北京市新能源領(lǐng)域前沿材料發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策研究

齊穎 馬曉璇 楊曉麗

新能源材料是在環(huán)保理念推出之后引發(fā)的對(duì)不可再生資源節(jié)約利用的一種新的科技理念，新能源材料是指具有能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)換功能的，可以支撐新能源發(fā)展的功能材料或結(jié)構(gòu)功能一體化材料。新能源材料具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：新能源材料可以有效進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換；新能源材料可以增加能源利用的新途徑。新能源材料的基礎(chǔ)仍然是材料科學(xué)與工程基于新能源理念的演化與發(fā)展，研究的范圍涉及金屬、陶瓷、高分子材料（如塑料）、半導(dǎo)體以及復(fù)合材料。

新能源材料產(chǎn)業(yè)是形成的具有同一屬性的企業(yè)的集合。它建立在新能源材料技術(shù)基礎(chǔ)之上，開發(fā)生產(chǎn)新能源材料產(chǎn)品，包括新能源材料及其相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)裝備，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。新能源材料對(duì)新能源的發(fā)展起到了重要作用：①促成新能源系統(tǒng)的誕生，提高了新能源系統(tǒng)的效率；②直接影響著新能源系統(tǒng)的投資與運(yùn)行成本。

新能源前沿材料主要分為6大類，包括太陽(yáng)能材料、核材料、風(fēng)能材料、鋰離子電池關(guān)鍵材料、燃料電池材料、儲(chǔ)氫材料。經(jīng)過(guò)前期調(diào)研分析北京新能源前沿材料發(fā)展情況，太陽(yáng)能材料方面：太陽(yáng)能材料領(lǐng)域?qū)儆谀芎妮^高項(xiàng)目，在北京只有示范性項(xiàng)目的鋪設(shè)點(diǎn)，在北京發(fā)展優(yōu)勢(shì)不明顯，如能解決能耗及污染等問(wèn)題可在北京發(fā)展布局；核材料方面：北京的基礎(chǔ)研究?jī)?yōu)勢(shì)明顯，北京有研科技集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱“有研科技”）有色金屬研究院、核工業(yè)北京地質(zhì)研究院等單位；風(fēng)能材料方面：風(fēng)能葉片不好降解，北京環(huán)保要求較高，北京優(yōu)勢(shì)企業(yè)中材科技風(fēng)電葉片科技有限公司已搬遷至邯鄲，因此北京發(fā)展風(fēng)能材料產(chǎn)業(yè)困難較大；鋰離子電池材料方面：北京在新能源汽車領(lǐng)域發(fā)展優(yōu)勢(shì)明顯，政策上有《中共北京市委、北京市人民政府關(guān)于印發(fā)加快科技創(chuàng)新構(gòu)建高精尖經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)系列文件的通知》中明確有提出發(fā)展新能源汽車領(lǐng)域，鋰離子電池材料是新能源汽車的重要組成部分，同時(shí)北京擁有鋰離子電池材料行業(yè)領(lǐng)域企業(yè)北京當(dāng)升材料科技股份有限公司，因此鋰離子電池材料在北京開展全產(chǎn)業(yè)鏈布局具有較大優(yōu)勢(shì)；燃料電池方面：北京一直在新能源汽車領(lǐng)域具有發(fā)展優(yōu)勢(shì)，根據(jù)《北京市加快科技創(chuàng)新發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見》，建議北京可以在房山區(qū)布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)；儲(chǔ)氫材料方面：儲(chǔ)氫材料較其他能源材料相比，污染較少、能耗較低領(lǐng)域，同時(shí)北京在該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究?jī)?yōu)勢(shì)明顯，包括有研科技、北京科技大學(xué)、清華大學(xué)等，同時(shí)已有北京浩運(yùn)金能科技有限公司等產(chǎn)業(yè)化企業(yè)，建議北京可以大力發(fā)展儲(chǔ)氫材料。

綜上，本文基于對(duì)北京新能源前沿材料進(jìn)行梳理分析，并力爭(zhēng)尋找到適合北京重點(diǎn)發(fā)展的新能源前沿材料發(fā)展方向，因此本文將重點(diǎn)介紹較適合北京發(fā)展的鋰離子電池關(guān)鍵材料、燃料電池材料、儲(chǔ)氫材料3個(gè)新能源前沿材料方向。

1 鋰離子電池關(guān)鍵材料

鋰離子電池的性能主要由其所用電池內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)和性能來(lái)決定，包括電解液、正極材料、負(fù)極材料和隔膜等。而鋰離子電池的正、負(fù)極材料的選擇和質(zhì)量直接決定了鋰離子電池的性能與價(jià)格，正極材料的成本大約占整個(gè)電池成本的40%左右。由于目前的碳材料發(fā)展比較成熟，一般選用碳材料作為負(fù)極材料。而新的負(fù)極材料的研究方向是非碳極材料（例如鈦酸鋰）。制約鋰離子電池性能進(jìn)一步提高、價(jià)格進(jìn)一步降低的重要因素是正極材料的開發(fā)。對(duì)鋰離子動(dòng)力電池尤其如此。在鋰離子電池正極材料方面，研究最多的是具有α—NaFeO2型層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2、LiNiO2和尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4及它們的摻雜化合物。鋰離子電池負(fù)極材料方面，商用鋰離子電池負(fù)極材料碳材料以中間相碳微球（M C M B ）和石墨材料為代表。

1.1 代表企業(yè)

北京鋰離子電池關(guān)鍵材料的代表企業(yè)主要有：

1.1.1 北京神州巨電新能源技術(shù)開發(fā)有限公司

北京神州巨電新能源技術(shù)開發(fā)有限公司2007年8月成立于北京中關(guān)村高科技園區(qū)，注冊(cè)資金1億元，是新材料企業(yè)的代表之一，具有國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高安全單體超大容量、固態(tài)聚合物、動(dòng)力鋰電池規(guī)?；a(chǎn)工藝技術(shù)。也是國(guó)際具有智能動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)、純電動(dòng)汽車（公交車）集成、智能化動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)能源管理技術(shù)、純電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)管理商業(yè)化模式等全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)企業(yè)之一。2016年投資25.8億元建32億Wh單體大容量、固態(tài)聚合物、動(dòng)力鋰電池規(guī)?；a(chǎn)基地。神州巨電首創(chuàng)獨(dú)特的鋰電池產(chǎn)品已成功地應(yīng)用于國(guó)防裝備和純電動(dòng)汽車、大巴車、移動(dòng)基站和風(fēng)能、太陽(yáng)能儲(chǔ)能等領(lǐng)域。

1.1.2 北京創(chuàng)亞動(dòng)力電池研發(fā)有限公司

北京創(chuàng)亞動(dòng)力電池研發(fā)有限公司位于北京中關(guān)村科技園區(qū)昌平園，是一家專業(yè)致力于鋰離子電池關(guān)鍵材料的研發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的高新技術(shù)企業(yè)。公司總投資5 000萬(wàn)元，在國(guó)內(nèi)建有2個(gè)具有業(yè)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)工藝的生產(chǎn)工廠，具有年產(chǎn)鋰離子電池負(fù)極材料1 500t，電解液1 000t的生產(chǎn)能力。生產(chǎn)的負(fù)極材料包括中間相碳微球系列（MBG）、改性天然石墨（GNMG）系列、改性人造石墨系列（GHMG）和人造石墨系列（HSG）等10余個(gè)品種。生產(chǎn)的電解液產(chǎn)品包括普通型電解液、功能型電解液、動(dòng)力型電解液等，能夠?yàn)殇囯x子電池生產(chǎn)企業(yè)量身設(shè)計(jì)市場(chǎng)需求的各種功能型電解液：如長(zhǎng)壽命、高倍率、鋁塑膜包裝電池高溫防氣脹、過(guò)充型、阻燃型電解液以及與鋰離子動(dòng)力電池新型正負(fù)極材料相匹配的電解液等。

1.1.3 北京當(dāng)升材料科技股份有限公司

北京當(dāng)升材料科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“當(dāng)升科技”）是國(guó)內(nèi)鋰電正極材料的龍頭企業(yè)之一，以新能源材料研發(fā)和生產(chǎn)為主，率先成為國(guó)內(nèi)出口鋰電正極材料的供應(yīng)商，與全球前6大鋰電巨頭建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系。公司于2010年4月成功登陸創(chuàng)業(yè)板，并于后期涉足負(fù)極材料領(lǐng)域，成為國(guó)內(nèi)前沿的動(dòng)力鋰電正極材料供應(yīng)商。

2018年，當(dāng)升科技新品開發(fā)卓有成效，多系列高鎳產(chǎn)品全面推向市場(chǎng)。同時(shí)，加快高鎳多元材料新品開發(fā)，形成了高容量、高壓實(shí)、高電壓、單晶形貌且性能穩(wěn)定的多系列高鎳產(chǎn)品體系。目前，公司組織專門團(tuán)隊(duì)加大固態(tài)鋰電材料和富鋰錳基材料的開發(fā)，并與國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)就上述前瞻性材料的開發(fā)建立創(chuàng)新聯(lián)合體，也為歐、美以及國(guó)內(nèi)等多個(gè)具有固態(tài)鋰電領(lǐng)先技術(shù)的國(guó)際知名公司和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行配套開發(fā)，目前已完成對(duì)國(guó)內(nèi)外多個(gè)客戶送樣，產(chǎn)品性能獲得廣泛認(rèn)可，后續(xù)將繼續(xù)開展合作開發(fā)，推動(dòng)科研成果高效產(chǎn)業(yè)化。

1.2 發(fā)展建議

1.2.1 政府引導(dǎo)資金支持鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)研究

依托優(yōu)勢(shì)單位，支持開展鋰離子動(dòng)力電池共性制備技術(shù)研究，以戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，開展鋰離子動(dòng)力電池應(yīng)用性研究與產(chǎn)品開發(fā)；以民生和產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，開展其他鋰離子動(dòng)力電池應(yīng)用性研究。

1.2.2 成立鋰離子動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟

聯(lián)盟成員將由鋰離子動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈的上下游科研單位、企業(yè)組成，有別于目前國(guó)內(nèi)廣泛存在的同領(lǐng)域成員組成的聯(lián)盟模式。產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟有利于目標(biāo)一致、減少競(jìng)爭(zhēng)，利益共享，形成利益捆綁、鏈條式產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，有益于鋰離子動(dòng)力電池整體推進(jìn)。

1.2.3 大力發(fā)展電池回收市場(chǎng)

鋰離子動(dòng)力電池的電池回收市場(chǎng)規(guī)模巨大，而電池置換成本較高，因此建立完善妥善的回收機(jī)制，合理的回收定價(jià)，同時(shí)監(jiān)管層需注意規(guī)范電池回收市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)，加強(qiáng)配套鼓勵(lì)行業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策，電池回收市場(chǎng)將得到有效發(fā)展。

1.2.4 大力推進(jìn)全固態(tài)電池、鋰硫電池等下一代電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

全固態(tài)電池技術(shù)被認(rèn)為是電池技術(shù)的未來(lái)，采用全固態(tài)電池技術(shù)可大幅度提高電池的安全性能，同時(shí)提升電池的能量密度，世界各大廠商紛紛布局。寶馬公司在2017年2月宣布2026年將公布采用固態(tài)電解質(zhì)的突破性車載電池技術(shù)，將有利于降低重量，提高電池安全性。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)鋰離子電池關(guān)鍵材料已經(jīng)基本配套，為我國(guó)離子電池產(chǎn)業(yè)的更大發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

2 燃料電池材料

燃料電池不同于蓄電池，它是直接將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，且所用的燃料清潔無(wú)污染。傳統(tǒng)的燃料電池的燃料多為氫氣，反應(yīng)后的產(chǎn)物是水，不產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等污染性氣體。燃料電池根據(jù)所用電解質(zhì)的不同，分為堿性燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、磷酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池。

日韓等汽車巨頭在氫能源汽車領(lǐng)域涉足較早，包括現(xiàn)代ix35 FCV、NEXO、本田Clarity、豐田Mirai等。相比純電動(dòng)汽車而言，氫燃料電池汽車具有“充氫時(shí)間短，續(xù)航持久”的特點(diǎn)。未來(lái)，韓國(guó)、日本也都紛紛對(duì)5～10年后的氫燃料電池乘用車做了具體規(guī)劃與展望。氫能源車產(chǎn)業(yè)正吸引越來(lái)越多的車企。

我國(guó)很早就形成了以大學(xué)研究院為主體的氫能源燃料電池研發(fā)機(jī)構(gòu)，并為汽車應(yīng)用打下了一定基礎(chǔ)。企業(yè)中，上汽集團(tuán)推出了榮威950插電混動(dòng)燃料汽車，長(zhǎng)城汽車此前也收購(gòu)了上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司51%的股權(quán)，并計(jì)劃在2022年推出首款氫燃料電池汽車；在商用車領(lǐng)域，宇通和福田的氫燃料電池客車已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用，中國(guó)重汽也研制出了3款氫能源燃料車型。2018年，常州國(guó)家高新區(qū)引進(jìn)安泰創(chuàng)明新能源材料項(xiàng)目，簽訂關(guān)于氫燃料電池及氫能利用產(chǎn)業(yè)投資合作的框架協(xié)議，大力推動(dòng)常州氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2019年西安新建10億規(guī)模氫堆產(chǎn)業(yè)基地，是國(guó)內(nèi)首個(gè)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)落地項(xiàng)目，總投資 10億元，可年產(chǎn)5萬(wàn)臺(tái)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.1 代表企業(yè)

北京燃料電池相關(guān)的代表企業(yè)主要有：

2.1.1 北京動(dòng)力電池研究中心

北京動(dòng)力電池研究中心是北京有色金屬研究總院（以下簡(jiǎn)稱“有研總院”）下屬二級(jí)單位，成立于2010年9月，是由有研總院從事鎳氫電池及材料、鋰離子電池及材料、燃料電池材料、電池檢測(cè)技術(shù)與裝備等研究室組建而成。技術(shù)成果實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，其中鋰離子動(dòng)力電池成果轉(zhuǎn)讓后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能5億Wh（約占全國(guó)10%），氫氧化鎳材料實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能約占全國(guó)50%、貯氫合金材料占全國(guó)40%。

2.1.2 北京億華通科技股份有限公司

北京億華通科技股份有限公司作為中國(guó)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)先行者和領(lǐng)導(dǎo)者，自2004年以來(lái)，始終專注于氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，致力于打造國(guó)際最具實(shí)力的氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)。

2016年，北京億華通科技股份有限公司在新三板正式掛牌，成為“中國(guó)氫能第一股”，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)氫能公司在資本市場(chǎng)的零的突破。氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及與之配套的DC/DC、整車控制器、氫系統(tǒng)等。

2.1.3 北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司

北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司成立于2010年，是一家致力于新能源市場(chǎng)化的創(chuàng)新型企業(yè)，是國(guó)內(nèi)在商業(yè)運(yùn)營(yíng)及技術(shù)創(chuàng)新上最成功的燃料電池公司之一。自成立以來(lái)，氫璞創(chuàng)能一直致力于水冷燃料電池和甲醇制氫技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，是為數(shù)不多的擁有核心技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的燃料電池廠家，開展水冷燃料電池和甲醇制氫技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司已與國(guó)達(dá)氫能源科技有限公司簽署了價(jià)值1.2億元的500套30kW車用燃料電池電堆訂單，并將在2017年底前陸續(xù)交貨裝車。這些燃料電池電堆將被安裝在氫璞創(chuàng)能與國(guó)內(nèi)多家一流整車廠共同合作開發(fā)的燃料電池客車與燃料電池物流車上，并在多地的公交線路和物流園內(nèi)運(yùn)營(yíng)。

2.2 發(fā)展建議

《中國(guó)制造2025》提出“到2020年，燃料電池堆壽命達(dá)到5 000h，功率密度超過(guò)2.5kW/L，整車耐久性到達(dá)15萬(wàn)km，續(xù)駛里程500km，加氫時(shí)間3min，冷啟動(dòng)溫度低于-30℃；2025年，燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性大幅提高，和傳統(tǒng)汽車、電動(dòng)汽車相比具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和市場(chǎng)化推廣?！币虼耍趪?guó)家政策影響下，預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)在燃料電池領(lǐng)域具有較廣闊發(fā)展空間。

2.2.1 立足氫燃料電池汽車發(fā)展優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域

從技術(shù)特點(diǎn)來(lái)看，純電動(dòng)汽車適用于城市、短途、乘用車等領(lǐng)域，而氫燃料電池汽車可能更適用于長(zhǎng)途、大型、商用車等領(lǐng)域，因此依托其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)可以聚焦在長(zhǎng)途車、大型車及商用車。

2.2.2 完善新能源汽車扶持政策

在政策上對(duì)動(dòng)力電池、燃料電池汽車等研發(fā)給予支持，逐步開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范試點(diǎn)，加大對(duì)新增及更新公交車中新能源汽車比例的考核力度。

2.2.3 加強(qiáng)質(zhì)子交換膜燃料電池新材料的研發(fā)和生產(chǎn)

質(zhì)子交換膜燃料電池是最接近商業(yè)化的一種燃料電池，最有希望作為未來(lái)電動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，全球幾乎主要的汽車生產(chǎn)商都在致力于燃料電池汽車的開發(fā)。僅在小型電源領(lǐng)域，全世界已經(jīng)有超過(guò)15萬(wàn)套燃料電池交付使用，總功率超過(guò)了15MW，其中96%是質(zhì)子交換膜燃料電池。

2.2.4 重點(diǎn)投資燃料電池汽車的研發(fā)和生產(chǎn)

根據(jù)中汽協(xié)對(duì)外公布的數(shù)據(jù)，2018年上半年新能源汽車產(chǎn)銷量分別完成41.3萬(wàn)輛和41.2萬(wàn)輛，比上年同期分別增長(zhǎng)94.9%和111.5%，新能源汽車市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)持續(xù)向好。隨著大氣環(huán)境問(wèn)題的日趨嚴(yán)重及能源替代品需求的不斷上漲，國(guó)家及相關(guān)政府部門繼續(xù)保持對(duì)新能源汽車行業(yè)的扶持力度，長(zhǎng)期來(lái)看整個(gè)行業(yè)發(fā)展仍處于快速成長(zhǎng)期。雖然短時(shí)間內(nèi)難以大規(guī)模商業(yè)化，但我國(guó)在燃料電池技術(shù)開發(fā)上仍然擁有一定的優(yōu)勢(shì)，因此，應(yīng)當(dāng)結(jié)合外國(guó)先進(jìn)的汽車制造技術(shù)，盡快將燃料電池汽車推向市場(chǎng)。

3 儲(chǔ)氫材料

氫氣已被認(rèn)為是最低碳環(huán)保的能源之一，而且反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)公害，但是由于傳統(tǒng)的儲(chǔ)藏方法不能安全的存儲(chǔ)和運(yùn)輸來(lái)滿足未來(lái)的需要，因此研究安全、經(jīng)濟(jì)、便攜的儲(chǔ)氫材料從而實(shí)現(xiàn)氫氣高效的存儲(chǔ)一直是世界各國(guó)的能源開發(fā)者們的研究熱點(diǎn)（見表1）。儲(chǔ)氫材料（見表2）的研究和應(yīng)用已走過(guò)半個(gè)世紀(jì)的歷程，過(guò)去近50年的研究發(fā)展不僅使儲(chǔ)氫材料的種類不斷增加、性能不斷提高，也使儲(chǔ)氫材料得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)生了越來(lái)越廣泛的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)作用。其應(yīng)用領(lǐng)域已涉及可充電電池、混合動(dòng)力汽車、燃料電池、熱泵、氫分離、核能等技術(shù)領(lǐng)域。

3.1 代表企業(yè)

北京儲(chǔ)氫材料的代表企業(yè)主要有：

3.1.1 北京浩運(yùn)金能科技有限公司

北京浩運(yùn)金能科技有限公司成立于2000年，是注冊(cè)中關(guān)村科技園區(qū)海淀園的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，多年來(lái)一直致力于新型能源轉(zhuǎn)換材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作，專注于鎳氫電池、鋰離子電池、燃料電池等新型電池和相關(guān)的能源轉(zhuǎn)換材料及氫制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。北京浩運(yùn)金能通過(guò)自建和合建生產(chǎn)線，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)3 000t儲(chǔ)氫合金材料。目前，浩運(yùn)金能儲(chǔ)氫合金材料的容量已超過(guò)350mAh/g，電池放電倍率已可以達(dá)到30C，可以在-40～80℃的溫度下使用。

3.2.2 有研科技集團(tuán)有限公司

有研科技集團(tuán)有限公司創(chuàng)建于1952年，是我國(guó)有色金屬行業(yè)以創(chuàng)新為引領(lǐng)的綜合性工程技術(shù)研究開發(fā)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)培育實(shí)體，主要從事微電子與光電子材料、新能源材料、有色金屬特殊功能材料、有色金屬結(jié)構(gòu)材料與制備加工技術(shù)、有色金屬粉末及粉末冶金、有色金屬選礦冶金技術(shù)、特種裝備研制、有色金屬材料分析與測(cè)試、有色金屬科技情報(bào)與軟科學(xué)、材料計(jì)算與模擬仿真等領(lǐng)域的工程化技術(shù)研究開發(fā)、服務(wù)和產(chǎn)業(yè)化。在半導(dǎo)體材料、有色金屬?gòu)?fù)合材料、稀土材料、生物冶金、材料制備加工、分析測(cè)試、新能源材料等領(lǐng)域擁有16個(gè)國(guó)家級(jí)研究中心和實(shí)驗(yàn)室。作為國(guó)內(nèi)最早開展儲(chǔ)氫材料與技術(shù)研究的單位之一，有研總院在高性能固態(tài)儲(chǔ)氫材料與技術(shù)領(lǐng)域掌握了金屬氫化物儲(chǔ)氫材料與裝置核心關(guān)鍵技術(shù)，研究成果在氫原子鐘、燃料電池電動(dòng)車、燃料電池備用電源、半導(dǎo)體生產(chǎn)、磁控濺射、紅外光譜分析、陀螺儀、真空電子管等眾多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，研究實(shí)力居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

3.2 發(fā)展建議

儲(chǔ)氫材料的研究和應(yīng)用已走過(guò)半個(gè)世紀(jì)的歷程，過(guò)去近50年的研究發(fā)展不僅使儲(chǔ)氫材料的種類不斷增加、性能不斷提高，也使儲(chǔ)氫材料得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)生了越來(lái)越廣泛的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)作用。其應(yīng)用領(lǐng)域已涉及可充電電池、混合動(dòng)力汽車、燃料電池、熱泵、氫分離、核能等技術(shù)領(lǐng)域。目前儲(chǔ)氫材料主要朝2個(gè)方向發(fā)展：

3.2.1 滿足車載動(dòng)力要求的儲(chǔ)氫材料

即能夠?qū)崿F(xiàn)用氫取代傳統(tǒng)的汽油等燃料的工作要求。我國(guó)目前的汽車保有量已超過(guò)1.2億輛，各類機(jī)動(dòng)車超過(guò)2億輛，機(jī)動(dòng)車排放污染是我國(guó)空氣污染的重要來(lái)源，采用氫燃料電池對(duì)減少汽車污染排放作用巨大。2017年11月，全國(guó)首個(gè)高效液體有機(jī)儲(chǔ)氫材料生產(chǎn)基地落戶宜都。

3.2.2 應(yīng)用于智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的儲(chǔ)能和分布式發(fā)電

即通過(guò)電解制氫將電網(wǎng)用電低谷的剩余電能儲(chǔ)存起來(lái)，在用電高峰并網(wǎng)使用，或是與太陽(yáng)能、風(fēng)能等配合，形成分布式能源供應(yīng)系統(tǒng)。大規(guī)模使用智能能源網(wǎng)技術(shù)，對(duì)于節(jié)能減排意義重大。這種技術(shù)如果大規(guī)模使用，對(duì)儲(chǔ)氫材料的需求不言而喻。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著石化能源的減少和環(huán)保的要求，對(duì)潔凈能源的需求越來(lái)越大，以太陽(yáng)能材料、鋰離子電池關(guān)鍵材料、核材料、燃料電池材料、儲(chǔ)氫材料和風(fēng)能材料為代表的新能源材料產(chǎn)業(yè)有望成為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新興戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)，符合人類減少對(duì)地球資源過(guò)度消耗和環(huán)保的需求，擁有巨大的市場(chǎng)前景，新能源可以分散形成很大的產(chǎn)業(yè)鏈，從而創(chuàng)造更多的就業(yè)，新能源材料產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入前所未有的發(fā)展階段。

致謝：

該文章得到北京市經(jīng)濟(jì)與信息化局軟課題《北京市新能源領(lǐng)域前沿材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策研究》支持。