新能源材料

美科學家首次證明熱光伏設備或使光電轉(zhuǎn)換率突破極限

據(jù)美國麻省理工學院官網(wǎng)消息，該?？茖W家首次證明，使用太陽熱光伏設備（STPVs），太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率有望突破理論限制。最新研究的基本原理很簡單：不讓太陽能電池內(nèi)無法使用的能量以熱的形式散失，所有能量和熱首先被一個中間元件吸收，讓元件達到能釋放熱輻射的溫度。通過調(diào)諧添加層的材料和構(gòu)造，輻射能以合適波長的光釋放出來，而這一波長的光剛好能被太陽能電池捕獲，從而提高系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)化效率并降低太陽能電池的熱生成。

研究的關(guān)鍵在于使用了加熱時能釋放出精確波長光的納米光子晶體。在測試中，納米光子晶體被整合進一套擁有垂直對齊的碳納米管系統(tǒng)中，當該裝置加熱到1 000℃時，光子晶體會持續(xù)釋放出波長與近鄰光伏電池能捕獲的波段精確匹配的光，光伏電池捕獲此光后，會將其轉(zhuǎn)化為電流。研究人員使用一種擁有STPVs組件的光伏電池進行了測試，結(jié)果與理論預測匹配。

研究作者戴維·比爾曼稱，理論預測指出，讓傳統(tǒng)太陽能電池與其他高科技材料層攜手，能讓轉(zhuǎn)化效率達到理論限制的兩倍多。與傳統(tǒng)光伏設備相比，這套新系統(tǒng)優(yōu)勢明顯。首先，光子設備基于熱而非光產(chǎn)生輻射，這意味著它將不受環(huán)境中細微變化的影響；其次，它耦合了一個熱存儲系統(tǒng)，能持續(xù)不斷利用太陽能。“研究表明，我們實際上能突破肖克利·奎伊瑟效率極限”。接下來，他們打算制造更大版本的這種太陽能電池，并找到降低制造成本的方法。（科技日報）

中美韓科學家聯(lián)手研發(fā)柔性電池 隨時有電

來自中國、美國以及韓國的科學家已經(jīng)開發(fā)出類似電池，它可以任意改變形狀以適應不同的設備。這種電池和太陽能電池的各種元件都被集成到硅膠外殼中，并通過柔性銅聚合物接頭相連。這種充電和儲電解決方案可以延展和彎曲30%，同時不會失去通過太陽能充電的能力。

在電池研究領(lǐng)域，要想看到這種技術(shù)被用于生產(chǎn)裝置中，可能還有很長的路要走。因為在實驗室中研究定制解決方案與廉價和持續(xù)地大規(guī)模生產(chǎn)完全不同。電池技術(shù)取得突破已經(jīng)被期盼了許多年，至少現(xiàn)有技術(shù)將會從中受益，經(jīng)過重新包裝將具備更多可穿戴因素。指望能夠讓電池可持續(xù)使用1個月，那可能需要出現(xiàn)化學奇跡。（新華網(wǎng)）

華人發(fā)明的鋁離子電池：充滿電僅需1min

斯坦福大學的科學家們發(fā)明了第1批快速充電、更持久且更廉價的高性能鋁電池。研究人員表示這一最新科技提供了現(xiàn)在普遍使用的很多商業(yè)電池的更安全替代品?！拔覀冄邪l(fā)了一種可充電的鋁電池，它可以取代現(xiàn)有的存儲設備，例如對環(huán)境有害的堿性電池，或者有著火風險的鋰離子電池?！彼固垢４髮W化學教授戴宏杰（Hongjie Dai）這樣說道?！拔覀冄邪l(fā)的最新電池不會著火，哪怕你鉆透電池?！?/p>

鋁離子電池包含2個電極：1個由鋁制成的帶負電陽極和1個帶正電石墨陰極。鋁電池比傳統(tǒng)的鋰離子電池更加安全，后者被廣泛用于上百萬臺筆記本電腦和手機里，戴補充說道?！颁囯x子電池可能是火災災害?！蹦陀眯允橇硗庖粋€重要因素。其他實驗室研發(fā)的鋁電池在100次充電-放電循環(huán)后就壽終正寢了。但斯坦福小組研發(fā)的電池在經(jīng)歷7 500次充電-放電循環(huán)后仍保證電池性能不下降或丟失。相比之下，典型的鋰離子電池只能維持1 000次充電-放電循環(huán)。除了小型電子設備，鋁電池還可被用于電網(wǎng)里存儲可再生能源?！半娋W(wǎng)需要具有較長循環(huán)壽命的電池以快速存儲和釋放能量，”戴解釋道?！拔覀冏钚挛窗l(fā)表的數(shù)據(jù)顯示鋁電池可以被再充電上萬次。很難想象為了電網(wǎng)存儲而建造一個巨大的鋰離子電池?！变X離子技術(shù)還能夠提供一次性堿性電池的更環(huán)境友好的替代產(chǎn)品?！吧习偃f名消費者使用1.5V的AA和AAA電池，我們的可充電鋁電池可以產(chǎn)生2V電壓。這比任何鋁電池可以產(chǎn)生的電壓都要高?！钡鞅硎具€需要更多改進以實現(xiàn)與鋰離子電池的電壓相匹配。（人民網(wǎng)）

用萘能開發(fā)出鋰電池負極材料電容量比石墨電極高2倍

日本東北大學和東京大學的一個聯(lián)合研究小組首次用家用防蟲劑原料——大環(huán)狀有機分子萘，開發(fā)出一種全固體鋰離子電池的負電極材料。用這種新材料（CNAP）制成的負極電容量比石墨電極高2倍，且經(jīng)過65次沖放電后仍能保持原來的大容量狀態(tài)。

可充電鋰離子電池已成為生活中不可缺少的儲能技術(shù)，手機、筆記本電腦、電動汽車等都離不開鋰離子電池。目前，在各種充電電池中，鋰離子電池能夠提供的電容量最大。由于市場需求巨大，各國研究者爭相開發(fā)鋰離子電池的基礎(chǔ)材料，而負電極材料尤其受到重視。

石墨以其質(zhì)量輕、容量大的特點，成為負電極材料的首選。最近，以石墨烯和碳納米管為代表的納米碳新材料的出現(xiàn)，使負電極碳素材料的電容量擴容了2～3倍。但納米碳是各種結(jié)構(gòu)體的混合物，科學家目前還沒弄清其實現(xiàn)大容量化的原理，這成為制約納米碳負電極發(fā)展的障礙。聯(lián)合研究小組開發(fā)出的CNAP，是通過在分子中央部分開納米級小孔，使大環(huán)狀有機分子成為鋰離子電池的大容量電極材料。目前尚沒有使用大環(huán)狀有機分子作為鋰離子電池負極的先例。研究小組還發(fā)現(xiàn)，制作大容量鋰電池的秘密在于分子材料內(nèi)加工的細孔，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，研究人員使原本用來作防蟲劑的萘經(jīng)化學處理后轉(zhuǎn)換為大容量電池材料。（科技日報）

豐田鎂電池研究取得突破性進展

近日豐田汽車公司宣布，在北美研究所研發(fā)的鎂電池已取得突破性進展。該公司科學家發(fā)現(xiàn)了一種新型電解質(zhì)，可以與鎂元素陽極進行反應，有望成為鋰電池的替代品。豐田表示，鎂元素一直被認為是更安全、更高效的電池原料，但由于缺乏合適的電解質(zhì)，其發(fā)展一直受限。豐田在發(fā)表于《德國應用化學雜志》國際版的文章中詳細地介紹了此項發(fā)現(xiàn)。豐田首席科學家及化學工程師Rana Mohtadi稱，他們在鎂電池中成功利用了儲氫原料，此項進展令他們十分激動。然而，大多數(shù)汽車制造商認為，在電池方面取得的突破性進展不能徹底改變能源儲存方式。一些前景廣闊的技術(shù)仍在研究中，但僅有少數(shù)最終能夠投入使用。（人民網(wǎng)）

中國石化“十三五”末擬在渝建成頁巖氣年產(chǎn)能150億m3

5月19日，中國石化與重慶市人民政府簽署“十三五”期間戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，雙方將在天然氣價格穩(wěn)定長效機制、頁巖氣勘探開發(fā)、加油加氣站網(wǎng)絡建設、四川維尼綸廠扭虧增盈、沙比克PC項目、中國石化在渝企業(yè)“三供一業(yè)”移交工作、潤滑油項目建設、中國石化所屬企業(yè)社會治安綜合治理工作等方面開展深度合作。

黃奇帆表示，重慶市政府將全力支持中國石化在渝發(fā)展，在頁巖氣勘探開發(fā)、天然氣深加工、加油加氣站建設等方面給予政策支持。焦方正表示，中國石化將積極參與實施長江經(jīng)濟帶建設這一國家戰(zhàn)略，大力推進“氣化長江”行動，與重慶市共同攜手，加大頁巖氣勘探開發(fā)力度，力爭“十三五”末在渝累計建成頁巖氣年產(chǎn)能150億m3并努力實現(xiàn)年產(chǎn)量100億m3的目標。同時，將積極推進川維廠和在渝潤滑油業(yè)務持續(xù)健康發(fā)展，進一步完善在渝加油加氣站網(wǎng)絡發(fā)展。（證券時報）

中國儲能市場容量巨大 2020年或?qū)⑦_24.2GW

2016年5月11日，由國家能源局科技裝備司指導，中關(guān)村管委會、中國能源研究會支持，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟和杜塞爾多夫展覽（上海）有限公司共同主辦、為期2天的“儲能國際峰會2016暨中國儲能及微電網(wǎng)應用技術(shù)展覽會”在北京國際會議中心隆重召開。該峰會的主題是“儲能支撐能源轉(zhuǎn)型，推動中國能源變革”，吸引了行業(yè)內(nèi)千余名產(chǎn)業(yè)精英、80多位專家和50多家參展企業(yè)，共同就儲能與能源互聯(lián)網(wǎng)等影響儲能企業(yè)重要格局的熱點議題展開激烈討論。國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司修炳林副司長在峰會上強調(diào)了儲能在現(xiàn)代能源體系建設中的重要作用，并提出了近期在技術(shù)研發(fā)、示范應用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等方面的重點工作。在此次大會上，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）發(fā)布了《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2016》（以下簡稱《白皮書》）?！栋灼奉A測，到2020年，理想情景下，我國儲能總裝機規(guī)模將達24.2GW；常規(guī)情景下，總裝機規(guī)模將達14.5GW。

據(jù)悉，截至2015年底，全球累計運行儲能項目（不含抽水蓄能、壓縮空氣和儲熱）327個，裝機規(guī)模946.8WM。近5年，累計裝機規(guī)模的年復合增長率18%，累計項目數(shù)量的年復合增長率40%。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟秘書長張靜指出，從區(qū)域分布上看，美國依舊占據(jù)裝機第一的位置，截至2015年底，美國累計裝機規(guī)模為426.4GW（運行項目），自2014年起，就開始超越日本，成為全球儲能裝機1大國，其次是日本和中國，占比分別為33%和11%。歐洲是近2年儲能項目裝機規(guī)模增長速度最快的地區(qū)，年復合增長率為115%。

從技術(shù)分布上看，鋰離子電池仍然占據(jù)絕對的“霸主”地位，預計未來兩三年內(nèi)，相較于其他技術(shù)，鋰離子電池將會迎來爆發(fā)式增長。從應用分布上看，可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域的累計裝機規(guī)模占比最大，為43%，調(diào)頻輔助服務是近兩年增速最快的應用領(lǐng)域，年復合增長率為31%，分布式發(fā)電及微網(wǎng)領(lǐng)域則在項目數(shù)量上占據(jù)第一的位置，占比接近總裝機的60%。

《白皮書》顯示，截至2015年底，中國累計運行儲能項目（不含抽水蓄能、壓縮空氣和儲熱）118個，累計裝機規(guī)模105.5 GW，占全球儲能項目總裝機的11%，年復合增長率為110%，是全球的6倍之多。從應用分布上看，分布式發(fā)電及微網(wǎng)占比最大，裝機規(guī)模占比為56%。同時，鋰離子電池的累計裝機規(guī)模占比最大，占中國市場總裝機的2/3。（證券時報）

我國燃料電池客車技術(shù)取得突破

近日，在2016第十三屆中國國際交通技術(shù)與設備展覽會上，作為代表新能源汽車領(lǐng)域前沿技術(shù)的宇通第3代燃料電池客車正式亮相。該客車融合了新能源企業(yè)唯一榮獲國家科技進步獎的宇通?？丶夹g(shù)，實現(xiàn)了氫燃料加注時間僅需10min，測試工況下續(xù)航里程超過600km，成本下降50%，大大加快了我國燃料電池客車的市場化步伐。

據(jù)介紹，燃料電池客車具有零排放、加氫時間短、續(xù)駛里程更長等優(yōu)勢，在乘用車領(lǐng)域，燃料電池車的研發(fā)已成為國內(nèi)外企業(yè)的“兵家必爭之地”，然而商用車領(lǐng)域，大多數(shù)企業(yè)直到近兩年才逐步確立燃料電池客車的研發(fā)方向。（經(jīng)濟日報）

全球首個熊貓光伏電站將落戶大同

招商新能源集團有限公司5月24日在SNEC第十屆國際太陽能產(chǎn)業(yè)及光伏工程展覽會上宣布，將在大同建設全球首個“熊貓光伏電站”。

招商新能源首席執(zhí)行官李原介紹說，該電站項目將按照大熊貓的形象設計建設，電站總裝機容量50MW。其中黑色部分由單晶硅太陽能電池組成，供應商為中國西安隆基硅材料股份有限公司，白色部分由薄膜太陽能電池組成，供應商為美國光伏太陽能綜合解決方案制造商First Solar。薄膜組件和單晶硅組件各占50%。

2016年年初，招商新能源先后與隆基股份、First Solar簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。招商新能源將與First Solar在中國建立“中美光伏示范園”，并在全球范圍開展新能源項目的深入合作。招商新能源和隆基股份也將在國內(nèi)光伏電站開發(fā)與建設領(lǐng)域進行合作。山西省大同市發(fā)改委王明生副主任表示，山西省正在進行能源轉(zhuǎn)型，大同市承接了國家能源局和工信部聯(lián)合推出的“領(lǐng)跑者計劃”，首個熊貓光伏電站落戶大同，則更加體現(xiàn)了山西大同在光伏創(chuàng)新方面的引領(lǐng)帶頭作用，同時也意味著大同在光伏創(chuàng)新方面已由技術(shù)“領(lǐng)跑”向模式“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。李原表示，“電站設計成大熊貓，可以激發(fā)青少年對太陽能應用的興趣和熱情，從而帶動更多的新生力量加入新能源事業(yè)和環(huán)保事業(yè)。我相信大熊貓電站將會成為全球的旅游熱點，未來我們將會把熊貓電站建到中國及世界各地。屆時希望更多的國家能夠攜手起來，這樣無論是富裕地區(qū)還是貧困地區(qū)都將使用上便利的太陽能電力，通過綠色電力的運用將我們的家園變得更美好?！保ㄐ氯A網(wǎng)）

北方最大生物質(zhì)能源項目落戶青島

5月10日，青島市大型生物質(zhì)能源項目在平度市南村鎮(zhèn)工地現(xiàn)場奠基。項目總占地約90畝，建成投產(chǎn)后，年可處理秸稈和蔬菜尾菜等11萬t、生產(chǎn)生物質(zhì)天然氣約660多萬m3、固態(tài)有機肥約2.5萬t、沼液肥2.2萬t。

該項目由青島華通集團、青島能源集團共同投資建設，采用中科院青島生物能源過程研究所專利技術(shù)，以平度市及周邊地區(qū)的秸稈、蔬菜尾菜等為主要原料生產(chǎn)生物質(zhì)天然氣。項目建成后，將成為中國北方規(guī)模最大、具有示范帶頭作用、可復制推廣的生物質(zhì)能源項目，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。目前，該項目已申報國家重大項目中央預算內(nèi)投資計劃。（青島日報）