新能源材料

2015-04-23 10:57
新材料产业 2015年10期
关键词:燃料新能源汽车

中国制造全球首座自升式天然气压缩平台

中墨合作双方近日在上海宣布,由中国企业制造的全球首座自升式天然气压缩平台即将运往墨西哥湾。

据介绍,这座自升式天然气压缩平台总投资2.3亿美元,每年可压缩天然气超过两亿立方英尺,集成了当今世界海洋工程领域的一系列尖端技术和设备,可有效帮助墨西哥湾的坎塔雷尔油田天然气的开采和回收,减轻环境影响。

烟台中集来福士造船有限公司负责全球首座自升式天然气压缩平台的自主设计和总包建设,历时2年完成。此类高端海上平台走出国门,说明中国海洋工程企业的能力已被世界主流客户接受。

按照计划,全球首座自升式天然气压缩平台9月初将由山东龙口离港运往墨西哥,预计年底前投入使用。其设计使用寿命为25年,经过升级,可进一步延长至35年左右,有望为墨西哥特列斯公司等多家运营公司赢得丰厚回报。

据墨西哥特列斯公司介绍,即将落户墨西哥湾的全球首座自升式天然气压缩平台已被命名为“8月12”,因为这个日期既是墨西哥能源改革法案颁布一周年的纪念日,也与北美自由贸易协定的签订纪念日有关,“蕴含着墨西哥欢迎包括中国在内的更多外国企业参与油气资源开发的意义”。

据了解,作为一家专注高端海洋工程装备设计、建造及服务的企业,中集来福士近年来已向海内外客户交付的9座深水半潜式平台和10座自升式平台,已在北海、巴西、西非、里海,以及中国的渤海和南海作业。目前,这家公司还有6座深水半潜式平台和7座自升式平台正在建造。(新华网)

光伏黑科技:将二氧化碳点石成金

StuartLicht设计了最终循环机。他和同事在美国华盛顿大学实验室建造的这个太阳能反应堆,可以借用太阳光把空气中的二氧化碳——化石能源氧化后的副产物——再一次转化成燃料。这中间有几个步骤:这一反应过程中需要用到水,水可以分解成氢气和一氧化碳;然后分解物可以与液态烃燃料相混合。可以说,Licht的装置是全世界到目前为止最有效的转化装置。

事实上,Licht的方法只是全球各个实验室利用太阳能技术进行二氧化碳转化的一个案例。这些技术代表了一个梦想:有一天,能够绕开化石能源,从太阳光、空气和水中生成交通运输所需的燃料,从而在此过程中,摆脱掉人类因为依赖化石能源而向空气中排放的二氧化碳。

现在,这些技术尚未对石油行业形成威胁。在Licht的设计中,部分反应堆的温度高达1 000℃,这一高温需要特殊材料盛放相关构件。其他的研究人员也在探索各种备选方案,研发可以利用太阳光或是其他由可再生能源驱动的、进行相同化学反应的催化剂,或是可以在室温条件下进行化学反应的催化剂。

其中的障碍之一是经济性。当前,油价依然不高,因此很难有动力采用其他高端的、成本昂贵的选择方案。但是势不可挡的气候变化及其相关效应已经吸引了全世界的研究人员探索太阳能燃料。“这是一个非常热门的领域。”加州大学伯克利分校化学家Omar Yaghi说。正如Licht的反应堆所证实的那样,相关研究在不断向前推进。“我们还没有到达那里,但是我们在向着正确的方向前进。”普林斯顿大学化学家、正在研究低温催化剂的Andrew Bocarsly说。

富有热情的研究人员甚至已经看到了一线曙光,让这种技术变得更加经济实用:比如风电和太阳能等可再生能源的稳定发展。现在,风轮叶片和太阳能电池在一些地区已经可以提供超过使用量的电能。如果这些过剩的能量可以被储存为化学燃料,专家称,或许设备供应商就能够在任何时候、任何地方节省能源,由此带来额外收益。(中国科学报)

制冷新涂料可提高太陽能电池效率及持久性

美国斯坦福大学范汕洄教授领导的一个研究团队新近发明一种透明制冷涂层材料,可以在不影响太阳能电池板吸收阳光性能的同时为其降温,从而提高太阳能电池的工作效率及持久性。

范汕洄团队9月21日在美国《国家科学院学报》上报告说,他们利用微加工技术在二氧化硅薄片上蚀刻微米量级的小孔,设计了一种二氧化硅光子晶体涂层材料。这种材料对可见光是透明的,但有很强的热辐射能力。使用这种涂层的太阳能电池板能吸收同样多的太阳光,同时温度得到降低。

这种晶体是被动制冷,工作时不需要电,也不需要其他任何能量的输入。其基本原理是令波长10μm左右的热辐射发散到空中,因为这种波长的热辐射不会被大气吸收、阻拦,从而能够为太阳能电池板降温。在自然界,这种制冷方式常见。

用硅片进行的测试表明,这种晶体可将硅片温度降低13℃。太阳能电池不会把吸收的阳光全部转化为电力,没有转化的就变成热。太阳能电池越热,其效率越低。如果太阳能电池板能降低13℃,那么其工作效率将提高1%。几十年来,商用硅基太阳能电池效率提高0.1%都是很大的进步,而今其总体效率也只有20%左右,因此如能提高1%,那将是“非常非常大的进步”。( 科技日报)

新型太阳能技术落户涿州 光电转化率达40%

9月21日,澳大利亚光电资源公司(简称“光电资源”)在北京以授权转让形式,向中国聚烨光能技术有限公司转让塔式聚光光伏的全部核心技术,并在澳大利亚和河北涿州共建光能发电站。

不同与传统光伏产业的晶硅类电池,此次转让项目核心是多结砷化镓电池,该电池目前的光电转化率已经超过40%,而传统晶硅类电池的转化率仅在20%左右。此外,此次转让技术内容还包括能自动追寻太阳运行的定日镜技术在内的全套系统技术。

澳大利亚光电资源公司方面负责人表示,与传统太阳能发电技术相比,同样的发电功率下,只用原先50%的材料,发电效率能提高两倍,其系统成本仅为传统晶硅项目的5%,而且采用模块化设计,扩大发电规模的速度是原有技术的5倍。

澳大利亚维多利亚州州长丹尼尔·安德鲁表示,新能源项目是该州重点发展的支柱产业,而光电资源公司的第一笔投资就来自该州的政府扶持基金。此次中国聚烨愿意投资参与该项目,充分证明了澳大利亚企业在中国也能找到投资并一起发展。

据了解,光电资源和中国聚烨已经共同投资在澳大利亚墨尔本和中国涿州各建200kW塔式聚光光伏太阳能示范站,目前均已成功发电。

中国聚烨方面负责人表示,首先双方各投资250万澳元,在澳大利亚建立设备生产线,生产年发电达100MW功率的发电设备,中国三峡新能源将利用这些设备建设新型太阳能发电站;此外,该公司还将继续在涿州建设装备该技术的太阳能发电站。(新华网)

我国计划2020年前建世界首个10MW固态燃料钍基熔盐实验堆

钍基熔盐堆,这个听起来让人如坠云中的专业名词,可能成为我国能源供应的一大支柱。中国科学院上海应用物理研究所研究员、中国科学院先进核能创新研究院筹备组组长徐洪杰在22日举行的中国核学会2015年学术年会上介绍,我国计划在2020年前建成世界首个10MW固态燃料钍基熔盐实验堆和一座2MW液态燃料钍基熔盐实验堆,目前已基本掌握实验堆关键技术,4个原型系统研发进展顺利。

据了解,熔盐堆是第4代核电6种候选堆型之一,具有无水冷却、高温输出、常压工作、高能量密度、热稳定性好等优点,适用于缺水、干旱地区。此外,新“炉子”冷却剂是氟化盐,冷却后变成了固态盐,不会与地下水发生作用而造成生态灾害,反应堆可以建在地下,进一步提高了核能的安全性,其中固态燃料熔盐堆可用于高温制氢、并将二氧化碳转化为燃料,液态燃料熔盐堆(唯一的液态燃料堆)非常适合于釷铀核燃料循环利用。

2011年初,围绕我国丰富钍资源的利用和减少二氧化碳排放的国家需求,中国科学院在首批启动的战略性先导科技专项列入了“钍基熔盐堆核能系统”。由于固态燃料熔盐堆和液态燃料熔盐堆需要相同的技术基础,具有不同的用途,前者技术成熟度较高,可以作为后者的预先研究,因此专项采取了两种堆型研发同时进行、相继发展的技术路线。从技术发展上,专项预期在2030年前建成100MW固态燃料钍基熔盐示范堆、首先实现工业应用,最终建成100MW液态燃料钍基熔盐示范堆,在国际上率先实现钍铀燃料循环利用。

虽然前景美妙,但徐洪杰坦言将原型系统集成为实验堆还面临许多挑战,要使熔盐堆最终从实验室走向工业应用,还需要集国内之合力,借国际之外力。(科技日报)

新能源汽车景气度攀升 锂电材料供不应求

工信部数据显示,2015年8月新能源汽车产销量同比分别增长2.9倍和3.5倍。由此,锂电池市场引爆。今年以来,比亚迪、杉杉股份、大东南、骆驼股份等多家上市公司加码锂电池投资,预计2015年行业总投资规模将达千亿元。

近日,多氟多公告称,公司子公司焦作新能源公司与新大洋公司签订动力电池订货合同书,2016年,焦作新能源公司将向新大洋公司供应144V/120Ah动力电池组40 000台(总价14~16亿元)。同样,作为比亚迪、浙江万向、中航锂电等锂电池巨头的主要原材料供应商,主营锂电池正极材料的安达科技也分享到了锂电产业链爆发式增长。今年上半年,安达科技实现销售收入5 887.63万元,同比增长174.17%;实现净利润1 274万元,同比增长508%。盈利大增的主要原因在于随着新能源汽车销量的大幅增加,客户对公司磷酸铁、磷酸铁锂产品的需求也大幅增加。

订单的快速增长反映出需求爆发仍在持续,预计未来2~3年锂电材料、设备都将处于需求旺盛、订单饱满的状态。”日前电动汽车充电接口国家标准修订稿通过审查,标志着我国充电接口标准修订工作取得重要进展。这也释放出一个信号,即在政策上“以充带车”战略愈发明确的同时,产业链上游市场也将迎来高景气度发展时期。(上海证券报)

进口车源首获新能源车政策眷顾

由于售价偏高,且不享受优惠政策,进口新能源汽车一直游离于公众视线之外。然而,近日宝马i3进入国家免征购置税名录,使进口新能源汽车重新回归公众视野。同时,据悉,宝马、特斯拉等车企下一步正在谋求进入北京新能源汽车摇号系统。北京亚运村汽车交易市场副总经理颜景辉表示,进口新能源汽车免征购置税能够满足一部分高端消费者的购车需求,但如果其进入摇号系统,将对国内新能源汽车市场产生冲击。

在工业和信息化部近日发布的第五批《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》中,宝马i3纯电动车及增程式车两款车型入选,这意味着外国车企敲开了国内新能源汽车市场的大门。宝马i3进入目录后,消费者除不需要缴纳10%的车辆购置税外,宝马也成为目前惟一一家进入新能源汽车免购置税目录的外资品牌。

然而,业内普遍认为,对于以宝马i3为代表的进口新能源汽车来说,相对较高的售价,免征10%的购置税并不能成为消费者出手购买的决定性因素,而更多的是一种象征意义,而对市场产生冲击的则是能否进入北京市新能源汽车摇号体系。

宝马i3、特斯拉等进口新能源车的销售一直不温不火。一位宝马4S店销售人员坦言,购买宝马i3的消费者多为家中拥有一辆汽油车的高端用户,在手中有闲置指标时,才会选择进口新能源车型,因此该车型的销量并不大。同时,宝马i3进入免征购置税名录后,免征金额在4.5万元,对于40多万元的车价来说,优惠力度并不明显。能否进入新能源汽车摇号系统、是否享受新能源汽车补贴以及享受免征购置税优惠,成为消费者选择进口新能源汽车的3大因素。其中,95%的消费者认为能否获得牌照是出手购买进口新能源车型的先决条件。目前,进口新能源汽车在北京按照汽油车牌照管理,并未纳入新能源汽车摇号体系,消费者需要持有汽油车指标才能购买进口新能源车型。

据悉,目前宝马、特斯拉等外国车企正在申请进入北京新能源汽车摇号系统,北京市科委新能源与新材料处处长许心超透露,进口纯电动车进入北京新能源车摇号系统已经纳入今年北京重点工作计划当中。如果进口新能源汽车纳入北京新能源汽车摇号系统,将对国内新能源汽车增量起到推动作用。(北京商报)

北汽新能源硅谷研发中心正式挂牌

中国新能源汽车首个海外研发中心——北汽新能源硅谷研发中心正式挂牌成立。北汽新能源海外研发中心落户硅谷,毗邻谷歌、苹果、特斯拉等行业巨头,隶属北汽新能源工程研究院,初期科研人员20余人,每年研发4~6款车型。此次北汽新能源与动力电池和车联网领域领先企业一起,合力打造了中国新能源汽车的第一个海外研发中心。合肥国轩高科动力能源有限公司、上海华东汽车信息技术有限公司将共同出资,与北汽新能源跨界合作,推动各自的发展。其中,国轩高科将凭借其在电池材料、电芯技术和电池管理方面的显著成就,协助北汽新能源实现电动汽车整个产业链上的资源整合;而华东汽电则将利用自身在汽车电子零部件、车联网和智能驾驶等领域的前瞻技术,助力北汽新能源提升整车的智能化和电动化水平。

北汽新能源总经理郑刚表示,北汽新能源坚持开放式的平台化集成技术创新策略,目前已在国内拥有8大高校、国家级科研院所的优势技术资源,以及富士康、庞大、特锐德产业链合作伙伴的产业实力支持。硅谷研发中心的成立,将进一步整合AZARI、美国ATIEVA、意大利CECOMP、德国西门子、韩国SK等合作伙伴技术资源,实现技术、服务和商业运营模式的不断创新。(科技日报)

上海硅酸鹽所等发现一种性能优异的新型超级电容器材料

未来便携式电子设备和电动汽车急需各种高效电源,正在发展中的超级电容器是一种拥有美妙前景的储能装置,兼为学术界和工业界所青睐。常见的超级电容器电极材料主要包括RuO2、MnO2、NiO等过渡金属氧化物、碳材料以及导电聚合物材料。近年来,过渡金属氮化物(TiN、VN、WN、Mo2N等)作为超电材料的研究不断见诸报道,基于低成本、优良的电化学性能、高摩尔密度、良好的电化学稳定性等优点,有望成为优质的器件电极材料,应用于下一代超级电容器储能电源。

最近,中国科学院上海硅酸盐研究所和北京大学合作研究,崔厚磊、黄富强等研究者发现了一种全新的超级电容器性能优异的氮化铌电极材料——Nb4N5纳米孔薄膜。Nb4N5属于四方晶系的I4/m空间群,为一种富含Nb空位缺陷的NaCl型结构,从未被用作储能材料。其制备过程简单,只需对Nb箔在适当条件下进行阳极氧化,随后在NH3气氛中热处理,即可制备出高度有序的Nb4N5纳米孔阵列。XPS分析结果表明Nb4N5同时包含Nb3+和Nb5+,混合价态阳离子的存在不仅产生了法拉第赝电容,而且导致了良好的类金属的导电性。在1MH2SO4电解液中,0.5mA/cm2的电流密度下获得了226mA/cm2的面电容量,远高于类似Nb2O5电极的0.2mA/cm2,也达到了金属氮化物纳米结构薄膜电极的最高水平。电流密度增大到10mA/cm2时,仍可保留为137mA/cm2说明了良好的倍率性能。此外通过多巴胺的聚合、碳化,在Nb4N5纳米孔薄膜电极包覆了超薄碳膜,显著改善了循环稳定性,2000个循环伏安周期后电容保留率提高到接近100%。研究表明,碳包覆的Nb4N5纳米孔薄膜可以组成双电极对称器件,具有良好的实际应用潜力。

Nb4N5纳米孔薄膜还可作为良好支撑体来沉积其他活性材料,组成复合电极;还有望应用于其他能源相关的应用中。该材料制备方法简单可靠,形貌结构优异,电化学性能优越,可以推广至钛、钨、锆、N b和T a等体系中,为开发设计新型的氮化物、氧氮化物超电电极材料提供了良好思路。(上海硅酸盐研究所)

10月1日起成都3类新能源汽车“不限行”

9月24日,成都市交管局发布通告称,自2015年10月1日起,3类新能源汽车不再受汽车尾号限行措施限制。根据本次通告,符合标准的纯电动汽车、插电式气电混合动力汽车和燃料电池汽车等3类新能源汽车以后将不限行,但成都市交管部门提醒,具体车型是否限行,要根据标准细则进行判断。油电混合车辆如果无充电插孔,将不在不限行范围内。纯电动汽车是指以充电电池作为唯一动力来源、由电动机驱动的汽车。目前,车辆注册登记时公安交管部门登记的燃料种类为“电”。插电式气电混合动力汽车是指既有充电电池作为动力来源又有内燃机作为动力汽车,即具有一定的纯电驱动行驶里程,且在正常使用情况下可外接电源获取电能量的混合动力汽车。目前,车辆注册登记时公安交管部门登记的燃料种类为“电、汽油”或“电、柴油”。插电式气电混合动力汽车的典型特征是具有电机驱动和燃油发动机驱动两套驱动装置,车身外部除加油口外,还有充电接口。燃料电池汽车是指主要以氢燃料为主的燃料电池作为唯一动力来源、由电动机驱动的汽车。目前,车辆注册登记时公安交管部门登记的燃料种类为“氢”。

电动汽车利好消息一出,引发市民热烈讨论。成都目前有直流充电桩约220个,分布在成都14个充电站内;此外,还有交流充电桩700余个,利用率仅达50%。直流充电桩1个可以满足6辆电动汽车使用,交流充电桩则可以满足4辆电动汽车使用。由于国家刚颁布了交流充电桩的新标准,所以成都目前已安装好的700余个交流充电桩正在进行调试和修改,即将投入使用,整体来说,成都的充电桩建设进度,是相对超前的。(华西都市报)

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