新闻
2010-03-06
上海世博园应用的太阳能发电项目创历史纪录
上海世博园应用的太阳能发电项目,创下了世博历史上“应用规模之最”。由于太阳能光伏组件的寿命只有25年,而住宅一般寿命可达40至50年,如何解决太阳能光伏电池的可靠性,也正成为上海太阳能工程技术研究中心研究的课题。
据报道:上海世博园应用的太阳能发电项目,创下了世博历史上“应用规模之最”。作为一种清洁能源,太阳能技术会如何发展,是否会推广至千家万户,成为了关注的焦点。上海太阳能工程技术研究中心副总工程师郝国强在接受记者采访时表示,上海的太阳能技术产业化目前属于世界前列,但技术还处于示范和展示阶段。
太阳能技术频频亮相世博会
1982年,主题为“能源推动世界”的世博会在美国田纳西州的诺克斯维尔举行。中国馆展出了太阳热水器、太阳灶、太阳能航标灯、太阳能电围栏等多个太阳能产品,充分展示了我国太阳能光伏发电的先进技术。2000年在德国汉诺威世博会上,当时世界最先进的太阳能建筑、光伏发电装置和太阳能游艇的亮相,点燃了“太阳能世纪”的星火。
如今,在2010年上海世博会上,太阳能技术不再是一个陌生的名词,而作为上海世博会永久保留建筑,世博中心、主题馆、中国馆的屋顶上更是大面积或全覆盖地采用了这项技术。据郝国强介绍,这三个场馆发电能力可达4.6兆瓦,在标准输出条件下,一天的发电量相当于150户人家一个月的用电量。
除了可以“采光”发电,太阳电池组件还可以成为展馆独特的“装饰品”。主题馆就将屋顶的太阳电池组件排布成菱形,而在菱形与菱形之间采用透光式组件。远眺望去,十分富有韵律。
太阳能技术逐步除去绊脚石
从1982年至2010年,中国的太阳能技术为何迟迟没有普及?对此,郝国强表示,相较于工业用电每度1元,太阳能每度2至2.5元的“高价”,吓退了感兴趣的客户。而随着近些年太阳能原材料硅的降价,未来太阳能的成本也将逐步降低,“2015年,上海的太阳能有可能达到和常规能源竞争的阶段。”郝国强如是说。
此外,由于太阳能光伏组件的寿命只有25年,而住宅一般寿命可达40至50年,如何解决太阳能光伏电池的可靠性,也正成为上海太阳能工程技术研究中心研究的课题。尽管还存在一些问题,但是在郝国强看来,“新的低成本、高效率产品将不断出现,它将给太阳能的大规模应用带来可实现的途径。”
其实,上海的太阳能技术正在悄然前行。据上海太阳能工程技术研究中心主任李红波透露,上海正在建设的虹桥枢纽商务区就将大规模采用太阳能技术,“1期工程预计达10兆瓦,主要分布在高铁虹桥车站及其附近。”
松下太阳电池将入华
日前,松下正计划将太阳电池投放到中国市场,日本松下电器(中国)有限公司董事长城阪俊郎透露,消费电子业务在松下的占比在未来会有所下降,松下将致力于成为一家环保公司,燃料电池将是未来松下支柱产业。
据介绍,这是松下在收购三洋电机之后,松下在华业务转型的最新动作。城阪俊郎表示,松下收购三洋电机之后,充分发挥三洋在太阳能和锂电池领域的优势,逐步扩大绿色产品在销售中的占比,预计到2018年实现30%的销售占比目标。并且计划尽快将太阳电池投放到中国市场。
海南英利100兆瓦多晶硅太阳电池项目将投产
海南英利新能源有限公司“一期100兆瓦多晶硅太阳电池完整产业链”项目总投资7.67亿元,占地面积272亩,截至5月25日,该项目距正式全线投产还有31天。
据了解,海南英利新能源有限公司位于海口国家高新技术产业开发区狮子岭“飞地工业”园区,是海南省第一家从硅料、多晶硅铸锭、切片、电池片、电池组件到光伏系统应用完整产业链的企业。2009年9月,海南英利新能源有限公司“一期100兆瓦多晶硅太阳电池完整产业链”项目开工建设,占地面积272亩,预计2010年6月建成投产,达产后可实现年产值10.35亿元、可提供1200个就业岗位。该项目目前设备安装调试正式启动,首台进口设备GT铸锭炉于5月15日开始安装调试,标志着项目正式进入安装调试阶段。
继一期投产之后,英利集团计划总投资18亿元,于2010年9月扩建二期工程200兆瓦单晶硅太阳电池项目。
丰田入股特斯拉合作开发电动汽车
2010年5月21日,丰田宣布已向电动汽车风险企业——美国泰斯拉汽车(Tesla Motors)出资,并在EV及其部件的开发、生产系统以及技术方面开展合作达成了基本协议。
今后,丰田和泰斯拉将组建专门小组,开始探讨具体的合作内容及对象范围。丰田将向泰斯拉出资5000万美元,用于购买泰斯拉的股票。
丰田公司的丰田章男社长表示,“我们从较高的技术能力、对产品制造的强烈愿望以及专注精神,感受到了泰斯拉的无限潜力。希望丰田能从身为风险企业的该公司身上,学到挑战精神、决策速度以及灵活性,唤起曾经作为风险企业起步的丰田的企业精神,迎接全新未来的挑战”。
泰斯拉CEO(首席执行官)埃隆·马斯克(Elon Musk)表示,“丰田是一家为进行技术创新以及提高品质而作出不懈努力的公司。丰田选择泰斯拉作为合作及出资的对象,我们感到非常荣幸,此次合作将对我们的技术能力提供强大的支持。另外,我们将学习丰田拥有的车辆开发及制造技术,并希望今后能够采用这些技术”。
泰斯拉此前曾宣布,已收购丰田与美国通用汽车在加利福尼亚州合资成立的汽车制造公司NUMM I(New United Motor Manufacturing,Inc.)旧址,预定开始在此处生产轿车“Model S”。Model S将于2012年以49900美元的价格上市。
新能源汽车细则月底出台锂电池市场发展空间大
中国政府网上刊登了《国务院关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知》,《通知》指出,要继续做好新能源汽车示范推广,5月底前有关部门要出台具体的实施细则。新能源汽车市场的正式启动,对整个产业链来讲都是发展的大好机会,受益于市场成长的,将会覆盖整车厂商与零部件厂商。业内研究员表示,综合当前我国相关企业的发展现状、产品成熟程度、二级市场股价表现等因素考虑,作为未来车载动力电池主流的锂离子电池将是较好的投资标的。
200 辆纯电动车下月增援世博燃料电池车每天载客上万
为满足参观者的需求,6月底前,一批新的共200辆纯电动车将在世博园区内“上岗”,这将使得园区内的纯电动车数量增加到500辆。今后,世博园区内的纯电动车数量还将有所增加。
世博会开园以来,位于嘉定安亭的世博新能源汽车嘉定基地的工作人员一直在远程监控世博园内运行的196辆燃料电池汽车。昨日,记者在嘉定基地的新能源汽车远程监控中心看到,在监控屏幕上显示着所有燃料电池汽车实时的位置和运行状态,甚至包括车辆的车速、水温、功率等信息。
同济大学汽车学院院长余卓平介绍说,在世博园区内“喝氢”的燃料电池车包括燃料电池轿车、燃料电池公交客车和燃料电池观光车三种车型。之前,部分燃料电池汽车在运行中曾出现过一些故障,但目前都已排除。统计数据显示,平均每天有一万人次乘坐世博燃料电池汽车,累计乘坐人次达到25万。
作为全国“节能与新能源汽车示范推广试点工作”的首批试点城市之一,在世博科技行动计划的推动下,上海与科技部合作开展了纯电动、混合动力、燃料电池等1017辆各类新能源示范运行。这是目前世界最大规模的新能源汽车商业化示范运营。
世界上最大圆柱形锂电池在天津研制成功
单体容量达400安培小时的世界上最大圆柱形锂电池近日在天津研制成功。这一成果21日通过了由中国工程院院士杨裕生等专家组成的鉴定委员会的鉴定,认为该成果达到国际先进水平。
据参与鉴定的专家称,该成果可广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,邮电通讯的不间断电源,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。
这一圆柱形单体容量达400安培小时的锂离子电池,是由天津大学和北京天路能源有限公司合作开发的。目前,该“巨无霸”电池下线并投入小批量生产,明年将正式投产。
南开大学能源材料研究所袁华堂教授说,这一成果的关键是突破了圆柱形动力锂离子电池在正负极材料匹配、工艺配方优化和电池内部结构设计等方面存在的技术难题,为大容量、高安全性、长寿命新型动力电池的研究开辟了新途径。
据专家介绍,这一电池采用了热稳定性良好的磷酸铁锂作为正极材料,首次采用“零应变”材料钛酸锂作为负极材料,单体容量达400安培小时,显著提高了电池的热稳定性、安全性和循环寿命。
据专家介绍,目前国际上已见报道的圆柱形单体锂电池最大容量为50安培小时,而这种圆柱形单体400安培小时电池的容量堪称“巨无霸”。在使用寿命上,该电池预计的循环次数达到8000次以上,是一般锂电池寿命的2至4倍。该电池还同时具备散热性和热稳定性好,安全可靠;耐压、抗冲击、耐振动和成本低等特点。该电池在生产、制备和回收全过程中还做到了零排放、无任何污染。
印刷形成超薄可弯曲全固体锂聚物充电电池
日本三重县产业支援中心正在开发以超薄可弯曲为特点的片状锂聚合物充电电池。该电池为使用固体电解质的全固体型,着火及爆炸的可能性大幅降低。另外还可利用基于印刷技术的卷对卷工艺进行制造,也是其一大特点。《日经电子》此次得到了对片状全固体锂聚合物充电电池的试制线进行采访的机会。
试制线大体分为两部分,一部分是三重大学新一代电池开发中心内的设施,另一部分是三重县产业支援中心先进材料创新中心内的设施。首先利用前一设施分别制造带正极层的树脂片材,以及带负极层及固体电解质层的树脂片材,然后再用后一设施对这些片材进行粘合并实施向叠层内封装。
三重大学新一代电池开发中心内的设施通过事先将室内露点温度调节至-40℃的干燥状态,彻底排除水分后,可形成电极层及电解质层等。设施内设有在树脂片材上涂布电极层及电解质层的装置,以及在涂布后对各层进行改质的电子射线照射装置等。
各层的形成工序按如下步骤进行。首先在树脂片材上涂布负极材料并干燥后照射电子射线,接着在涂布电解质层材料并干燥后照射电子射线。正极层是在另一树脂片材上涂布正极材料并干燥后照射电子射线。涂布用的电解质材料由聚环氧乙烷类高分子材料混合交联剂制成。在电子射线照射下,高分子材料便会交联。负极材料及正极材料中除活性物质外还混入了高分子材料,通过照射电子射线实现交联。正极使用LiFePO4与碳等的复合体,负极使用Li4Ti5O12与石墨及硅的复合体。
锂空气电池催化剂新发现
可提供许多能量的轻型电池对各种应用都非常重要。例如,提高电动车的续航里程。正因为如此,即便是电池能量密度有较小的提高也是一个很大的进步。日前,麻省理工学院的一组研究人员在电池技术上作出了很大的进步,它可将现有的任何电池的能量密度提高三倍。
麻省理工学院的副教授Yang Shao-Horn说现在很多研究小组都在从事锂空气电池的研究,因为这项电池技术在能量密度上具有很大的优势。但是哪种极板材料可以提高锂空气电池内部的电化学反应?大家还不是特别理解。
锂氧电池(也就是锂空气电池)在原理上与锂离子电池类似。后者现在是便携式电子设备的主流电源,也是电动车电源的有力竞争者。但是由于锂空气电池使用了轻质、多孔的碳电极和从空气中提取的氧来参与反应,替代了锂离子电池中使用的较重的固体化合物,所以锂空气电池比较轻。这也是诸多一流公司,如IBM和GM致力于研究锂空气电池的主要原因。
近日,Shao-Horn副教授及其学生,连同Hubert Gasteiger教授共同在《Electrochemical and Solid-State Letters》上发表了论文。论文中指出使用了金及铂金作催化剂的电极具有更高的活性,因而也比单纯采用碳电极的电池具有更高的效率。另外,本次研究的新成果也为研究更好的电极材料或许是金和铂金的合金或其他金属的合金或金属氧化物和不太贵重的金属的替代品打好了基层。
论文第一作者,博士生Yi-Chun Lu在文中说本小组开发了一种能分析不同电池中催化剂活性方法,现在他们可以在本研究的基础上研究各种可能的材料。她说:“我们研究不同的材料,看他们的趋势。该研究可以让我们区分主导催化剂活性的物理参数。最终,能让我们预见催化剂的性质。”
开发一种可商业化的电池系统的一个问题是安全性。锂空气电池中使用的金属锂即使在少量的水中都具有很高的活性。这在目前的锂离子电池中已不是问题,因为锂离子电池使用的是碳基材料作负极。Shao-Horn说同样的电池原理却可以不使用金属锂;而可以使用石墨或其他更稳定的负极材料,这样就提高了电池的安全性。
在锂空气电池商业化之前必须解决很多个问题,其中一个最大的问题就是开发一种经过多次充放电循环仍然保持能量的系统,这在汽车或电子设备中非常重要。
研究人员还必须深入了解充放电过程的化学反应,弄明白在这一反应中什么物质产生了,产生在哪里,在该系统中他们是如何与其他物质发生反应的。Shao-Horn说:“关于这种反应是如何发生的,我们目前还处于理解的初级阶段。”
GM研发中心的研究员Gholam-Abbas Nazri称本研究是“有趣和重要的”。它解决了技术开发过程中的重要瓶颈:发现有效的催化剂的必要性。该工作在理解催化剂的角色方面具有正面意义,对进一步理解和开发锂空气电池具有重要意义。
一些从事锂空气电池研究的公司称锂空气电池10年后即可商业化,而Shao-Horn说现在还很难讲它什么时候能商业化。她说:“这是一个非常有前景的领域,但是目前还有很多科学和工程上的挑战需要克服。如果锂空气电池确实能显现出比现有的锂离子电池高2~3倍的能量密度,那么它最早实现的应用领域是便携式电子设备,如计算机和移动电话这些相对价值较高的产品上,之后当成本下降后才有可能用于汽车。
丰田采用NCA类锂离子充电电池 用于“普锐斯插电式混合动力车”
丰田在“AABC 2010”上发表了题为“插电式混合动力车的发展”的演讲,介绍了该公司用于“普锐斯插电式混合动力车”锂离子充电单体的详情。该电池单体为5 Ah方形单体,电压为3.6 V。单位质量的比能量为73Wh/kg,单位体积的能量密度为103Wh/L。质量为245 g。外形尺寸为110mm×14mm×112mm。
正极材料为 Li(Ni-Al-Co)O2,即NCA类,负极材料为碳类。虽未公开详情,但据称正极集电体——铝箔上设有涂层,在其上涂有NCA类电极材料。隔膜则采用了由PP和PE构成的产品。
为了提高安全性,在负极上形成了耐热性较高的陶瓷层“HRL:Heat Resistance Layer”。该技术此前已由松下在圆筒形电池单体上实现了实用化。此外,还采用了PTC元件以防止过充电的发生。
丰田表示,由于优化了电极材料的涂布方法等,即使行驶20万英里(约32万km)以上,电池单体的内部电阻也几乎没有增加。
韩国新式电池可用尿液充电
美国《大众科技》杂志报道,韩国科学家日前研发出一种可用盐水、甚至是尿液充电的电池Met alCell,有助士兵在资源缺乏的战场为电子工具充电。文章称,Met alCell是根据2000年前的古代技术发展而成,电池内装有镁片,当放入盐水后,盐水中的钠就会跟镁片产生化学作用,从而产生低压电力。士兵若在偏远地区执勤或作战,又或欠缺支持,可利用野战口粮中的盐,来为Met alCell制作盐水,为讯号灯、夜视镜等充电。文章更称,电力足够手提电脑使用超过四小时,假如连盐水都没有,可用尿液代替。
通用汽车在夏威夷实施加氢站建设试点项目
2010年5月11日,通用汽车公司(GM)与夏威夷天然气公司(TGC)共同宣布,通过在夏威夷主岛——瓦胡岛上建设氢燃料基础设施,来促进燃料电池车的使用。
这一项目计划建设20至25座加氢站,届时,岛上驾驶燃料电池车的司机距最近的加氢站仅十分钟路程。
在目前TGC生产的合成天然气中,氢气含量超过5%。TGC计划在其1000英里长的输气管线中,选择合适地点,实施氢气分离,为当地的燃料电池车提供氢燃料补给服务。
通用汽车全球燃料电池业务执行董事,Charles Freese表示:“由于夏威夷独特的地理位置,使得它对进口石油的依赖超过90%。该州希望通过可再生能源的利用使这一比例降低至70%,因此对氢能基础设施的建设一直持积极态度。未来,这些设施可支持数以万计的氢燃料电池车上路。”
美发现提高氢燃料电池质子电导率方法
目前的氢燃料电池的工作原理是:首先,氢气被电离为带正电荷的质子和带负电荷的电子,电子通过燃料电池的电路,而质子则通过质子交换膜。在电路的另一边,质子、电子同氧气结合生成水,这个化学反应产生了电能,因为其副产品是水,所以氢燃料电池非常环保。
目前在氢燃料电池中使用的质子交换膜均采用全氟化聚合物材料合成,该材料稳定性好、使用寿命长,但制造成本过高,售价昂贵。因此,为了获得稳定而廉价的燃料电池,质子交换膜是一个突破点。目前,科学家有两种方法:一是减少质子交换膜的用量,朝薄型电解质发展;二是研制新型价廉的质子交换膜。
另外,氢燃料电池的基本问题之一是,这些燃料电池喜欢在高温低湿的环境下工作。然而,在这样的环境下,很少有物质能够有效地传导质子。
美国马萨诸塞大学安默斯特校区的桑卡·恩赛耶曼阿瓦是国家科学基金会下属的“化学创新为未来加油”研究中心的负责人,他同该校的聚合体科学家赖安·海沃德、物理学家马克·图沃明恩合作,提出了一种新的质子交换膜设计理念,能够满足这种需要,其研究成果发表在最新一期的《自然·化学》杂志上。
恩赛耶曼阿瓦团队已经证明,一个拥有纳米大小的通道的物质能够有效地运输电荷,这些通道正如完美的导管,可以将质子从质子交换膜的一边移送到另一边,这一点对提高燃料电池的效率非常关键。他们的发现将有助于研究人员设计出高效稳定、耐用且对温度要求不高、价格低廉的质子交换膜。
恩赛耶曼阿瓦表示,这是一个“相当令人兴奋的进步”。他们主要将质子交换膜内的导电和非导电区域通过一个聚合物纳米结构连接在一起,来获得很好的效果。他进一步解释说,有人可能认为,使用两个电极之间100%的导电区域能够最好地实现质子导电,但情况并非如此,我们认为,通过将导电和非导电的两
据美国物理学家组织网近日报道,个相反的区域连接在一起,可以更好地改进质子交换膜导电性能。
该解决方案的灵感来自于自然。恩赛耶曼阿瓦他们发现,人体内某些天然的蛋白质在不需要水的情况下,能够高速地在几纳米的范围内运送质子群。因此,他们假设,或许某些形状或者某些将导电和非导电的纳米结构组合在一起形成的嵌段共聚物能够更好地传导质子。
恩赛耶曼阿瓦表示,这个非天然的方式的成本收益率也很高,他们已经证明,一个100%导电区域并不如一个由导电区域和非导电区域混合而成的“杂交”区域的导电效果好,后者的电导率可能是前者的1000倍,他的研究团队正在尝试用四套不同的聚合物设计新的质子交换膜。
雅马哈打造男性电动自行车
目前市场上大多数的电动自行车一般都是为女性或老年人设计,所以并没有男人味,因此日本YAMAHA发动机在旗下的PAS电动自行车系列中,新增一款专为男性设计的Brace,造型上就是以越野车为基础,并加上锂氢电池马达组,且车身颜色为白、黑红三种选择,但最大特点乃装配全新的「S.P.E.C.8」(Shift Position Electric Control×八段变速)系统,藉由计算机控制让骑乘者更轻松。
具备高刚性钻石车架的PASBrace,全长为1760mm,包含把手在内宽为530mm,高度依照座椅调整从820mm到1000mm不等,由于搭载电动马达和电池组,故车重高达22.1公斤!如果是住在没有电梯的公寓,每天抬上搬下大概不出一个月就可练出完美的肌肉。当然由于售价高达日币125800圆,约合人民币8554元。因此原厂配备两段式车锁,用以防盗。
专家呼吁普及太阳能光伏与建筑一体化
9月14日,由全国建筑用玻璃标准化技术委员会太阳能光伏中空玻璃分技术委员会组织的建设部行业标准《太阳能光伏玻璃幕墙电气设计规范》标准编制启动会在深圳召开。专家表示,相关标准的编制将促进新能源产业的加速发展。
太阳能光伏玻璃幕墙是将传统玻璃幕墙与太阳电池光电转换技术相结合的一种新型建筑幕墙,主要是利用太阳能发电的一种新型、绿色的能源技术。加强太阳能光伏玻璃幕墙的技术研发,已成为光伏行业、建筑幕墙行业推动可再生能源在建筑上应用的新课题。
已有与太阳能光伏玻璃幕墙电气设计相关的强制性国家标准,但没有细分的相关标准出台,国内外相关标准缺失使得各个设计单位、生产单位、施工单位等都按照自己的经验进行设计、生产和施工,不同算法导致了不同配置,降低了互换性,提高了系统的设计和维护成本。
与会专家介绍,从太阳能发电成本角度来看,太阳能的发电成本正突破性的降低。目前,国际最前沿的技术已经能够做到小于1美元/瓦的电池成本,发电成本已经降至1元/千瓦时之内。国内的太阳能企业已经具有在2~3年内将太阳能发电成本降低到1元/千瓦时的实力。
专家认为,作为建筑玻璃幕墙,不能脱离建筑的要求,包括安装、采光、机械性能等。同时,需要将光伏玻璃幕墙组件内的电流引出,将会涉及到接线盒、电缆、控制器、蓄电池等多个装置的设计选型。国内外尚未规模化应用,在国内以示范工程为主。现在,太阳能光伏与建筑一体化的普及应用已经箭在弦上不得不发,急需相关标准来支持产业发展。
来自住房与城乡建设部标准定额所、中国建筑标准设计研究院、深圳市标准技术研究院、深圳创益科技和全国其他相关地区的太阳能光伏企业及有关机构的专家和代表对标准的基本框架、各参编单位应承担的任务以及下一步工作安排等都达成了共识。这一启动会的召开标志着建设部行业标准《太阳能光伏玻璃幕墙电气设计规范》的编制工作进入了实质起草阶段。
麻省理工开发自修复太阳电池
据BBC报道,麻省理工学院日前研发出了微型太阳电池,它只有几十亿分之一米大,可进行自我修复,延长电池寿命。
该太阳电池主要由蛋白质、极少量的碳和其它材料制成,可将阳光转换成电荷进而供电。《自然—化学》(Nature Chemistry)报道称,该电池的自修复机制可大大延长太阳电池的使用寿命。
由于太阳能够提供源源不断的光线,新电池的设计和改进让科学界为之兴奋。
不仅如此,自然界还告诉我们,阳光不仅可以被捕获并高效率地转换成其它形式能源,自然界生物具备的自我修复机制能够有效地抵抗阳光带来的损伤,这也是麻省理工学院研发人员的灵感来源。
负责该太阳电池项目研究的麻省理工学院化学工程师Michael Strano解释称:“当光线遭遇氧气后就会非常具有破坏力,这也就是为什么我们会变老,塑料或纸张在阳光下会萎缩的原因。”
Michael Strano接着进一步介绍光线和氧气混合反应产生的破坏性,他说很多即便是在实验中性能出色的太阳电池在放到实际应用中后,受到光线和氧气混合反应的影响,寿命都不会太长。
他总结说,世界上很多科学家都在你追我赶地研发最高效的电池,但是很少有人会追问,这些电池被使用几小时、一周或几个月后会发生什么。
“人工叶”太阳电池模拟自然发电
美国北卡罗来纳州大学的一组研究人员日前公布了一种基于水凝胶技术的太阳能发电装置——人工叶。研究人员称,这种水基太阳电池不但能够和硅基太阳电池一样产生电力,而且在成本和环境友好性上更具优势,使模拟自然产生电能的设想离现实又近了一步。相关研究发表在《材料化学》杂志网络版上。
据介绍,这种柔性太阳电池由包含光敏分子的特殊水凝胶和由碳纳米管或石墨制成的电极组成。与树叶中的植物分子在经过阳光照射后产生糖的过程类似,在光敏分子和电极的作用下这种人工叶太阳电池在太阳下也能产生电能。
北卡罗来纳州大学化学和生物分子工程学教授奥林·韦列夫说,该研究小组一直希望能够像大自然一样利用太阳能。现在这一设想已经得到了证实,通过这种化学合成的光敏分子已经可以从阳光中获取电能,但像叶绿素这样的天然物质由于其特殊的结构和性质或许是更适合的选择。下一步,研究人员将对水基光电器件进行调整,以使这种太阳电池与真正的叶子更为相似。此外,研究人员还计划模拟在植物中所发现的自我更新机制,并将尝试除水凝胶和光敏分子之外的其他物质以进一步提高水基太阳电池的发电效率。韦列夫甚至设想未来的屋顶上将会覆盖一层像床单一样的柔性水基太阳电池。
韦列夫说:“我们相信这种基于仿生技术的柔性太阳电池在未来将会与硅基太阳电池一起成为一项可供人们选择的能源技术。”
美评估有机太阳电池对环境的影响
为更好地了解太阳能带给能源和环境的利与弊,美国罗切斯特理工学院研究小组的科学家日前表示,他们完成了有机太阳电池的寿命周期等多项评估中的一项。研究结果显示,生产有机太阳电池所需的总能源比生产普通无机太阳电池的要少。
太阳能有望捧起石油能源产品的“接力棒”,承担起为人类提供能量的重任。然而,当前的太阳电池技术存在着某些问题,比如无法产生恒定的能量输出、大规模生产的成本比较昂贵等。此外,关于太阳能产品对环境总体影响的信息也并不完备。
该研究项目的带头人、罗切斯特理工学院可持续性博士项目的博士生安尼克·安克狄尔认为,有机太阳电池可卷曲且质量轻,有望低成本生产,比主要依靠无机半导体材料生产太阳电池的技术更具优势。然而,过去关于利用有机材料生产太阳电池技术对能源和环境影响的评估并不完整,要获得更广泛的分析,还需要更好地评估无机太阳电池生产和使用的整体影响。
在研究中,安克狄尔和同事通过评估无机太阳能技术的综合寿命,力图计算出有机太阳电池在材料获取、制造、大规模生产和使用中的总能耗以及对环境的影响。安克狄尔认为,过去对有机太阳电池技术寿命进行的评估中,没有包括对有机太阳电池里各种材料的分类计算,即没有计算无机太阳电池的整体能量偿还,也就是电池使用时产生的能量与生产时所需要的能量之比。
研究人员发现,与无机太阳电池相比,有机太阳电池的能量偿还时间更短。研究人员表示,他们获得的数据将帮助设计人员和潜在的生产商更好地把握如何利用和提高有机太阳电池技术;分析与其他太阳能和替代能源技术相比,有机太阳电池技术的可行性。
政策频出新能源汽车快速步入产业化
科技部、工业和信息化部、财政部等各部委多项有利于新能源汽车发展的政策正在酝酿,有的即将出台,我国新能源汽车将从研究开发的阶段快速步入产业化阶段。
新能源汽车日益受到政策青睐。近日召开的国务院常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,确定了包括新能源汽车在内的七个产业作为战略性新兴产业发展的重点方向,并决定设立战略性新兴产业发展专项资金。
科技部、工业和信息化部、财政部等各部委多项有利于新能源汽车发展的政策正在酝酿,有的即将出台,我国新能源汽车将从研究开发的阶段快速步入产业化阶段。
纯电驱动为近期主流
对于新能源汽车的发展,国内产业界已经基本达成共识:即在未来5~10年内,混合动力汽车将成为传统汽车节能技术改造、升级换代的主要方向,纯电驱动(包括插电式、增程式)汽车将成为近期发展战略的主流,燃料电池汽车将成为未来的制高点;电池、电机、电控和相关辅助系统是实现转型的基础和关键;技术标准、检测能力和基础设施必须加快,基础研究、前沿探索必须持续稳定地推进;市场开拓必须积极稳妥地发展;国际合作要积极倡导,大力支持;人才队伍的集聚、培养是当前的首要任务。
“我们希望到2010年实现万辆级的新能源汽车推广,2015年实现百万辆级的新能源汽车推广,到2020年实现千万辆级的新能源汽车规模化市场应用。”中国汽车工程学会副秘书长张进华介绍了我国新能源汽车发展的主要战略:一是确立纯电驱动的技术转型战略,把电动汽车发展战略从企业战略和行业战略上升为国家战略,重点发展电气化程度高的汽车。二是坚持“三纵三横”的研发布局。其中,混合动力汽车不依赖基础设施,技术难度相对较小,且能够取得明显的节能减排效果,将作为近中期我国汽车产业技术升级的主要措施,纯电动汽车由于完全摆脱对石油的依赖,将作为战略转型的主要方向,燃料电池仍然作为未来产业技术制高点的储备技术。三是实施“两头挤”的产业化推进战略,一方面重点发展在我国具有市场、产业优势的纯电动小型车,另一方面与我国公交优先的战略相匹配,在政策容易覆盖的公共交通领域大力发展纯电驱动汽车,最终实现向中高级或者主力车型的电动化推进。
推进燃油税改革有助于新能源汽车发展
国务院发展研究中心原副主任陈清泰对新能源汽车政策上的配套升级提出了自己的见解。他认为,实施约束性和激励性并重的政策有助于我国新能源汽车产业发展。所谓约束性政策,指的是制订水平更高的平均燃油消耗量限值标准,制定开征燃油税的计划等;所谓激励性政策,指的是以政府资金支持企业技术研发,政府主导完善相关基础设施,此外还包括政府采购和在一定期限内的购车补贴。
“推进燃油税改革是调节汽车消费和发展新能源汽车最有力的经济杠杆。”陈清泰表示,美国的低燃油税政策导致了美国的轿车普遍偏大、油耗偏高;欧洲的高燃油税政策促进了节能车的发展和小型车的普及。我国类似美国的低燃油税必然导向类美国车型的消费现象。与主要国家相比,我国燃油税还有很大的上调空间,应该制定燃油税改进计划,并向社会公布,引导社会消费。此外,还应该实行技术标准从严,市场准入从宽的政策,尽早在环保、安全、可靠性等方面制订相关技术标准。
财政部经济建设司能源政策处处长吴海军也表示,推进燃油税改革将是新能源汽车配套政策的重要方向。
低速电动车为突破口
“节能与新能源汽车需要确定多条技术路线,最终达到节能减排的目的。”中国机械工业联合会执行副会长张小虞认为,一个产业如果长期依靠补贴不可能得到很好的发展。要实现产业化必须首先实现商业化的运行,新能源汽车未来的技术路线可以概括为包容的、多元化的技术,也包括低价格的起步,这可能是中国切入新能源汽车的开始。
张小虞进一步解释说,所谓的市场导向就是市场有需要。“既然市场需要3~4万元的低价铅酸电池电动车作为代步工具,为什么要拒绝这类车型?从这个意义上来讲,我国可能会走出一条比较有特色的路径。”
陈清泰表示,低速电动车是打破新能源汽车产业化困境的重要突破口。美国早在1998年就在机动车安全法规中增加了零锂电动车标准,助推了低速电动车发展。现在在山东、浙江等地的一些二三级城市和城乡结合部,悄然兴起了与美国零锂车非常相似的小型四轮低速电动车。这种车有人愿意消费,有人愿意生产,用铅酸电池不需要政府补贴。如果我国效仿美国的做法,制订相应的标准加以引导和规范,就有可能像电动自行车产业一样,迅速发展成一个大产业。
中国汽车技术研究中心主任顾问张书林则认为,低速电动车将在一定的市场范围内、一定的地区、一定的专业领域得到应有的发展,但他不主张把低速电动车作为主要产品推进。“从国家战略层面考虑,要形成具有国际竞争优势的新能源汽车产业,就应该将能够引领市场发展方向,能够与现在的燃油汽车在实用性和成本方面逐步接近的产品作为战略规划的重点。”张书林说。
上海打造新能源汽车动力锂离子电池产业
车用动力锂离子电池技术是目前新能源汽车领域最核心的关键技术之一,上海市高新技术产业化重点项目“新能源汽车动力锂离子电池项目”投资签约仪式9月26日在上海闵行航天城隆重举行。
上海航天工业总公司、上海空间电源研究所、宁波杉杉股份有限公司、深圳大族激光科技股份有限公司四方股东签署了首期9000万元投资协议,闵行区政府与上海航天电源技术有限责任公司签署1000万元产业化资金扶持协议。
据介绍,9月26日签约的投资项目,将围绕做强三个系统(车用动力电源集成系统、贮能电源集成系统、智能充电集成系统)、做大两个基地(电池主要原材料生产基地、锂电池芯生产/加工基地)、办好两个中心(动力电池工程中心、动力电池检验检测中心)的发展目标,拟定了总体规划方案,分三步完成4.5亿元注册资本金的市场规划目标。
根据方案,到2010年将建成年产1500万安时(日产5万安时)锂离子电池生产线,形成小批量整车配套能力。2011年建成5500万安时生产线,并形成小批量系统配套能力。2012年达到年产1亿安时动力锂离子电池和6万套动力电池系统生产能力,成为国内技术领先,拥有批量配套生产能力,具有一定市场影响力的动力电池及其系统供应商。
据悉,首期项目正式投产后,预计年产1500万安时锂离子电池,销售额超过亿元。二期工程将在上海市闵行区浦江镇航天产业园区建成一个从材料、电池、智能充电及电池装备较为完整的产业集群,最终面向国际国内新能源汽车市场,推动新能源汽车用动力锂离子电池产业的快速发展。
斯坦福大学研究人员研制纸质锂电池
电池是各种便携式电子产品的重要而烦人的部件。尤其是大而且重的电池,让设备的移动性更差,而较小的电池,则会导致设备低性能降低或电池寿命变短——或两者兼而有之。不过,现在斯坦福大学的新型锂离子电池不是减少了一些而是减少了一大块电池的体积,新型的超薄可充电电池已经可以制作在一张纸上,从此变得轻型,灵活,就像那一张A4纸一样方便。
这是斯坦福大学一个材料科学家制造的,薄膜碳纳米管涂在另一张表层含有金属的锂化合物纳米管上。这些很薄的双层薄膜放在普通纸张的两面,纸张既是电池的支撑结构,同时也起到分离电极的作用。锂作为电极,而碳纳米管层则是电流集合管。
这样的结果是,电池仅有300微米厚——灵活而超轻薄,而且节能效果比其它电池更好。这不是一次性的电池,已经超过300次循环充电测试,性能仍然令人满意。而且这种电池生产难度不高,比其他瘦身电池的方法更加容易投入商用化。
这种电池是并不是所有设备的最理想配件,但它们可能在未来大有用处,如智能化包装,RFID应用以及电子纸产品。
第四代燃料电池核心技术告破
哈尔滨工业大学孙克宁科研团队自主研发成功中温固体氧化物燃料电池,在大面积电池基片制备核心技术方面取得突破。他们开发的单体电池的功率及功率密度等达到国际先进水平,而且新型电池可采用天然气作燃料,从而减轻温室效应和空气污染。目前课题组正在进一步提高产品性能和寿命,降低成本,以尽快实现产业化。
这项成果实现了固体氧化物燃料电池(SOFC)的中低温化,其采用的流延法共烧结技术组装了当前国内最大尺寸(100mm×100mm)的单体电池,同时将以前1000℃以上才能发电的工作环境温度降低到750℃,避免了电极烧结导致衰减快、电极与电解质界面发生反应、电池组件热膨胀特性不匹配、金属连接材料腐蚀等常见问题。新成果日前已通过黑龙江省组织的科技鉴定。
课题组成员透露,SOFC是将燃料的化学能直接转化为电能的电化学装置,被称作第四代燃料电池。相较于碱性燃料电池、磷酸盐燃料电池、质子交换膜燃料电池前三代燃料电池以及传统热机,SOFC具有能量转化效率高、燃料适用性广、成本低、节能减排、零污染等优点,电池综合发电效率达50%以上,热电连供可达80%以上。此前研究开发的SOFC工作温度通常在1000℃左右,如此高温操作难以实现商业化应用,若降低温度又会降低电极材料的催化活性。新成果彻底打破了这一瓶颈。
这种新型燃料电池可采用天然气为燃料,不仅能充分利用黑龙江省蕴藏丰富的深层天然气资源,有效缓解电力供需紧张矛盾,还能降低汽车尾气碳、氮、硫的排放量,减轻温室效应和空气污染。尤其是以气化煤气为燃料的SOFC联合蒸汽轮机和燃气轮机发电技术,整合了煤炭气化、蒸汽轮机发电、燃气轮机发电等已有的优势技术,在充分利用碳基燃料、发电效率较高的燃料电池发电技术的基础上,继续发展氢分离技术和CO2捕获和回收技术。因此,这项成果对加快我国煤炭资源型城市转型,改变煤炭资源产业链短、附加值低的现状具有重大的现实意义。
全球容量最大iPhone 4外挂电池:MiLi Power Pack4上市
自MiLi品牌推出全球首款iPhone 4外挂电池——Power Spring 4以来,获得了消费者和媒体的一致好评,被《数码精品世界》等权威数码杂志评为iPhone 4必备配件。近日,MiLi品牌再推iPhone 4外挂电池新品——Power Pack 4。
据行业人士分析,重新设置的iPhone 4电池容量并无多少改观,在iOS 4、视频通话以及众多强大的娱乐功能等消耗中,其电量在短时间内便会“弹尽粮绝”。而且一旦没电,数据线又没在身上,那就只能“坐以待毙”了!首先,iPhone 4数据接口比较少见,不能和其他数据线和充电器通用;其次,iPhone 4使用的是Micro SIM卡,所以一旦没电,不能插在其他手机上救急。因此一款高容量的后备电池是必不可少。
然而MiLi Power Pack 4高达3000 mAh的容量,对以上问题都能迎刃而解。同时,Power Pack 4也是全球容量最大的iPhone外挂电池。电池容量相当于iPhone 4的两倍,能延长iPhone 4待机时间675个小时,通话时间25个小时,超长续航iPhone 4电量。特有的电源管理方案,能在扩充产品容量同时很好地控制产品体积,保证产品的美观以及便携性能。
MiLi Power Pack 4另一大亮点便是其人性化设计——折叠式金属扣。无论是在户外体验自然,还是在家里享受生活,轻轻打开金属扣,支撑起iPhone 4,便可释放双手,进行FaceTiME,或是看电影,能更舒适地享受iPhone 4所带来的精彩。而亮丽的金属色以及圆弧设计,完美镶嵌在Power Pack 4背后,让产品更具时尚艺术气息。
英利能源拟扩大4倍产能并提高出口价格
据《中国日报》9月27日报道,英利能源(NYSE:YGE)CFO李宗炜表示,计划至少扩大4倍产能以满足海外市场的需求。此外,英利还计划提高产品售价约3至5个百分点,来抵消欧元贬值造成的汇兑损失。
李宗炜称,“我们将继续扩大生产规模,因为截止6月底,我们已经收到2011年4千兆瓦的订单。”他并称,“而目前的产能估计仅仅超过1千兆瓦。”此外,公司将选择一些合格的分包商,来满足不断增长的国际市场需求,但是他拒绝透露进一步的细节。这家纽约上市的公司8月在海南省开工建设一个100兆瓦产能的多晶硅太阳电池生产厂。新工厂将花费770多万元,预计2011年5月完成。作为一个出口导向型民营光伏电池生产商,英利现在每年90%的产品都出口到美国和欧洲。去年,英利占据了德国太阳能产品市场10%的分额,而这个国家拥有世界上最大的太阳能光伏组件市场。但报道援引一些分析师的观点称,德国和其他欧洲国家的光伏市场今年下半年可能面临大幅下滑,因为政府裁减了光伏工业的补贴。
报道还称,李宗炜表示,英利将不会受到影响,因为制造光电太阳电池板的原料多晶硅价格也将下降。同时,8月份英利已经有一家年产量3000吨的精细硅生产工厂投入使用。“对像英利公司这样的,拥有整个生产链的生产商,利润率将不会被压缩,”李宗炜说。
英利8月19日公布的季度财务报告显示,其第二季度的净收入攀升至2.178亿元,毛利率达到了33.5%的历史高位。
此外,李宗炜还透露,英利已经在开发印度、澳大利亚和美国的潜在市场,以减少对欧洲客户的依赖。英利还计划提高产品价格来抵消欧元贬值造成的汇兑损失。他表示,英利将增加售价约3至5个百分点,预计将增加5000万至8000万美元左右的收入。
西班牙电力“老大”看上“深圳创造”
9月25日上午,西班牙最大电力公司Endesa总裁波加·普拉多和比亚迪总裁王传福在比亚迪坪山总部签署合作协议。根据协议,Endesa将采用比亚迪公司提供的世界领先水平的电池储能技术,展开对小型、大型储能系统的测试,共同推动电池储能产业发展。
据了解,储能系统是储能电站的重要构成部分。通过该系统,储能电站能在电网低峰期存储能量,并在用电高峰期释放出电力。此前,各国普遍采用蓄水方式来存储能量,随着科技发展,更节省能量损耗的电池储能系统成为各国争相研发的重点。
作为西班牙最大的电力公司,Endesa热衷储能项目研究和建设,其在西班牙加那利群岛建立了液流电池、电化学电池以及超级冷却器的几个大型储能系统,以验证储能系统的技术和经济可行性。此外,Endesa相关实验室也在测试各种各样的电池,包括对比亚迪电池的测试。双方专家均认为,合作对于未来电力系统的使用效率和良好运行至关重要,同时,合作还将推进电子移动设备的发展。
北京电动出租车启动运营购买电动车补贴12万元
2011年3月1日,北京市延庆县电动出租车试点启动运营仪式在延庆举行,这是北京市第一批试运营的电动车。启动仪式上,北京市首批50台迷迪纯电动出租车交付北京妫川出租汽车有限公司使用,这些车辆率先在延庆试点运行。这也是目前为止全国一次性投入电动车的最大规模。
据雅虎汽车了解,纯电动出租车与传统燃油汽车外观上没有太大的区别,不同之处在于“心脏”,首批试运营的电动车能够续航140公里,最大输出功率60千瓦,充电所需时间为6~8小时,快速充电仅需半个小时就能充满80%的电量。
电动出租车“打压”黑车市场
此次的试点区域之所以选择延庆县,是因为延庆县在新能源开发利用上在全国名列前茅:2010年延庆新能源占能源消耗比例为20%。延庆县为此次纯电动出租车的试运营单独成立妫川出租汽车有限公司,除了申请正规牌照外,还对电动出租车的司机进行专业的培训。此次电动出租车的试运营将对延庆县现有的交通模式将产生一定的影响。据悉,目前延庆县的出租车大多是没有牌照的“黑车”,起步价为5元,而电动车的起步价同样为五元。在起步价格相同的情况下,消费者大多会选择电动出租车。这种情况也间接规范了延庆县的交通模式。
电动车彻底市场化还需五年时间
在此次启动仪式上,福田汽车新闻发言人赵景光表示福田汽车在电动车领域的研发已有七年之久。但是目前电动车要想彻底进入市场形成一定的规模仍面临着三个主要问题。第一,如何降低电动车的成本。据调查显示消费者愿意接受的电动车与普通燃油汽车的最大差价为3万元,也就是如果相同配置等级的电动车售价高出燃油车3万元,消费者就会选择普通燃油车而舍弃电动车。相关负责人表示,要解决这个问题,通过技术突破降低成本是关键,同时外加政府的补贴也能够促进电动车的消费;第二,目前电动车的辅助设施的建设还不够完善。预计未来三年北京市将建成慢速充电桩3.6万个,快速充电站100座,以此来缓解电动车充电难的问题;最后一个问题也是最核心的问题:电动车电池研发技术的升级。通过这次电动出租车的示范,希望能够发现收集运营中的问题,并及时联合技术开发小组解决问题。该负责人同时表示:没有形成市场的产业称不上是成功的产业。因此,当以上三个问题得以解决后,电动车才能在中国市场化,福田汽车才能在全球电动车领域占据领先地位。预计的实现时间是五年左右。
购买新能源汽车最高补贴金额可达12万元
在鼓励私人购买新能源汽车方面,北京市将按照3000元/千瓦时的标准给予补助,插电式混合动力乘用车每车最高补助5万元,纯电动乘用车最高补助6万元。并鼓励和引导金融机构为电动汽车推广应用提供信贷、担保等金融支持。中央财政补贴与北京地方补贴政策叠加后,北京私人购买新能源汽车每辆最高获得12万元补贴,2012年底北京市私人购买新能源汽车有望达到3万辆,北京市将建成3.6万个慢速充电桩,这意味着每辆纯电动车将配备1.2个充电桩。
外观与萨博9-3相似北汽C60电动车曝光
日前,北汽C60纯电动车以及北汽BC301新能源车曝光,其中最引人注意的就是北汽C60纯电动车,其外观与萨博9-3基本一致,而这也是北汽收购萨博相关知识产权的直接体现。从车身外观上我们可以看到,北汽C60纯电动车的前脸、侧身线条以及尾部,都与萨博9-3基本一致,只不过车头、车尾和轮毂上的的标识则换成了北汽的,但最主要的还是车身上的文字:环保、电动、效率、100%电动,完全可以看出这是北汽新能源车战略的一部分。结合北汽在2010年北京车展上展出的C60概念车来看,虽然照片中的C60外观基本与萨博9-3相似,但是我们可以确定这只是北汽在进行新能源汽车方面的研究测试,至于真正的量产C60则可能会有完全不同的外观。
此外,已于去年年底下线的北汽BC301Z也有新能源版车型,不过从照片上我们无法看出它与普通版的车型有何区别。根据北汽的计划,其自主轿车将会在2013年前登场。
双龙在日内瓦车展上公布电动车方案
韩国双龙汽车近日在日内瓦车展上公布了电动车计划。双龙正在开发纯电动车和混合动力车。
双龙Korando跨界SUV车型
使用高效高压锂电池组的双龙纯电动车最大时速可达150公里,续航里程为180公里,充电时间为8小时,快速充电仅需30分钟。双龙纯电动车系统将首先运用于Korando跨界SUV车型。
双龙混合动力车型的纯电力续航里程为60公里,内燃机增程后可达400公里。
双龙混合动力系统将用于双龙EREV(增程电动车)车型。该车型比Korando车型略小,最高时速达150公里,充电时间为5小时,快速充电仅需15分钟。
世界最经济高效太阳电池问世
Amonix 7700聚光光伏太阳能发电机是由小的太阳电池板组合而成,便于运输,且有极高效率。
近日,美国可再生能源实验室(NREL)揭开了其近年来一直致力研究的Amonix 7700聚光光伏(CPV)太阳能发电机的神秘面纱,并称Amonix 7700系统是太阳能发电史上的一次重大突破,将使太阳电池扭转与化石燃料相比的劣势,并与之形成分庭抗礼之势。Amonix 7700系统的特别之处在于,它在地面上使用了航空级别的太阳电池,并将这些性能很高的太阳电池置于凸透镜之下。凸透镜起到聚光的作用,如此形成的Amonix 7700系统的太阳能利用率更高。美国可再生能源实验室的试验数据显示,如果按照市政规模建设,新的聚光光伏太阳能矩阵的发电效率将是传统太阳电池矩阵的2倍。另外,由于使用了凸透镜,该系统还有另一个优势:它是世界上土地密集型程度最低的太阳能利用形式,即Amonix 7700的占地面积比其他太阳电池都小。
美国可再生能源实验室公布的数据显示,Amonix 7700系统最高的实验室发电效率达到了42%。
据美国可再生能源实验室介绍,发电能力为每千瓦模块的Amonix 7700系统要用到36套透镜和接收板。每块接收板的规模为10×49英寸,并被置于一个双轴的、可跟踪阳光的支架上,这样的精心设计可以进一步提高系统的发电效率。这些技术由美国可再生能源实验室与Amonix能源公司共同开发。技术开发得到了美国能源部的资金支持,美国媒体将该系统称为是世界上最具成本效益,同时占地面积最小的太阳电池技术。
新系统的优势在于,它将安装太阳电池对土地的破坏性降到了最低。同时,由于所有的电池板都置于一根可追踪阳光的支架上,也不必人为地经常调整电池的角度。而每块大的太阳电池板都是由很多小型接收板组成的事实,也让系统更易于运输,大大简化了物流。据称,系统的整体安装成本只有非晶硅和薄膜太阳电池安装成本的1/3~1/2。
基于成本低、效率高,以及土地占用少三方面因素的考虑,Amonix 7700聚光光伏太阳能系统让太阳能这个本就非常有潜力的行业的前景更加光明,更让美国可再生能源实验室信心满满地表示,它将成为化石燃料强有力的竞争者。也许,Amonix 7700的问世,将为太阳能行业带来又一场技术革命。
美政府拟弃燃料电池 超威等企业看齐国际行列
近日有报道称,美国奥巴马政府计划终止无公害柴油基金项目,并且将停拨氢燃料电池汽车的研发经费。这一点也不奇怪,因为这两个项目已研发数年,耗费巨额资金,但仍无法在短时间内投入应用。在2010年年底,奥巴马就呼吁商家投资生产充电式混合动力汽车蓄电池,称这一产业将成为美国经济复苏亮点。从奥巴马政府这两项政策可以看出,美国将全力开发混合型动力汽车,并把传统汽车用电池作为主要动力源。
不仅仅是美国,日本、欧盟等国家也都纷纷把混合动力汽车的蓄电池作为主要能源项目,试图通过政府、企业和消费者等三方合力,抢占市场先机。在中国,新能源汽车的发展也处于混合型动力汽车上,由此带来汽车用蓄电池的提速。各国在新能源产业上的竞争,很大程度上在于新能源汽车和蓄电池行业的竞争。
有不少悲观者认为,中国在资金和技术上的相对落后将导致蓄电池行业难以匹敌欧美国家,从而带来新能源汽车行业的落后。事实上,国内蓄电池行业早已突破技术瓶颈,冲击国际市场,更有不少批资深蓄电池企业走出国门。在这个新能源汽车带来发展契机的转型时机,中国与国际差距正在缩短,甚至赶超也不无可能。
早在2001年,中国政府就把新能源汽车列入“十一五”规划的重大科技课题,并尤为重视关注新能源汽车的开发。这几年,国内汽车企业跟踪消化了欧美先进汽车技术,可以说后劲很足。目前,比亚迪、奇瑞、吉利、长安和哈飞等汽车企业,已在新能源汽车市场中频频亮相。中国政府在2009年发布的汽车产业调整与振兴规划中表示,到今年年底,中国将形成年产50万辆新能源汽车的产能。
在新能源汽车的“心脏”产业——蓄电池行业,中国有超威、天能等大型企业做强力后盾。通过超威等企业在动力电池的成熟技术和实际应用显示,国内企业完全有能力担当起新能源汽车动力电池的研发主力军。比如超威公司就已和吉利、江淮、东风小康等20多家汽车厂家建立合作,而汽车行业老大哥通用公司也表示欲与超威合作,将超威的主打产品铅酸动力电池应用在最新研发的新能源汽车上。目前超威还和美国、日本等多个国家的企业建立合作。可见,在新能源汽车的动力源上,中国不仅可以自给,还有能力走出国门走向世界。
荷兰计划铺建太阳能车道用于街道照明
荷兰应用科学研究组织(TNO)与北荷兰省、英泰克公司和欧姆斯艾文红公司合作,提出一种新奇的方法来收集太阳能,这种方法不仅可以鼓励人们使用无排放的交通工具,而且可以产生太阳能:建设太阳能自行车道。
这种名为Sola Road自行车道将会先在阿姆斯特丹附近的克罗默尼市铺设。这是一种一石二鸟的设计,它不仅能提供环保的交通而且也能生产绿色的能源。
车道将由面积为1.5米乘2.5米大小的水泥块组成
这些水泥上面覆盖着结晶状的硅太阳电池
电池之上是可以让阳光透过的玻璃保护层
目前,这种SolaRoad还处于研发阶段,在工程项目成功应用于公共场所之前,还有许多条件需要满足。例如,路面要足够结实,保证可以担负持续不断的交通量,同时还要有效地收集太阳能。建在克罗默尼市道路原型将于2012年完成。
道路原型一旦顺利完成,这种SolaRoad所产生的太阳能将会用于街道照明,交通红绿灯甚至是家庭用电等。预计每平方米每年可产生50千瓦小时的电量。因此,建设更多的太阳能自行车道,就能为城市提供更多的清洁能源。这是一项造福人类的研究项目,因此,开发人员希望在克罗默尼建设的道路原型仅仅是全面利用道路、自行车道和其它平面区域产生太阳能的一个开始。
第一辆无线电动自行车在加拿大诞生
日前,加拿大Daymak公司设计了世界上第一款无线电动自行车,这车没有刹车或变速器链条,而通过用无线技术控制刹车、风门和踏板,较好地避免了繁琐链条带来的外观和安全缺陷。
现在链条的故障几乎是最常见的电动自行车故障了。而且,大部分电动自行车的链条是在车外的,看上去实在是不好看。但这款多伦多Daymak公司出品的“影子电动自行车”利用无线技术避免了繁琐的链条所带来的外观上的问题和潜在的缺陷。
Daymak公司称由该公司生产的“影子电动自行车”是世界上第一辆无线电动自行车。该款电动自行车没有刹车或变速器链条,而且从发动机到电池,从控制器到风门都没有明显的链条。通过打开或关闭电机,Daymak驱动控制器不通过链条也可以控制磁再生刹车、风门和踏板。而且ISM 2.4GHz无线跳频扩频技术可以防干扰。
发动机、锂离子电池和Daymak驱动控制器的布线和电子元件都安装在电动自行车的前轮中。轮子中还有USB端口、充电接口和LED剩余电量显示屏。
“影子电动自行车”有一个250W或350W的发动机和36 V的10 Ah锂离子电池,如果仅靠发动机驱动,大约可以行驶2至2.5万米路程,而如果辅以踏板驱动,那大约可以行驶3.5至4万米路程。充电电池大约需要4至5小时才能完全充电,充电次数在750至800次左右。
但是,一旦提出“无线自行车”这个概念,可能不少人会担心其他无线装置是否会对其造成干扰,或者其他人是否能够入侵该自行车的控制系统,并对刹车做手脚。对于这些疑虑,Daymak公司的人表示,这个可能性小于十亿分之一。
Denmark公司还说,无线技术的使用还意味着“影子电动自行车”将来有可能可以升级与智能手机甚至电脑进行互动,并有可能具备如PiCycle相似的远程监控能力,PiCycle是一款充满科幻感的电动自行车,它也声称自己是“世界上第一辆无线电动自行车”,并且基于Wi-Fi技术。
“影子电动自行车”可能在2011年4月30日之前上市,据悉,它的上市价格为$1999,与$2495的PiCycle相比,还是相对便宜的。
新能源产业增速快 苏州光伏电池产能将破7000兆瓦
苏州光伏电池产能将突破7000兆瓦,有望成为全国光伏产业最重要的生产基地之一。
苏州新能源领域主要包括太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、新能源汽车等领域。近年来,该市新能源产业迅速壮大,呈现出良好的发展态势,尤其是2010年,全市列入跟踪的76家规模以上新能源产业重点企业实现产值510.7亿元,同比增长57.16%,增速列全市八大战略性新兴产业之首,占全市规模以上工业比重的2.08%,占全市新兴产业的比重为7.2%。
目前,苏州在太阳能光伏、风能装备和新能源汽车及电池三大领域已初步形成优势,全市年销售收入超过1亿元的新能源企业有53家,其中销售收入超过10亿元的企业有11家,特别是阿特斯光伏的年销售收入超过了百亿。预计今年该市新能源产业有望实现销售收入750亿元,到2012年将达到1050亿元。
据了解,去年苏州共有新能源领域在建项目107个,总投资133亿元,奥特斯维能源、昊诚光电、阿波罗光伏等15个总投资超过5亿元的在建重大项目进展顺利,而且,未来两年内还有94个拟建的投资5000万元以上的新能源项目,总投资将达到470亿元。
中国光伏企业瞄准新加坡欲借道进军东南亚
拥有5亿人口的东南亚正在成为中国光伏企业的目标市场,而新加坡则是后者抢滩东南亚的桥头堡。新加坡经济发展局大中华区署长许仁和日前透露,去年以来,包括中广核、天合光能等在内的多家中国企业已在当地投资,看中的正是东南亚庞大的光伏应用潜力。
据许仁和介绍,四川汉龙集团已打算在2012年之前,投资1亿美元,在新加坡设立聚光光伏海外总部,着重技术研发、系统集成和市场开发。
另一家已在美国上市的光伏龙头厂商天合光能则于去年和新加坡太阳能研究所达成研发协议。通过研发高效能晶片太阳电池,天合光能希望三年内可以在实验室达到23.5%的光能转换率并在生产中达到21.5%的光能转换率。
“新加坡地理位置优越,可以成为光伏企业进入东南亚乃至新西兰、澳大利亚市场的平台。”许仁和表示,尽管新加坡自身国土面积较小,人口也较少,但整个东南亚地区拥有5亿人口,加上这一地区的区域位置接近赤道,阳光资源丰富,目前正在成为一个极具潜力的光伏市场。
“例如,印度尼西亚有很多小岛,用电线连接很困难,但非常适合光伏离网发电。加上东南亚气候潮湿,需要对光伏组件技术标准作相应的调整,这也是为什么企业会选择先到新加坡做研发的原因。”许仁和说。
工业和信息化部发布2010年电池制造等行业运行情况
2010年,随着国家积极财政政策和适度宽松货币政策的逐步实施,以及《轻工业调整和振兴规划》等政策措施的逐步落实,电池行业得到了较快发展。2010年,电池制造行业工业销售产值累计同比增长52.1%,比2009年高了44.9个百分点。新产品产值累计同比增长93.81%,累计产销率97.93%。
2010年在低购置税、汽车下乡、汽车以旧换新等优惠政策的促进下,随着国内汽车市场出现的“井喷式”增长,车用电池得到了快速发展,铅酸蓄电池累计完成产量14416.60万千伏安时,同比增长17.3%。
得益于国家对太阳能等新能源产业的政策、资金支持,太阳电池较其他电池产品发展速度更为明显,产能增长迅速,累计完成产量5952266千瓦,同比增长117%。
日本住友开发出熔融盐电池低成本高能量密度
日本住友电气工业公司近日宣布开发出一种熔融盐电池,由于采用盐来制作,它的成本比锂离子电池低90%(虽然这个概念并非突破性),这种电池将较低熔点的电解质保持在液体状态,提供了两倍于现代锂离子电池的能量密度。住友表示这种电池将在大约2015年开始商用,主要用于燃料电池汽车和家庭储能装置,同时也可用于笔记本电脑和太阳能储能系统。
熔融盐燃料电池使用Li2CO3和NA2CO3的熔融盐混合物作为电解质,CO为阳极燃料,空气与CO2的混合气作为阴极的助燃气,形成在60摄氏度下工作的燃料电池。
日内瓦车展主打新能源汽车满场绿意盎然
3月1日,第81届日内瓦车展正式开幕。作为世界三大车展之一,日内瓦车展素有“国际汽车潮流风向标”美名。在全球汽车产业纷纷致力于应用清洁能源的今天,低碳、节能、环保成为本届日内瓦车展的主旋律。在众多全球首发新能源车的映衬下,日内瓦车展“绿”意浓浓,春意盎然。
梅赛德斯-奔驰全新概念车smart forspeed
在日内瓦车展上,奔驰携旗下多款新车亮相。最耀眼的明星当数全球首发的C级轿跑车。与此同时,全新SLK跑车、采用天然气技术的E 200 NGT BlueEFFICIENCY双燃料驱动轿车以及smart的全新概念车smart forspeed悉数亮相。
宝马集团BMW ActiveE
宝马集团全球首发的BMW ActiveE是BMW品牌的首款电动汽车,该车基于BMW 1系双门轿跑车研发,是一款标准4座的后驱车,最大输出功率达125千瓦,最大扭矩 250牛·米,0~100 km/h加速时间仅为9秒,日常驾驶情况下的巡航里程约160公里。
奥迪汽车A3 Concept概念车
奥迪展台上,最为耀眼的明星当属全球首发的奥迪A3Concept概念车。奥迪A3 Concept概念车以创新的掀背式三厢设计理念(notchbacksedan)配合奥迪最新设计特征,处处散发着动感优雅的设计美感。奥迪A3 Concept概念车长、宽、高分别为4.44米、1.84米和1.39米,由碳纤维强化塑料材质打造的一体化进气格栅配合充满科技感的全新LED前大灯,使车头凸现出奥迪家族设计基因的明显特征。
欧宝Zafira旅行概念车
通用汽车旗下欧宝品牌全球首发Zafira旅行概念车,让公众了解了欧宝品牌众多先进科技。欧宝将Zafira旅行概念车定义为“车轮上的休闲客厅”,车辆拥有全景天窗、舒适的通风系统、高品质的内饰以及宽敞的后排乘坐空间。灵活的空间组合在欧宝Zafira旅行概念车上体现得淋漓尽致。Zafira旅行概念车将搭载1.4 L涡轮增压汽油发动机。同时,最新的StopStart电子式停车熄火系统、适应驾驶系统和可调式避震系统也将在这款概念车型中得以应用,让驾乘更为流畅的同时确保舒适与安全。
雪铁龙C-Zero
C-Zero是雪铁龙推出的全新电动车,雪铁龙C-Zero车身小巧,长度仅为3.48米,便于城市出行。车辆最高时速达 130 km/h,从0加速到 100 km/h需15.9秒。雪铁龙C-Zero装配了四个座椅和166升的行李箱,空间宽裕。这款车还配备了助力转向系统、防抱死系统、电子稳定系统、电子辅助制动系统、6个安全气囊和电动车窗等,为车内人员提供了舒适安全的驾乘体验。
2011 辆新能源汽车投放大运会
即将到来的大运会将投放使用3800多辆交通车辆,其中新能源汽车使用量将达到2011辆,占大运会车辆总需求的53%,一举超过2008年北京奥运会和2010年上海世博会的新能源汽车投放的总和,使深圳成为世界上规模最大的新能源汽车商业化运行城市。
在这超过2000辆的各类新能源汽车中,深圳五洲龙公司将为大运会生产1511辆各类新能源汽车,其中混合动力单层公交车1350辆、混合动力双层大巴20辆、纯电动支线巴士26辆、纯电动大巴53辆、氢燃料电池场地车60辆、燃料电池大客车2辆。五洲龙新能源汽车的投放量将占大运新能源汽车总数的75%以上。深圳企业成为第26届大学生运动会新能源汽车制造的主力军。
据悉,这次大运会新能源汽车的投放加上之前1200多辆新能源汽车的投放,五洲龙新能源汽车总投放量将超过3000辆,使五洲龙成为名副其实的中国新能源汽车领军企业,成为世界新能源客车先锋,从而奠定了五洲龙在新能源客车领域中的领导地位。
奔驰计划未来建设燃料电池生产基地
日前,据官方报道,奔驰公司将在加拿大建设燃料电池生产基地。这项工程将立即启动,预计2012年初完工。如果一切进展顺利,基地将于2013年开始生产燃料电池。
据奔驰公司Kohler博士介绍,“对于新燃料电池的研发将进一步巩固奔驰品牌在汽车产业中的领先地位,如果燃料电池基地顺利成立,可能将新能源技术用在奔驰C级和E级的车型上,使未来奔驰汽车真正做到无废气排放”。
奔驰B级F-Cell氢燃料电池车
奔驰建立的燃料电池生产基地的行动意味着他们已经为燃料电池技术的应用做好了基本准备。更多相关信息,我们会持续关注并报道。
奔驰F-CELL燃料电池介绍:
燃料电池汽车装配了一块最大输出功率35千瓦、最大容量1.4千瓦时的锂离子电池,以提高动力和实现制动能量回收。锂离子电池技术和传统电池相比提供了诸多优势,如更紧凑的尺寸,更高的性能和充电效率等。
日本Kureha停工锂电池供应全面告急
日本地震以及随后引发的海啸、核泄露在给当地以及周边人们造成重大损失之际,也让全球电子业经历了一场不小的地震,iPad 2配件短缺的事情才刚刚告一段落,现在苹果也面临着iPod电池供应告急。据Wall Street Journal提供的最新消息显示,一位来自苹果方面的代表表示,最近已经给日本Kureha公司美国办事处打电话,反映了苹果的锂电池供应吃紧的情况。
日本Kureha公司控制着全球聚偏二氟乙烯polyvinylidene fluoride(PVDF)近70%的市场份额,而此种化学物对于锂离子电池的制造极为重要,而恰恰Kureha公司唯一的一家制造PVDF的工厂就位于Iwaki福岛磐城——此次地震的重灾区。
尽管该公司的所有员工没有一人在此次地震中失踪、受重伤,但是地震及其所引发的一系列灾难还是对PVDF的供应产生了影响:Onahama港口毁损严重,导致关键材料像氯乙烯和盐无法运抵工厂;公司现有的库存可能也已经不多了。
而这次地震也加快了公司方面的另一项计划:将产能尽可能移到中国以及美国,以此来避免由于自然灾害而造成的产能急剧下降。Kureha CEO Takao Iwasaki表示,其实早在此次地震发生之前,公司就已经在筹备此计划,而此番地震的出现则让公司加快了该计划的部署,同时Takao Iwasaki也表示,这一策略也有助于日本公司在应对日元汇率变化的同时降低公司的生产成本。
德国开发出能提高锂电池储电能力的铁碳材料
德国卡尔斯鲁厄技术研究所日前发表公报说,该研究所利用纳米技术研发出一种能明显提高电动汽车用锂电池储电能力并降低电池成本的新型铁碳储电材料。
公报说,为了突破传统锂电池的储电瓶颈,卡尔斯鲁厄技术研究所下属的纳米技术研究所一直在研制一种能在很小的储电单元内储存更多电力的全新铁碳储电材料。但是此前这种材料的明显缺点是充电周期不稳定,在电池多次充放电后储电能力明显下降。为此,研究人员改用一种新的合成方法。他们用几种原始材料与一种锂盐混合并加热,由此生成了一种带有含碳纳米管的全新纳米结构材料。这种方法在纳米尺度材料上一举创建了储电单元和导电电路。
研究人员称,目前这种稳定的铁碳材料的储电能力已达到现有储电材料的两倍,而且生产工艺简单,成本较低,而其高性能可以保持很长时间。领导这项研究的马克西米利安·菲希特纳博士说,如果研究小组能够充分开发这种新材料的潜力,将来可以使锂离子电池的储电密度提高5倍。
美科学家改进充电电池结构
美国伊利诺伊州立大学的科学家最近研制出一种用于制造电池的三维纳米结构,使电池在几分钟内即可快速完成充电。这一研究成果将大大缩短电动车、手机和笔记本电脑的充电时间。
研究人员表示,除了能够加快充电速度,这种电池还具有更强的蓄电能力。这两个特点对电动车、医疗和军用设备、激光的运用都至关重要。
伊利诺伊州立大学材料工程学教授保罗·布朗表示,利用三维纳米结构制成的电池具备电容器的功能,但是蓄电能力更强。
当电流通过,电容器的电极能形成电磁场。虽然这个电磁场能够蓄电以便之后释放出来,但是电容器的蓄电能力十分有限。鉴于电容器比电池具有优势,因此科学家们一直在尝试研发一种具有更强蓄电能力的电容器。而纳米技术将帮助他们实现这一目标。
布朗称:“多数电容器只能存储少量电能,但是释放电能较快。电池存储的电能较多,但是释放和吸收电能的速度缓慢。”而利用新的三维纳米结构制成的电池则兼具二者的优势。
布朗还表示,这种三维纳米结构不但能够用于制造锂电池,还可以用于制造镍电池。他还指出,任何电池材料都可以用这种结构制成。
弥补缺憾:iPhone专用便携式电池试用
智能手机的电池注定了永远不够用,为了弥补各大手机商的这一普遍缺憾,一些外围配件商做出了不少努力。便携式充电电池就是大有可为的领域。市面上的便携式电池数不胜数,近日,一家名叫Essential TPE的厂商出品了两款产品“the icon”和“verbin”。
The icon体小量轻,携带十分便利,将the icon和苹果装置相接即可充电,充电过程中也能正常使用。不过它本身的电量只有1 000mAh,对于iPhone系列的手机来说,这些电量还远远不够“加满油”的。
冷光薄膜的显示屏幕是它另一个卖点,看起来确实很酷。只要处于充电状况,屏幕就会开始跑格子,把the icon断电后,上面显式的格数代表当下剩余的含电量。
iPhone专用携带式电池之verbin
与the icon不同的是,verbin则是套在iPhone外面的电池,起到保护和充电两种作用。verbin有两种补充电力的方式,一种是接m icroUSB,一种是放在座上,接m iniUSB充电。使用座充充电时,手机也可以和计算机同步,不过这个底座和verbin本身并没有卡得很稳,只要轻微碰触到就会重新连接,不大适合边充电边玩手机。
美科学家研制出首片人造叶子:可光合作用发电
据物理学家组织网报道,美国麻省理工学院的科学家3月27日称,他们已经研制出第一片实用型人造树叶,这是可再生能源探索道路上的一个转折点。他们在第241届美国化学学会全国大会上说,植物利用光合作用把阳光和水转变成能量,他们研发的扑克大小的高级太阳电池,正是通过模拟这一过程产生电流的。
该科研组的领导者丹尼尔·诺克拉说:“利用光合作用为人类提供能源的实用型人造树叶,是几十年来科学界的一个‘圣杯’。我们认为我们已经做到这一点。这种人造树叶显示了它的巨大潜力,它能帮助发展中国家的贫困家庭用上便宜、清洁的电能。我们的目标就是让每一个家庭都有自己的发电站。你可以想象一下,有了这项技术,印度和非洲的农村家庭不久后就能买到便宜的基本电力系统,实现电力的自给自足。”
虽然这种人造树叶是以真正的树叶为原型研制的,但是它跟自然界的橡树、枫树和其他绿色植物的叶子不同。这种仪器的外形很像扑克,但是比扑克更薄,它由硅、电子和催化剂(用来加速化学反应速度的物质,如果没有它们,化学反应可能就不会发生,或者反应缓慢)构成。诺克拉表示,这种人造树叶的工作原理非常简单:把它放在一加仑水里,然后放在阳光下,它就能把水分解成氢和氧,产生电流。一个这种仪器产生的电能可以满足发展中国家一个家庭一天的用电需求。
这一过程产生的氢气和氧气会被储存在位于屋顶上或者房屋旁边的燃料电池里,燃料电池利用这两种材料产生电流。美国坎布里奇麻省理工学院的化学家诺克拉指出,“人造树叶”并不是一种新概念。其实早在10多年前美国科罗拉多州国家可再生能源实验室的约翰·特纳就制成了第一片人造树叶,尽管特纳的人造树叶的光合作用效率很高,但是由于他当时采用的是非常昂贵的金属材料,而且这种仪器的使用寿命也仅为1天,因此无法普及开来。
诺克拉科研组研制的新型人造树叶克服了这些问题。它的制作原材料价格非常便宜,几乎随处可见,而且这种仪器的稳定性好,对工作环境要求不高。实验室研究显示,他的人造树叶原型持续工作至少45小时后效率仍不会下降。他们取得这项新突破的关键,是诺克拉最近发现的几种新型强效、廉价催化剂,这些催化剂用镍和钴制成,它们能在简单条件下非常有效地把水分解成氢和氧两种成分。现在诺克拉的人造树叶的光合作用效率比真正的树叶高10倍。他认为以后这种仪器的效率还能进一步提高。诺克拉说:“自然由光合作用提供能量,我认为未来世界也能用光合作用和这种形式的人造树叶提供能量。”
英科学家研制便携电池组打造“太阳能士兵”
据英国《每日邮报》报道,日前,科学家正在研制一种便携式新型太阳电池组,比当前英国士兵随身携带的电池组轻50%。
为期两年的“太阳能士兵”项目着眼于生产一种太阳电池和热电装置相结合电池组,它能将太阳能存储起来之后使用。该研究小组是由来自6所英国高校的15位科学家和研究员组成,同时,他们还管理、存储和使用该装置产生的热量。这6所英国高校分别是:格拉斯哥大学、拉夫伯勒大学、斯特拉思克莱德大学、里德大学、雷丁大学和布鲁奈尔大学。
格拉斯哥大学的邓肯-格雷戈里(Duncan Gregory)教授说:“步兵在战场上使用武器、无线电设备、全球定位系统和其它至关重要的装置时需要电流。这种新型电池组的多数质量不同程度地分散开来,它在着眼于减小电池组体积的同时并使其质量变得更轻。”据悉,当前步兵随身携带的装备质量为45~70 kg,而电池组的质量仅占10%。
通过增加有效性和舒适性,这一新型电池组对于确保军事行动有效性具有重要意义。同时,它还将增强机动性。格雷戈里指出,热电装置可将热量转换为电能,这种热量可来自太阳,白天阳光充足时可将能量存储起来,留在夜晚使用。这种最新理念可采集存储能量,用于超级电容器和锂电池使用。
就我们掌握的情况而言,当今世界上没有此种类型的整合系统。“太阳能士兵”项目于2010年12月份设计完成,它获得了英国国防部和工程物理科学委员会(EPsrc)提供的65万英镑资金。
这种新型热电池组设计和研究小组负责人格雷戈里说:“我们计划两年内实现该电池组原型生产。同时,我们期望这项技术能够适用于更多的领域,具有不同的用途。一种可能是为太空人造卫星提供动力,另一种可能是低温状态下运送医药或者补给物资至受灾地区,或者在经济困难和恶劣气候下补给新鲜食物。”
该新型电池组还将吸收所有电磁波谱的能量,使步兵不易被红外技术夜视装置探测到。同时,它还可以增加步兵军事行动的持续时间和距离,而不需返回基地进行再次充电。研究小组还获得了防御科学和技术实验室的支持,该机构还研究何种类型设备适合装配在士兵军装上。
纳米管技术研发可望大幅延长移动设备电池寿命
2011年3月18日,伊利诺大学的工程人员所发明的纳米管(Nanotube)技术,将可望大幅延长移动设备的电池寿命。
伊利诺大学的研究人员已经发现能够大幅降低智能手机与其他移动设备用来存储音乐、视频与其他内容的闪存的电力消耗的方法,因此得以减少这个原本是电力消耗元凶之一的影响。
领导该研究团队的电力与计算机工程助教Eric Pop表示,结合这项新技术与其他零组件正在开发的省电进展,尤其是屏幕方面,将可让今日的手持设备延长十倍的电力。
Pop与他的团队已经生产出低耗电的存储器,使用的方式是以比头发还细一万倍的纳米管、显微碳管来取代传统的钛或钨布线。研究人员另外还以“相变物质”来配对纳米管,这种物质会在电荷传导时产生型态变化。
在此案例中,相同的亮光物质也使用在用来存储视频与音乐的DVD之中。这个化学化合物名为硫族化物(chalcogenide),当以纳米管携带的电荷传导时,它会在非结晶体与结晶体之间来回变化。这些不同的状态用来代表位元或双位元数字,并被使用来存储手持设备所使用的闪存的资料。
这项发明使用远比闪存更少的电力,因为后者将位元以电荷的方式存储,因此得需要更多的电力。使用相变物质仅需要微小的电荷来变更物质,这些物质会维持传统的状态,直到再次被传导为止。Pop表示,因为不需要持续的电荷,因此如果将存储设备靠近磁铁的话,也不会有抹除资料的风险。
Pop坦承他的团队所发明的技术如果真的使用在智能手机中时,电力的使用时间会受到许多因素影响,而非仅有改善其他零组件的省电性。如果制造商能有更多的电力,他们很可能会增加更多功能来让耗电增加,而不是让使用者减少充电次数。
松下展示可以无线充电的太阳电池板
近日,在东京举行的安防用品展会上,松下推出了一款可以无线充电的太阳电池板。
和我们常见的太阳电池一样,这款松下太阳电池板一样是利用阳光来进行电量的采集。但是它却采用了国际无线充电联盟的Qi无线充电标准,从而可以成为一个无线充电基站。
于此同时,松下还展出了用于无线充电的无线充电电池。从图所示电池的电磁线圈中我们即可看出这款电池同样是基于Qi标准的产品。不过目前松下所推出的这款无线充电电池,还只能用于松下的手机产品之上。
据松下介绍,这款无线充电太阳电池板以及相关的配套无线充电电池类产品,将在2011年底或者2012年初正式上市销售。
2011年度车型日产电动车聆风年内进口
近日,日产推出的纯电动车型LEAF聆风在纽约车展上击败了宝马5系、奥迪A8等多款重量级提名车型,获得“世界2011年度车型”的桂冠。据东风日产副总经理任勇透露,日产LEAF聆风将以进口方式于今年引入中国。
日产LEAF是一款5座掀背两厢纯电动汽车,整车是在骐达的基础上设计完成,配备了由锂离子电池驱动的车辆底盘,巡航里程可以达到160公里以上,能够满足消费者在实际生活中的驾驶需求。
LEAF由层叠式紧凑型锂离子电池驱动,电池组的最大输出功率可以达到90千瓦,电动机的输出功率则有80千瓦,扭矩峰值可以达到280牛/米。
与装备内燃机的传统汽车不同,LEAF的动力总成没有排气管,不排放二氧化碳或其他温室气体。其独有的制动系统和创新型锂离子电池的结合,使日产LEAF在完全充电的情况下,可以实现160公里以上的巡航里程。LEAF只需30分钟即可充至80%的电量。在家充电时使用200伏交流电,大约需要8小时就可以将电充满。
值得一提的是,日产首批量产的LEAF将会标配一套“行人靠近警示”系统。由于电动车无发动机噪音,车辆行进间行人难以察觉,而这套系统能主动发出行人容易识别的声音以提醒车辆的靠近,而驾驶员和车内乘客却不会受到干扰。
美启动电池储能系统安全可靠性评估
据来自美国西南研究院(SwRI)中国办事处的信息,近日,一个为电动和混合动力车辆上应用的电池储能系统进行安全可靠性评估,并注重成本效益的研究合作项目,在美国西南研究院成立。该研究院是一家独立的、非营利性质的应用技术研发机构。
针对此项目,美国西南研究院成立了储能系统安全性及评估(EssEs)联盟,希望帮助整车制造商和电池供应商,在现有品牌的电子化学储能系统产品的基础上,开发详细实验室水平测试数据,增进汽车电池市场的透明度,推动发展能源存储系统。
该研究联盟的项目管理者森姆彼得表示,EssEs联盟将对未来美国乃至全球的混合电动和插电式混合电动车市场及行业发展起到非常关键的作用。由于混合动力和电动车辆产业已经发展到了一定的水平,目前市场需求已经越来越注重储能系统的产品安全性、可靠性和成本效益。而直接采用由联盟可靠的第三方独立实验室测试获得的数据,能够帮助制造商腾出设备和资源,使他们集中精力开发产品,而不是进行电池评估。项目将在成员选择出的电池组上,进行电池性能、破坏、寿命和可持续性的测试,改良测试方法,使其更加快捷有效,大大提高成本效益。据了解,EssEs研究联盟将为电池储能系统生产商们提供开拓国际市场的途径,一流的独立第三方实验室的标准化测试,将提升国际市场参与者的信心。据悉,目前已有部分北美、韩国及中国的生产商表示参与意向。此外SwRI拥有丰富和长期的联盟项目操作管理经验,其中包括清洁柴油和高效稀燃汽油机等联盟帮助发动机制造商解决提前预点火等技术问题。
锌镍电池发力微型混合动力车
美国电池公司PowerGenix表示,已开始为微型混合动力汽车设计锌镍电池。据悉,这种电池储能可与混合动力产业常用的三种电池相媲美:铅酸电池、锂离子电池和氢镍电池。此外,锌镍储电还具备更好的充电接受能力,比铅酸类电池寿命长。
这种新的电池还适用于启动停止操作,车辆在停车时会关闭引擎并切换到辅助功能。当驾驶者踩下油门时,车辆将重新启动。PowerGenix还声称,锌镍电池的高能量密度可与锂离子电池和氢镍电池相媲美。它在价格具有市场竞争力的前提下,还可以具备与锂离子电池相同的能量密度。PowerGenix已经开始对新电池进行合格测试,并将在今年晚些时候推出示范车辆。PowerGenix在2009年签订了一份7000万美元的协议,向各类小型电子产品制造商提供电池。电动车产业的预测显示,锂离子和铅酸蓄电池到2016年将主宰电动车行业这个300亿美元的市场。
TI推出业界最高精度锂离子电池监控器
日前,德州仪器(TI)宣布推出一款电池管理集成电路,其不但可延长充电锂离子电池组的使用寿命,而且还可最大限度提高混合动力电动车、电源工具以及不间断电源(UPS)应用的有效能量。可堆栈bq76PL536电池监控器、平衡器与保护器整合模数转换器,支持独立电池电压及温度保护、电量平衡以及隔离芯片间的通信。该器件可智能测量电池单体电压,支持1mV误差精度,可充分满足新型锂离子电池各种化学成分的需求。
此外,bq76PL536还可针对过压、欠压以及过温情况提供全面的二级保护。
超出安全阈值后,该器件将设置独立于正常通信通道的故障与警报输出。配置或启用保护特性无需外部组件。
主要特性与优势:
◆±1mV典型电压测量误差精度可提高确定剩余容量的电池电量监测精度、电量平衡效率以及系统安全性;
◆针对过压、欠压以及过温情况的集成型二级保护功能无需增加组件成本,便可提高安全性;
◆纵向可堆栈性有助于监控多达192个单元,IC之间无需外部隔离组件;
◆1 Mb/s高速串行外设接口(SPI)总线可在每个bq76PL536之间运行,能够实现可靠的通信;
◆AEC-100汽车应用生产流、可靠性与测量;
◆电量平衡驱动器可通过保持充电状态与容量平衡扩大有效容量,延长电池组使用寿命。
中俄将在江苏常州合作生产锂电池隔膜
中俄新材料国际科技合作示范基地5月19日在江苏常州奠基,根据规划,常州将在3~5年内建成年产1亿平方米的锂离子电池隔膜生产线,并形成自主知识产权。
该项目名为江苏立鼎动力锂电池隔膜材料有限公司,位于江苏武进经济开发区,作为2011年常州先进制造技术成果,由国家级黑龙江中俄科技合作及产业化中心、常州市侨裕集团、常州大学等单位共同自俄罗斯引进。
据公司董事长姚自力介绍,项目总投资为10亿元,首期投资主要为引进俄罗斯的先进技术,形成年产4000万平方米的锂离子电池隔膜生产线;后期拟在吸收国外先进技术后,增加年产6000万平方米的生产线,最终形成年产1亿平方米的生产规模;同时该项目还将吸收国内外知名专家学者,建立国家级高性能锂离子电池隔膜研发平台,实现产学研一体化,产品质量达到国外先进产品的同等水平。
俄罗斯科学院院士、高分子研究所所长叶甫盖尼·费德洛维奇·巴拿林说,隔膜是锂离子电池关键的内层组件之一,是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要作用。
俄罗斯驻沪领事安德烈·比特金说,非常高兴看到俄中两国在新材料领域的合作上实现了新的跨越,希望今后能有更多的俄罗斯科技项目在中国开花结果。姚自力说,从锂电池隔膜材料开始,中俄新材料国际科技合作示范基地将紧密结合国内材料科技进步需求,逐步加深和俄罗斯方面的交流和联系,把更多的俄罗斯科技成果引进国内。
巴斯夫展示高纯度HED正极材料
日前,在海南举行的第四届中国绿色交通峰会上,巴斯夫展示了其锂离子电池用高纯度正极材料。
据巴斯夫电池材料全球产品技术经理Kirill Bramnik博士介绍,巴斯夫HED正极材料具有极高的纯度和出众的产品性能,可充分满足汽车动力传动系统对电池不断提高的要求。例如,最近的测试表明,HED NCM-111正极材料中的铬、铁杂质含量远远低于其他同类产品,而杂质含量越低,意味着电池的循环寿命和使用寿命越长。
这种获得美国能源部阿尔贡国家实验室专利的NCM(镍钴锰)正极材料非常独特地将锂与富含锰的混合金属氧化物组合,目前仅有两家许可证持有者,而巴斯夫是其中之一。这一专利授权涵盖了NCM化学的各个方面,可用于现在和未来的锂电池。
美研制出液态甲醇燃料电池
美国航天局下属喷气推进实验室日前宣布,该机构与南加州大学合作,研制出一种利用液态甲醇产生电能的电池,这项技术将为进一步开发和推广清洁能源开辟新途径。
喷气推进实验室5月26日发布的新闻公报说,与其他燃料电池相比,这种“直接甲醇燃料电池”在发电时不需要添加任何燃料,也不排放任何污染物,其发电副产品为水和二氧化碳,如此生成的电能相对更清洁。此外,“直接甲醇燃料电池”还具有设计简单和能量密度高等特点。
公报说,目前使用的一些燃料电池主要以氢为能源,但氢难以储存和运输,而“直接甲醇燃料电池”克服了这一缺点。
这项研发得到了美国国防高级研究计划局的长期资助。参与这项技术研发的喷气推进实验室前电子化学技术小组主管杰拉德·哈尔伯特说,这种燃料电池今后有望用于国防、军工行业及商业领域,其市场前景广阔。
博世公司建成首座电动自行车太阳能充电站
博世汽车部件(苏州)有限公司日前在厂区建成首座电动自行车太阳能充电站。
这座太阳能充电站由来自德国博世太阳能业务部的126块太阳电池板构建而成,占地300多平米,每月可产生3000千瓦时的绿色能源,每天能为约165辆电动自行车充电,累计相当于每月5000辆电动自行车。目前,约350名博世员工已经开始利用该充电站为其电动自行车充电。
该充电站每年将能产生超过36000千瓦时的电能,将为博世苏州工厂每年减少二氧化碳排放近30000千克。
利用太阳电池板实现的光伏发电具有许多优势,这种发电过程安全、可靠,并且不受天气的影响。更重要的是,发电过程利用易于持续获取的太阳能,不会产生任何噪音和污染。由于不含机械运动部件,充电站对维护的要求很低。因此,这项技术成为了博世苏州工厂的自然选择。
2011年1月,博世中国被中华环保联合会授予“中华环境友好企业”的称号。同时,博世汽车部件(苏州)有限公司也是中华环保联合会所授予“中华环境友好单位”称号的11家博世中国下属企业的一员。
首款大型薄膜固体氧化物燃料电池问世
美国哈佛大学(Harvard)工程与应用科学学院(SEAS:School of Engineering and Applied Sciences)以及西能系统有限责任公司(SiEnergy Systems LLC)的材料科学家已演示了第一款宏观尺度的薄膜固体氧化物燃料电池。
固体氧化物燃料电池以前是工作在微观尺度,这是第一次有研究小组克服结构性挑战,把这项技术升级到实用尺寸,而且具有按比例提高的功率输出。
在线报道发表在《自然·纳米技术》上,演示的这种全功能固体氧化物燃料电池显示,有可能使电化学燃料电池成为一种可行的清洁能源来源。
“这项工作的突破是,我们演示的功率密度可比拟用微型膜所得到的,但是,采用的膜约有100倍大时,就可表明这种技术具有可扩展性,”主要研究者西里拉姆·拉马纳坦(Shriram Ramanathan)说,他是哈佛工程与应用科学学院材料科学副教授。
固体氧化物燃料电池产生电能是通过电化学反应,这种反应发生在一种超薄膜上。这种100纳米厚的膜包含电解质和电极,需要足够薄,可以让离子穿过,而且要在相对低温下(对于陶瓷燃料电池,温度范围是300~500℃)。这些低温可实现快速启动,更紧凑的设计,并减少稀土材料的使用。
但到目前为止,薄膜已成功应用的只是在微型固体氧化物燃料电池上,每个芯片在燃料电池晶圆中大约是100微米宽。为了实际应用,比如使用紧凑型电源,固体氧化物燃料电池就需要有大约50倍大。
这是一款全功能的固体氧化物燃料电池膜晶圆。这种结构表面的每个方块芯片都可提高稳定性,这种令人难以置信的薄膜可作用于电化学膜。
电化学膜是如此之薄,这种尺度上创造一个膜,大致相当于制作一张16英尺宽的纸。当然,结构性问题很重要。
“如果你制作传统的薄膜,在那种尺度,没有支持结构,你不能做任何事情,它会断裂,”合著者博蒯赖(Bo-Kuai Lai)说,他是哈佛工程与应用科学学院博士后研究员。“你制作膜是在实验室里,但你甚至不能把它拿出来。它只会粉碎。”
首席作者土屋胜(Masaru Tsuchiya)是09级博士,他是拉马纳坦实验室以前的成员,现在在西能公司,他与拉马纳坦及博蒯赖强化了这种薄膜,使用的金属网格样子就像纳米级的铁丝网。
这种微小的金属蜂窝提供了关键的结构性因素,用于这种大型膜,同时也用作集电器。拉马纳坦的团队能够制造的膜芯片为5毫米宽,要把几百个这样的芯片集成到手掌大小的固体氧化物燃料电池硅片上。
虽然其他研究人员较早尝试采用这种金属网格,取得了结构上的成功,但是,拉马纳坦小组首次演示了一种功能齐全的固体氧化物燃料电池,而且是在这样的尺度。他们的燃料电池功率密度是每平方厘米155毫瓦(510摄氏度),可与微观固体氧化物燃料电池的功率密度比拟。
成倍增加来自更大的有效面积,这种新燃料电池的功率密度会转换为功率输出,这样的功率输出足够高,可用于相关的便携式电源。
拉马纳坦实验室先前的研究已经开发出微型固体氧化物燃料电池,这种电池是全瓷的,或使用沼气作为燃料源,而不是使用氢。研究人员希望,今后研究固体氧化物燃料电池要集成这些技术,用于大型燃料电池,提高它们的普及性。
在未来几个月内,他们将探索新型纳米结构的阳极,用来替代氢燃料,这种替代品可低温运行,他们会努力改进这些微观结构稳定的电极。
这项研究的资金支持部分来自美国国家科学基金会(NSF:National Science Foundation),工作的进行部分是在哈佛大学纳米系统中心(Harvard University Center for Nanoscale Systems),这个中心是个成员单位,属于国家科学基金会资助的国家纳米技术基础设施网络(National Nanotechnology Infrastructure Network)。
意大利新太阳能补贴法案紧缩光伏补贴对中国厂商不利
意大利时间5月5日,意大利批准了新的太阳能补贴法案。法案全文尚未公布,但据早先披露的草案文本,意大利政府准备将每年用于太阳能发电补贴的资金限制在60亿~70亿欧元之间,并一直保持到2016年。政策紧缩意图明显。据2011年实施的第三版《能源鼓励基金》,意大利规划到2020年光伏装机容量达到80亿瓦,同时将对太阳能光伏项目的补贴调整为每4个月递减6%的补贴比率直至2011年底;调整后,2011年意大利全年对太阳能光伏项目的政策补贴,将比2010年减少18%~20%;对2012年和2013年装机运行的光伏系统每年将继续递减6%。
多年来,德国一般占全球新装机容量的50%,2009年意大利太阳能市场快速成长,仅次于德国的全球第二大市场。据欧洲光伏行业协会数据,2010年全球新增太阳能光伏装机容量为16 GW,其中欧洲约13GW,德国和意大利又分别约占7、3GW。至此,2010年全球太阳能光伏累计装机容量接近40GW,比2009年的23GW增加70%。据意大利国家电力局估算,2010年底安装的太阳电池如果实现并网发电,已经具有70亿瓦的装机容量,接近2020年80亿瓦规模。
据Axiom资本管理公司约翰逊测算,意大利政府维护70亿瓦装机容量的成本约合1500亿美元,占意大利国内生产总值的9%,看来这显然是紧缩政策的原因。据悉,中国是全球最大的太阳能光伏产品生产国,产能占全球39%左右,晶硅电池95%出口国外。我们认为,作为全球光伏第二大市场的意大利减少补贴,这显然对中国厂商不利。
瑞士研究所:树脂基板CIGS太阳电池效率达到18.7%
瑞士联邦材料测试与开发研究所(Sw iss Federal Laboratories for Materials Science and Technology,EMPA)宣布,使用柔性树脂基板的CIGS型太阳电池的单元转换效率达到了18.7%。该CIGS型太阳电池是与瑞士Flisom公司共同开发的。测定数据获得了德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems)的认证。
此次未公布太阳电池的详细资料,不过据EMPA介绍,与迄今开发的同样型号的太阳电池相比,通过改进CIGS层的构造,减少了载流子的再结合,同时优化了工序最后阶段的钠(Na)掺杂技术,从而提高了单元转换效率。
EMPA曾于2010年6月宣布,CIGS型太阳电池单元转换效率达到了17.6%。当时这种太阳电池在聚酰亚胺薄膜上使用蒸镀法形成CIGS层。透明电极ZnO使用溅射法形成,缓冲层CdS采用化学浴沉积法成膜。工艺温度最高为450℃。开路电压(Voc)为688mV,短路电流密度(Jsc)为 34.8 mA/cm2,填充因子(FF)为 0.736。
今后,EMPA与Flisom公司计划开发卷对卷(R2R)量产技术。据说Flisom公司的目标是2013年实现商用化。
中国科学家首创新型太阳电池
日前,厦门大学一课题组研发成功一种新型太阳电池,即将氧化锌和硒化锌两种宽带隙半导体材料用在太阳电池中,从而大大稳定了太阳电池的性能并使其寿命延长。这也是国际上首次实现了宽带隙半导体在太阳电池中的应用。近期,英国皇家化学学会的《材料化学》杂志发表了这一成果。
目前,在太阳电池中,应用较多的是硅太阳电池,但其寿命有限。从2005年起,厦门大学半导体光子学中心的专家们将眼光瞄向了具有稳定物理化学性质、抗辐射性能好、“寿命长”的宽带隙半导体,致力于“宽带隙半导体在太阳电池应用”的研究。
首支CIGS薄膜太阳能集电管面世
在5月5日开幕的第六届亚洲太阳能光伏工业展览会上,中国首支CIGS薄膜太阳能集电管面世。对此,中科院院士、北京大学物理学院教授甘子钊表示:“铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池的应用是中国太阳能产业探索发展的方向,它减少了传统意义上利用硅为基础材料的污染和高能耗,成本低廉、耗能低、效率高。它的问世,标志着这一具有自主知识产权的太阳电池新产品在中国开始迈向产业化的征程,堪称我国光伏产业发展中的一个新亮点。”这一新产品是河南燕垣光伏科技有限公司依托北京大学研发的。
光伏发电成本瓶颈亟待突破
近年来,创新推动太阳能光热光伏应用技术日新月异,但光伏发电成本高依然是最大瓶颈。
晶体硅太阳电池和薄膜太阳电池是目前光伏市场的两种主要产品,晶体硅太阳电池占约90%左右的市场份额。但我国光伏产业明显处于三头在外的局面:材料在外——多晶硅依赖进口;市场在外——中国光伏产品95%以上出口海外;技术在外——光伏核心装备和先进技术大多依赖进口。
多晶硅生产工艺的属性决定了其产业链生产环节、尤其多晶硅提纯中会存在高能耗、一些技术水平不高的企业甚至存在高污染问题;在应用中,晶体硅太阳电池由于其温度效应和光谱响应范围窄的影响,使本来较高的光电转换效率大打折扣,从而影响光伏组件实际发电量。甘子钊院士表示:“2009年,中国光伏发电市场装机量约160MW,占全球当年装机总量的2%;2010年,预计装机约380MW,在全球总装机量中占3%,国内光伏市场发展依然十分缓慢。”
CIGS薄膜太阳电池成发展契机
在薄膜太阳电池家族中主要包括了硅基非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒三大类薄膜太阳电池。铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本较低、能耗低,污染小、不衰减、弱光性能好等特点,光电转换效率居各种薄膜太阳电池之首,接近多晶硅太阳电池,成本却是其1/3,被国际上称为“下一代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求建筑物的理想选择。但CIGS生产工艺复杂,生产设备昂贵,要实现大面积量产,必须提升效率和良品率。
太阳能集电管应运而生
甘子钊院士介绍:“我国第一支CIGS薄膜太阳能集电管技术,具有中国自主知识产权,虽然与美国、德国等少数技术先进国家相比尚处中等水平,但其市场潜力巨大。”
2009年,北京大学和燕垣光伏合作开发60 MW铜铟镓硒薄膜太阳能集电管项目。经过攻关,确立了以磁控溅射为主,硒蒸镀沉积为辅的技术工艺,成功解决了制备CIGS一系列关键技术和物理问题,并创立了三元叠层硒化法与预制层后处理硒化法制备CIGS薄膜的方法;系统优化了CIGS薄膜硒化与高温重结晶热处理工艺。长达一年的中试实验,研发出新型CIGS管式太阳电池——太阳能集电管,光电转换效率达到9%,解决了规模化生产良品率偏低的世界性难题。同时,还设计出了用于太阳能集电管产业化生产设备,及完全国产化的具有自主知识产权的工业生产线,解决了薄膜太阳电池生产一次性投资过大问题。
燕垣光伏董事长王庆祥表示,该项目采用中国人自己的发明工艺,采用量身定做的国产化装备,探索出了一条拥有完全自主知识产权的CIGS薄膜太阳电池产业化之路。该项目计划通过3年时间,投资78000万元,完成项目的一期工程建设,建成年产60MW的CIGS薄膜太阳能集电装置生产基地。
世界最大太阳能飞机巴黎航展显身手
巴黎当地时间6月26日上午10时,世界最大的太阳能飞机“太阳驱动”号在第49届巴黎航展的最后一天成功进行了20分钟的飞行展示。
与航展前几天的阴雨天气不同,当天上午巴黎天气晴好,风力不大,非常适合太阳能飞机的飞行。由于航展最后一天同时对公众开放,巴黎布尔歇机场聚集了众多观众。在参观者热烈的掌声中,“太阳驱动”号飞上了蓝天。
2010年7月,“太阳驱动”号成功实现24小时不间断飞行,证明新型太阳能飞机在黑夜也能飞行,从理论上可以实现永远翱翔天际,这次飞行因此载入人类飞行史册。
“太阳驱动”号不同于人们平时见到的普通飞机,63.4米的巨大翼展和21.85米的机身长度甚至让它看起来有点不协调。机翼上覆盖着太阳电池板,共计11628块,它们可以为4台总重400 kg的蓄电池充电。由于大量使用超轻碳纤维复合材料,“太阳驱动”号重约1600 kg,仅相当于一辆小货车的重量。
本次飞行的驾驶员是曾在2009年首次完成“太阳驱动”号飞行的德国人马库斯·施德尔。飞行持续20分钟,全方位展示了这一神奇飞机的英姿。
Magnolia Solar展示高电压InGaAs量子阱太阳电池
在西雅图举行的第37届IEEE光伏专家会议上,MagnoliaSolar的首席技术官RogerE.Welser博士做了有关InGaAs量子阱太阳电池的报告,MagnoliaSolar刷新了该类太阳电池的电压记录。
“通过把窄带隙量子阱嵌入宽带隙材料中,量子阱结构太阳电池吸收光谱更宽,同时吸收高能光子的能量损失更小。”MagnoliaSolar的董事长兼首席执行官AshokK.Sood博士表示,“单结量子阱太阳电池在非聚光条件下的理论转化效率高达45%。”
MagnoliaSolar称公司正在努力提高InGaAs量子阱太阳电池开路电压,电池结构的相关专利也正在申请。
“量子结构太阳电池在过去遇到的挑战主要是如何在引入窄带隙材料的同时,尽量降低其对电池开路电压的影响。”Welser博士表示,“为了克服这一问题,我们采用III-V族材料设计了新颖的宽带隙发射极异质结结构,并使用这一装置刷新了同类电池的最高开路电压记录。我们的工作将帮助量子阱太阳电池实现其理论性能。纳米结构的太阳电池打破了传统太阳电池开路电压与短路电流之间的约束关系。”
意法半导体推出创新型太阳电池充电器IC-SPV1040
横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体(STM icroelectronics)推出全新先进充电器IC,使小型便携消费电子、医疗和安全设备面板上的条状太阳电池成为更具价值的免费能源。全新充电器IC利用太阳能发电技术,大幅提升移动设备在室内外的充电能效,延长移动设备的工作时间,避免设备在没有电源的情况下意外断电。
意法半导体的升压直流-直流转换器SPV1040是针对便携应用设计的太阳电池充电器,采用能够从太阳电池收集最大电能的最大功率点跟踪系统(MPPT)创新技术,可连接少量的条状太阳电池,为便携医疗设备、手表、计算器、无线耳机、玩具或手机进行充电。此外,电池充电器和MPPT技术还能为传感器和安全监视器进行充电。
SPV1040内置的MPPT算法可动态调整充电器的输入阻抗,确保充电器输入阻抗与太阳电池完全匹配,从而最大限度地提高从充电器到电池的能量输送效率以及系统的整体能效。如果没有MPPT技术,温度、老化、灰尘或单元之间的差异所引起的太阳电池变化可能会造成不匹配的问题,从而严重影响能量收集效率。
SPV1040主要特性:
◆输入电压范围:0.3 V至5.5 V
◆集成低损耗同步整流器和功率开关
◆能效高达95%
◆协助系统级电源管理功能的关闭引脚
◆热关断保护电路,提高系统整体安全
SPV1040采用TSSOP8塑料封装,现已全部投入量产。意法半导体可另提供应用评估板和技术资料。
太阳能电动自行车北京亮相
把电动自行车停到室外,只需几个小时的阳光就可以充足电能,轻松实现整装待发这种更加低碳的出行方式日前在北京延庆向公众展示。由北京爱友恩新能源技术研究所研制的太阳能电动自行车日前举行下线仪式,首批40辆电动自行车还组队参加了延庆举办的首届北京国际自行车骑游大会。
据悉,这种太阳能电动自行车只有9.5 kg,采用铝镁合金制成,整车可折叠,其车体曾获得工业设计界最高奖“IF国际设计大奖”,具有设计时尚、质量超轻、行驶安全等特点。太阳能电动自行车充电5小时后可行使25公里,最高时速达20 km,其太阳能板使用寿命为25年。太阳能电动自行车行驶过程中时充时用,如遇阴雨天,也可以转为市电辅助充电。
据介绍,太阳能电动自行车将于今年9月批量生产,北京爱友恩新能源技术研究所和苏州诺雅电动车有限公司还将继续研制三轮、四轮等新的太阳能电动车产品,使其形成系列和规模,以满足各阶层的需要。到2012年,该公司计划将形成年产3万台新能源电动车的产量,实现产值1亿元,带动就业200余人。
美国使用喷墨打印技术造出廉价太阳电池
6月28日,美国俄勒冈州立大学的工程师们首次找到了一种方法:使用喷墨打印技术成功地制造出了CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳电池,新方法使原材料浪费减少了90%,并通过使用一些富有潜力的化合物,显著降低了太阳电池的制造成本。有关专家表示,借助该项技术,科学家最终能制造出性能极佳、能被快速制造、成本超低的薄膜太阳能电子设备。
该研究发表在专业杂志《太阳能材料和太阳电池》上,科学家们也为这项技术申请了专利。尽管现在研制出的太阳电池的转化率仅为5%,需要近一步的研究来加以提高,但科学家们相信,该研究最终将引出新一代的太阳能技术。
俄勒冈州立大学化学、生物学和环境工程系的教授张志宏表示:“这项技术极富潜力,有望成为太阳能领域重要的新技术。迄今为止,还没有一个人使用喷墨技术制造出能工作的CIGS太阳能设备。”
张志宏解释道,新技术的一个优势是能显著减少材料的浪费。最新技术并不会使用昂贵的气相淀积法将化合物沉积在基座上——这种方法会造成原材料的大量浪费;喷墨技术不仅可以制造出精确的图样,而且浪费很少。
另外,最新方法使用了一种极有潜力的化合物黄铜矿——也被称为CIGS(铜铟镓硒),CIGS能大大提高太阳能转换效率。一层黄铜矿仅为一到二微米厚,然而,它从光子那儿捕捉的能量几乎与由硅制成的50微米厚的材料相媲美。
最新研究中,科学家们制造出了一种墨水,使用喷墨方法,能将黄铜矿印刷在基座上,能源转化效率约为5%。科学家们表示,从理论上来讲,他们可以获得12%的转化效率,这样,就可以制造出进行商业化生产的太阳电池。
科学家们也和该校化学工程系副教授格雷格·赫尔曼合作,研究了其他也能够被应用于喷墨技术的化合物,其成本甚至更低。
许多制造太阳电池的方法要么非常耗时,要么需要使用昂贵的真空装置或有毒的化合物。俄勒冈州立大学的科学家正着手消除这些障碍并研制出成本更低、更环保的太阳能技术。他们表示,最新技术或许会孵化出很多新兴企业,提供大量就业岗位。如果制造成本能持续走低,其他障碍被一一攻破,终有一天,人们甚至能制造出可以直接整合进屋顶材料中的太阳电池,让太阳电池真正“飞入寻常百姓家”。
张志宏总结道:“总而言之,我们研究出了一种简单、快捷、直接的、基于溶液的沉积过程来制造高质量的CIGS太阳电池的方法,通过控制低成本金属盐前体化合物在分子层面的结构,可以方便地获得安全、简单、在空气中稳定的墨水。”
麻省理工学院公布半固态液体电池技术
6月28日,麻省理工学院技术研究院对外公布了一项新技术——半固态液体电池。研究人员表示,这项技术在未来新能源汽车发展上,将起到推动作用。
半固态液体电池更换非常容易,只需抽离电池内部耗光电能的“旧”电解液,再注入新电解液即可,短短几分钟就可让耗光电能的电池重新充满能量,不需要大的更换站,车主可根据需要自行更换。
麻省理工学院研究人员表示,半固态电解液的可使用电极材料种类多、成本低、体积小,电能高,对于当今价格昂贵的锂电池的开发和使用是一个很好的缓解。该技术版权已归麻省理工学院所有,项目启动资金1600万美元。预计2013年底此电池将更换系统并投放市场。
国产动力锂电池材料产业发展论坛举办
6月25日,由深圳市科技工贸和信息化委员会、深圳市南山区科技创新局主办,深圳市星源材质科技股份有限公司承办的“国产动力锂电池材料产业化进程及发展方向高峰论坛”在南山举行。来自国家发改委、国家科技部、深圳市科工贸信委、南山区科技创新局及比亚迪、深圳比克、天津力神、美国A123等知名国内外锂电池制造企业主要负责人共同探讨了动力锂电池材料的国产化进程及发展方向。
动力锂电池是新能源汽车的储能元件,锂电池由于具有较高的比能量及更具有环保性,已经开始全面取代传统的铅酸、氢镍和镉镍电池,成为21世纪最重要的储能元件。其发展的技术水平快慢将直接影响整个新能源产业的发展速度和质量。近年来,我国在动力锂电池的关键技术、产业发展上有了重大进展,出现了比亚迪、比克、星源材质等研发生产企业,但与美国、日本相比还有一定差距,因此,探讨动力锂电池材料的国产化进程及发展方向为我国新能源产业的健康发展,理顺思路,明确发展方向都将具有积极重要的意义。
论坛就大家所共同关心的议题如:动力锂电池(汽车、储能)未来发展方向如何、锂电池何时可以取代铅酸电池、未来何种电池可能取代锂电池等问题等,进行了深入热烈的讨论。
杉杉股份拟5.5亿投建锂电池关键材料
杉杉股份近日披露,经董事会会议审核通过,授权公司经营层投资建设锂离子动力电池关键材料项目,即由公司全资子公司宁波杉杉新能源技术发展有限公司设立项目公司作为投资主体进行投资建设,计划注册资本2亿元,投资规模约5.5亿元,主要从事锂离子电池负极及其他相关材料的研发、生产和销售。
公告同时披露,鉴于上海市浦东新区人民政府对土地规划性质的调整,公司全资子公司上海杉杉科技有限公司目前的厂房场地属规划调整范围,同时考虑到未来公司锂电池负极材料业务的经营发展及现有产能扩张和设施升级的需求,因此拟选择在上海闵行经济技术开发区临港园区战略性新兴产业基地投资开发锂离子动力电池关键材料项目。
日本地震加速全球锂电行业整体转移升级
正当铅酸蓄电池行业在经历着一场前所未有的大整顿之时,被看作“未来能源”的锂电池板块却浮现出新机遇。
在一些人士看来,由于锂电池的环保特性,当前铅酸蓄电池行业整顿将重新打开锂电池的想象空间。尽管在相当长一段时间内,铅酸蓄电池仍将与锂电池齐头并进,但前者的行业整顿和洗牌必然会在短时间内给相关企业带来影响,并引发电池行业的新一轮结构性调整。在此期间,更为环保的锂电池存在一定替代机遇。
资料显示,由于不含镉、铅、汞之类的有害重金属物质,锂电池在生产及使用过程中几乎没有污染物产生。
另一方面,锂电池还面临来自日本地震后的产业转移机遇。据悉,日本的锂电池产业一直处于世界前列,全球市场占有率超过50%,但地震严重影响了该国电池产业链的运转。行业人士预计,由于日本地震的关系,在锂电池中下游或将出现全年约4%~7%的产能供给缺口,这部分缺口有望在中国和韩国一些产能充足的厂家得到补充。
日本媒体此前报道,松下已决定把更多锂电池生产从日本转移至中国。在2012年前,该公司将投资200~300亿日元,用于在中国建设一座新厂和升级设施。按该计划,到2015年时,松下在中国生产的电池量占比将提升到50%。目前,该公司80%~90%的锂电池仍在日本生产,其余在中国。
作为电池的重要材料之一,全球铝箔产能在日本地震后也出现较大缺口。近期,日本两大铝箔企业先后到中国寻求合作伙伴,这成为当前日本电池产业链向中国加速转移的又一个信号。
世界环保日雪佛兰斯帕克纯电动车面世
据国外媒体报道,雪佛兰新款的纯电动车(EV)定名为Beat(即国内的雪佛兰斯帕克Spark车型)在印度正式进行了首发。
雪佛兰此举是为了庆祝世界环境日,雪佛兰新斯帕克在当初的设计图时的名称就是Beat,现在这款原型车配备了20千瓦时的锂离子电池,搭配最高功率45千瓦的电动机。该车的单次充电后最大航行里程为130公里。在电量彻底用尽后,使用标准240 V电压充电可在8小时内完全充满。
我们现在看到的这款原型车还不是即将量产的样式,雪佛兰的工程师将继续针对量产计划进行改进,以使纯电动科技可以真正实现上路的可能。
T27城市电动车
说到戈登-默里(Gordon Murray),许多人会感到陌生,但对于超级跑车界的惊世之作——迈凯轮F1,车迷们却都能说上一段,而该车便是出自戈登-默里之手。默里先生为F1大佬伯尼-埃克莱斯顿设计的Brabham BT46赛车成为F1历史中的代表车型,该车借助风扇为车底气流加速,利用地面效应大幅提升下压力。此外,迈凯轮MP4-4赛车在1988赛季创造了16站15胜的记录,至今无人能破,而MP4-4的设计者也是默里先生。
在离开赛车场之后,戈登-默里着手研发高效环保车型,并于日前推出这款T27电动城市用车。该车以之前推出的T25城市用车为基础进行研发,采用纯电力驱动,默里表示T27将成为全球效率最高的电动车。
戈登-默里T27的车身长度仅有2.5米,但能够容下三位成年人,其座椅布局同迈凯轮F1超级跑车相似,驾驶席位于前排中央,整备质量控制在700千克以内。如果默里T27能够顺利实现量产,在英国市场的售价大约为1.4万到1.5万英镑(约合人民币14.5万元到15.5万元)之间,并且还可以享受英国政府给予电动车的5000英镑补贴。
默里T27的研发耗时17个月,450万英镑的研发费用部分由英国政府技术战略委员会资助。33 bhp马力输出的电动机和单级变速箱都由英国Zytec赛车电子技术和环保技术公司研发,该公司曾为迈凯轮F1赛车的KERS系统提供部件,与Smart合作推出Fortwo电动车,同时也参与了这个非常独特的默里T27电动车研发项目。
默里T27仍在吸引更多投资,不仅将用于电动车的研发,还需要为高效率的创新的电动城市用车生产方式(被称为iStream)注入资金。默里表示当前正在与三家潜在投资客户接洽,一家来自英国,一家来自欧洲,另一家则来自欧洲之外,默里相信来自欧洲的投资者可能会在今年年底确定下来。
默里T27电动车的整备质量相比其它电动车更轻,包括电池在内的整备质量仅有680千克。仅需4.5小时就能将锂电池组充到最大容量的八成,而且实际续航里程能够达到100英里(约合161公里)。T27电动车从静止加速到62 mph(约合100 km/h)控制在15秒之内,在30mph(约合48 km/h)以下的加速力度非常强劲,甚至会快得令人感到不适,为了保护蓄电池组,默里将极速被限定在 65mph(约合 105 km/h)。
默里T27电动车将亮相今年的RAC未来汽车挑战赛,于11月5日从布赖顿跑到伦敦。
外插式充电普锐斯来华试水电池更换为锂电池
代表着当今电动车最高水平的外插式充电混合动力普锐斯,5月24日运抵北京,并接受小范围的媒体测评。随行的还有有着“普锐斯之父”之称的丰田汽车副社长内山田竹志,这位主管丰田技术的副社长说,目前丰田正在中国开展外插充电式混合动力车的验证行驶实验,丰田也会根据实验结果考察这款车是不是符合中国消费者的需求,并希望能够在不久的将来,普锐斯外插充电式混合动力车引进到中国市场。
这显然是一次测试之旅,小范围的媒体在试驾完外插式充电普锐斯之后,每人都接受了一个调查问卷,其中涉及不少在丰田看来显然是疑惑的问题。比如,对于外插式充电普锐斯能够接受涨价的范围被分成了2万元至6万元不等;购买这种汽车所需的充电桩的预期心理价位、充电后的续航里程的预期等。
类似于这样的测试,在一汽丰田的所在地天津同时展开。目前丰田正在中国开展外插充电式混合动力车的验证行驶实验,丰田也会根据实验结果考察这款车是不是符合中国消费者的需求,根据结果才会具体讨论导入的细节,包括销售价格也将会在细节确定之后明确。内山田竹志表示,丰田非常迫切地希望能够在不久的将来,将普锐斯外插充电式混合动力车引进到中国市场,让中国消费者能够实际地使用。
内山田竹志称,丰田普锐斯与其他电动汽车最大的不同在于,从量产的含义上来讲,丰田是世界上所有的汽车厂商当中,量产混合动力车时间最久的厂商,在这个过程当中,丰田培养出来非常多的相关工程师和技术人员,这些技术人员的水平相对其他公司来讲是比较高的。在全球范围内,丰田混合动力车的累计销量已经突破300万辆,也就是已经有300多万辆投入使用,丰田也从市场上收到了消费者对混合动力车的反馈意见。正是丰田实现了批量生产和销售,在成本竞争力方面丰田还是应该处在比较强的优势地位上。
谈到丰田普锐斯与通用沃兰达的不同,内山田竹志解惑说,沃兰达和普锐斯混合动力车系统上是有一部分相似的地方,但是从设计开发理念上还是有一些不同之处的。丰田在开发普锐斯外插充电式混合动力车的理念是以混合动力技术为基础,最小限度地增加电池的容量,同时增加外部充电的设备,从而实现电能最大化的利用。
沃兰达的设计理念是通过电能驱动车辆行驶,所以是优先电能的使用,只有在电能用完的情况下,才会用小型的发电机来驱动车辆行驶。另外,沃兰达需要比较大的蓄电池才能够使车辆行驶。
据了解,外插充电式普锐斯与上一代普锐斯相比,有两点明显不同:一是顾名思义的外插式,就是比上一代多了一个电源插口,快充的情况下100分钟充电后可续航20公里,二是电池在新普锐斯上更换为锂电池。
内山田竹志自称,丰田在日本、美国、欧洲进行了很多的比较,丰田认为20公里左右的距离能够实现非常好的燃油经济性,充分发挥EV模式下行驶的节油效果。另一方面,因为也可以让它的蓄电池的体积比较小,从而降低它的制造成本,可以让消费者更加容易购买。
首条纯电动公交线路将在长安街投入运营
奥运电动大巴再次扩展领域,90路纯电动公交示范线首末站均为地铁北土城站,双向环行,线路长度30公里,配备50部纯电动公交车,中途设43站。
该线路将奥运场馆、鼓楼大街、什刹海、长安街、天安门、南新仓文化休闲区、北海、西单、王府井等最具北京古都风貌、时代特点的城市景观和商业中心区串联起来,设计运营间隔10至15分钟。单一票制,票价一元,刷卡乘车享受二或四折优惠。
日立公司为防地震断电推出超强锂电池
位于环太平洋火山地震带西缘的日本,犹如坐在一把不停摇晃的椅子上一样,每年发生的有感地震竟高达1000多次,而因地震造成的断电问题,更是让受灾居民雪上加霜。
日立公司近期推出一款专为地震断电等紧急情况准备的新型超强锂电池。其质量为12千克,最大输出功率达到1200瓦,电池能量255瓦时,可同时给22部手机充电,或持续照明8小时。该锂电池使用AC电源充电,9小时可充满。
韩国升级锂提取技术
韩国浦项产业科学研究院最近成功地从1000升盐水中提取出5公斤锂,并把提取时间从原来的12个月大幅缩减到1个月。韩国因此在全球首次开发出在盐水中进行化学反应提取锂的技术。
该研究院表示,锂是手机等移动终端机和电动汽车电池上所必需的原材料。原来的工序是自然蒸发方式,即在盐水蒸干之后再进行锂提取。采用新技术后,在提取溶于盐水中锂的过程中,提取率从以前的50%提高到了80%以上。除了锂之外,还可以分离提取盐水中的镁、钙、钾和硼等高附加值元素。
韩国是目前全球最大的锂电池生产国,每年1.2万吨的锂用量全部依靠进口。该研究院计划利用新技术和拥有盐水的海外锂生产企业合作,在当地建锂提取工厂。
正华助剂打破国外锂离子电池隔膜技术垄断
山东省淄博市正华助剂股份有限公司经过6年的刻苦攻关,终于成功研发出锂离子电池隔膜制备技术,打破了国外企业对该技术的封锁。“别小看这一盘薄膜,它打破了国外企业的市场价格垄断,拉开了锂离子电池隔膜国产化的序幕。”该公司董事长侯永正说。
锂离子电池隔膜是一层多孔的塑料薄膜,它是锂电池内层的关键组件,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。长期以来,隔膜制备工艺技术主要掌握在美国、日本等国外企业手中。由于隔膜是锂电池材料中的一种高附加值材料,大约占到锂电池成本的30%,这些外国企业垄断了国内隔膜市场,使国内隔膜市场价格居高不下,成为制约我国锂离子电池产业发展的主要瓶颈。在今年公布的《新材料产业“十二五”发展规划》中,锂离子电池隔膜项目被列为国家重点支持发展的战略性新兴产业项目。目前,正华助剂公司5000万平方米/年锂离子电池隔膜项目已被列入山东省第一批战略性新兴产业重点项目。
据介绍,全球锂离子电池和锂离子电池隔膜的需求量年均递增30%以上。随着新能源汽车的逐步推广,未来对锂电池材料的需求将进一步增加。
电动车用锂电池价格同比下降14%
根据彭博新能源财经推出的季度电动车电池价格指数,2012年第一季度电动车锂离子电池组的平均价格是689美元/千瓦时,较去年同期约800美元/千瓦时的价格下降了14%。
三菱iM iEV、日产聆风、特斯拉等电动车需要16~85千瓦时的储能,总成本达11200~34000美元,约占车辆总成本的25%。比起日产聆风等纯电动车,通用Volt等插电式混合动力车的电池组价格更高。
彭博新能源财经预计,锂离子电池价格到2030年最低可降至150美元/千瓦时(以2012年币值计)。不过,最近两年来价格下降的速度超过了制造供应链中成本的下降速度。
导致价格降幅超过成本降幅、令制造商的利润率受到挤压的主要原因,是供应侧投资旺盛而电动车的消费需求却迟迟未见起色,使得电动车电池组的产能超过了需求。根据彭博新能源财经去年的报告,电动车电池组产能较需求高出逾10吉瓦时,可供应约40万辆纯电动车,而2011年的电动车销量仅为43237辆。
彭博新能源财经首席执行官M ichael Liebreich说:“电池是影响电动车成本,进而影响电动车产业发展的最主要因素之一。价格大幅下降可能不受电池制造商的欢迎,但对行业的长期健康发展非常重要。电池价格将会是投资者、政策制定者以及汽车产业在未来几年关注的关键数据之一,这也是我们推出这项指数的原因。”
彭博新能源财经电动车电池价格指数为每个季度的电动车用锂离子电池价格提供参考标准。在电动车电池价格指数之前,彭博新能源财经已推出一系列追踪清洁能源领域设备价格的指数,而这些指数已被奉为行业标准。
科学家发明比蜘蛛网更薄的太阳电池厚度仅1.9微米
据英国《每日电讯报》近日报道,日本等国科学家已经发明出一种比蜘蛛网更薄的太阳电池,这种电池非常柔软,甚至可以缠绕在一根头发上。
这种超薄太阳电池由镶嵌在塑料薄片上的电极组成,厚仅1.9微米,相当于现在最薄太阳电池的十分之一。平均每克可发电10瓦,还可实现最大曲率半径为35微米的弯曲,能够缠绕在头发上。这种超薄、超轻、超柔韧的太阳电池将来用途很广,可以配备于便携信息终端,或者用作人造卫星的太阳电池,以及保健装置、医疗器械的电池等。
东京大学研究人员西岗关谷称:“这种装置的厚度要小于一张蜘蛛网,因此,你可能感受不到它的分量,但其弹性很好。你可以像徽章一样将其佩戴在衣服上,它就可以吸收太阳能。戴着监控身体健康状况传感器的老人也无需再带电池。”
该电池之所以能够获得成功,一是因为薄膜基板使用了电气特性接近玻璃的PET树脂,二是因为开发了可在PET薄膜上使有机半导体P3HT和PCBM溶解于有机溶剂形成的墨水、实现均匀涂覆及成膜的工艺技术。此次制成的电池单元的尺寸约为17mm×14mm,能量转换效率为4.2%。通过将PET薄膜上的太阳电池粘贴到橡胶基板上,还可伸长300%。
自从福岛核危机爆发以来,许多日本科学家和消费者对太阳能日益关注。这种新型太阳电池将在5年内投入使用。研究人员现在正致力于提高其光电转换效率。此外,他们还在想方设法增加新太阳电池的体型,因为太阳电池的发电能力与体型成正比。这种电池很柔韧,即使体型增大也不会因弯折损坏。
新型背接触单晶硅太阳电池效率高达21%
(a)太阳电池的构造;(b)缠绕在直径35微米的头发上时的照片(c)粘贴在橡胶基板上使之收缩时的照片(d)在橡胶基板上从下拉伸时的照片
意大利Silfab股份公司与康斯坦兹国际太阳能研究中心(ISC Konstanz)日前成功使用商业尺寸的单晶硅片研制出效率达到21%的交错背接触太阳电池。双方自去年夏天起就开始共同开发“斑马”交错背接触技术,据称这一技术有潜力将太阳电池的效率提升至24%以上。
“斑马”背接触电池使用156 mm×156 mm的n型单晶硅片,由于p-n结和电极连接均在电池背面,这一结构避免了传统电池正面电极对阳光的遮挡。更为重要的是,该公司称背接触电池可以使用普通低成本工艺生产,从而大大降低发电成本。
Silfab将作为技术供应商向希望升级传统生产线的电池和组件制造商提供技术支持。“斑马”背接触电池使用目前业界大量采用的电池生产工艺,这意味着有兴趣采用该技术的制造商将不必为此添置其他特殊设备。Silfab预计将在未来几个月内开始“斑马”电池及组件的试生产。公司称采用60片“斑马”电池的组件额定输出可以达到300Wp,且没有光致衰减效应。
ISC Konstanz的 主 管 Radovan Kopecek博士表示:“我们将随后把注意力放到这一产品的大规模生产上来。我们将在今年5月13日到14日在阿姆斯特丹举行的研讨会上向大家公布更多技术细节。”
MIT实验室设计3D太阳能塔状面板效率是目前的20倍
美国M IT实验室发明了新一代的太阳能面板设计,和以往的平面设计不一样,这次采用的是3D塔状结构。他们得出结论,在同一个环境下采用3D塔模型收集的太阳能是目前常用的平板收集的20倍。
该项目负责人Jeffrey Grossman和M IT能源工程师兼专职培训副教授Carl Richard Soderberg,带领了一支M IT研究团队,设计了3D塔外形的太阳能收集装置,在中心核心区域比目前平板太阳能装置收集的能量更高。
研究团队使用电脑演算测试了例如天气、季节和纬度等一系列可能影响收集效果的因素。一旦电脑演算成功,他们就会在M IT实验室的顶楼放置三个不同的模型进行测试,模型结构涵盖了简单的几何形状到复杂的手风琴折叠的形状。
Grossman说:“我认为这项新技术将可能改变未来的太阳能光电模板的发展。10年前这项技术由于太阳能模块太贵而导致没有普及,但是随着目前硅技术的不断发展,售价也肯定越来越便宜。”
他们同时发现更多的3D塔模型能提高10%~15%的能源输出,但是由于造价过高,目前还不适合量产,推向民用。目前他们在研究3D塔模型在不同区域和不同高度的表现。
春意盎然小草太阳能灯即将上市
如果你在闲暇的时候喜欢种花弄草,那么这个具备环保和时尚概念、又能为你的花园带来温暖光源的小草太阳能灯,一定让你爱不释手!
Mohzy Pet al Solar Light,是个具有可爱小草造型的太阳能灯。Mohzy Pet al Solar Light在室内或室外的环境里都能顺利使用。白天它通过头上的太阳能板来蓄电,到了夜晚就会自动启动,为你的花园带来一丝光明。而且它巧妙的外型,能让它在花园里拥有极佳的保护色,自然地与环境融为一体。到了早晨,Mohzy Pet al Solar Light又会自动熄灭,开始另一次充电之旅。
Mohzy Pet al Solar Light预计今年就会上市销售。
瑞典用造纸废弃物制成太阳电池阴极
瑞典科学家利用造纸工业的废弃物制造出太阳电池的阴极,采用更加智能更加廉价的方法存储太阳能,使人们能持续从太阳电池获得电力。研究论文发表在《科学》杂志上。
传统电池使用金属氧化物导电,但这些金属材料非常稀缺;而用导电塑料制成的有机太阳电池虽然成本较低,然而,太阳电池必须将其产生的电从早存储到晚。因此,科学家们一直在尝试用低廉且可再生的材料来制造电池的阴极。最新研究的主要作者、瑞典皇家科学院院士欧勒·印嘉纳斯表示:“其实,自然界早就为我们提供了解决办法。”
印嘉纳斯从植物的光合作用过程中获得了灵感。在光合作用中,太阳的带电电子由电化学性能非常活跃的醌类运输,醌类是由包含六个碳原子的苯环组成的分子。印嘉纳斯选择了制造纸浆过程中的副产品——褐色液体作为制造电池阴极的原材料。这种褐色液体主要由木质素构成,木质素是位于植物细胞壁内的一种生物聚合物。印嘉纳斯和波兰同事泽戈兹·米勒扎瑞克使用叽咯(一种五倍杂环混合物)以及从褐色液体中提取出的木质素设计出厚度仅为0.5微米的薄膜,将其作为电池的阴极,以便运输电池内的带电电荷。
科学家们表示,最新方法可将电池产生的电力进行持续的存储,而不需搭建大的电网。印嘉纳斯说:“这种利用廉价可回收的原材料发明的新能源存储方式还有待进一步研究。一棵树所含有的生物质中,20%~30%是木质素,这是一个源源不断的材料来源。”
日本五大名企联手开发燃料电池发电率创世界新高
京瓷等五家日本公司近日联合开发出家用固体氧化物燃料电池废热发电系统(SOFC系统),其发电率创下家用燃料电池领域世界新高。
SOFC系统可谓博采众长,集成了大阪燃气、京瓷等五家知名企业的优势技术。“ENE-FARM type S”电池堆中的电解质采用了陶瓷材质,工作时的温度高达700~750℃。这种热能可用作将城市燃气改质成氢气的能源,因此,发电效率提升至46.5%,而综合能源效率也高达90.0%。
与以往采用燃气热水供暖机的系统相比,该系统每年可减少约1.9吨二氧化碳排放量。另外,由于系统所需零件数量以及排热量较少,发电单元和利用废热的热水供暖单元的结构设计变得更加紧凑,不仅适合于安装到空间受限的独户住宅,还有望被应用于公寓式住宅中。
美国研制出新型微生物燃料电池系统
据物理学家组织网报道,美国科学家开发出一种如家用洗衣机般大小的二合一新型设备,不仅能采用微生物净化污水,还能产生电力。相关研究报告已在第243届美国化学学会全国会议及博览会上提交。
克雷格·文特尔研究所的奥里安娜博士说:“我们最初对集成创新技术的样机进行了改良,能够更有效地处理污水,而成本下降一半,并且其能量回收能力从2%提高到13%左右。如果这项技术可以商业化,便可生产出更多的电力,最终可以免费处理污水,这意味着在发展中国家或美国南加州及其他缺水地区,通过这种循环技术可使更多的废水变得清澈。”
这种新型设备采用的是微生物燃料电池(MFC)。自然存在于污水中的微生物通过新陈代谢,能够消化分解污泥中的有机物质。奥里安娜博士说,新的微生物燃料电池使用了从传统污水处理厂得到的污水,甚至具有分解污泥中的苯和甲苯等有害污染物的潜力。
在圣迭戈附近的污水处理厂进行的实验中,该设备每周可处理20~100加仑的废物。研究人员用石墨电极和聚氯乙烯框架取代了钛金属部件。正因如此,新微生物燃料电池处理废物的成本约每加仑150美元,仅为以前原型机的一半。该小组希望,最终能实现比现有水处理技术更具竞争力的成本,每加仑将低于20美元甚至更少。
同时,新设备的效率是以前原型机的6倍,将污泥转化为电能的效率为13%。研究人员解释说,一旦该设备扩大规模后,运行效率可达20%~25%,可产生足够电力来运行传统的污水处理厂。而据估计,一个典型的污水处理厂可能消耗1万户或更多家庭的电力。未来,微生物燃料电池有可能取代一些现有的城市污水处理系统。
苹果公司表示其生物气体燃料电池系统今年6月投入使用
苹果公司在向北卡罗莱那州监管机构提交的文件中披露,他们的生物气体燃料电池系统将会在今年6月份投入使用,为其在北卡罗莱纳州的数据中心提供电力。这个时间比此前媒体预测的时间要提前很多。
苹果在文件中透露了更多关于该燃料电池系统的技术细节:这个480万瓦的设施是由24~200千瓦的电池燃料系统组成,每个系统有6个发电模块。这些电池燃料系统使用甲烷作为燃料,将其转化为电能。苹果将会使用Bloom Energy旗下的布鲁姆盒子来为其设备提供动力,建设美国最大的私有燃料电池设备。
苹果在文件中表示第一批燃料电池系统将在今年6月份正式投入使用,而整套系统则会在11月完全投入使用。
苹果公司已向北卡罗莱纳州公用事业委员会提出计划,在北卡罗来纳州建造美国最大的专用燃料电池发电厂,这一工程会在今年开发。苹果希望能够通过发展燃料电池来更好地利用资源,改善他们在公众心目中不注意环境保护和能源利用的形象。
沃尔沃加入“绿色汽车畅想”:用车身充当蓄电池
也许不久之后,一种车身可兼作蓄电池的汽车将会出现在人们身边,这种蓄电池可以用来储存汽车行驶中的制动能量,还可以用来储存夜间充电获得的能量。目前,这还只是一个构想,正在试验之中。沃尔沃(Volvo)汽车公司是此种材料发展计划的九名参与者之一,也是唯一一家作为汽车制造商参与此项目的公司。
蓄电池材料开发计划
在开发混合动力与电动汽车的过程中,最大的挑战之一是蓄电池的尺寸、质量和成本。使用目前的技术,为了提供足够的容量,需要安装很大的蓄电池,而这又会增加汽车的质量。
2010年,伦敦帝国学院发起了一项材料开发计划,有九家欧洲公司和科研机构参加了该计划。沃尔沃汽车公司是其中唯一一家汽车制造商。借助欧盟约350万欧元的财政支持,此计划正在开发一种可以比传统蓄电池储存更多电能而且充电更快的碳纤维与聚合树脂复合材料。同时这种材料还极为结实和柔韧,意味着可以进行造型,用来制造车身板件。根据计算,如果用这种新材料替代钢制车身板件,汽车质量可以削减15%以上。这一项目将持续三年。在第一阶段,工作重点放在开发可以储存更多能量的复合材料和研究以工业规模生产这种材料的方法上。只是在最后阶段才将这种蓄电池装到汽车上。
沃尔沃汽车公司将贡献自己的专业经验
秉承安全、设计、品质与环保的核心理念,沃尔沃汽车一直在环保领域处于市场领先地位。从1976年发明世界上首个带有氧传感器的三元催化转换器,大大降低了汽车尾气中有害气体的排放;到目前倡导的“Drive绿色驾控战略”,沃尔沃的目标是在2020年沃尔沃所有车型的平均二氧化碳排放为每公里90~100克,并最终实现零排放。
针对此次蓄电池材料开发计划,沃尔沃汽车公司材料中心开发工程师Per-Ivar Sellergren说:“我们的作用是贡献如何集成这项技术的专业知识,以及提供在成本与用户便利方面的意见。”
汽车的备胎存放凹槽将被转变为复合材料蓄电池。Per-Ivar Sellergren说:“这是一个比较大的结构,替代起来比较容易。虽然其容量还不足以给整车供电,但用来在汽车停车时,比如等红灯时启动和关闭发动机则已经足够了。”
这项技术有巨大的潜力,引起了很多人的兴趣。如果该项目能够成功,会有很多可能的应用领域,比如移动电话将能做得和信用卡一样薄,笔记本电脑也可以更长时间地工作而不需要充电。
中国首条铅蓄电池清洁回收生产线落户山西
位于山西省阳泉市的中国首条铅蓄电池清洁回收生产线已进入调试阶段。该生产线可年处理20万吨废旧铅蓄电池,铅再生率达99.9%以上。
中国目前的铅蓄电池产量占全世界的45%,而新兴的电动自行车行业消耗的铅蓄电池总量达全国总生产量的1/3。在制作和回收过程中,铅处理不当使其成为铅污染的高危行业。中国官方近期有望出台《铅酸蓄电池行业准入条件》,将为该行业解决污染难题提供指引。
位于阳泉市的山西吉天利科技实业有限公司,作为该生产线的拥有者,自2009年开始创建工业园区,并投资15亿元人民币从德国、意大利引进全套设备。该公司负责人刘林娣介绍说,该项目采用目前国际领先的“水溶法”技术,与每年480万千瓦时铅蓄电池生产项目相匹配,形成了中国首条铅蓄电池生产—废旧铅蓄电池回收—无害化处理—资源化利用的全闭合循环生产线。
“这条生产线在中国属于首创,并已申请专利。等到三期工程结束,我们可以达到年无害化处理246万吨废弃资源的生产规模。”刘林娣说。
该项目还列入中国“资源综合利用全国示范园区”,并承担了国家“建立规范废旧铅蓄电池回收再利用体系”试点任务。