燃料电池关键材料、核心部件、电堆与系统的性能持续迅速提升 。在催化剂方面,国内外均采用合金化以及形貌调控技术,使我国实验室中催化剂性能已经超过美国能源部(DOE)2020年设置的技术指标 。在质子交换膜方面,为提高燃料电池比功率,美国戈尔公司以全氟磺酸树脂为基础制备超薄增强膜,使面电阻进一步减小 。在膜电极方面,国内外的实验室研究均已达到美国DOE设置的2020年膜电极铂用量指标(0.125 mg/cm2 ),但目前国外最好的商业化车用膜电极铂载量仍高达0.35~0.4 mg/cm2 。
(四)产业规模不断扩大,新能源材料成为经济增长新引擎
随着基础创新和应用创新研究能力的不断提高,一系列新能源关键材料的核心技术不断取得突破 。我国已成为国际主要的锂离子电池材料生产国 。在燃料电池方面,国内有多个省市推出了氢能与燃料电池的发展规范 。
发展新能源汽车是保障我国能源安全的重大战略举措,是降低汽车污染排放的有效途径 。2019年,我国新能源汽车销量超120万辆,位居世界首位,2030年有望达到1500万辆 。锂离子电池为我国新能源汽车的跨越式发展和能源安全提供了关键支撑 。由于具有功率密度高、室温下快速启动等优点,PEMFC在交通运输和固定电站领域有着广泛的应用前景 。
五、我国新能源关键材料发展路径
(一)发展思路
本文分别从锂离子电池和燃料电池两方面来阐述我国新能源关键材料今后的发展思路 。
文章插图
在锂离子电池方面,支持动力电池关键材料与关键设备的技术攻关,完善锂离子电池关键材料研发、测试、应用验证和分析平台建设,支撑锂离子电池产业与产品升级以及成本降低;持续支持新型电池体系的创新基础与技术研究,发展更高比能量和高安全性、低成本电池技术;推进产业升级(如发展先进装备、强化先进控制与推行先进管理)与产品升级,在国家新能源汽车政策的支持下,保持国内市场高速发展;重视和促进超大规模企业(或企业联合体)的形成与发展,推动企业创新技术与产品、知名品牌以及高端人才队伍的培育与培养,不断夯实产业做“强”的基础 。
在燃料电池方面,不断完善我国燃料电池的技术创新平台,鼓励开发应用质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池等小型实用燃料电池;支持低成本制氢技术与高容量储氢技术的研究与示范应用,发展燃料电池本体与材料技术以及燃料电池电动汽车动力系统技术,降低燃料电池应用成本;拓宽小型燃料电池系统的应用领域,推动燃料电池在电动车上的示范运营,形成完整的应用产业链 。
(二)发展目标与重点任务
1. 2025年的发展目标与重点任务
(1)锂离子电池
发展目标为: 力争在2025年前,在动力电池方面实现固液混合锂离子电池比能量400 Wh/kg,循环1000次,实现在新能源动力系统中的全面应用;金属锂负极二次电池比能量 500 Wh/kg;全固态金属锂电池比能量400 Wh/kg,循环500次 。2025年,预计正极材料年产能为2×106 t、负极材料年产能为1×106 t、隔膜年产能为1.5×1010 m2 、电解液年产能为 6×105 t 。
重点发展任务为: 重点研发高镍低钴或无钴三元正极材料、高压镍锰尖晶石正极材料、富锂锰基正极材料、碳/合金等高容量负极材料,研发陶瓷涂层隔膜等高安全性隔膜、阻燃电解液,研发耐高压隔膜和电解液 。研发基于三元/高压/富锂正极材料和高容量碳/合金负极材料的高能量密度单体电池,发展基于模型的极片/电池设计技术,提高电池功率和环境适应性;开发高安全性隔膜、电解质和高稳定低电阻电极/电解质界面技术,提升动力电池能量密度、功率密度、寿命、安全性以及降低成本等 。带动关键材料国产化,实现动力电池规模制造与品质保证技术的快速升级;提出固态动力锂电池的设计原理和材料体系,阐明循环过程中动力学特性及结构演化规律,形成固态电池系统自主技术,开展在新能源汽车等方面的应用推广 。开展锂离子动力电池的回收再利用技术研究,降低动力电池体系全生命周期成本,建立绿色全生命周期设计优化评估,增强材料的绿色度和对环境的可持续性发展 。
- 接地线接地棒冬天插不进去的简单介绍
- 接地极回填分层图 接地极回填
- 接地棒接地极 接地极和接地装置
- 接地线接地棒图解 接地线正确接法图解
- 正极接地什么现象 接地极事件
- 泊头离子接地极生产厂家电话 泊头离子接地极生产厂家
- 接地棒使用方法视频 接地棒使用方法视频教程
- 正规铜包钢接地棒订购的简单介绍
- 连云港铜包钢接地棒价格的简单介绍
- 接地极与建筑物的距离 接地极离建筑