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新能源材料

2018-04-23

新材料产业 2018年1期
关键词:宝马电池新能源

日本发布“氢能源基本战略”

日本政府2017年12月26日正式发布“氢能源基本战略”,主要目标包括到2030年左右实现氢能源发电商用化,以削减碳排放并提高能源自给率。

氢能源因来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染和适用范围广等优点,被视作21世纪最具发展潜力的清洁能源。日本“氢能源基本战略”主要目标还包括未来通过技术革新等手段把氢能源发电成本降低至与液化天然气发电相同的水平。为了推广氢能源发电,日本政府还将重点推进可大量生产、运输氢的全球性供应链建设。

该战略还指出,实现氢能源型社会绝非坦途,日本将率先向这一目标发起挑战,在氢能源利用方面引领世界。据悉,日本丰田公司和本田公司已经推出高续航里程的氢燃料电池汽车,但由于成本较高以及加氢站等相关基础设施尚不完善,氢燃料电池汽车尚未广泛普及。(新华网)

薄膜太阳能电池效率又创新纪录

日前,日本太阳能前沿公司(Solar Frontier)表示,已创下薄膜太阳能电池效率的新纪录。与日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的联合研究中,公司利用CIS(铜、铟和硒)技术实现了22.9%的转换效率。

太阳能前沿公司称,这个结果比先前的22.6%的记录还要高出0.3%。薄膜太阳能技术可用于生产柔性面板,与传统的较重太阳能设备相比,更适合某些应用。此前,研究人员在硅基三结太阳能电池中实现了创纪录的35.9%的转换效率。(中国电力报)

我国研制出柔性太阳能电池 可用于可穿戴器件

柔性可穿戴电子是未来电子元器件发展的热点方向,电源是其重要的组成部分。电源的选择和设计影响未来可穿戴电子的设计与功能。目前,电源对可穿戴电子的户外使用性、大面积贴合性和安全性有较大限制。

近年来,金属有机杂化钙钛矿太阳能电池以其优越的光电转换性能而受到广泛关注。基于钙钛矿材料平面结构器件的光电转换效率在短短几年时间取得重要突破,最高效率为22.1%。卓越的光电性能为其应用在可穿戴电子设备提供了可能。但柔性钙钛矿太阳能电池尚未能切实应用于可穿戴电子设备中,限制这一发展是因为当前柔性器件仍存在大面积重现性差和弯折性能衰减的问题。

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室研究员宋延林课题组,在印刷制备钙钛矿晶体及电池器件方面开展了深入系统的研究。他们在喷墨打印制备钙钛矿电池器件取得突破,实现了相比传统工艺更环保的印刷制备方法。在喷墨打印钙钛矿单晶材料上取得进展,实现了印刷制备三基色钙钛矿发光单晶材料。(中国科学院化学研究所)

青岛储能院合成得到一款新型有机硼酸镁基电解液

依托中国科学院青岛能源所建设的青岛储能产业技术研究院(以下简称青岛储能院)通过一步原位合成的方式,得到了一款新型有机硼酸镁基电解液,有效地提升了镁/硫电池的循环性能和倍率性能,有望将低成本高能量密度的镁/硫电池体系推向实用化。近年来,可充镁电池的发展一直受限于高性能电解液的缺乏,开发能兼容高电压嵌入型正极材料和高容量转化型正极材料的电解液体系一直是科研人员们研发的焦点和难点。青岛储能院在高电压和高比容量可充镁电池研究方向上作了大量的探索性研究。

在高电压可充镁电池研究方面,考虑到传统含氯的镁电解液会腐蚀集流体,青岛储能院开发了一款耐腐蚀的裂解石墨膜集流体,利用该集流体构建了具有优异低温性能的镁杂化电池体系,在零下40℃极端工况下仍能正常工作,该电池体系将在超低温特种电源方面有巨大的应用前景。

在高比容量可充镁电池研究方面,青岛储能院提出了硼基大阴离子镁盐的设计理念,并以此为指导合成了具有高离子电导率、非亲核性、宽电化学窗口等优异性能的电解液体系,构建了高能量密度镁-硫、镁-硒电池体系。为了进一步拓宽电解液体系的电化学窗口,研究人员又采取强阴离子受体的设计原则合成了一款可以耐受4.2V高电压的镁电池电解液。

另外,在镁电池的电化学机理研究方面,青岛储能院通过理论计算与实验手段相结合的方式,分析了充放电过程中转换型正极材料形成能的变化和晶体结构的演变,为深入理解转换型正极材料中镁离子的具体反应路径与快速动力学转化机制奠定了良好基础。(中国科学报)

大连化物所锂硫电池电解液材料研究获进展

近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部张华民、李先锋、张洪章团队研发出一种含大体积阳离子的锂硫电池电解液,并证实其能够有效提高多硫化物稳定性,延长锂硫电池的循环寿命。

锂硫电池具有能量密度高、成本低、环境友好的优势,是国际储能领域的研究热点之一。然而,由于锂硫电池存在多硫化鋰飞梭、多硫化锂歧化、电解液分解、金属锂枝晶粉化等问题,导致其循环寿命短,难以满足大规模产业化发展的需求。

大连化物所该研究团队针对多硫化锂歧化的问题,基于“软硬酸碱理论”,通过在电解液引入大体积阳离子来络合多硫根离子,有效提高了多硫化锂在电解液中的稳定性。采用该电解液组装的5 000 mAh锂硫电池器件的比能量可达300 Wh/kg,且稳定循环100次以上,容量保持率约70%。该工作为提高锂硫电池的循环寿命提供了新思路和新策略。(大连化学物理研究)

合肥工业大学成功制备新型碳负极材料实现电池充放电600次后无衰减

近日,合肥工业大学材料科学与工程学院项宏发教授及其科研团队,成功制备出一种新型碳负极材料,具有优异的倍率性能、较高的可逆储钠容量和放电效率,为研发高容量可快充钠离子电池用碳负极材料提供了新的研究路径。

据介绍,无定形碳材料是目前已报道钠离子电池负极材料中最有可能实用化的材料体系,在其中适当引入孔隙结构、增加无序微区的含量,有望获得高容量、可快充的性能特征。由于高孔隙率带来了过高的比表面积会降低材料的首次放电效率和循环性能,保留一定的有序微区结构对于材料的导电性至关重要,然而,合适的孔隙结构和无序/有序微区比例的调控仍存在较大的技术困难。项宏发教授及其科研团队利用氯化钠模板法结合优化的碳源组成制备出的三维无定形碳材料(3DAC),实现了对其微观孔隙与微区结构的有效调控,一方面,利用氯化钠模板在不显著提高比表面积的前提下适当引入介孔(孔径为2~50 nm)和大孔(孔径>50 nm);另一方面,利用碳源的组成优化和氯化钠模板的限域作用,实现无序/有序微区比例的调控,从而在提高碳负极材料倍率性能的同时具有较高的库伦效率和循环性能。

实验数据表明,这一新型碳负极材料可在9.6A/g的电流密度下充放电,获得的储钠容量与其他材料在相近电流密度下相比提升了一倍,且充放电600次后电池性能无衰减。同时,该材料合成方法简单,且制备过程无污染,具有广阔的应用前景。(合肥工业大学)

投资30亿元 金士能10万t锂电池负极材料生产基地开建

2017年12月12日,四川德阳金士能新能源材料有限公司的10万t锂电池负极材料项目生产基地正式开工。“迈出了第一步,心里踏实多了。”2017年9月,看中德阳优厚的政策和工业基础,公司董事长陈新将自己的“小目标”——建成国家锂电池负极材料重要产业基地,落在德阳经开区。经过近3个月的前期准备,基地建设迎来全线开工。

按照规划,金士能计划投资30亿元,在德阳经开区通过3期工程建成具有10万吨产能的锂电池负极材料生产基地。为抓住机会,金士能“牵手”中国科学院成会明院士带领的技术团队,将一种最为普通的碳原料——石墨焦通过高新技术处理后转化成人工石墨,该材料具备导最为普通的碳原料——石墨焦通过高新技术处理后转化成人工石墨,该材料具备导电性能好、热稳定性佳、可塑性强等优点。“目前国内锂电池负极材料产业正处于发展期,产品供不应求。”陈新丝毫不担心市场,他告诉记者,金士能已和宁德时代、LG、比亚迪、华为等大型企业结成联合技术开发,并已收到大规模订单。“首期工程投产后,生产规模能在国内负极材料生产企业排前10,当产能达到10万t时,将成国内锂电池负极材料的重要生产基地。”(四川日报)

年产2万t纳米锂电材料和碳酸钙循环经济产业园项目落户重庆忠县

2017年12月8日,博广碳酸钙循环经济产业园等5个项目集中签约落户忠县。5个项目总投资77亿元,建成后有望实现年产值148亿元,实现3 500人就业。

据忠县经信委负责人介绍,5个签约项目中,涉及新材料领域的项目有2个:年产2万t纳米锂电材料和碳酸钙循环经济产业园项目;装备制造业项目3个:年产100万kW发电设备制造基地、年产5万套太阳能光伏标准化模块和年产2万辆专用汽车生产基地项目。这5个项目将有力提升忠县在锂电新能源和装备制造产业领域的实力。(重庆日报)

动力电池中心落户沈阳 华晨宝马深耕本土化发展

日前,华晨宝马沈阳动力电池中心正式揭幕。它不仅体现了华晨宝马本土化建设的进度,更让华晨宝马成为中国首家建立动力电池中心的豪华汽车制造商,同时也彰显了华晨宝马进一步推动电动出行的承诺。

华晨宝马动力电池中心是宝马集团全球第3家、德国之外第1家完整的动力电池中心,集电池研发、生产及测试于一体,采用创新及内部定制的生产流程,进一步提升了华晨宝马在新能源汽车领域的实力。目前,华晨宝马正在研发、电池解决方案、技术创新、品牌与产品、充电与基础设施以及电动出行服务等六大方面积极构建完整的新能源生态体系。在华晨宝马沈阳动力电池中心,基于新的双模组电池技术,创新的生产工艺得到了进一步升级。该中心是宝马集团在德国以外首家拥有完整电池装备能力的电池中心,从而获得了更高的生产效率。在由锂离子电芯到双模组的高度自动化生产流程中,先进的机器人技术被用来确保精度的最大化。短短4年间,华晨宝马已在中国先后推出4款新能源车型,累积了丰富的研发和生产经验,促进了高品质电动出行的推广。位于沈阳的两座华晨宝马整车工厂均可实现新能源车型与传统动力车型的共线灵活生产。2017年7月,全新成立的华晨宝马研发中心二期清晰聚焦于新能源车,能够为在中国市场销售的车型提供量身定制的新能源解决方案。

随着华晨宝马动力电池中心的建成,目前华晨宝马已在燃油车和新能源车两大领域拥有了完备的研发生产基础。中国已成为宝马集团在德国之外最大的生产、制造以及销售基地。“In China,for China”俨然已经成为华晨宝马行动的指针和标杆。未来,将“德国工业4.0”与“中国制造2025”巧妙融合的华晨宝马,将为开拓中国电动出行的未来不懈努力,给中国消费者带来更多惊喜。(中国青年报)

中国自主汽车品牌一汽解放新能源基地在青岛建成投产

2017年12月7日,中国自主汽车品牌一汽解放新能源基地在青岛正式建成投产,预计年产5万辆纯电动卡车。

同时,一汽解放宣告年产突破30万辆,创历史最高。新能源工厂正式投入使用后,再加上一汽大众青岛工厂和解放即墨工厂,一汽已有3大整车工厂落户青岛即墨区,成为解放公司产能最大的生产基地。当日,一汽解放还获得了500辆新能源车的订单。(中国日报)

北京市新能源汽车技术创新中心成立

12月9日,北京市新能源汽车技术创新中心正式成立。中國汽车技术研究中心副主任、北京市新能源汽车技术创新中心筹备组代表吴志新介绍,北京市新能源汽车技术创新中心以打造一个世界级新能源汽车技术创新策源地为总体目标,力争打造一个“中心”、两个“高地”、三个“平台”。一个“中心”,即具有全球影响力的新能源汽车共性、前沿关键技术的集成创新中心。两个“高地”,即引领全球的新能源汽车相关技术、标准、模式输出高地;新能源汽车高端创新人才集聚高地。三个“平台”,即国际一流的新能源汽车科研成果转化与产业化平台;面向全球的新能源汽车学术交流、专业咨询、高端人才培养与交流平台;面向全球的专注于新能源汽车科研转化的金融创投平台。在技术方面,该创新中心将以电动化、智能化、生态化为指引,聚焦智能网联技术、动力电池技术、插电式混合技术、电驱动技术、电控技术、轻量化技术等7个关键技术领域。此外,还将提前布局情感汽车、智慧汽车、飞行汽车等前瞻出行领域。该中心由15家企业和科研机构发起共建,涵盖新能源汽车领域上下游产业链优势资源,包括整车制造企业、电池生产企业、互联网企业、科研机构以及产业投资类企业。其中有北汽集团、北汽新能源、中国汽车技术研究中心、清华大学、北京理工大学等。作为发起共建方代表,北汽集团董事长徐和谊在仪式现场表示,除了满足国家的军民融合、一带一路发展战略要求的产品及特种车、专用车以外,北汽集团计划到2020年率先在北京市全面停止自主品牌传统燃油乘用车的销售,到2025年在中国境内全面停止生产和销售自主品牌传统燃油乘用车。据介绍,该中心未来将通过建立“共商、共建、共享、共用”的开放机制,构建产业链企业、科研院所、高等院校、产业资本等多方联合共建机制。目标是优化配置全球创新资源,促进产学研用各创新主体紧密结合、各尽所能、协同创新,建立一个极具开放性和包容性的创新平台。(科技日报)

京津冀探路协同发展生物柴油

中关村企业信用促进会联合国内生物能源企业发起成立生物能源专业委员会,并于12月26日召开成立大会。会议期间,北京市6家拥有餐厨废弃油脂收运行政许可的正规“地沟油”收运企业共同发起组成北京绿鲸环境科技有限公司,这是国内“地沟油”行业企业的首次整合。

生物柴油国家强制标准《B5柴油》已于2017年9月份出台,但北京市目前尚没有生物柴油生产企业。会上绿鲸环境与河北隆海生物能源股份有限公司签署了旨在将北京地沟油在物联网全监管状态下运往河北的意向性协议。与此同时,河北隆海生物能源股份有限公司和北京绿色能量生物能源科技有限公司还签署了将使用北京“地沟油”生产、畅销国际市场的“低冻点”生物柴油返销北京市场的意向性协议。“地沟油”从业企业素以“小、散、乱、污”著称,这次整合标志着国内“地沟油”从业企业开始向规模化、制度化、正规化、技术型、全监管转型。

专委会主任宋建国认为,在当前京津冀协同发展的大背景下,上述合作通过优势互补,上下游产业良性组合,将真正实現北京“地沟油”全产业链循环利用,进而成为全国有效治理“地沟油”的样板。(中国化工报)

合肥将成全球最大全氧燃烧光伏玻璃生产基地

2017年12月,彩虹合肥光伏玻璃二期项目生产线全面贯通。项目达产后,将年产3.2mm厚镀膜钢化光伏玻璃2 480万m2,这意味着彩虹合肥光伏将成为全球最大的全氧燃烧光伏玻璃生产基地。彩虹合肥光伏玻璃二期项目于2016年10月正式启动,总投资7.5亿元,建设周期12个月。生产线贯通后,生产线全面兼容2.0~4.0 mm厚镀膜全钢化光伏玻璃柔性化生产。据了解,合肥光伏一期和二期窑炉日引出量将达到1 550t,配套8条热端生产线,以及10条深加工光伏玻璃生产线,年产能近5 000万m2,可配套封装近7GW太阳能光伏电池组件,年产值将达到12亿元。此外,二期项目还将打造绿色集成智能化示范工厂,实现全线数据集成控制,生产线全工序具备集成联动、智能化、信息化、连续化运行能力。(合肥日报)

山西大同首条柔性薄膜太阳能电池50 MW产线投产

12月26日,大同市重大招商引资项目——大同移动能源产业园一期首条柔性薄膜太阳能电池50 MW产线封装投产,在短短2个月时间里,创造了全球光伏行业技术最先进、全国汉能同类项目建设工期最短和工艺调试最快等纪录,实现了大同市光伏项目中“大同制造”零元素的突破,为后期产品市场消纳建立有力保障,对助力新能源产业提速、促进产业转型将起到重要的推动作用。

大同移动能源产业园项目是山西省3个移动能源产业园之一,由同煤集团、市经济发展投资有限公司、汉能集团共同投资建设,依托大同国家先进技术光伏示范基地、光伏扶贫基地两大市场,整合薄膜发电高端装备制造、薄膜电池技术研发、组件生产等核心优势,分3期布局和建设,一期产能为300 MW,项目建成后预计可实现较大产值。(大同经济技术开发区)

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