新闻

NEC新技术将锂电池寿命提高3成

近日，NEC（日本电气公司）成功开发出将电动汽车和混合动力车锂电池蓄电量提高3成以上的新技术。该技术在保证电池安全性和轻量化的前提下，实现电池高压状态的稳定运转，从而延长电动汽车的续航能力。

目前，电动汽车和各种家用大容量蓄电池采用较多的是埋藏量丰富且成本较低的锰电极材料，但所面临的难题是单位质量的蓄电量不够高。如果提高电压来增加蓄电量，电池内部会产生气体，电池寿命因此变短。NEC此次开发的高电压下抑制电极表面电解液酸化分解的技术，使新型电极材料和电解液在高电压下也不会产生气体，即使电极中不使用钴等稀有材料也能增加蓄电量。NEC将充电安全性能极高的尖晶石型锰系正极的一部分置换成镍，再与黑铅负极组合，可使平均运转电压从原来的3.8 V提高到4.5 V，比能量也从原来的150 Wh/kg提升到200 Wh/kg。而之前想达到相同蓄电能力的锂离子充电电池，需要加大30%的质量才可实现。

NEC用耐酸性高的氟化氢电解液溶媒替代原来的碳酸盐系溶媒，解决了一直以来正极和电解液之间酸化分解的难题。实验表明，在20℃室温下，完全充放电500次后，锂电池蓄电量为初期的80%，而在45℃高温下蓄电量可达到初期的60%，达到了与4 V锂电池同等的寿命特性。同时，因抑制了电池内部产生气泡，所以高温反复充放电后的电池膨胀率也从原来的200%降到10%。

据了解，应用NEC的新技术，在保证电池安全性的同时，可提高30%的蓄电量，且兼具容量大和质量轻的优点。市场上目前销售的电动汽车每次充电可行驶200公里左右，如果使用新开发出的电池，行驶距离可提高到约260公里。NEC计划2年内将新电池投入实际使用。

NEC表示今后将继续改善锂电池的蓄电量、使用寿命以及安全性能，继续加大在电动汽车和大型定置式蓄电池实际应用领域的研发力度。

新型太阳能设备可在较暗光线下为电池充电

英国沃里克大学等机构的研究人员最近在《先进能源材料》杂志上报告称，使用有机材料研发出了一种新型太阳能充电设备，它在接受光线照射后能够产生7伏特的电压。而现在许多电子设备中所用的锂离子电池充电所需电压在4伏特左右，这种充电设备完全能够达到为锂离子电池充电的要求。

实验显示，这种充电设备即便是在光线较暗的地方，甚至是有部分阴影的情况下，也能够发挥出充电功能。参与研究的蒂姆·琼斯教授说，这意味着它不仅可以在室外阳光充足的地方发挥作用，还可以在室内光线较暗的地方持续为设备充电。他说，在此基础上最终开发出的充电设备将非常轻薄，不会超过一张信用卡的大小，它可以被插入到电子书等设备的电池部位，在各种环境中持续为电池充电，即便是用户深坐在沙发中阅读电子书。

这种太阳能充电设备的另一大优点是使用了有机光伏材料，这种材料的成本较低，质量也较轻，适合大规模应用于各种移动电子设备。研究人员正在计划使这项技术走出实验室，形成可商业化推广的充电产品。

氧化铝可使太阳电池转换率提升至10.9%

由英国牛津大学科学家带领的研究团队，以违反直觉的方式，用低光敏性的氧化铝(A l2O3)替代光激发能力良好的二氧化钛(TiO2)作为电极，将溶液可处理的太阳电池的转换效率提升至10.9%，创造了新的纪录。研究人员认为这是因为氧化铝能够充当惰性支架，迫使电子停留其中，并通过超薄的吸收体层进行传送。相关研究报告发表在近期出版的《科学》杂志上。

在吸收光子并生成电子的光电过程中，基本的能量损失会逐步上升。为了克服这些损失，此前的研究试图将厚度为2~10纳米的镀锌层(ETA)，附加到二氧化钛电极的内表面，以增强电流密度和电压。而之前带有ETA层的太阳电池的转换效率仅为6.3%，科学家分析这很可能与二氧化钛导致的电子混乱和低迁移率有关。因此他们在此次研究中改用氧化铝作为电极，其生成的光激电子能被保留在ETA层内，而不会降低氧化物内的能级水平。同时，使用氧化铝电极还具有多种优势，例如它能显著提升电子的传送速度，迫使电子快速穿过钙钛矿ETA层，并同时提高电压。这一改进也能使太阳电池的转换效率从8%左右提升至10.9%。因为氧化铝充当了中尺度的支架，而不在光致激发中发挥任何作用。

科研人员表示，虽然含有砷化镓的太阳电池的效率最高可达28%左右，但此次无疑开创了溶液可处理的固态太阳电池的转换效率纪录，也为今后的研发开辟了广泛的可能性。他们期望通过使用新型的钙钛矿和其他半导体，或是扩展光的吸收范围等途径，使电池未来的效率得到进一步提升。

“高能氢燃料电池”2013年春季或将上市

日本知名半导体制造商罗姆(ROHM)与燃料电池开发风险企业Aquafairy公司及京都大学合作，开发出了可用于智能手机等移动电源的小型、轻量、高输出功率的“高能氢燃料电池”，预定2013年春季正式上市。

使用该电池可解决干电池、锂离子电池及以往使用甲醇的燃料电池所存在的问题。甲醇氢燃料电池要提高输出功率就必须有气瓶，因而很难实现小型化；而锂离子电池最多使用4~5年后就会失效，但此次研制的“高能氢燃料电池”只要密封完好就可持续多年使用。罗姆与Aquafairy利用独创技术，成功地将氢化钙固化为片材，可使体积不到3立方厘米的片材与水反应生成约4.5升的氢，制造出5瓦时的电力。这种氢燃料电池体积小巧且可常温工作，不仅可用于智能手机的充电，还可作为平板电脑和PC等的电池、户外和偏远地区的动力源、发生灾难时的备用电源使用。由于是通过水的合成反应进行发电，因此，发电时的产物只有水（水蒸气），使用的原料只有水和钙系燃料，不排放二氧化碳及有害物质，废弃时也可作为一般废弃物处理，是一种极为环保的电池。

适用于智能手机的“高能氢燃料电池”将推出两个版本，一种是可将手机插入其中的“覆盖型”，重30克；一种是通过USB进行连接的“外接型”，重23克。如果是电池能量为5瓦时的智能手机，约2小时即可充满电。此外，还有一款200瓦时的大容量手提式氢燃料电池，只有3千克的质量，可以给笔记本电脑、电视机、其它外设等提供3~4小时的电力。罗姆介绍说，2013年这种氢燃料电池会进入商业化量产阶段，希望到时候能给移动数码设备带来新的外置电源选择。

此次产品开发组合应用了罗姆的电源电路、应用程序开发技术与Aquafairy公司的燃料电池技术。罗姆、Aquafairy和京都大学接下来会积极推进可靠性评估和进一步改进，在推销智能手机专用产品的同时，还计划于2013年4月开始销售用于无法确保电源的远程地震仪的燃料电池。新产品与以往的铅蓄电池相比，质量减轻了四分之三，并且实现了以3千克质量产生400瓦时电力的高能量。

碳氢燃料电池催化剂研制获突破

为了让燃料电池的转换效率更高，人们在其电极中添加了多种催化剂，但是传统的催化剂主要由铂、钌等稀有贵金属组成，不仅价格不菲，而且难以制造，因此，寻找廉价且高效的有机催化剂一直是研究人员努力的方向。近日，瑞典优密欧大学的物理学家揭示了研制此类催化剂的关键过程与机理，朝着这个方向迈出了一大步。相关研究成果发表于国际纳米科学技术领域权威期刊《美国化学学会期刊—纳米》。

3年前，《科学》杂志曾报道了一项引起学界轰动的研究成果：基于氮掺杂碳纳米管的全有机催化剂具有与含铂催化剂同样的催化效率。此后，不断有研究者对其进行研究。科学家发现，碳纳米管中的“缺陷”可以影响催化效率。理想状态的碳纳米管全部由碳原子组成，但实际上，碳纳米管许多地方都会出现碳原子缺失或被替代的现象，也就是所谓的“缺陷”。

“在深入研究‘缺陷’的机理之后，我们故意制造了碳原子被氮原子替代的缺陷。研究显示，这种缺陷可以提高电子密度，进而达到我们所需的催化效率。”该校物理系副教授Thomas Wagberg说。

他还介绍说，实验表明，具有氮原子缺陷的碳纳米管的催化效率要远高于具有其他原子缺陷的碳纳米管材料，并且通过简单的加热手段可以将低效氮原子缺陷转化为高效氮原子缺陷。

此外，这种材料还具有催化其他反应的潜力。“例如，将水分解为氢气和氧气，也就是说，这种催化剂可以催化人们所称的‘人造光合作用’。”Thomas Wagberg说。

现代ix35氢燃料电池车年底前抢先上市

在电池驱动的电动车开发方面落后于对手的韩国现代汽车公司另辟蹊径，将开发重点转移到燃料电池驱动技术上，并在巴黎车展上公布了号称“全球第一款量产燃料电池电动车”的新能源车型。

在本届巴黎车展上，现代推出了一款ix35氢燃料电池汽车，并宣称这是世界上第一台氢动力车型。本田可能不太赞同这个观点，因为他们也推出了一款氢动力汽车。不过韩国人宣称，ix35将于2012年底上市，成为第一款投入使用的氢动力商用车。

据了解，这款氢动力车将于2012年12月在韩国蔚山工厂开始生产。现代将先通过租赁的方式调查市场对该车的接受程度，如果效果良好，将在全球大规模生产。

现代称，这款车和所有氢动力汽车一样，水蒸气是唯一的排放尾气，其最高功率为73千瓦，最高时速151公里，百公里加速12.5秒。其驱动过程为：将电量储存到24千瓦时锂电池组，然后用电机驱动车辆，续航里程达到587公里。

现代方面还表示，与老款的燃料电池车不同的是，新车型不需要额外准备压缩空气，只需消耗普通大气即可，因此效率提升了五成。同时由于没有空压机的缘故，座舱的噪音也大大降低。除了没有汽油尾气和发动机噪音，氢动力版ix35和普通汽油ix35完全一样。

现代汽车公司认为，与纯电池供电轿车相比，燃料电池轿车的设计理念更加客观实用，在未来更加容易实现。燃料电池轿车加满燃料的行驶距离是靠单一电池供能的电动轿车的5倍，且无需耗费8个小时的时间充电或是更换电池，只需快速加气即可。现代计划从今年12月起到2015年在欧洲市场投放1 000辆基于途胜的燃料电池跨界车，并期望能将该车生产成本减半，降至44 700美元。

行业人士和媒体对现代燃料电池车的最初标价为88 000美元，这对于一个致力于生产低端车的公司来说是一个很高端的价格。燃料电池车的生产制造尚需时日，制造商们目前还得解决燃料电池轿车高于电池电动车2~3倍的生产成本，以及燃料再添加设施的设计问题。

韩国现代及起亚公司燃料电池研发部主任Lim Tae-won曾对路透社记者透露：“我们致力于在2020~2025年时能够将燃料电池轿车的价格降低至电池驱动的水平。”据Lim表示，如果燃料添加的困难得以解决，燃料电池汽车将解决电池电动车“里程焦虑”的问题，或者可以说是远程行驶时充电难的问题。现代公司的燃料电池轿车生产目标是：2015年达到1万辆，2020年实现10万辆。

配备氢燃料电池的民用飞机试飞成功

日本IHI（石川岛播磨重工业）近日宣布，该公司及其子公司IHI Aerospace与美国波音公司联合，对配备再生型燃料电池系统的民用飞机进行试飞并获得了成功。将该系统与发动机并用，不仅可实现节能，还能减排二氧化碳。据IHI介绍，配备该系统的飞机进行飞行试验属世界首次。

再生型燃料电池是既能放电又能充电的燃料电池。为飞机配备这种电池之后，可独立于发动机供电。此次飞行试验在美国西雅图近郊进行，使用的是波音公司的“波音737”。飞机起飞前到升空过程中，一直用预先储存在燃料电池中的电力为飞机供电，转为巡航之后，则利用发动机和飞机电源为燃料电池充电。之后又根据实际情况多次对燃料电池进行了充放电循环，均获得了成功。

据IHI介绍，此次飞行试验的最大课题是要确保安全性。尽管在飞机这一封闭空间内配备了采用爆炸性气体——氢气的燃料电池，但关于民用飞机使用氢气，并无标准可循。因此，IHI集团和波音公司分析研究了确保安全性的标准，并在此基础上进行了系统设计。

IHI和波音公司于2010年签署了共同研究飞机用燃料电池的协议。IHI集团将根据飞行试验中获得的知识，以实现再生型燃料电池的小型化和大功率化为目标，对其进行改进。此外，还将讨论使其作为民用飞机用辅助电源实现产品化的相关事宜。

美国科学家研制出用于智能手机的“纳米花”电池

美国科学家最新设计了一种微型电池，其粉红色纳米结构可以彻底颠覆传统电池设计，以独特的表面结构存储更多能量。它是由硫化锗（一种半导体材料）制成，其花卉外形以更小的空间具有更大的表面积来存储能量，这将成为理想的能量存储应用，可用于制造新型智能手机电池。

这项突破性技术是由美国北卡罗来纳大学的曹林友(音译)及其同事研制的。为了创建这个纳米花卉结构，研究小组首次在火炉中加热粉末状半导体材料，将其蒸发之后吹至火炉中一个温度较低的区域，使其逐层沉淀下来。这种层状结构仅有20~30纳米厚，长100微米，当逐层添加时每一层在下层基础上延伸，形成一个类似于万寿菊或者康乃馨的花卉结构。

研究小组强调，花卉结构可增强锂电池的蓄能，这是因为更纤薄的结构和更大的表面积可存储更多的锂离子；基于相同原因，这种结构也可用于增强超导体性能。关于“纳米花”电池的详细研究报告已发表在《ACS纳米》期刊上。

巴斯夫争当电池材料领军者

在刚刚过去的几个月，美国巴斯夫公司展开一系列行动，旨在成为全球领先的高性能电池材料供应商。该公司负责电池材料业务的高级副总裁拉尔夫·梅克斯奈高调宣言：我们正在朝着目标大步前行。

今年1月，巴斯夫斥资5 000万美元收购了美国锂硫电池开发商思昂(Sion)动力公司的股权。收购思昂动力公司有助于巴斯夫在电解液配方以及锂离子电池负极材料等领域的发展。为整合现有以及未来与电池相关的业务，巴斯夫今年1月1日组建了电池材料全球业务部门。

2月份，巴斯夫以5 800万美元的价格收购了美国奥瓦尼克(Ovonic)电池公司。奥瓦尼克电池公司主要研发氢镍电池技术，其总部和电池材料研发中心均设在底特律郊区。巴斯夫公司表示，收购奥瓦尼克电池公司将使巴斯夫在氢镍电池技术方面处于行业领先地位，同时有助于巴斯夫与全球知名的电池生产商建立长期的合作关系。

同样也是在2月，巴斯夫公司还收购了德国化学和制药企业默克(Merck)公司的电解质业务。通过此次收购，巴斯夫获得了默克公司在提高电池性能方面的专利技术以及相关产品包括电解液配方、生产锂离子电池所需要的各种电解质助剂等，扩大了巴斯夫在该领域的产品线，增强了其在锂电池电解质方面的业务能力。

3月份，巴斯夫全球电池材料业务部门与位于瑞士的科莱恩集团附属公司签署了一份技术许可协议，获得磷酸铁锂电池材料的全球生产与销售权。

4月份，巴斯夫宣布收购诺莱特科技公司。诺莱特科技公司主要致力于锂电池电解液的研发、生产和销售。

此外，巴斯夫还加强了与其他公司以及科研院所在研发领域的合作，如加入高能量锂电池创新联盟，涉及下一代锂电池开发的合作。同时巴斯夫还与德国卡尔斯鲁厄理工学院合作的实验室开发新一代电池材料，旨在大幅削减下一代电池成本，同时增加电动汽车的里程。

巴斯夫目前在欧洲、美国和亚太地区均已布局高性能电池材料生产基地。该公司投资约5 000万美元、建在俄亥俄州伊利里亚的首个负极材料生产厂即将投入运营，该厂也是北美地区最大的负极材料生产厂。

2 012全球新能源汽车大会12月6日海口开幕

12月6日至10日，“2012全球新能源汽车大会”(2012GNEV)将在风光迤逦的海南省海口市举行。长达5天的活动，内容可谓精彩纷呈：全球1 000名行业精英聚集的高端国际论坛，海口10 000名市民参与互动的新能源汽车嘉年华，包括20个品牌、40款车在内的全产业链展商汇集的伙伴形象展……

2012GNEV由海南省人民政府、国家电网、南方电网、GNEV共同主办，主要承办方为海南省工信厅和第一电动网。据透露，在本次大会上，海南省将向国际有关机构正式递交申请，期望成为全国第一个“新能源汽车国际示范岛”。海南省还将牵头推动成立“新能源汽车国际创新联盟”，打造一个集合国际知名整车、零部件企业以及投资机构、研究机构的联合创新平台。

12月6日和7日，2012GNEV将在中国·海南·博鳌亚洲论坛酒店举行2天高端国际论坛。美国、德国、法国、英国、荷兰等国际政府代表及重要跨国企业高管，国内科技部、工信部领导及代表企业高管共计1 000人将应邀出席，共同探讨在当前情势下如何“打开消费之门”。

两天的内场活动由2场全体大会（开幕论坛和闭幕论坛）、5场分论坛组成。5场分论坛分别对新能源乘用车、新能源客车、微型电动车、电池以及基础设施产业链关键节点进行细致梳理，集中探讨各领域的技术和商业模式创新两大话题。第一电动研究院将进一步加大报告发布数量和力度，《打开消费之门——2012全球新能源汽车消费调查》、《2012中国新能源乘用车消费报告》、《2012中国新能源客车消费报告》和《2012年中国微型电动汽车消费报告》等四份报告将在大会主论坛及相应分论坛上亮相。

“2012年度绿色汽车评选”设立了年度最佳纯电动乘用车奖、年度最佳纯电动客车奖、年度示范运营城市创新奖等三大奖项，颁奖结果将于12月6日晚揭晓。

12月7日下午，“我为电车狂——2012新能源汽车(海南)嘉年华”活动将在海口国兴大道3万平方米的海航文化体育广场拉开序幕。在随后的3天内，累计将有10 000名海口市民走进嘉年华现场，充分体验绿色科技带来的无穷乐趣。

2012GNEV伙伴形象展将在嘉年华现场专门开辟5 000平方米展区，集中展示大会所有合作伙伴以及整车、电池、驱动系统、充电设备和能源供应网络，让消费者能够现场体验电动汽车时代的智能化生活。