循環(huán)次數(shù)后所余容量如下表
         
        根據(jù)以上容量,形成曲線如下:
         
        從以上曲線可以明顯看到,循環(huán)次數(shù)在短短100次以后,就開始形成斷崖式下跌。
         
        下面是國(guó)內(nèi)一家知名鋰電企業(yè)產(chǎn)硬殼方形動(dòng)力電池,單體20安時(shí)。下車時(shí)候全部放電后充滿,測(cè)得剩余容量為11.2-11.8安時(shí)之間,測(cè)算測(cè)試循環(huán)次數(shù)后所余容量如下表:
         
         
        根據(jù)以上數(shù)據(jù),形成曲線如下:
         
         
        可以看到,容量基本上是斷崖式下跌,循環(huán)過半后,已經(jīng)放不出電來了。
         
         
        綜合以上情況,動(dòng)力鋰電池二次利用,還面臨著性能和技術(shù)的障礙甚至是瓶頸。如果實(shí)現(xiàn)二次利用,不但要解決一致性問題,還需要解決容量、電壓、內(nèi)阻等正常實(shí)現(xiàn)和后續(xù)維持的問題。

         

        動(dòng)力鋰電池中的安全隱患

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        1. 正極材料的安全隱患
         
        當(dāng)動(dòng)力鋰電池使用不當(dāng)時(shí),導(dǎo)致動(dòng)力鋰電池內(nèi)部溫度的升高,使正極材料會(huì)發(fā)生活性物質(zhì)的分解和電解液的氧化。同時(shí),這兩種反應(yīng)能夠產(chǎn)生大量的熱,從而造成動(dòng)力鋰電池溫度的進(jìn)一步上升。不同的脫鋰狀態(tài)對(duì)活性物質(zhì)晶格轉(zhuǎn)變、分解溫度和動(dòng)力鋰電池的熱穩(wěn)定性影響相差很大。
         
         2 .負(fù)極材料的安全隱患
         
        早期使用的負(fù)極材料是金屬鋰,組裝的動(dòng)力鋰電池在多次充放電后易產(chǎn)生鋰枝晶(動(dòng)力鋰電池在充電過程中鋰離子還原時(shí)形成的樹枝狀金屬鋰),進(jìn)而刺破隔膜,導(dǎo)致電池短路、漏液甚至發(fā)生爆炸。嵌鋰化合物能夠有效避免鋰枝晶的產(chǎn)生,大大提高動(dòng)力鋰電池的安全性。隨著溫度的升高,嵌鋰狀態(tài)下的碳負(fù)極首先與電解液發(fā)生放熱反應(yīng)。相同的充放電條件下,電解液與嵌鋰人造石墨反應(yīng)的放熱速率遠(yuǎn)大于與嵌鋰的中間相碳微球、碳纖維、焦碳等的反應(yīng)放熱速率。
        醫(yī)療設(shè)備電池
        醫(yī)療設(shè)備電池

         

        動(dòng)力鋰電池必將披風(fēng)斬疾,獨(dú)當(dāng)一面

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        目前,電動(dòng)車市場(chǎng)95%以上配用的都是鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池技術(shù)成熟,性能穩(wěn)定,價(jià)格便宜。但它也有致命的缺點(diǎn),這就是鉛酸電池的使用壽命較短、電池容量較小,有充電記憶效應(yīng)。 
          目前國(guó)家重點(diǎn)支持的新能源汽車以動(dòng)力鋰電池驅(qū)動(dòng)為主,現(xiàn)在已經(jīng)是行業(yè)中的主流。相對(duì)于鉛酸電池,動(dòng)力鋰電池的污染相對(duì)要小很多,同時(shí)同等容量動(dòng)力鋰電池的體積和重量只有鉛酸蓄電池的1/3,循環(huán)壽命是鉛酸蓄電池的的5倍,續(xù)航能力和充電時(shí)間都優(yōu)于鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池會(huì)逐漸被能量密度更高的動(dòng)力鋰電池取代,是許多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為的一個(gè)趨勢(shì)。
        “全國(guó)鉛酸電池回收管理差,部分地區(qū)存在鉛污染,因此微型電動(dòng)車應(yīng)采用動(dòng)力鋰電池取代鉛酸電池。”中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)、工信部裝備司任命低速電動(dòng)車標(biāo)準(zhǔn)起草組組長(zhǎng)董揚(yáng)表示。
          據(jù)了解,目前國(guó)內(nèi)龍頭電動(dòng)車企業(yè)基本上已經(jīng)形成全系產(chǎn)品的動(dòng)力鋰電池化,新設(shè)計(jì)車型基本上以動(dòng)力鋰電池為主。而據(jù)某新能源汽車企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹,受電動(dòng)車廣闊市場(chǎng)前景的誘惑,和國(guó)家補(bǔ)貼退坡對(duì)主流電動(dòng)汽車車型的影響,國(guó)內(nèi)部分動(dòng)力鋰電池廠家已經(jīng)布局電動(dòng)車市場(chǎng)。
         

          根據(jù)業(yè)內(nèi)某研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的分析報(bào)告,按照每輛低速電動(dòng)車8Kwh的帶電量,對(duì)未來低速電動(dòng)車市場(chǎng)動(dòng)力鋰電池需求的預(yù)測(cè),到2020年,低速電動(dòng)車對(duì)動(dòng)力鋰電池的需求量將達(dá)到9.6Gwh,2022年將達(dá)到28.0Gwh。

         醫(yī)療設(shè)備后備電源電池

        醫(yī)療設(shè)備后備電源電池

         

        為何動(dòng)力鋰電池回收的這座金礦無人挖?

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        對(duì)于動(dòng)力鋰電池的回收與利用,目前行業(yè)公認(rèn)有兩種做法,一種是梯次利用,一種是拆解回收。站在技術(shù)的角度,這兩種做法都有一定的技術(shù)門檻。
        首先,梯次利用是指將回收來的動(dòng)力鋰電池重新檢測(cè)篩選,配對(duì)成組后用于像儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車等對(duì)電池性能要求較低的領(lǐng)域,根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),動(dòng)力鋰電池容量衰減至80%左右即到退役時(shí)限,雖然不再適用汽車,但在其他方面還能發(fā)揮“余熱”,有很大的利用空間。
        可是這些電池在重新利用時(shí),需要對(duì)電池的電化學(xué)性能、壽命衰減等信息進(jìn)行檢測(cè),選出數(shù)據(jù)相近的電池進(jìn)行分組,這樣才能保證電池的一致性以及整個(gè)電池系統(tǒng)的安全性。但長(zhǎng)期以來,新能源車動(dòng)力鋰電池并沒形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),這也就導(dǎo)致動(dòng)力鋰電池從最開始的鉛酸電池,到后來的鎳鎘電池、鎳氫電池,再到當(dāng)下的三元鋰電池,品類繁多,如何將這些標(biāo)準(zhǔn)不一,技術(shù)結(jié)構(gòu)各異的電池整理統(tǒng)一不是一件簡(jiǎn)單的事情。
        其次,容量低于40%的動(dòng)力鋰電池就要進(jìn)入到拆解回收環(huán)節(jié)。理論上,可以從退役的動(dòng)力鋰電池中拆解出鎳、鈷、錳及鋰鹽等有價(jià)值的金屬元素,可以循環(huán)利用到新電池的制造。
        醫(yī)療設(shè)備后備電源電池

         

        動(dòng)力鋰電池健康狀態(tài)影響因素

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        1 溫度對(duì)動(dòng)力鋰電池SOH的影響 
         
        溫度通常被認(rèn)為是影響動(dòng)力鋰電池健康狀態(tài)的主要因素,溫度對(duì)動(dòng)力鋰電池的性能有雙重影響,一方面高溫會(huì)加快動(dòng)力鋰電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)速度,提升動(dòng)力鋰電池的效率和性能,同時(shí)高溫也會(huì)加速一些不可逆的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,造成動(dòng)力鋰電池的活性物質(zhì)減少,引起動(dòng)力鋰電池 的老化和容量衰減。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明高溫會(huì)加快動(dòng)力鋰電池電極的SEI膜增長(zhǎng),鋰離子穿透SEI膜難度增加,等效為動(dòng)力鋰電池內(nèi)阻增大。
         
        2 充放電電流倍率對(duì)動(dòng)力鋰電池SOH的影響
         
        充放電倍率會(huì)影響動(dòng)力鋰電池的壽命,以三種不同放電倍率對(duì)索尼18650 動(dòng)力鋰電池進(jìn)行300次循環(huán)實(shí)驗(yàn), 其動(dòng)力鋰電池容量分別衰減9.5%、13.2%和16.9%,動(dòng)力鋰電池內(nèi)阻分別增加12.4%、18.3%和27.7%,同時(shí)高倍率放電會(huì)在動(dòng)力鋰電池內(nèi)部產(chǎn)生更多的熱量,加速動(dòng)力鋰電池老化,電子顯微鏡下觀察到高倍率動(dòng)力鋰電池放電的電極表面SEI膜比低倍率放電的要厚。
         醫(yī)療設(shè)備后備電源電池
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        鋰電池太陽能綠色節(jié)能環(huán)保新幫手

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               現(xiàn)在國(guó)家在大力倡導(dǎo)節(jié)能減排,各種各樣的環(huán)保節(jié)能措施已經(jīng)一個(gè)接一個(gè)的采取,就是希望能引起社會(huì)所有人對(duì)于節(jié)能環(huán)保的重視;畢竟現(xiàn)在地球資源緊張,為了我們以及下一代更好的生存環(huán)境,節(jié)能環(huán)保已經(jīng)勢(shì)在必行!而口號(hào)不是隨便喊喊就行的,一定要付諸行動(dòng)。比如出行盡量步行或者地鐵、公交,用水用電要盡量節(jié)省,只有自己親身實(shí)踐,將各個(gè)行動(dòng)落實(shí)到位,生存環(huán)境變得更好,今天太陽能路燈廠家河北鑫動(dòng)力新能源科技有限公司要說到一個(gè)環(huán)保就是從電說起的。

        河北鑫動(dòng)力太陽能路燈專用鋰電池

               要知道,每到夜行的時(shí)候,路燈就是一個(gè)必不可缺的照明工具了,別看這小小的路燈,想想全國(guó)上下有多少大街小巷需要路燈,每天光消耗的電能就多的驚人,而太陽能卻是屬于天然能源之一,它是取之不盡,用之不竭的,而且清潔沒有污染,還是屬于可再生的綠色環(huán)保能源。因此,如果我們能夠通過太陽能發(fā)電,就能節(jié)省其他不可再的能源,這個(gè)時(shí)候,太陽能路燈就理所應(yīng)當(dāng)?shù)膽?yīng)運(yùn)而生了。

               太陽能路燈擁有著傳統(tǒng)普通路燈無法比擬的優(yōu)越性,它是通過晶體硅太陽能的電池來供電,免維護(hù)閥控式密封蓄電池(膠體電池)來儲(chǔ)存電能,擁有高壽命和高度的安全性,甚至不需要日常維護(hù),想一想,如果全國(guó)上下都換上這樣的路燈,可以省去多少電費(fèi)以及人工維護(hù)費(fèi)用,節(jié)能而且性價(jià)比高。

               在安裝的時(shí)候也根本不需要鋪設(shè)線纜、不需要交流供電、也沒有任何電費(fèi);一般是采用直流供電控制,安裝和維護(hù)都相當(dāng)快捷簡(jiǎn)單,真的是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的首選。而且它的適用范圍也非常廣,對(duì)于在城市、小區(qū)、工廠、各種旅游景點(diǎn)及地面停車場(chǎng)等場(chǎng)合下都能使用??梢院敛豢鋸埖恼f,它具有相當(dāng)好的前景性和投資性。

               這種路燈主要使用的原理就是在白天,它是被智能控制器給操控的,而系統(tǒng)里包含的太陽能電池板是功能作用是:在通過太陽光的照射以后,會(huì)吸收掉需要的太陽能,再將太陽能轉(zhuǎn)換成所需要用的電能。所以通俗的來說,白天這個(gè)組裝件的功能就是儲(chǔ)蓄太陽能,而夜間,轉(zhuǎn)化而來的電能就能夠給路燈提供電力,這樣就可以照明了,而且它的組裝件里是直流類型的控制器,這樣就能保證蓄電池組不會(huì)因?yàn)檫^度充電或過度放電而被破壞了,同時(shí)它還兼具光控、時(shí)控、濕度補(bǔ)償和防雷、反極性保護(hù)等一系列的功能。

               太陽能路燈系統(tǒng)在雨天的時(shí)候也可以保證至少十五天以上的工作時(shí)間,所以,我們使用它還有什么顧慮的呢?尤其它還能促進(jìn)新能源的開發(fā),減少現(xiàn)有能源的消耗,真正做到的造福社會(huì)、造福環(huán)境。

        安裝太陽能路燈需要注意的地方

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               對(duì)于農(nóng)村的太陽能路燈施工來講,最主要的就是保證路燈的質(zhì)量與滿足道路照明的需求。為了保證農(nóng)村路燈工程的良好實(shí)施,太陽能路燈廠家—河北鑫動(dòng)力新能源科技有限公司為廣大用戶詳細(xì)介紹一下農(nóng)村太陽能路燈施工注意事項(xiàng):

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               1.確定路燈功率選擇合適的光源,在道路施工過程中不同功率的光源在配置及生產(chǎn)方面也不相同,只有仔細(xì)的確定路燈功率計(jì)配置才能保證路燈的質(zhì)量;

               2.根據(jù)實(shí)現(xiàn)需求做好路燈系統(tǒng)設(shè)置,不同道路、不同需求對(duì)于照明時(shí)間也不一樣,一般路燈照明的時(shí)長(zhǎng)設(shè)置在4-8小時(shí),保證3-5個(gè)陰雨天的連續(xù)照明。

               3.做好路燈配置后還需廠家提供良好的安裝售后服務(wù),太陽能路燈安裝最主要的是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)良好的光電轉(zhuǎn)化保證系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。

               在進(jìn)行農(nóng)村太陽能路燈施工時(shí)只有根據(jù)用戶實(shí)際需求做好路燈詳細(xì)施工方案及良好的額售后安裝保證才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)村道路穩(wěn)定可靠的照明。

        太陽能路燈將節(jié)能進(jìn)行到底

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               不管是任何形式的產(chǎn)品只要流通于市場(chǎng)就能證明其存在的價(jià)值,所謂存在即合理就是這個(gè)意思,也許它的受眾群并不多,或者它的功能并沒有被廣泛的認(rèn)可,但是既然走上了這條路至少能說明一點(diǎn)就是起碼這是創(chuàng)始者的一個(gè)夢(mèng)想,至少他會(huì)認(rèn)為這樣的付出是值得的,從太陽能路燈問世的第一天起,各例實(shí)踐證明它還是非常的有魄力的。

               從當(dāng)初創(chuàng)始者的出發(fā)點(diǎn)考慮的話就必然是節(jié)能效益,在當(dāng)今社會(huì)低碳環(huán)保已經(jīng)成了全球性的共識(shí),我們國(guó)家也與時(shí)俱進(jìn)大力推廣節(jié)能減排政策,于是節(jié)能成了發(fā)展的一個(gè)重要議題,把節(jié)能做到最大化是所有機(jī)械化產(chǎn)品最終的目的。而太陽能路燈正是符合了這一發(fā)展趨勢(shì),走在了前頭。

               隨著新農(nóng)村建設(shè)腳步的推進(jìn),太陽能路燈處于發(fā)展的階段,生產(chǎn)廠家如雨后春筍般崛起,都是看中了這塊市場(chǎng),但是盡管如此依然有很大的發(fā)揮空間。太陽能路燈配光技術(shù)也在提升,提高太陽能路燈性能的途徑有很多,這場(chǎng)行業(yè)的革命還未結(jié)束,我們還要更加努力。

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        太陽能路燈的選擇應(yīng)從質(zhì)量下手

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               許多的人在選擇自己要買的太陽能路燈的時(shí)候,千萬切記一分價(jià)格一分貨,對(duì)戶外路燈工程負(fù)責(zé),我們消費(fèi)者千萬不能被LED路燈價(jià)格先先吸引,畢竟是戶外工程,關(guān)系到安全大事,所以切莫貪便宜因小失大,在很多時(shí)候?qū)τ诋a(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)注卻遠(yuǎn)不及其價(jià)格的誘惑,尤其是太陽能路燈行業(yè)。

               如果按照整套太陽能路燈價(jià)格來計(jì)算,主要價(jià)格組成分三個(gè)部位:含光源燈具,太陽能路燈電源,路燈燈桿。整體來說,太陽能路燈價(jià)格組成是根據(jù)具體的需求配置來定的,是沒有標(biāo)準(zhǔn)的定價(jià)的,看起來同樣配置相同款式的LED路燈價(jià)格往往可以搭配出幾種不同的價(jià)格。一般來說,除去全部的成本以外,加上5%-10%的企業(yè)利潤(rùn)基本上就是最終面向市場(chǎng)的價(jià)格了。太陽能路燈價(jià)格組成還是比太陽能路燈價(jià)格要相對(duì)簡(jiǎn)單些,也更好去做計(jì)算對(duì)比。相同配置下的價(jià)格差異越來越小。

               因?yàn)槭袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)下,同樣是太陽能路燈,在同等規(guī)格同等品質(zhì)的情況下,原材料、人工、運(yùn)輸包裝等成本費(fèi)用每個(gè)企業(yè)都是比較接近,甚至是一樣的成本。假定銷售價(jià)格1千元的太陽能路燈產(chǎn)品,其中企業(yè)利潤(rùn)點(diǎn)了10%,也就是100元,那么企業(yè)給到的優(yōu)惠就是從100元里面出來的,企業(yè)再怎么優(yōu)惠都不會(huì)把優(yōu)惠幅度降到超過100元,成本都已經(jīng)900元了,賣價(jià)低于900元,企業(yè)怎么生存呢?

               這個(gè)時(shí)候,如果企業(yè)要維持100元的利潤(rùn),并且要銷售價(jià)格控制在低于市場(chǎng)成本的900元,那可能性只有一種,那就是它的成本是低于900元的。這也意味著,我們常說的偷工減料和劣質(zhì)品質(zhì),所有低于市場(chǎng)普遍成本的銷售價(jià)格都是誘人的劣質(zhì)品價(jià)格!請(qǐng)各位敬而遠(yuǎn)之。

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