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新能源材料

2019-12-27

新材料产业 2019年11期
关键词:充电站电动汽车太阳能

晶体硅太阳能电池模块柔软超轻

松下公司开发的柔软超轻晶体硅太阳能电池模块,在太阳能电池模块表面结构上用树脂或胶片替换玻璃基板,成功减轻了重量。在每2年举行一次的横贯澳大利亚大陆的世界太阳能车挑战赛上,2017年日本队的参赛车辆使用了松下公司的这种高效率太阳能电池模块。该模块单位重量输出从13W/kg提高到145W/kg。(科技日报)

世界上第一列太阳能火车可用锂离子电池充电

近日,澳大利亚东南部新南威尔士州的拜伦湾(Byron Bay)出现了世界上第一列太阳能火车。这列火车的原型是一列1949年的“骨灰级”火车。

将其改造成太阳能火车的是一群充满激情的火车爱好者,据了解,他们创建了非营利性的公司——拜伦湾铁路公司(Byron Bay Railroad Company)和利斯莫尔太阳能安装公司(Nickel Energy),这2家公司用太阳能供电的电力牵引发动机取代了传统列车的柴油发动机。

火车2节车厢的车顶都安装了曲面太阳能电池板,可以产生高达6.5kW的电力,为车内的锂离子电池充电。另外,火车的车棚顶上有30kW的光伏板为其提供额外的电力支持,而产生的剩余能量将被输送到电网。当火车在阴天或夜间运行,无法通过自身的太阳能电池板获取电力时,车内的锂离子电池就可以从电网中充电,且电网所用的电是由当地供应商提供的可再生能源发电而成。除了动力系统由电力驱动之外,火车上的所有其他设备都是由电池供电。(中国半导体行业协会)

中德签署联合意向声明继续推进电动汽车领域合作

日前,中国科技部部长王志刚与德国联邦交通和数字基础设施部部长安德里亚斯·邵伊尔在柏林举行了双边会晤,双方一致同意在各自职能范围内进一步深化和继续双方密切互信的合作伙伴关系,并就电动汽车领域的继续合作签署了两部委《关于在创新驱动技术和相关基础设施领域继续开展合作的联合意向声明》。中德双方将继续积极促进纯电动汽车和氢燃料电池电动汽车(包括基础设施建设)的可持续发展。

未来,中德双方将继续开展电动汽车的示范和进一步推动电动汽车的市场应用规模;在现有的SGEC合作框架下,深化和拓展合作伙伴关系和合作项目,包括燃料电池和氢技术、车用动力电池、电动汽车和燃料电池汽车基础设施、商业模式、规范和标准研究等领域;探讨氢能供应以及国际规范、法则和标准等问题;加强两国政府在相关基础设施资助和建设方面的经验交流等。(科技日报)

我国中浅层地热能直接利用连续多年位居世界第1

《中国地热能发展报告(2018)》数据显示,我国浅层地热能、中深层地热能直接利用分别以年均28%、10%的速度增长,已连续多年位居世界第1。据全国地热能资源勘查结果显示,我国地热资源约占全球资源量的1/6。在能源消费结构中,地热能利用占比每提高1个百分点,相当于替代标准煤3 750万t,减排二氧化碳9 400万t、二氧化硫90万t、氮氧化物26万t。当前我国地热资源的开发利用可分为发电和直接利用2个方面。高温地热资源主要用于发电,中温和低温地热资源则以直接利用为主,对于25℃以下的浅层地热能而言,可利用地源热泵进行供暖和制冷。

据相关机构初步测算,地热产业将拉动直接投资4 000亿元,可提供近80万个就业岗位,并带动地热全产业链总投资突破1万亿元。到2035年,将累计带动地热全产业链总投资达5万亿元。(经济日报)

中科院微生物所创建出新一代生物光伏系统

为了提高生物光伏(biophotovoltaics,BPV)光电转化效率,中国科学院微生物研究所李寅研究组另辟蹊径,设计并创建了一个具有定向电子流的合成微生物组,来解决蓝藻直接产电活性微弱的问题。

该合成微生物组由一个能够将光能储存在d—乳酸的工程蓝藻和一个能够高效利用d—乳酸产电的希瓦氏菌组成。在这个合成微生物组中,d-乳酸是2种微生物间的能量载体。蓝藻吸收光能并固定二氧化碳来合成能量载体d—乳酸,希瓦氏菌氧化d—乳酸进行产电,由此形成一条从光子到d—乳酸再到电能的定向电子流,完成从光能到化学能再到电能的能量转化过程。

通过在遗传、环境和装置层面的设计、改造和优化,研究人员有效克服了2种微生物之间生理不相容的问题。由此创建的双菌生物光伏系统实现了高效、稳定的功率输出,其最大功率密度达到150mW/m2,比目前的单菌生物光伏系统普遍提高10倍以上。采用连续流加培养方式,该双菌生物光伏系统可稳定实现长达40天以上的功率输出,且平均功率密度达到135mW/m2的较高水平,在产电时长、单装置输出功率2方面均达到了目前BPV系统的最高水平。(中科院大连化学物理研究所)

中科院青岛能源所合作开发出新型陶瓷膜材料及高效制氢技术

中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员江河清与德国合作者早期利用陶瓷透氧膜反应器将水分解反应与烷烃氧化反應耦合在透氧膜的2侧,促进水分解制氢。研究组提出在致密陶瓷透氢膜反应器进行甲烷水蒸汽重整反应,可以原位分离氢气。不同于常见的聚合物膜和分子筛膜,致密陶瓷透氢膜对氢气的分离选择性达到100%,在膜的另一侧获得完全不含一氧化碳(CO)的氢气(H2)。该工作利用陶瓷透氢膜将天然气重整反应和氢气分离过程进行耦合,一步获得费托合成所需的合成气和不含CO的H2,简化了制氢工艺,为洁净氢气的高效低成本制备提供了一种全新思路。

针对常用的钙钛矿透氧膜Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ在中低温渗透性能衰减的问题,该研究组近期与德国尤利西研究中心的科研人员合作,通过钨元素掺杂,经高温烧结后自组装形成单钙钛矿和双钙钛矿共存的复合膜,借助铁和钨在两相间热诱导相互扩散,原位调控复合膜中两相化学组成,稳定该钛矿结构并抑制其降解,显著提高了透氧膜的稳定性。(中科院青岛生物能源与过程研究所)

大连化物所研发出高活性氮化钛纳米棒阵列复合电极材料

近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、张华民团队设计、制备了一种基于氮化钛纳米棒阵列三维复合电极材料,并应用于锌溴基液流电池中,大大提高了其功率密度。

溴(Br2/Br-)基液流电池,特别是锌溴液流电池,具有能量密度高、电解液成本低等优势,成为电化学储能领域的研究热点之一。但是Br2/Br-电对的反应活性较低,电极的极化较大,导致电池的功率密度较低,电堆成本相对较高。

为此,该研究团队设计制备出了一类基于氮化钛纳米棒阵列的自支撑三维层状复合电极材料。在此设计中,碳毡电极作为复合电极的基底材料,其三维导电网络保证了电极的高电子传导率。氮化钛纳米棒阵列对Br2/ Br-电对的高催化活性则降低了电极的电化学极化。此外,三维层状和棒状阵列结构有助于电解液向电极内部的渗透,提高了电极的离子传输速率,从而降低了传质极化,大大提高了锌溴液流电池的工作电流密度。该工作为高功率密度溴基液流电池电极材料的设计制备提供了新思路。(中科院大连化学物理研究所)

晶科能源组件效率新突破

晶科能源在墨尔本举行的澳大利亚最大清洁可再生能源AllEnergy展会重磅发布新型Tiger组件。该组件在高效单晶、9BB技术的基础上,结合新型叠焊技术,使得Tiger组件的效率高达20.78%,输出功率高达460W,同时适用于大型地面电站和分布式项目。

晶科能源采用叠焊技术以消除电池片间隙,从而提高组件效率。半片的设计可减少阴影遮挡带来的电流损耗(电流失配损失和焊带功率损失),9BB缩短了主栅间细栅长度,减少了电流在细栅的传输距离,从而降低损耗,使得输出功率与效率同步提高。(中国半导体行业协会)

永磁电机造就新能源汽车“强大内心”

随着吉利汽车、中通客车等国内知名车企的电动车下线,精进百思特电动(上海)有限公司(以下简称精进电动)牵头研发的新能源汽车高性能永磁电机已经装机超7万台。

从功率密度4.2~5.3kW/kg的第1代圆股线绕组电机,到功率密度6.3kW/kg的第2代扁铜线绕组电机,永磁电机的产品和样件指标,均比肩或超过欧美日韩等一线汽车电机制造商的产品水平。

2年来,该公司等17家单位在国家“十三五”重点研发计划新能源汽车驱动电机专项中,带动上游产业链突破技术瓶颈、填补了多项国家技术和产品空白。其中,高端稀土永磁体的重稀土使用量,降低近50%;绝缘材料长期耐温超200℃,圆电磁线耐电晕寿命达国标数倍以上;漆包扁线耐电晕寿命大于90h等。

部分曾经依赖进口的原材料、核心部件与器件等已经实现自主研发和生产,有的材料不仅使用寿命比国外翻番,成本也仅为国外的6成。(科技日报)

中建信息联手华为助力北京大兴国际机场光伏项目建设

位于北京大兴国际机场北一跑道南侧区域及其货运区屋顶分布式光伏发电项目于日前順利并网发电。这也使北京大兴国际机场拥有了全球距离跑道最近、国内首个飞行区跑道旁铺设的光伏系统。

在此项目中,中建材信息技术股份有限公司(以下简称“中建信息”)联合华为成功保障了逆变器设备的供应,助力光伏发电项目顺利实现并网发电,为北京大兴国际机场实现“绿色机场”建设贡献了一份力量。

目前,太阳能是机场使用较多的可再生资源,构建太阳能光伏系统可为机场带来更好的环境效益和经济效益。北京大兴国际机场始终贯彻绿色建设理念,高效利用各种能源,是目前全国运用可再生能源比例最高的机场。中建信息与华为助力北京大兴国际机场通过将光伏等可再生能源与常规能源进行有机结合,有力保障机场供能安全可靠,探索和开拓了机场绿色能源新模式。(中国半导体行业协会)

陕西渭南2×300t光伏玻璃生产线项目建成试产

近日,陕西渭南市澄城县日产2×300t光伏玻璃生产线项目窑炉一次性引板成功并打通热端生产线,标志着技改升级的光伏玻璃项目进入了试生产阶段,预计年底前正式生产。

据了解,该项目位于澄城经开区拓日太阳城,是由陕西拓日新能源科技有限公司投资建设,规划建设2条300t的光伏玻璃生产线及其他配套设施,研发、制造、购置生产设备73台,建设期1年。项目建成后,可为5GW光伏组件供应盖板玻璃,产值达5亿元,出口创汇1亿元。(渭南市对外经济技术合作局)

陕西首座“光储充”电动汽车充电站在咸阳机场投运

陕西省首座“光储充一体化”大功率智能充电站、西安咸阳国际机场第一座对外运营的快速充电站——腾飞充电站在西安咸阳国际机场正式投运。腾飞充电站位于西安咸阳国际机场T3航站楼停车场,该站建设有一机双枪直流快速充电桩18台,可同时为36台电动汽车提供快速充电服务。该充电站的投运,将为西安咸阳国际机场的网约车、私家车、旅游大巴等电动汽车在机场提供更为便捷的充电服务。

该站还设置有1套600kW和2套360kW柔性群充群控单元,以及由360块光伏板构成的100kW的光伏雨棚和300Ah的储能系统。分布式光伏预计年均发电量可达12万kWh,储能系统按照在低谷和平段储能,高峰时段放电,一天可以实现“两充两放”,可向充电站放电600kWh,每年可为充电站储放电量22万kWh。(中国半导体行业协会)

武汉首家“光储充”电动汽车充电站投运

位于武汉市沌口开发区创业路的首家国家电网“光储充”电动汽车充电站投入运营。据悉,“光储充”一体化充电站将太阳能转化成电能,“以光养桩”,实现新能源、储能、智能充电互相协调支撑的一种高科技绿色充电模式。国家电网创业路“光储充”充电站可同时为8台电动汽车提供充电服务。预计年均发电量可达88 000kWh。(新京报)

全国最大的沙漠集中式光伏发电基地又一项目开工建设

近日,国家能源局确定的达拉特光伏发电领跑奖励激励基地项目开工建设,项目建成投用后,将与达拉特光伏一期项目连成一体,成为全国最大的沙漠集中式光伏发电基地。

此次开工建设的奖励激励基地项目,是达拉特光伏发电应用领跑基地一期50万kW项目率先实现一次性全容量并网发电后,国家能源局确定的3个奖励激励基地项目之一。(内蒙古日报)

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