國外新能源汽車研究成果
㈠ 國外新能源汽車發展的歷史
1、19世紀90年代美國人製造出世界上第一輛純電動(新能源)汽車。
2、20世紀30年代中期結束了早期的純電動汽車生產而進入燃油汽車的黃金時期。
3、2001年,我國確立「十五」國家技術研究發展計劃(863計劃)電動汽車重大專項項目,明確了我國的電動汽車戰略發展基本原則。
4、2006年我國純動力電動汽車功能樣車已經實現。(1)國外新能源汽車研究成果擴展閱讀新能源客車的發展問題:
1、充電基礎設施仍然是發展的短板。我國現在車樁比只有3.5:1,隨著新能源汽車數量的持續增長,充電基礎設施結構性供給不足的問題日益凸顯,整體規模仍顯滯後
2、核心技術還需要進一步突破。從動力電池來看,高端產品與國外的差距不大,但產業整體創新能力還不夠強。
3、後市場流通服務體系還有待健全。在售後服務方面,不同品牌新能源汽車的質保內容參差不齊,電池以舊換新的政策也不相同,售後服務配套體系滯後,對培育消費市場也有一定的負面影響。
㈡ 目前世界各國的新能源汽車發展現狀和趨勢是怎樣的
一、發展新能源汽車已經成為世界各國的共識
國研網:目前世界各主要國家的新能源汽車發展現狀和趨勢是怎樣的?
王曉明:目前,全球能源和環境系統面臨巨大的挑戰,汽車作為石油消耗和二氧化碳排放的大戶,需要進行革命性的變革。目前全球新能源汽車發展已經形成了共識,從長期來看,包括純電動、燃料電池技術在內的純電驅動將是新能源汽車的主要技術方向,在短期內,油電混合、插電式混合動力將是重要的過渡路線。目前來看,全球新能源汽車的發展還面臨著一些共同的難題,例如關鍵技術的突破、汽車工業的轉型、基礎設施的建設以及消費者的接受度等。
具體到各國,應該說,引領新能源汽車發展的主要還是美國、日本以及歐洲的一些國家,這些國家起步比我國要早很多,它們的發展也各有側重。
美國長期側重降低石油依賴、確保新能源安全的戰略,將發展新能源汽車作為交通領域實現根本上擺脫石油依賴的重要措施,並以法律法規的形式確定了新能源汽車的戰略地位。早在柯林頓時期,美國就提出了以提高燃油經濟性為目標的計劃,混合動力是當時主要的技術解決方案。到了布希時期,變為追求零排放和零石油依賴,技術解決方案主要是氫燃料電池汽車,後來還有一個計劃,想用十年的時間實現20%的石油替代和節約,主要措施是生物質燃料。國際金融危機以後,奧巴馬政府將大力發展電動汽車作為實施新能源戰略的重要內容,提出了總額40億美元的動力電池以及電動汽車研發和產業化的計劃,產品上,選擇了以插電式混合動力電動車為重點。
日本長期堅持確保能源安全和提高產業競爭力的雙重戰略,通過制訂國家目標引導新能源汽車產業的發展,同時高度重視技術創新。2006年,日本提出了新的國家能源戰略,目標是到2030年交通領域對石油的依賴從100%降到80%,為了配合這個新能源戰略的實施,提出了下一代汽車燃料計劃,明確提出改善和提高汽車燃油經濟性標准,推進生物質燃料的應用,促進電動汽車和燃料電池汽車的應用等。近期,日本又將大力發展電動汽車作為低碳革命的重要內容,並且計劃到2020年普及以電動汽車為主體的下一代汽車。目前,日本正全面發展三類電動汽車,其混合動力全球銷量第一;在純電驅動方面,規劃和產業化推進步伐也是最快的;另外,日本燃料電池產品的研發和產業化推進也優於其他國家。
相對於美國和日本,歐洲更加側重於溫室氣體減排戰略。滿足日益嚴格的二氧化碳排放限制要求已經成為歐洲對新能源汽車發展的主要驅動力。歐洲的新能源汽車發展在早期主要以生物質燃料、天然氣以及氫燃料為主,本世紀初曾經提出到2020年23%的石油替代目標。近期,歐洲則對電動汽車給予高度關注。例如德國2009年下半年發布電動汽車計劃,高度重視純電驅動的電動汽車發展,以純電為重點,分別提出了2012年、2016年、2020年的產業化和市場化目標。
二、我國發展節能與新能源汽車有較好的基礎
國研網:我國發展節能與新能源汽車的背景是怎樣的?
王曉明:我國發展新能源汽車,是應對節能減排重大挑戰的需要,同時也是汽車產業跨越式發展和提升國際競爭力的需要。歐美日這些國家,都把新能源汽車作為戰略制高點來考慮,國家投入力量加強產業的發展。我國傳統汽車領域和國外相比還比較落後,但在新能源汽車方面,我們和發達國家是站在同一個起跑線上,說法較多的是「彎道超車」,我們有機會在新能源汽車領域與西方發達國家在一個平衡的層面上創新。我國汽車工業以純電驅動作為技術轉型的主要戰略方向,重點突破電池、電機和電控技術,推進純電動汽車、插電式混合動力汽車產業化,實現汽車工業跨越式發展。近期以混合動力汽車為重點,大力推廣普及節能汽車,逐步提高我國汽車燃油經濟性水平。「十二五」期間我國將大力發展節能汽車,中度、重度混合動力乘用車保有量計劃超過100萬輛,但是占總體汽車保有量的比重還是小的。2020年,純電動汽車和插電式混合動力汽車實現產業化,市場保有量有望超過500萬輛。
從2001年開始,我國「863」項目共投入20億元研發經費,形成了以純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術路線為「三縱」,以動力蓄電池、驅動電機、動力總成控制系統三種共性技術為「三橫」的電動汽車研發格局。共計有200多家整車及零部件企業、高校和科研院所,以及3000多名科技人員直接參加了電動汽車專項研發。到目前為止,共有160多款各類電動汽車進入了我國汽車產品公告,建成30多個電動汽車國家重點實驗室等國家級別的技術創新平台,制定電動汽車相關標准40多項。
我國發展節能與新能源汽車有較好的基礎。首先,我國是僅次於日本、韓國的全球第三大鋰電池生產國,佔全球約25%的市場份額。雖然目前來看,產品還多用於手機、電動工具、電動自行車等領域,但產業規模龐大、產業鏈基礎較好、生產工藝共性點多,具備大規模發展汽車用動力電池的條件。另外,我國也是鋰資源儲量大國,鋰離子動力電池生產已經形成了一個比較完整的產業鏈。經過近些年的發展,我國動力電池的主要性能明顯進步,初步具備了產業化的能力。第二,在車用驅動電機方面,我國電機產業規模位居全球首位,產品量大、面廣。我國又是工業電機的生產大國,在電機生產方面有較強的技術基礎。目前,我國電動汽車整車已經進入規模化應用階段,包括動力性、經濟性、續駛里程、雜訊等指標已經達到國際水平,前期是城市公交,現在乘用車產品也越來越多,比如比亞迪(002594)、鄭州日產、奇瑞、長安等都有混合動力性汽車生產上市。
近幾年,我國陸續出台了節能與新能源汽車示範推廣以及私人消費補貼的相關政策,並在不斷擴大試點的范圍。在政策的支持下,我國新能源汽車消費市場開始啟動,電動汽車基礎設施建設也得到了初步發展,部分城市已經形成了網路雛形。隨著2009年「十城千輛」工程的實施,電動汽車能源供給基礎設施的潛在機會開始受到重視,國家電網公司、南方電網公司、普天海油公司等能源企業,圍繞國家新能源汽車發展戰略,強勢介入充電基礎設施建設,各示範城市和社會各界也積極響應。截至2010年年底,已經建設各種類型充電站大約100座,充電樁300多個。
三、發展新能源汽車需標准先行私人消費大規模啟動尚需時日
國研網:目前新能源汽車相關標準的制定情況如何?私人消費開展的情況又是怎樣的?
王曉明:新能源汽車的標准體系建設是一個大問題,國家標准委目前正在制定新能源汽車的相關標准。新能源汽車驅動方式、驅動結構、電源結構的變化,充電設施、充電站的變化,都需要制定新的標准來規范。有了標准之後,產業的發展才有依據,否則,不同企業制定不同的標准,導致介面不統一,會造成社會資源的重大浪費。現在據我了解,新能源汽車充電的介面標准已經有了,充電設施也有了一些初步的標准。當然,標準的制定本身是一個不斷完善的過程,需要新能源汽車大量的生產和使用,在這個過程中不斷的完善和更新。有一種說法,叫「標准先行」,用標准來引導企業,但這在實際執行過程中很難做到,有些存在的問題沒有通過大規模的使用是反映不出來的,也就很難把這些問題吸收到標準的調整之中。國外也是如此,有關新能源汽車的相關標准都在制定和完善之中。
新能源汽車的私人消費是業界普遍關心的一個問題。現在新能源汽車真正的走入家庭,還存在幾個方面瓶頸的制約。第一個瓶頸是,受動力電池本身能量密度的影響,新能源汽車充一次電行駛的里程較短。比如輕型車目前大約是120-160公里左右,對於消費者來說,在城市內短距離行駛尚可以接受,長距離就很難滿足他們的需求。另外,新能源汽車受電池成本過高的影響,整體的價格競爭優勢還不明顯。新能源汽車的優勢在於,行駛同樣的距離,其使用電能的成本要比傳統內燃機動力汽車使用油的成本要低,但是新能源汽車的購置成本較高,而且比傳統汽車要高很多,目前政府要靠補貼才能使新能源汽車的購置成本看起來有競爭力。這也是消費者考慮比較多的一個方面。另外從充電的基礎設施來說,家庭的慢充,要對車庫和停車場進行改造,目前很多家用的車庫和停車場還沒有這樣的設施,改造也需要花費一定的成本。另外公共場合的快充設施目前還沒有到位,所以從充電的便利性來看,也是消費者的一個顧慮。最後一個制約是,新能源汽車的駕駛感覺和體驗與傳統汽車還存在差距。消費者買車,一定會首先從使用的因素、成本的因素全都考慮過之後,再從舒適性、駕駛體驗等方面與傳統汽車做一個比較,看是不是有優勢。現階段真正面世的高混、插電式混合動力汽車和純電動汽車並不多,因此在這些方面的消費者體驗還沒有真正建立起來,造成消費者在購買這些汽車的時候,心裡會打個問號,從一定程度上也影響了消費者對新能源汽車的選擇。我個人認為,廠家對這些問題也有比較清醒的認識,所以現在把新能源汽車的發展也分成了幾個階段:近期看私家車、乘用車還是以混合動力為主,逐漸從輕混向中混、高混,中間加電機驅動發展,最後再發展到純電動汽車。具體到市場來看,還是放到城市公交等領域。例如比亞迪現在把重點就放到了大巴、公交等領域,因為這些車型行駛路線比較固定,充電問題比較好解決,另一方面,在公交領域政府的補貼力度也較大,這部分車型在政府政策的推動下已經形成了市場。但是私人汽車方面,大規模的啟動還需要一定的時間,不是短期內可以實現的。
新能源汽車從國家的角度已經列入到七大戰略性新興產業,從發展的戰略上已經明確了,具體的支持政策也正在陸續出台,力度上也越來越大,除了新能源汽車的購買補貼外,以後地方政府還會陸續出台一些優惠政策,例如購置稅優惠,停車收費優惠,還將會提供一些行駛上的便利,比如傳統汽車的限行,對新能源汽車是沒有的。所有這些措施,都是為了努力營造一個新能源汽車使用的良好環境和氛圍,引導消費者來加深認識,主動購買。從未來的趨勢來看,選擇新能源汽車的消費者會越來越多,因為不論從技術、成本還是駕駛體驗方面,都會越來越好。
四、新能源汽車發展要與能源結構調整相結合
國研網:目前來看,新能源汽車的節能和減排效果怎樣?
王曉明:新能源汽車的節能、二氧化碳減排效果不能僅從新能源汽車本身使用的環節來看,還得看上游能源的結構,也就是說要從新能源汽車的全生命周期來考慮。我們也做過測算,分成幾種不同的技術路線來考慮,相對於傳統的汽油車,在中國現有的能源結構下,純電動汽車節能是有效果的,要好於傳統的內燃機汽車,但在減排方面,二氧化碳排放目前還略高於內燃機汽車。為什麼在這種情況下,我們還是在積極發展純電動汽車?原因就是上游的能源結構趨勢是可變的,比如我國就在逐步提高清潔能源、低碳能源的比重,核電、風能、太陽能、水電的比重越高,電動汽車全生命周期的節能減排效果就會越好,即使依靠現在火電為主的能源結構,如果未來採用IGCC、超超臨界等發電技術之後,發電效率大概能夠提高40%,下游用電來驅動的新能源汽車,它的減排效果就能好於傳統的內燃機汽車。總結起來就是兩個方面,一方面傳統的火力發電技術還在進步,另一方面從結構上看,我國的一次能源結構也在進一步改善,風電、太陽能等新能源的比重會越來越高,一次能源向電能轉換過程中二氧化碳的排放也會逐步減少,這樣,新能源汽車的減排效果會逐漸地體現出來。
針對節能減排效果來說,根據我們的研究結果,著眼於長期應該將電動汽車作為汽車產業發展的主要方向。無論是提升傳統汽車的燃油經濟性,還是大規模普及混合動力汽車與其他類型的節能汽車,所能夠帶來的耗油和排放減少最終都將遇到瓶頸制約。因此從長遠來看,純電動汽車才是汽車工業未來的發展方向。然而,純電動汽車對於技術的要求也最高,普及起來比混合動力汽車困難得多,短期內尚不具備全面推廣的條件。因此,至少在未來二三十年中,混合動力汽車仍將會是汽車工業走向低碳之路的重要過渡。
國研網:新能源汽車大規模推廣以後,會不會對電網造成更大的壓力?
王曉明:新能源汽車的發展從社會上來說是一個系統工程,不僅僅是驅動方式的改變,同時對能源基礎設施、能源結構的調整也有它的需求。從能源,尤其是電網來說,現在發展智能電網也是一個方向,全球各個國家,包括中國,都在大力推進。智能電網很重要的一個方面就是適應了新能源以及新能源汽車發展趨勢的變化。新能源汽車有充電的需求,但是可以利用峰谷的方式充電。比如家庭用的新能源汽車,可以在夜間採用慢充的方式,用7到8個小時完成充電,這個時間正好是電網負荷比較低的時候,這種方式本身可以起到調峰的作用,利用峰谷電來完成新能源汽車的充電對整個電網的穩定是有好處的。另外,新能源汽車可以加強對電網分布式的利用,比如在一個區域,一個局部的城市或者一個社區使用新能源汽車,就形成了一個分布式的儲能系統。新能源汽車的電池起到儲能的作用,每輛車都是一個小的儲能單位,整個車輛匯總起來,就變成一個儲能系統,這個儲能系統和電網配合就能實現一些功能上的互補。就目前的情況和未來的發展趨勢來看,新能源汽車對電網運行不會造成大的沖擊。
五、小型低速電動車發展尚存在爭議
國研網:目前我國的一些地方,小型低速電動車發展很快,能否為我們介紹一下這方面的情況?
王曉明:在山東等一些地方,正在發展一些小型低速電動車,實際應該稱之為小型低速低成本電動車,這些車型之所以發展的快,不是因為小型和低速,而是因為它的低成本,消費者的門檻比較低。低成本的主要原因還是因為使用一些傳統上低成本的鉛酸電池,另外整車的設計、製造方面犧牲了一些舒適性、安全性。從小型低速電動車的發展上來說,行業內的爭論比較多。有專家認為,小型低速電動車在新能源汽車市場化的方面提供了一個很好的切入點,基於現有平台的這些電動汽車,價格都比較高,主要是電池的價格比較高,市場接受起來還比較困難。而小型低速電動車由於大多是在一些中小城市、城鄉結合部來使用,很多購買者是第一次購買,沒有傳統汽車做一個參照和比較,另外由於電費較低造成使用成本較低,加上購置成本也比較低,因此接受度比較高,市場就形成了,以後可以通過電池的不斷改進,車輛整體設計的不斷改進提高整車的技術水平。這是一種觀點,認為不能否定小型低速電動車的發展,而是要引導它的發展,不斷地進行技術升級。另一種觀點認為,這種小型低速電動車,與國家鼓勵發展的戰略性新興產業方向不一致。戰略性新興產業有兩個判斷的重要前提條件,其中一個非常重要的就是重大的技術創新,具體到新能源汽車領域,主要是圍繞動力電池、電機、電控方向的技術創新,而小型低速電動車很難說是重大的技術創新。第三種觀點認為,要分開來看,國家鼓勵的戰略性新興產業,不一定要把小型低速電動車納入到裡面,而小型低速電動車的發展現在也不一定要出台政策去限制,而是可以通過一種引導的方式把這兩種路線結合起來是最好的。
㈢ 國外新能源汽車發展現狀及趨勢
全球新能源汽車產量呈上升趨勢
全球新能源車正處於快速發展階段,中國宣布將在2035年停售燃油車並且在2050年全面停止使用燃油車,歐洲出台最嚴格碳排放政策,政策倒逼大車企轉向電動化。2018年以前,全球新能源汽車產量高增速發展,2019年增速有所放緩,全球新能源汽車產量約為217萬輛,2020年產量約為255萬輛。
——更多數據來請參考前瞻產業研究院《中國新能源汽車行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。
㈣ 國外值得借鑒的新能源汽車發展經驗有些什麼
水! 日本已初步研製出加水能跑的車. Genepax公司搭載WES水能量系統的微型車,近日日本的Genepax公司向我們展示了他們的最新研究成果,搭載他們研發的WES水能量系統(WaterEnergySystem)的小車。這款小車的最大特點是只要加水就可以開動,而不需要我們傳統的燃油。水能量系統的原理我們大家估計都知道,他將水分解為氫和氧,由此產生動力能量。Genepax公司的這套WES水能量系統採用的MEA(MembraneElectrodeAssembly)薄膜電導組件能夠將水分解為氫和氧,而且它還有一個特點就是採用了不含稀有金屬元素的(白金等)電極,從而其擁有較長的使用壽命。
㈤ 華裔科學家發明電動車新電池:3分鍾充滿電使用壽命20年,有怎樣的意義
華裔科學家發明電動車新電池:3分鍾充滿電使用壽命20年,這不僅能夠直接帶動新能源汽車行業的發展,同時也能夠給目前的世界貢獻環保的力度。
一、華裔科學家發明電動車新電池:3分鍾充滿電使用壽命20年
除了剛才這種對於新能源汽車行業帶來的直接影響之外,這種電池其實對於環保事業出的力度也是比較大的,按照目前電池的使用壽命來看,一般的鋰電池也就只能用5~7年,這也就意味著5~7年之後就得進行回收,由於當前鋰電池的回收難度比較大,這難免會對環境造成污染。如果把使用壽命延長到20年的話,這也就相當於在此前基礎的4個周期之後才需要進行一次回收,這不僅能夠緩解回收壓力,最終也能夠促進環保事業的進步。
㈥ 新能源汽車的發展,國內外情況,發展趨勢
新能源汽車作為採用非常規燃料為動力來源的一種綜合性汽車,它採用了先進的技術,具備新結構、高環保的特點。目前,我國已經將新能源汽車作為全國戰略性新產業來定義,可見國家對新能源行業的重視,在能源和環保的壓力下,新能源汽車無疑將成為未來汽車的發展方向,而新能源客車則是當前我國汽車生產企業在新能源領域研發生產和競爭的重點與焦點。
據前瞻產業研究院發布的《2014-2018年中國新能源汽車市場前瞻與投資戰略規劃分析報告 前瞻》2013年統計數據顯示:2013年前3季度,按車型劃分,新能源客車增幅最大的是輕型客車,其次是大型客車。在新能源客車銷量中,輕型客車所佔據的市場比例最小,中型次之,大型客車比例最高。這主要是因為城市公交客車在行駛中起停頻繁、速度要求不高,同時具有良好的示範效應,主要買家為政府事業單位,在政策推動下有望率先實現產業化。
㈦ 新能源汽車底盤國外研究現狀
新能源汽車底盤國外研究現狀很好。國外新能源汽車底盤布局技術分析:特斯拉作為世界級知名電動車及能源企業,其最為特殊的便是充分將TI理念融入整個車輛開發及製造過程中,在新能源汽車領域積累多個專利及技術,隨著現下新能源汽車良好發展,其在世界產生的影響較大。從TeslaModelS底盤整體結構分析,在底盤中部布設相應的保護設施,核心目的在於保證電池安全性,分別在其前後布設高強度鋼材,以此對電池進行強有力的保護。同時,為實現底盤輕量化,底盤材料主要選取鋁合金。底盤自身存留一定空間的崩潰區,以此從本質層面將沖吸振功能最大限度發揮,且進一步增強整個車輛自身防碰撞性能。
㈧ 新能源汽車國外發展現狀
純電動汽車的發展受到世界各國的重視,各主要汽車公司積極參與,在產品研發、示範和試用方面取得了很大進步。在電池技術突破尚未明朗前,國外純電動汽車的發展重點一是發展小型乘用車,二是發展大型公交車、市政、郵政等特殊用途車輛。為滿足用戶使用需求,通常採用增程式方案,在純電動汽車上增設常規能源系統為車輛補充電能。純電動汽車的攻關重點集中在提高電池性能、降低成本方面。
㈨ 國內外新能源汽車的發展狀況
首先看一下全球新能源汽車的發展情況,2016年新能源乘用車有70多萬輛,增長速率是40%,要比我國傳統的增長速率高20倍,這是一個大的趨勢。市場佔有率很低,不足1%,所以說在全球大的形勢下,它的發展的趨勢和發展的潛力是非常巨大的。同時可以看到目前來講新能源汽車發展的區域追求集中在中國和美國,在美國新能源汽車發展也很好。
㈩ 129期:新能源(含新能源汽車)領域精選科技成果推薦
本期精選27項新能源(含新能源 汽車 )領域的技術成果進行推薦,感興趣的企業朋友可以長按識別文末二維碼或點擊下方「閱讀原文」,進行項目意向登記,我們專業的技術經紀團隊將與您聯系。
28:高比能鋰離子動力電池
29:可穿戴鈣鈦礦光伏模組的產業化印刷制備
30:木質纖維素基高密度高熱安定性航油催化合成研究
31:高性能管樁安全監測評估與防控關鍵技術
32:向陽而生——太陽能電池/集光器集成器件
33:超高功率鋰離子電池開發
34:海上風機絕緣局部放電無損在線監測技術
35: 高性能高安全鋰離子電池技術
36:350wh/kg高比能、低成本、智能動力電芯
37:MOF改性電解液用於高能量密度鋰金屬電池
38:變廢為寶-有機固廢資源化利用技術先鋒
39:新能源系統無線電能傳輸關鍵技術開發與應用
40:基於低速渦流無葉片發電機的潮汐能技術開發與應用
41:質子交換膜電解水制氫陽極催化劑的制備
42:高功率密度、高效、高可靠性航空動力傘研製及產業化
43:磷酸鐵鋰電池材料回收技術的開發與應用
44:快充低溫鋰金屬電池
45:脫碳全能王-適用生活和工業場景下的寬范圍壓力 PEM 制氫系統
46:有機固廢高值化利用技術平台
47:太陽能光譜分頻與餘光匯聚再輻射耦合的光能梯級發電裝置
48:低成本太陽能熱電互補高效空調系統應用
49:新能源工程車輛能量管理專用實驗平台
50:寬頻帶復雜信號精細化實時感知技術及應用
51:環境友好型硒化銻薄膜太陽電池研製
52:硫化物固體電解質及其固態動力鋰電池
53:新型高功率儲能技術——鋰離子電容器
54:柔性固態鋰電池自修復界面的設計與構築
28: 高比能鋰離子動力電池
1 基本信息
2 簡介
本項目針對提升高鎳三元正極材料能量密度的問題,研究了合成條件、改性工藝對材料晶體結構和性能的影響,突破了高鎳三元正極材料制備和改性等關鍵技術,開發出滿足新一代動力電池要求的高鎳三元正極材料,且材料性能優異,處於國際先進水平。為了實現規模化生產,解決了工程化難題,創新地採用了具有成本優勢的工藝路線,建成了年產超過1500噸的高鎳三元正極材料的生產線,實現了高鎳三元正極材料的產業化,產品成功應用於寶馬、大眾、東風、蔚來、賓士、吉利、小鵬等國內外知名整車企業,打破了國外企業對高鎳三元正極材料的壟斷。並擴建了更高標準的年產2萬噸高鎳三元正極材料生產線,推動了設備製造商和上下游企業的發展,規模化生產後,預計每年將創造30億元以上的產值。
29: 可穿戴鈣鈦礦光伏模組的產業化印刷制備
1 基本信息
2 簡介
本項目以低污染可穿戴鈣鈦礦模組的印刷制備為目標,從殘余應力調控角度出發,聚焦晶格一致性研究,通過溫敏性添加劑熱膨脹系數的應力釋放作用調控薄膜晶格應力狀態,通過雙齒配位仿生分子修飾消除薄膜表面應力累積,結合物理封裝策略,實現低鉛泄露模組的印刷制備。
30: 木質纖維素基高密度高熱安定性航油催化合成研究
1 基本信息
2 簡介
本項目基於對木質纖維素及其衍生物結構特點和航油分子構效關系的充分認識,創新以木質纖維素為原料制備高密度高熱安定航油的高度集成的新技術,為高性能航空燃料提供新制備途徑,進而為先進航空航天發動機提供高性能燃料,為現有航油提供高性能調和組分。項目擬開發木質纖維素定向轉化制備多環烷烴燃油組分的核心工藝,包括:(半)纖維素水熱轉化制備呋喃醛並分離木質素,木質素一步水熱解聚加氫脫氧製取芳烴、酚類、環醇和單環烷烴,木質素纖維素衍生物(呋喃醛、環醇、環酮及單環烷烴)共轉化製取聯環烷烴、稠環烷烴等多環烷烴,以及生物航油的調控調配等。
31: 高性能管樁安全監測評估與防控關鍵技術
1 基本信息
2 簡介
項目圍繞「高性能管樁安全監測評估與防控」這一難題,經過10 余年的 科技 攻關和工程實踐,建立了集理論研究、工藝研發、產品制備、標准制定、工程應用於一體的技術體系,主要核心成果包括:先張法預應力混凝土耐腐蝕管樁、基於分布式光纖神經感測膠帶的樁身應力實時監測技術、高性能管樁長期穩定性機理與應用關鍵技術、樁基礎病險演變評估與治理體系研發與應用關鍵技術,實現了多學科交叉和產學研結合。
32: 向陽而生——太陽能電池/集光器集成器件
1 基本信息
2 簡介
本項目所涉及到的關鍵技術主要包括集成器件所需材料的選擇與制備工藝:具體為集光器熒光材料、鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦材料、電極材料的篩選與制備;鈣鈦礦太陽能電池的制備;太陽能集光器的制備;鈣鈦礦太陽能電池與太陽能集光器集成器件的制備;具體技術指標為:不透明鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率 22%(小面積1*1 cm 2 ), 17%(5*5 cm 2 ), 15% (10*10 cm 2 ),光照1000小時後(光照條件:室溫25 , AM1.5G,光強1000W/ m 2 ),效率衰減 10%。不透明集成 器件的性能指標:集成器件光電轉換效率較鈣鈦礦太陽能電池效率提升 6%。半透明集成器件的指標:在可見光區域透明度做到30%-70%可控可調,光電轉換效率 8%。
33: 超高功率鋰離子電池開發
1 基本信息
2 簡介
本項目結合市場需求,開展超高功率高能量密度鋰離子儲能器件設計、製造等研究,發揮鋰離子儲能器件高能量密度的優勢,突破鋰離子儲能器件瞬時充放電能力,提升功率密度,實現鋰離子儲能器件高功率密度,並兼具高能量密度、高安全性和長循環壽命以及低成本,形成具有自主知識產權的技術體系。
34: 海上風機絕緣局部放電無損在線監測技術
1 基本信息
2 簡介
本項目擬研發出一種基於機械和電氣特徵量的海上風機絕緣局部放電無損在線監測技術,以期實現對海上風機的局部放電和絕緣狀態的實時監控。該技術旨在絕緣發生明顯劣化及局部放電現象產生之前監測其潛伏性故障,並在上述現象發生後對絕緣狀態進行持續監測,進而對局部放電嚴重程度和絕緣狀態做出定性診斷。這一研究成果不僅能為海上風機的維護檢修方案提供可靠依據,降低事故發生概率,而且可有效減少盲目的停機檢修,提高海上風機的可靠性與經濟性。
35: 高性能高安全鋰離子電池技術
1 基本信息
2 簡介
本項目以國家和 社會 對高性能、高安全鋰離子電池技術的重大需求為牽引,在微電子學、電化學和材料科學等多學科交叉融合的基礎上,分別從「高比能硅負極材料表界面改性」與「基於EIS監測的新型電源管理晶元」 兩大前沿技術開展研究,並取得了重要突破。本項目開發了微米硅/碳納米管復合負極,通過簡單低成本且可規模化生產的工藝構築了高效且能適應Si負極的體積膨脹的柔性CNT導電網路及碳鈍化層,降低了MSi顆粒的體電阻與顆粒之間的電阻,限制MSi的粉碎化。與傳統的微米硅/碳復合負極(400 Ω m)相比,該復合材料的體積電阻率(157 Ω m)顯著降低,可逆比容量為 2533 mAh/g,初始庫侖效率為89.07%,在2A/g循環1000次時,可逆比容量超過840mAh/g。
36: 350wh/kg高比能、低成本、智能動力電芯
1 基本信息
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本項目所採用的正極材料為項目組自主研發的、具有獨立知識產權的高比容量、低 成本富鋰錳基正極材料。該正極材料採用全新的材料改性技術,包括材料優勢晶面調控、 快離子導體包覆、超薄尖晶石異質相包覆等關鍵技術,使得項目組研發的富鋰錳基正極材料的比容量高達260mAh/g,循環壽命長達500周,循環100周壓降可控制在0.1V以下。基於此,項目組現已獲得核心發明專利3項(均已授權),發表高水平學術論文5篇,此外項目組已與宜賓某公司建立合作,致力於該類正極材料的量產放大及產業孵化。
本項目致力於研發一款高比能、低成本、智能動力電芯,所 採用的智能感測器基於項目組自主研發的石墨烯基應力應變感測器和銅基溫度感測器。研發的石墨烯基應力應變感測器具有大的工作范圍和優異的靈敏度。研發的銅基溫度感測器採用超薄超小尺寸的銅-康銅熱電偶,同時具備高精度和寬監測窗口特點,並且對電池性能和比能量幾乎不產生影響。本項目將應力應變感測器、溫度感測器採用嵌入式技術植入電芯內部,可實時監測電芯充放電狀態、電池安全狀態、電芯溫升等,通過外接電子信息處理系統實時、准確評估電芯的運行參數。基於此,項目組現已申請中國發明專利2項,發表高水平學術論文1篇。
37: MOF改性電解液用於高能量密度鋰金屬電池
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本項目基於已有的研究成果,擬使用金屬有機框架(MOF)作為電解液添加劑,利用其表面豐富的活性親鋰位點,調控鋰沉積過程,消除鋰枝晶。優化材料合成、電解液組成和電池組裝參數,以適應規模化生產的需求,推進高能量密度鋰金屬全電池的實用化進程。主要面向無人機、動力外骨骼和 汽車 動力電池等高能量密度應用場景,突破現有的儲能電池續航瓶頸,提升電池安全性,具有廣闊的市場空間。
38: 變廢為寶-有機固廢資源化利用技術先鋒
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本項目將開發一種新型有機固廢熱化學處置技術,可實現高純度H2和CO在不同溫度區自分離生成,H2和CO可根據後續化工合成過程所需任意比例自由混合,為有機固廢資 源化和能源化與現有化工過程無縫銜接提供便利。此外,該技術還具有以下優點:可徹底殺滅有機固廢中致病病原體和有毒有害有機物,大幅減少約50-90%有機固廢的體積;還可對有機固廢的內在能量進行回收利用,將有機固廢中的有機組分轉化為可控H2/CO比例合成氣;同時反應後剩餘的富含無機組分殘渣仍可進行資源化利用於水泥窯協同處 置和製作建築材料等。
39: 新能源系統無線電能傳輸關鍵技術開發與應用
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本項目設計面向復雜應用場景的新能源無線供電系統,開發滿足源-儲-荷高效協同和不確定環境下系統穩定工作的自適應切換技術,實現電能穩定高效傳輸。
40: 基於低速渦流無葉片發電機的潮汐能技術開發與應用
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本項目提出的發電機採用無葉片式設計,結構簡單,維護成本較低,不存在以往渦輪機械容易受到海水腐蝕、影響海灣水動力、容易破壞沿岸海洋生態系統等問題。發電機配有多單元往復式電磁感應發電機,大大提高了發電效率。是一種能夠提供穩定、高效電能的新型的發電方式。
41: 質子交換膜電解水制氫陽極催化劑的制備
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本項目依託於蘭州大學有色金屬化學與資源利用重點實驗室,合作導師為嚴純華院士,圍繞高效、穩定、廉價陽極酸性析氧催化劑的控制合成開展研究工作;旨在構築系列界面異質結構酸性析氧催化劑;以「界面控制」法為主導,結合「固-液」、「固-固」和「固-氣」界面輔助手段,實現界面異質結構酸性析氧催化劑的控制 合成;進一步通過配位替換、晶格摻雜、缺陷填充等策略,提升界面異質結構酸性析氧 催化劑的活性和穩定性;此外,結合原位表徵技術實現對合成和催化過程的原位監測, 為催化劑的結構優化和性能提升提供堅實的實驗數據,建立界面異質結構酸性析氧催化 劑結構和性能之間的構效關系;對質子交換膜電解水制氫的發展具有重要的科學意義。
42: 高功率密度、高效、高可靠性航空動力傘研製及產業化
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為了提高高功率密度軸向磁通永磁電機的散熱能力,本項目首先在特殊的定子架中分別設計了兩種新穎的水冷結構。第一種是軸向內外循環水冷結構,第二種是槽內內外循環水冷結構。通過合理的等效與假設,建立了兩種水冷結構的三維模型,並且基於流固耦合進行模擬分析。通過對比兩種水冷結構的流速、壓降、冷卻效果和散熱面積,選擇槽內內外循環水冷結構作為電機的冷卻系統。並且將基於流固耦合對兩種水冷結構的流速、壓降、冷卻效果和散熱面積進行分析對比,從而確定雙轉子單定子AFPM電機最有效的冷卻結構,為AFPM電機的冷卻結構設計及電磁方案優化提供了參考依據。
43: 磷酸鐵鋰電池材料回收技術的開發與應用
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本項目從成本與環保的角度開發了一種便捷的鋰離子電池材料回收工藝。在鋰電池材料回收的過程中不涉及強酸、強鹼的消耗,不產生硫酸鈉等副產物;其次在回收的過程中,廢舊磷酸鐵鋰材料能夠與鋁箔徹底分離,節省了後續的除雜步驟工序簡單;最後相對於傳統的拆解與回收技術,本技術能夠節省成本在40%以上,經濟效益潛力巨大,同時能夠充分釋放舊動力電池的殘值促進動力電池的 健康 發展。
44: 快充低溫鋰金屬電池
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鋰金屬電池結構與鋰離子電池相似,但消除了低容量和低壓實密度的負極活性材料的使用。因此,相同重量和體積的鋰金屬電池比傳統電池儲存的能量可以提升40%以上,並大大節省電池制備成本。我們設計的鋰金屬電池與目前國內和國際市場通用的鋰離子電池相比有以下優勢:
1)成本優勢,消除了負極的用料成本;
2)更高的能量密度,國內目前電池單體的能量密度依然 300Wh/kg,我們的電池單體能量密度 350Wh/kg;
3)更快的充電速度,Tesla公司的快速充電技術,20min可以充
進50%電量,我們的電芯快充時間:0-80%SOC 15min;
4)更低的運行溫度,普通鋰離子電池的最低溫度極限為-20 , 我們設計的鋰金屬電池最低放電溫度可達到-90 ,最低充電溫度可到-70 。
45: 脫碳全能王-適用生活和工業場景下的寬范圍壓力PEM 制氫系統
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本項目組針對國家發布的氫能戰略,迅速開展PEM制氫相關研究,目前已掌握了電解槽結構設計方法、面向設計和開發的集成建模和優化技術,現已成功開發出面向生活和工業場景(加氫站、制氫需求的鋼鐵、冶金和化工等)的低中高壓(0.1-10mpa)全范圍PEM制氫系統(實驗室級別)。在低壓運行時,極大提高系統的功率密度;在高壓運行時,可取消一級或二級壓縮,減少壓縮機運維成本。
46: 有機固廢高值化利用技術平台
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本項目根據不同有機固廢不同的理化性質,以氧消化和水熱轉化技術為基礎,開發出了實現其高值化利用的不同技術路線和不同的工藝,實現了有機固廢的減量化、無害化處理,以及高附加值產品的制備。該項目可以實現有機固廢的完全資源化再利用,具有很好的 社會 效益、環境效益和經濟效益。
47: 太陽能光譜分頻與餘光匯聚再輻射耦合的光能梯級發電 裝置
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本項目提出太陽能光譜分頻與餘光匯聚輻射再調節耦合的光能梯級發電系統,旨在研究其基本科學原理及關鍵技術,並建成相應的示範裝置。本項目積極響應國家「碳達峰,碳中和」的政策,聚焦太陽能的有序高效轉化,旨在開發新型的太陽能高效轉化技術裝置。
48: 低成本太陽能熱電互補高效空調系統應用
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本項目研發的「低成本太陽能熱電互補高效空調系統」由太陽能集熱子系統、噴射式製冷子系統和壓縮式熱泵子系統三部分組成。
49: 新能源工程車輛能量管理專用實驗平台
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本項目以綠色礦山戰略理念為引領,聚焦新能源工程車輛能量管理技術的發展需求,針對目前市場對新能源工程車輛能量管理實驗產品的市場空白,開發面向新能源工程車輛的專用能量管理實驗平台,為研究開發先進能量管理技術提供有效驗證、分析及測試條件。
50: 寬頻帶復雜信號精細化實時感知技術及應用
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本項目的總體目標是以低碳能源系統寬頻域運行形態衍變為契機,以寬頻信息感知為視角,開展寬頻帶復雜信號精細化實時感知技術研究,研發面向新能源電力系統的寬頻帶信息感知技術、裝備與 探索 平台,並 探索 技術成果在生命科學、深海探測、航空航天等多個重大領域的拓展應用潛力。
51: 環境友好型硒化銻薄膜太陽電池研製 1 基本信息
2 簡介
本項目依託於深圳大學、廣東省光電子器件與系統重點實驗室和深圳市先進與薄膜應用重點實驗室的研究平台,面向國家對新型高效低成本光伏發電技術集中攻關的重大戰略需求,開展真正環境友好型(區別於現存高能耗硅基電池,涉及貴金屬銅銦鎵硒太陽電池和含鉛鈣鈦礦太陽電池等非環境友好型太陽電池技術)硒化銻薄膜太陽電池研製及其應用研究工作。
52: 硫化物固體電解質及其固態動力鋰電池
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項目針對液態鋰離子電池存在的比容量低、安全性和循環壽命有待提高等問題,研發高安全性、高容量、長壽命固態鋰電池,解決制備硫化物固體電解質材料與全固態電池存在的離子電導率偏低、一致性較差、對濕度過於敏感、無法量產、與正負極材料接觸不穩定、正極容量釋放差、庫倫效率低下、長循環性能差等難題,突破由實驗室研究到產業化生產的系列關鍵技術。
53: 新型高功率儲能技術——鋰離子電容器
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中國科學院電工研究所經過多年的理論創新與技術積累,自主研發的新型高功率電化學儲能技術——鋰離子電容器,具有低成本、長壽命、高安全、兼具高功率密度和高能量密度等優勢。
54: 柔性固態鋰電池自修復界面的設計與構築
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本項目創新性地提出了本徵自愈固態電解質雙塗層癒合界面構築策略,通過「自愈固態電解質」來構築「固固一體化界面」,就能取長補短,有望滿足構築柔性鋰電池電解質/電極界面的各項技術需求。申請人將正負極片表面塗覆具有可逆自愈功能的固態電解質塗層,進行微界面完全浸潤以及一體化融合,然後將預制備的固態電解質膜與塗層緊密貼合,並進行熱壓誘導,利用聚合物塗層與電解質膜中大量存在的多重自互補氫鍵系統,促使層間界面癒合,從而達到構築高穩定性、可自修復、一體化的電極/電解質界面的目的。