新能源材料

美科学家首次证明热光伏设备或使光电转换率突破极限

据美国麻省理工学院官网消息，该校科学家首次证明，使用太阳热光伏设备（STPVs），太阳能电池的光电转化效率有望突破理论限制。最新研究的基本原理很简单：不让太阳能电池内无法使用的能量以热的形式散失，所有能量和热首先被一个中间元件吸收，让元件达到能释放热辐射的温度。通过调谐添加层的材料和构造，辐射能以合适波长的光释放出来，而这一波长的光刚好能被太阳能电池捕获，从而提高系统的光电转化效率并降低太阳能电池的热生成。

研究的关键在于使用了加热时能释放出精确波长光的纳米光子晶体。在测试中，纳米光子晶体被整合进一套拥有垂直对齐的碳纳米管系统中，当该装置加热到1 000℃时，光子晶体会持续释放出波长与近邻光伏电池能捕获的波段精确匹配的光，光伏电池捕获此光后，会将其转化为电流。研究人员使用一种拥有STPVs组件的光伏电池进行了测试，结果与理论预测匹配。

研究作者戴维·比尔曼称，理论预测指出，让传统太阳能电池与其他高科技材料层携手，能让转化效率达到理论限制的两倍多。与传统光伏设备相比，这套新系统优势明显。首先，光子设备基于热而非光产生辐射，这意味着它将不受环境中细微变化的影响；其次，它耦合了一个热存储系统，能持续不断利用太阳能。“研究表明，我们实际上能突破肖克利·奎伊瑟效率极限”。接下来，他们打算制造更大版本的这种太阳能电池，并找到降低制造成本的方法。（科技日报）

中美韩科学家联手研发柔性电池 随时有电

来自中国、美国以及韩国的科学家已经开发出类似电池，它可以任意改变形状以适应不同的设备。这种电池和太阳能电池的各种元件都被集成到硅胶外壳中，并通过柔性铜聚合物接头相连。这种充电和储电解决方案可以延展和弯曲30%，同时不会失去通过太阳能充电的能力。

在电池研究领域，要想看到这种技术被用于生产装置中，可能还有很长的路要走。因为在实验室中研究定制解决方案与廉价和持续地大规模生产完全不同。电池技术取得突破已经被期盼了许多年，至少现有技术将会从中受益，经过重新包装将具备更多可穿戴因素。指望能够让电池可持续使用1个月，那可能需要出现化学奇迹。（新华网）

华人发明的铝离子电池：充满电仅需1min

斯坦福大学的科学家们发明了第1批快速充电、更持久且更廉价的高性能铝电池。研究人员表示这一最新科技提供了现在普遍使用的很多商业电池的更安全替代品。“我们研发了一种可充电的铝电池，它可以取代现有的存储设备，例如对环境有害的碱性电池，或者有着火风险的锂离子电池。”斯坦福大学化学教授戴宏杰（Hongjie Dai）这样说道。“我们研发的最新电池不会着火，哪怕你钻透电池。”

铝离子电池包含2个电极：1个由铝制成的带负电阳极和1个带正电石墨阴极。铝电池比传统的锂离子电池更加安全，后者被广泛用于上百万台笔记本电脑和手机里，戴补充说道。“锂离子电池可能是火灾灾害。”耐用性是另外一个重要因素。其他实验室研发的铝电池在100次充电-放电循环后就寿终正寝了。但斯坦福小组研发的电池在经历7 500次充电-放电循环后仍保证电池性能不下降或丢失。相比之下，典型的锂离子电池只能维持1 000次充电-放电循环。除了小型电子设备，铝电池还可被用于电网里存储可再生能源。“电网需要具有较长循环寿命的电池以快速存储和释放能量，”戴解释道。“我们最新未发表的数据显示铝电池可以被再充电上万次。很难想象为了电网存储而建造一个巨大的锂离子电池。”铝离子技术还能够提供一次性碱性电池的更环境友好的替代产品。“上百万名消费者使用1.5V的AA和AAA电池，我们的可充电铝电池可以产生2V电压。这比任何铝电池可以产生的电压都要高。”但戴表示还需要更多改进以实现与锂离子电池的电压相匹配。（人民网）

用萘能开发出锂电池负极材料电容量比石墨电极高2倍

日本东北大学和东京大学的一个联合研究小组首次用家用防虫剂原料——大环状有机分子萘，开发出一种全固体锂离子电池的负电极材料。用这种新材料（CNAP）制成的负极电容量比石墨电极高2倍，且经过65次冲放电后仍能保持原来的大容量状态。

可充电锂离子电池已成为生活中不可缺少的储能技术，手机、笔记本电脑、电动汽车等都离不开锂离子电池。目前，在各种充电电池中，锂离子电池能够提供的电容量最大。由于市场需求巨大，各国研究者争相开发锂离子电池的基础材料，而负电极材料尤其受到重视。

石墨以其质量轻、容量大的特点，成为负电极材料的首选。最近，以石墨烯和碳纳米管为代表的纳米碳新材料的出现，使负电极碳素材料的电容量扩容了2～3倍。但纳米碳是各种结构体的混合物，科学家目前还没弄清其实现大容量化的原理，这成为制约纳米碳负电极发展的障碍。联合研究小组开发出的CNAP，是通过在分子中央部分开纳米级小孔，使大环状有机分子成为锂离子电池的大容量电极材料。目前尚没有使用大环状有机分子作为锂离子电池负极的先例。研究小组还发现，制作大容量锂电池的秘密在于分子材料内加工的细孔，根据这一发现，研究人员使原本用来作防虫剂的萘经化学处理后转换为大容量电池材料。（科技日报）

丰田镁电池研究取得突破性进展

近日丰田汽车公司宣布，在北美研究所研发的镁电池已取得突破性进展。该公司科学家发现了一种新型电解质，可以与镁元素阳极进行反应，有望成为锂电池的替代品。丰田表示，镁元素一直被认为是更安全、更高效的电池原料，但由于缺乏合适的电解质，其发展一直受限。丰田在发表于《德国应用化学杂志》国际版的文章中详细地介绍了此项发现。丰田首席科学家及化学工程师Rana Mohtadi称，他们在镁电池中成功利用了储氢原料，此项進展令他们十分激动。然而，大多数汽车制造商认为，在电池方面取得的突破性进展不能彻底改变能源储存方式。一些前景广阔的技术仍在研究中，但仅有少数最终能够投入使用。（人民网）

中国石化“十三五”末拟在渝建成页岩气年产能150亿m3

5月19日，中国石化与重庆市人民政府签署“十三五”期间战略合作协议。根据协议，双方将在天然气价格稳定长效机制、页岩气勘探开发、加油加气站网络建设、四川维尼纶厂扭亏增盈、沙比克PC项目、中国石化在渝企业“三供一业”移交工作、润滑油项目建设、中国石化所属企业社会治安综合治理工作等方面开展深度合作。

黄奇帆表示，重庆市政府将全力支持中国石化在渝发展，在页岩气勘探开发、天然气深加工、加油加气站建设等方面给予政策支持。焦方正表示，中国石化将积极参与实施长江经济带建设这一国家战略，大力推进“气化长江”行动，与重庆市共同携手，加大页岩气勘探开发力度，力争“十三五”末在渝累计建成页岩气年产能150亿m3并努力实现年产量100億m3的目标。同时，将积极推进川维厂和在渝润滑油业务持续健康发展，进一步完善在渝加油加气站网络发展。（证券时报）

中国储能市场容量巨大 2020年或将达24.2GW

2016年5月11日，由国家能源局科技装备司指导，中关村管委会、中国能源研究会支持，中关村储能产业技术联盟和杜塞尔多夫展览（上海）有限公司共同主办、为期2天的“储能国际峰会2016暨中国储能及微电网应用技术展览会”在北京国际会议中心隆重召开。该峰会的主题是“储能支撑能源转型，推动中国能源变革”，吸引了行业内千余名产业精英、80多位专家和50多家参展企业，共同就储能与能源互联网等影响储能企业重要格局的热点议题展开激烈讨论。国家能源局能源节约和科技装备司修炳林副司长在峰会上强调了储能在现代能源体系建设中的重要作用，并提出了近期在技术研发、示范应用和产业化发展等方面的重点工作。在此次大会上，中关村储能产业技术联盟（CNESA）发布了《储能产业研究白皮书2016》（以下简称《白皮书》）。《白皮书》预测，到2020年，理想情景下，我国储能总装机规模将达24.2GW；常规情景下，总装机规模将达14.5GW。

据悉，截至2015年底，全球累计运行储能项目（不含抽水蓄能、压缩空气和储热）327个，装机规模946.8WM。近5年，累计装机规模的年复合增长率18%，累计项目数量的年复合增长率40%。中关村储能产业技术联盟秘书长张静指出，从区域分布上看，美国依旧占据装机第一的位置，截至2015年底，美国累计装机规模为426.4GW（运行项目），自2014年起，就开始超越日本，成为全球储能装机1大国，其次是日本和中国，占比分别为33%和11%。欧洲是近2年储能项目装机规模增长速度最快的地区，年复合增长率为115%。

从技术分布上看，锂离子电池仍然占据绝对的“霸主”地位，预计未来两三年内，相较于其他技术，锂离子电池将会迎来爆发式增长。从应用分布上看，可再生能源并网领域的累计装机规模占比最大，为43%，调频辅助服务是近两年增速最快的应用领域，年复合增长率为31%，分布式发电及微网领域则在项目数量上占据第一的位置，占比接近总装机的60%。

《白皮书》显示，截至2015年底，中国累计运行储能项目（不含抽水蓄能、压缩空气和储热）118个，累计装机规模105.5 GW，占全球储能项目总装机的11%，年复合增长率为110%，是全球的6倍之多。从应用分布上看，分布式发电及微网占比最大，装机规模占比为56%。同时，锂离子电池的累计装机规模占比最大，占中国市场总装机的2/3。（证券时报）

我国燃料电池客车技术取得突破

近日，在2016第十三届中国国际交通技术与设备展览会上，作为代表新能源汽车领域前沿技术的宇通第3代燃料电池客车正式亮相。该客车融合了新能源企业唯一荣获国家科技进步奖的宇通睿控技术，实现了氢燃料加注时间仅需10min，测试工况下续航里程超过600km，成本下降50%，大大加快了我国燃料电池客车的市场化步伐。

据介绍，燃料电池客车具有零排放、加氢时间短、续驶里程更长等优势，在乘用车领域，燃料电池车的研发已成为国内外企业的“兵家必争之地”，然而商用车领域，大多数企业直到近两年才逐步确立燃料电池客车的研发方向。（经济日报）

全球首个熊猫光伏电站将落户大同

招商新能源集团有限公司5月24日在SNEC第十届国际太阳能产业及光伏工程展览会上宣布，将在大同建设全球首个“熊猫光伏电站”。

招商新能源首席执行官李原介绍说，该电站项目将按照大熊猫的形象设计建设，电站总装机容量50MW。其中黑色部分由单晶硅太阳能电池组成，供应商为中国西安隆基硅材料股份有限公司，白色部分由薄膜太阳能电池组成，供应商为美国光伏太阳能综合解决方案制造商First Solar。薄膜组件和单晶硅组件各占50%。

2016年年初，招商新能源先后与隆基股份、First Solar签署战略合作协议。招商新能源将与First Solar在中国建立“中美光伏示范园”，并在全球范围开展新能源项目的深入合作。招商新能源和隆基股份也将在国内光伏电站开发与建设领域进行合作。山西省大同市发改委王明生副主任表示，山西省正在进行能源转型，大同市承接了国家能源局和工信部联合推出的“领跑者计划”，首个熊猫光伏电站落户大同，则更加体现了山西大同在光伏创新方面的引领带头作用，同时也意味着大同在光伏创新方面已由技术“领跑”向模式“领跑”的转变。李原表示，“电站设计成大熊猫，可以激发青少年对太阳能应用的兴趣和热情，从而带动更多的新生力量加入新能源事业和环保事业。我相信大熊猫电站将会成为全球的旅游热点，未来我们将会把熊猫电站建到中国及世界各地。届时希望更多的国家能够携手起来，这样无论是富裕地区还是贫困地区都将使用上便利的太阳能电力，通过绿色电力的运用将我们的家园变得更美好。”（新华网）

北方最大生物质能源项目落户青岛

5月10日，青岛市大型生物质能源项目在平度市南村镇工地现场奠基。项目总占地约90亩，建成投产后，年可处理秸秆和蔬菜尾菜等11万t、生产生物质天然气约660多万m3、固态有机肥约2.5万t、沼液肥2.2万t。

该项目由青岛华通集团、青岛能源集团共同投资建设，采用中科院青岛生物能源过程研究所专利技术，以平度市及周边地区的秸秆、蔬菜尾菜等为主要原料生产生物质天然气。项目建成后，将成为中国北方规模最大、具有示范带头作用、可复制推广的生物质能源项目，具有良好的经济效益和社会效益。目前，该项目已申报国家重大项目中央预算内投资计划。（青岛日报）