钒电池发展状况及展望

1 国内外研发和应用现状

有关钒电池的应用研究主要集中在储能领域。国外研发机构投入大量的资金，进行长达数十年的深入研究，并相继在泰国、日本、美国、南非等地建成了KW-MW 级的钒电池储能系统，用于电站调峰，并给边远地区供电。目前,国内外多家卓有成效的研发和应用机构进行着钒电池研发，并已步入商业化阶段。

1.1澳大利亚

钒液流电池的研发工作最早始于1984年，由澳大利亚新南威尔士大学M Sya llas-K azacos提出。1986年，钒液流电池体系获得专利。之后，对钒液流电池的相关材料，如隔膜、导电聚合物电极、石墨毡等进行了研究，并取得了多项专利。

1994年，钒液流电池用在高尔夫车上,4kWh钒液流电池在潜艇上作为备用电源。1997年UNSW 将专利权转售给澳大利亚Pinnacle矿业公司，新南威尔士大学停止了V2+/V3+电对和V4+/V5+电对在硫酸体系类型的钒电池研究。Pinnacle公司又于1999年将在日本和非洲大陆的专利许可分别授予了日本住友公司和加拿大Vanteck公司。

1.2普能国际—加拿大VRB能源系统公司

其前身为加拿大Vanteck技术公司，2001年10月通过控股Pinnacle公司，从而拥有钒电池核心技术，2002年改名为VRB能源系统公司(VRB Power Systerms)，从事钒电池技术的开发和转让。2008年11月，VRB能源公司因为财务问题和经济危机，停止了其所有业务。2009年北京普能公司收购了VRB能源公司，成立普能国际。

1.3泰国

Cellennium(泰国)有限公司是一家致力于钒电池开发的公司，其钒电池单电池开路电压从 1.1V—1.6V，电池堆垂直放置并采用独有的溶液串联结构设计，优点表现在：基本消除旁路电流；由于易于检测堵塞和电解水可迅速被阻止因而非常安全；电解液流速和泵功率比溶液并联结构小因而系统效率高。另外，该公司电解液制备也很有特点：可持续生产，成本低。

1.4日本

目前，日本已建立了15座液流储能电池电站，并向意大利和南非出口了两座全钒液流储能电池系统。

1.4.1住友电工

住友电工与Kansai Electric Power公司自1985年开始合作开发钒液流电池。1989年，住友电工的电站调峰用60kW级钒液流电池建成，运行5年，循环1819次。1991~ 1994年研制成功60kW电堆，电堆运行5年，循环周期达1819次。目前，住友电工的20kW实验室钒液流电池电堆已循环16000次，除了电池隔膜的寿命有限，其他组件包括电解液，都是可以循环使用的，这一特性较其他寿命有限的化学电源来有很大的成本优势。住友电工自2001年起建设的商用钒液流电池系统，其经掌握完整的生产和组建钒电池系统的全套技术，其技术成熟度居世界首位。

1.4.2日本K ashima- K ita电力公司

Kashima- Kita电力公司是日本最大的私营电力公司,与日本电工实验室从1990

年开始开发VRB技术,1992年获得UNSW专利许可。

日本的其它研发机构有：三菱化工1993年获得UNSW 专利许可，1994年开发光伏系统用钒电池储能系统，建成50kW×50h(单电堆为2kW×5h)系统。

1997年，横滨大学开展钒电池隔膜商业化的研究。离子交换膜采用交联技术得到好的性能，钒电池电流效率93.5%，电压效率达87.7%，总效率达82%。

日本NEDO在北海道实施了2003~ 2007年的实证试验项目,为Hokkaido公司30.6MW风力发电厂提供6MW×20min或4MW×1.5h储电容量，作为风能发电并网前的稳定化。

1.5美国

2009年美国能源部投入370万美元在俄亥俄安装1MW /8MWh钒电池系统用于智能电网示范,蒙大拿也将安装50kW×6h钒电池系统用于50kW风电场发电。

1.6奥地利

Cellstrom是奥地利专注于钒电池储能系统开发的公司，从2002年开始至2008年开发出第一个系列产品FB10 /100, 可提供10kW/100kWh电力，48V直流电，DC to DC效率为80%，尺寸为4100×2200×2405。该电池用于太阳能电动汽车充电站，可再生能源发电厂，离网电场以及通讯基站。

1.7北京普能世纪科技有限公司

普能公司于2006年成立，专注于钒电池的研发、制造与商业化应用。2009年1月,普能公司实现对加拿大VRB Power System 公司(VRB Power公司) 的资产收购，包括VRBPower公司拥有或控制的所有专利、商标、技术秘密、设备材料等。此外，VRB Power公司的核心技术团队加入合并后的公司，为普能公司带来超过十年的钒电池领域研发经验,使其在电堆构造、关键材料、系统集成等方面取得突破性的进展。目前,普能公司总部与工厂位于北京，在加拿大运营的公司名称为普能国际。普能公司拥有钒电池领域29项专利覆盖全球24个国家和地区,这些专利包括核心电堆设计、电解液配置、系统集成设计,以及在风力发电、离网供电系统和智能电网等领域的应用。

1.8中科院大连化物所

大化所2006年和2008年分别开发出国内首台10kW和100kW全钒液流储能电池系统。研制的额定输出为10kW的电池模块。最大稳定放电功率达到28.8kW以上；研制的全钒液流储能电池系统的额定输出功率为100kW，能量转换效率达到75%。2008年8月同西藏太阳能研究示范中心合作，在西藏进行“太阳能光伏发电液流储能电池储电”联合供电系统的应用示范。2009年7月，安装成功了一套“太阳能光伏发电—5kW/50kWh液流电池储电”联合供电系统。截至2010年3月，示范系统已连续、无故障运行8个月。

大化所钒电池演示系统设计为2kW，8kWh，至今实现全充/全放循环6700余次。经测试,电池模块的充/放电能量转化效率未见衰减。

1.9沈阳金属研究所

金属所金属腐蚀与防护国家重点实验室自2000年以来，在沈阳市、辽宁省及国家多个项目资助下，在钒电池双极板、溶液、隔膜等关键材料的制备与评价、钒电池工作机制及影响规律、电池结构与集成等方面取得了较显著的技术进展。在沈阳市科技计划的支持下，在沈阳科学宫建立了光伏发电—钒电池储能示范电站，为科学宫的亮化提供电力，并兼具科研和科普展示功能。

1.10清华大学与承德万里通

承德万利通集团与清华大学联合组成了液流电池研究中心。全钒液流储能电池项

目是承德市百项工程，项目总投资5.56亿元，占地360亩,建筑面积14万平方米，年产四种规格总容量500MKWH 的全钒液流电池8600组。将建成：①5千瓦、20千瓦全钒液流电池单元模块装配线；②质子传导膜生产线；③双极板电极生产线；④电解质溶液生产线；⑤液流电池系统测试与质量检测线。投入正常生产(500MWH )年销售收入2.56亿美元，增值税、城建税及教育附加总体税负0.28亿美元，利润0.533亿美元，所得税0.133亿美元，税后利润0.4亿美元。

1.11攀钢钒电池研究进展

2002年至今攀钢钒电池取得了可喜的成果，形成了多项具有自主知识产权的专有技术，在电解液、电极改性处理、导电塑料集流体制备和电池结构等方面获得和正在申请的国家发明专利有12 项，实用新型专利2项。先后研制组装了5kW 级钒电池样机(第一代样机)和2kW钒电池(第二代样机)备用电源演示系统。自2009年以来，对电池的各个部件开展了研究，又开发了第2.5代样机和第三代样机，建立了太阳能—钒电池示范工程。

目前，攀钢钒电池电解液均采用攀钢生产的钒原料，制备的硫酸氧钒中钒浓度在0.1~3.0mol/L可调，电解液可规模制备，所制备出的电解液杂质含量低、成本低廉。攀钢钒电池采用导电塑料集流体与国产石墨毡电极，大大降低电池成本。钒电池电极材料经过特殊的活化处理，大幅度提高了电极电化学活性。电池采用独特的结构确保电池堆的密封性能，并减小自放电。大面积电极电池模块研制成功，提高了电池的功率密度、降低了成本，并提高了电池装配效率，大面积电极电池使得钒电池在大规模储能应用方面具备了独特优势。

国内的中国工程物理研究院电子工程研究所、东北大学、中国地质大学、浙江大学、中山大学、重庆大学等机构在电极及集流体材料的制备、高浓度电解液的稳定性等方面进行实验研究。

2展望

2.1钒电池研发的关键技术难题

2.1.1大面积复合双电极的制备

目前正在进行研制的复合电极是由导电塑料和石墨毡电极一体化复合而成。虽然导电塑料作为集流体在耐腐蚀性能上优于石墨板，但就目前的研究结果看，导电塑料集流体导电性能和机械性能较差，规模化制备技术尚未掌握，制备大面积复合双电极时存在着复合工艺难等问题。

2.1.2石墨毡电极材料制备

进口石墨毡的导电性能较好，石墨化程度高，但价格昂贵；国产石墨毡虽然成本低,但石墨化程度低，导电性能较差。进口和国产的石墨毡孔隙率较小，较为致密，其表面活性均不够理想，因此，制备石墨化程度高、质地疏松、成本较低的石墨毡电极是钒电池面临的难题之一。

2.1.3电池隔膜是制约钒电池发展的重要因素

钒电池离子交换膜需具有高选择透过性、高离子传导率、低电阻率，低水迁移率、低成本的离子交换膜。目前所采用的国产膜电阻高于杜邦膜的电阻性能，自放电较大，离子选择透过性能较差，且价格依然较昂贵,特别是水迁移较大，随充、放电循环运行次数的增加，正、负极溶液浓度及体积发生变化,最终也将影响钒液流电池系统的能量效率和使用寿命。因此，选择适合的隔膜材料，对其进行接枝、铰链或复合等改性处理，提高隔膜导电率和离子选择透过性，减少水迁移量,降低隔膜成本是钒电池开发的技术难点和重点。

2.1.4电解液方面的问题

稳定的高浓度电解液，较宽的温度适应性以及较低杂质浓度和成本是电解液亟待解决的问题。

2.1.5电池组装方面的问题

在实际应用中的液流蓄电系统电堆的输出功率一般在数十kW到数百MW范围。钒电池系统的规模放大不是简单的尺寸上的增大，而是涉及到非稳态传质、传热及电化学等复杂的化工过程。电解质溶液分配、充放电制度及电堆内部公用孔道结构对电池性能均有影响。因此，电池组装设计研究也是钒电池研究的重要内容之一。

2.2钒电池及其与其它储能系统的比较

钒氧化还原液流电池是以钒离子溶液为正、负极活性物质的二次电池。钒具有多种价态,V5+、V4+、V3+和V2+, 其化学行为活跃，在酸性介质中可形成相邻价态的电对其中V5+/V4+、和V3+/V2+两电对的电位差约1.25V。

钒电池正、负极室通过隔膜分开，电极由电极和集流板构成；正极电解液由V5+和V4+离子溶液组成，负极电解液由V3+和V2+离子溶液组成,其结构见下图。电池充电后，正极物质为V5+离子溶液, 负极为V2+离子溶液；放电后,正、负极分别为V4+和V3+离子溶液，电池内部通过H+导电。V5+和V4+离子在酸性溶液中分别以VO2+离子形式存在。

离子和VO+

据国际储能技术联合会(ESA)的研究报告，能够用于大规模固定储能的理想形式还是液流储能系统，其中钒电池前景最为看好。

2.3钒电池前景展望

钒电池可作为储能电源主要应用在电厂调峰以平衡负荷, 大规模光电转换、风能发电的储能电源、智能电网以及作为边缘地区储能系统，不间断电源或应急电源系统，市政交通和军事设施。随着钒电池产业链的形成和完善，钒电池将进入一个快速发展时期，钒电池关键技术突破以及性价比的进一步提高将使钒电池产业化指日可待。

我国经济的高速持续发展，能源供应、能源安全及环境压力急增，能源的可持续发展已经引起我国政府和科学家们的高度重视，可再生能源中长期发展规划0对发展可再生能源做了明确的规划：今后二十年，我国可再生能源和替代能源等将进入蓬勃发展的时期;到2020年，全国风电总装机容量达到3000万千瓦，全国光伏发电的总容量为160万千瓦；2020年以后，可再生能源将会逐步发展成为主流能源之一。新能源的发展和智能电网的建立为大规模蓄电储能技术发展提供了巨大的市场，钒电池市场前景十分看好，同时钒电池的推广也可充分利用我国的钒矿资源，带动钒产业和电池材料生产企业的发展,创造良好的经济效益。

全钒液流电池的储能征程

全钒液流电池的储能征程全球能源转型背景下，可再生能源发电规模一直在增大，与此同时，加剧了电力系统输送消纳可再生能源的压力。储能作为一种工具，具有能量时空转移的功能，可以有效调节电力系统的供需平衡，电池储能技术配置灵活，可在电力系统的不同应用场景发挥不同作用。其中全钒液流电池在特定场景下具备竞争力。数据来源：中投产业研究院我国全钒液流电池领域技术和应用一直在积极研究和探索中，已运行项目成效显著。截至2019年6月底，中国电池储能装机1160.8MW，其中，液流电池19.5 MW。全钒液流电池在整个电化学储能技术中的占比还是比较小。整个产业还没有规模化，尚处于市场化发展前期，目前基本技术趋于成熟，但由于行业内企业及企业体量均有限，项目开发能力较弱，行业发展主要靠政府项目推动，以少数项目推进为主，以销定产的特征明显，所以当下行业核心任务是通过供应链优化和项目规模升级降成本。竞争力与传统的铅蓄电池、锂离子电池相比，全钒液流电池在安全性、循环寿命和系统残值（资源循环利用）等方面具有突出优势，尤其适合应用在固定式大容量储能领域。

除上表所述外，全钒液流电池储能技术，还具有规模大、效率高、选址自由等特点，可以实现从千瓦级到兆瓦级灵活地配置，快速地扩建。而关于钒资源的储量上，我国是钒的储量大国和最大生产国，钒资源也不是稀有的，也没有地理上的限制，资源供应充足。基于以上等特点决定了全钒液流技术在对电池安全性要求高的场景更有竞争力，成为大容量高效储能技术的首选技术之一，例如大型储能电站。全钒液流电池最大的劣势是能量密度低于锂电池；且初次投资比锂电池高。储能系统成本的核心参数是：一次性投资成本和全寿命周期度电成本，在具有特定收益模式的应用场景下，一次性投资成本越低，投资回报期越短，全寿命周期度电成本越低，利润空间越大。业内相关专家表示，“全钒液流电池虽然初次投资较锂电池高，但寿命周期内的循环度电成本具备竞争性。另外，其电解液性能衰减较慢，通过在线或离线再生后可循环使用，且电解液中钒的价值永远存在，其寿命原理上讲是半永久性的，因此从电池制造、使用到报废后电池系统的无害化处理，从在整个生命周期来看，它的成本其实并不高。且可以衍生出灵活的金融租赁模式，来降低客户的初次投资，目前业内已经开始进行尝试”。商业化挑战我国全钒液流电池发展较快，技术较为成熟，但产业链还没有成熟，成本下降空间巨大。目前其面临的商业化挑战是：1、成本需要进一步的突破；2、商业模式亟待创新；3、相关标准体系研究滞后。尤其近几年钒价上涨太快，导致全钒液流电池竞争力下降，全钒液流电池储能示范工程规划也断断续续，大型全钒

燃料电池质子交换膜研究现状和发展趋势

膜材料科学与技术令狐采学课程作业燃料电池质子交换膜研究现状和发展趋势任课教师：陈鹏鹏老师姓名：鲜开诚学号：C61114012 专业：新能源材料与器件燃料电池质子交换膜研究现状和发展趋势鲜开诚（安徽大学化学化工学院合肥 230601）摘要质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）作为新一代能源技术被广泛应用。离子交换膜作为燃料电池的核心元件，同时起到分隔燃料和氧化剂，传导质子的双重作用。本文简介了燃料电池质子交换膜及其工作原理；介绍了现有的几种质子交换膜的结构与性能及最新研究状况；展望了质子交换膜的发展趋势。关键词：质子交换膜；燃料电池；聚合物 Advances and Development Trends in Proton Exchange Membranes for Fuel Cells Xian Kai-cheng

(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Anhui University,Hefei 230601,Anhui Province,China) Abstract Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC), is being widely used as a new generation of energy technology.Ion exchange membrane,as a core component of PEMFC,is of the ability of separating fuels and oxidizing agent as well as conducting protons.In this paper, proton exchange membrane and its operating principle are introduced;the structure and performance of kinds of proton exchange membrane as well as their recent study are reviewed; outlook of the development trend ofproton exchange membranes are provided. Key words proton exchange membrane; fuel cell; polymer 1燃料电池质子交换膜及其工作原理燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能通过电化学反应方式直接转换成电能的高效电装置,其能量转换率高,是一种环境友好的新型能源。燃料电池的种类很多,质子交换膜燃料电池是其中的一种,其最大的优点在于它能在室温附近工作,而且电池启动快,能量转换率高,它不仅可以替代普通的二次电池,而且可以作为汽车的动力源,从而大大减少环境污染。质子交换膜在燃料电池中所

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测 Revised by Chen Zhen in 2021

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测核心提示：全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值数据来源：公开资料整理国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响，我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年，我国电动汽车产量达到51.7万辆，带动我国动力电池产量达到33.0GWh，同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快，锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广，2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比数据来源：公开资料整理业务发展方向契合政策，发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势，在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言，在低端负极产品和涂布机领域，门槛低，竞争充分，利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜，产品技术含量高，在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高，附加价值较高，优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。全球负极材料产业集中度极高，江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本，两国总量占全球负极材料产销量

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测审批稿

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测核心提示：全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下， 2016 年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的 %。三国的竞争策略各不相同。日本竞争全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下， 2016 年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的 %。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020 年中国及全球锂电产值数据来源：公开资料整理国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。 2010 年至 2016 年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。 2016 年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响，我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。 2016 年，我国电动汽车产量达到万辆，带动我国动力电池产量达到，同比增长 %。随着储能电站建设步伐加快，锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广， 2016 年储能型锂离子电池的应用占比达到 %。

2010-2016 年我国锂离子电池下游应用占比数据来源：公开资料整理业务发展方向契合政策，发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势，在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言，在低端负极产品和涂布机领域，门槛低，竞争充分，利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜，产品技术含量高，在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高，附加价值较高，优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。全球负极材料产业集中度极高，江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本，两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015 年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%，全球前五大企业市场份额合计占比为 68%。江西紫宸2016 年全球份额提升至 %，国内份额提升至 %，预计 2017 年份额维持提升趋势。江西紫宸国内排名前三，行业集中度有望进一步提高。目前国内锂电池负极材料生产企业中：贝特瑞、杉杉科技、江西紫宸为行业前三名，处于行业领先地位。未来几年，国内负极生产企业的竞争主要体现在国内领先企业与日立化成等国际企业的竞争、行业前三企业之间的竞争，行业集中度将进一步提高。负极材料主要竞争对手

全钒液流电池国内外发展状况及展望

全钒液流电池国外发展状况及展望 1、国外研发和应用现状有关钒电池的应用研究主要集中在储能领域。国外研发机构投入大量的资金，进行长达数十年的深入研究，并相继在泰国、日本、美国、南非等地建成了KW-MW级的钒电池储能系统，用于电站调峰，并给边远地区供电。目前,国外多家卓有成效的研发和应用机构进行着钒电池研发，并已步入商业化阶段。 1.1澳大利亚钒液流电池的研发工作最早始于1984年，由澳大利亚新南威尔士大学M Sya llas-K azacos提出。1986年，钒液流电池体系获得专利。之后，对钒液流电池的相关材料，如隔膜、导电聚合物电极、石墨毡等进行了研究，并取得了多项专利。 1994年，钒液流电池用在高尔夫车上,4kWh钒液流电池在潜艇上作为备用电源。1997年UNSW 将专利权转售给澳大利亚Pinnacle矿业公司，新南威尔士大学停止了V2+/V3+电对和V4+/V5+电对在硫酸体系类型的钒电池研究。Pinnacle 公司又于1999年将在日本和非洲大陆的专利许可分别授予了日本住友公司和加拿大Vanteck公司。 1.2普能国际—加拿大VRB能源系统公司其前身为加拿大Vanteck技术公司，2001年10月通过

控股Pinnacle公司，从而拥有钒电池核心技术，2002年改名为VRB能源系统公司(VRB Power Systerms)，从事钒电池技术的开发和转让。2008年11月，VRB能源公司因为财务问题和经济危机，停止了其所有业务。2009年普能公司收购了VRB能源公司，成立普能国际。 1.3泰国 Cellennium(泰国)是一家致力于钒电池开发的公司，其钒电池单电池开路电压从1.1V—1.6V，电池堆垂直放置并采用独有的溶液串联结构设计，优点表现在：基本消除旁路电流；由于易于检测堵塞和电解水可迅速被阻止因而非常安全；电解液流速和泵功率比溶液并联结构小因而系统效率高。另外，该公司电解液制备也很有特点：可持续生产，成本低。 1.4日本目前，日本已建立了15座液流储能电池电站，并向意大利和南非出口了两座全钒液流储能电池系统。 1.4.1住友电工住友电工与K ansa i E lectr ic Power公司自1985年开始合作开发钒液流电池。1989年，住友电工的电站调峰用60kW 级钒液流电池建成，运行5年，循环1819次。1991~ 1994年研制成功60kW电堆，电堆运行5年，循环周期达1819次。目前，住友电工的20kW实验室钒液流电池电堆已循环16000次，除了电池隔膜的寿命有限，其他组件包括电解液，

燃料电池客车发展情况与技术发展趋势

燃料电池客车发展情况及技术发展趋势一、燃料电池汽车政策分析《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策方的通知》（财建(2015)134号）中明确：“2017-2020年，除燃料电池汽车外，其他车型补助标准适当退坡”，明确了国家对燃料电池汽车产业发展的支持态度。而《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出，要系统推进燃料电池汽车研发与产业化，到2020年，实现燃料电池汽车批量生产和规模化示应用。在财政补贴层面，国家也给予了大力支持，包括整车补贴、加氢站补贴、免征购置税以及运营补贴等。其中，整车补贴额度从20万到50万每辆不等，一个加氢站则补贴400万元，运营补贴中，燃料电池客车补贴为6万元/辆/年。二、氢燃料电池产业链概述氢燃料电池汽车产业链包括制氢、储氢、运氢、加氢、应用（燃料电池汽车/有轨电车）等环节。氢气制造一般是通过将化石原料、化工原料、工业尾气、可再生能源以及水等经过处理来获取，每种获取途径其成本和环保属性都不同。中国目前主要通过工业尾气处理以及电解水来制氢。长河认为，对于燃料电池来说，现在配套基础设施还有待进一步完善，需要政府以及行业机构以及专家尽快推进立法和相应的技术标准予以规。

长河表示，制氢的方法和方案比较多，而目前燃料电池汽车使用最大瓶颈和最大的障碍是缺乏加氢站。据其统计，截止到2013年底，全球加氢站只有228座，对于我国来说，我国真正投入商业化、用于燃料电池的加氢站只有两座，仅仅限于国比较大的城市，就是和，处于示运营阶段，与国外说的氢高速公路，也就是一条高速公路有多个加氢站相比，差距比较大。在整个氢燃料电池产业链中，氢燃料电池发动机处于绝对的核心地位，氢燃料经过发动机转化为电能应用到终端。长河表示，目前制约中国燃料电池汽车发展的瓶颈，就是氢燃料电池发动机。虽然国有不少高校和相应科研机构以及企业，在就燃料电池发动机技术展开相应研究和示性运营应用，但是氢燃料电池发动机核心技术，这两年通过评估，能够达到产业化或者达到工业化应用的，核心技术仍然掌握在国外企业手中。

9_已阅_全钒液流电池储能进展与应用

中国储能网讯：作为解决可再生能源大规模接入、传统电力系统削峰填谷、分布式区域能源系统负荷平衡的关键支撑技术，大容量储能技术已成为世界未来能源技术创新的制高点。由于产业链长、产业规模大，储能产业已成为战略性新兴产业，得到了工业发达国家产业界的重点关注。 h! 卧牛石风电场液激电利储能顶目现场 2016年4月1日国家能源局颁布的《2016年能源工作指导意见》中明确提出“加快全钒液流电池”等领域技术定型。这些无疑为全钒液流电池储能技术的研究对于大规模储能技术而言，由于系统功率和容量大，有其自身的技术要求，主要包括以下三个方面：安全性好；生命周期的性价比高（生命周期的经济性好）;生命周期的环境负荷小（生命周期的环境友好）。全钒液流电池储能技术能很好地满足上述要求。

由于受钒离子溶解度的限制，和其他电池相比，全钒液流电池储能密度偏低、体积较大，不适合于动力电池，适合用于大型固定储能电站。另外，电池系统增加的管道、泵、阀、换热器等辅助部件，使得全钒液流电池储能系统较为复杂。总体看，在输出功率为数百千瓦至数百兆瓦，储能容量在3小时以上级的大规模化固定储能场合，全液流电池储能技术具有明显的优势，是大规模高效储能技术

的首选技术之一。从2000年开始，中科院大连化学物理研究所（下称：大连化物所）和大连融科储能技术发展有限公司（下称：融科储能）通过产学研合作，在电池材料、部件、系统集成及工程应用方面关键技术方面取得重大突破，引领中国全钒液流电池储能技术走在世界前列。 1.掌握了电池关键材料核心技术与产业化生产能力，产品性价比优势明显在钒电解液开发方面，研发团队以自主生产的高纯钒氧化物为原料, 运用专利技术工艺，实现了硫酸体系钒电解液产品、混合酸体系钒电解液产品的规模化生产。目前产能达5万立方米/年，能够满足本项目及国内外市场需求，已经出口欧、美、日等发达国家，占据同类产品80% 的市场份额。在双极板开发方面，研发团队突破了液流电池用高性能、低成本碳塑复合双极板批量化制备技术，并研制出连续成型生产设备，已经实现批量化生产广泛应用于工程项目中。在离子传导膜开发方面，突破传统的“离子交换传递”机理的束缚，原创性提出了不含离子交换基团的“离子筛分传导”概念，发明了高选择性、高导电性、低成本的非氟多孔离子传导膜，从分子尺度上实现了对钒离子和氢离子的筛分，摆脱了对离子交换基团的依赖，提高了非氟膜的稳定性和耐久性。经10,000多次充放电循环考核，电池性能无明显衰减，电池性能优于全氟磺酸离子交换膜，价格不到全氟磺酸离子交换膜的20%，并实现中试生产和示范应用。

燃料电池发展现状研究报告进展资料

应用电化学论文作业题目燃料电池的发展现状及研究进展学院化学与化学工程学院专业班级制药134班郭莹莹

摘要燃料电池是一种清洁高效的能源利用方式，它是一种能够持续将化学能转化为电能的能量转换装置。发展燃料电池对于改善环境和实现能源可持续发展有重要意义。本文介绍了燃料电池的工作原理、分类及燃料电池的优点，详细阐述了燃料电池现在的发展现状和未来研究前景的展望。关键词：燃料电池转换装置应用发展

1 燃料电池的工作原理及分类燃料电池( Fuel Cell，FC) 是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置。按电解质分类，燃料电池一般包括质子交换膜燃料电池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEM-FC) 、磷酸燃料电池( Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC) 、碱性燃料电池( Alkaline Fuel Cell，AFC) 、固体氧化物燃料电池( Solid Oxide Fuel Cell，SOFC) 及熔融碳酸盐燃料电池( Molten CarbonateFuel Cell，MCFC) 等。以质子交换膜燃料电池为例，主要部件包括: 膜电极组件( Membrane Elec-trode Assembly，MEA) 、双极板及密封元件等。膜电极组件是电化学反应的核心部件，由阴阳极多孔气体扩散电极和电解质隔膜组成。电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应，电子通过外电路作功，反应产物为水。额定工作条件下，一节单电池工作电压仅为0．7 V 左右。为了满足一定应用背景的功率需求，燃料电池通常由数百个单电池串联形成燃料电池堆或模块。因此，与其它化学电源一样，燃料电池的均一性非常重要。燃料电池发电原理与原电池类似( 见图1) ，但与原电池和二次电池比较，需要具备一相对复杂的系统，通常包括燃料供应、氧化剂供应、水热管理及电控等子系统，其工作方式与燃机类似。理论上只要外部不断供给燃料与氧化剂，燃料电池就可以续发电。

2017年中国锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

车用锂电池市场现状及未来发展趋势(精)

车用锂电池市场现状及未来发展趋势锂电池指的是具有各种特性的可充电(二次充电电池种类,这些特性会影响电池的能量密度,功率密度,预期寿命以及安全性。这些特性会因材料不同而有所不同——比如电解质以及电极(阳极和阴极——通常被用作为电池的各类组件。从 2009年至 2010年,混合动力汽车,电动汽车以及插电式混合动力汽车的锂电池市场增长了 5倍之多,营收达到 5.018亿美元。 2011年锂离子电池市场销售额为20亿美元, 2012年电动车用锂电池总销售额为 160亿美元。其中,大部分的增长源于人们对诸如雪弗兰伏特、尼桑 LEAF 等汽车上市的急切盼望,这些都是环保、经济型家用车的代表;这些汽车的产量都高于之前的汽车。混合动力汽车之前使用的是镍金属氢化物技术,而现在很大部分已转为使用锂电池技术。未来一段时期内, 预计锂电池市场会经历一次显著的增长。美国派克研究公司(Pike Research 日前发布报告称, 到 2017年底锂离子电池成本将削减超过三分之一,下降为每千瓦时能量成本 523美元,同时车用锂离子电池销售额将增至当前的700%以上,有望达到 146亿美元, 到 2020年,锂离子电池造价还将进一步下降至每千瓦时 447美元,而用于电动车的锂离子电池全球年销售额则将达到 220亿美元。另据赛迪信息产业 (集团发布的报告显示, 2013年中国锂电池整体市场规模将达到741.7亿元,同比增长 33.2%,并且未来三年市场规模增速将会保持在 30%以上。到2015年, 整个中国锂电池的市场规模将突破 1000亿元,达到 1251.5亿元。尽管如此,目前,锂离子电池的价格和安全性仍然是制约当前电动汽车发展的主要因素。这是由于有限的生产水平以及各大公司开展的研发理想电池(阳极,阴极以及电解质的结合配置工作所共同造成的。在没有标准的情况下, 原本可行性较高的电池交换和二次应用的实践操作就变得十分复杂困难了。除此以外,电池能量密度、充电设施等也成为了限制电动车市场增长的因素。

全钒氧化还原液流电池

一种环保化学储能电池—全钒氧化还原液流电池班级：应化113班姓名：胡磊学号：12110019摘要：简要介绍了全钒氧化还原液流电池的工作原理，并对钒电池的组成及其电解液的制备方法和钒电池的分类及市场前景进行了简明叙述。列举了钒电池在国外的商业化情况，并简要分析了国内外钒电池的发展过程和研究现状。中国风能、太阳能等可再生资源储量丰富，对环境友好的大容量存储电池需求迫切，因此认为近几年中国全钒氧化还原液流电池具有良好的发展前景，这将会极大促进中国钒资源的开发。关键词：钒电池发展前景研究现状一.概述由于环保压力和能源危机，传统能源正在向可再生能源转换，我国已建设了多个阳光发电站和风力发电站。但是无论是太阳能还是风能，均需要性能良的储能电池与之配套。在电量富余时用电池将电能储存起来，待电力缺乏时用电池并网发电以满足没有太阳光没有风时的缺电情况。目前，常用铅酸电池，但这种电池能量密度低、寿命短、成本高、反复重放后容量迅速减少。因此，研究和开发价廉、高效率的储能系统是十分必要的。?1钒氧化还原液流电池是一种新型无污染化学电源，为液流电池没有固态反应，不发生物质结构的改变，且价格便宜，我国钒资源丰富，开发钒电池液可以缓解能源紧张状况。[1] 1．钒电池概况 1．1钒电池的工作原理及应用特点

1.1.1工作原理全钒氧化还原液流电池是将化学能和电能相互转换。化学能存储于不同阶态的钒离子中，电解质溶液为钒离子硫酸电解液，电解液通过泵从两个独立的塑料存储罐中流入两个半电池组单元，采用一个质子交换膜（PEM）作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流。这个反应过程可以逆反进行，对电池进行充电、放电和再充电。从上图可以看出，全钒氧化还原液流电池包括两个具有不同氧化状态钒离子的电解液存储罐，分别是正极V（Ⅳ）/V（Ⅴ）和负极V （Ⅱ）/V（Ⅲ）氧化还原电极对。电解液由泵在存储罐和电堆之间循环输送。钒电池充电后，正极为V5+，负极为V2+“，放电时V5+得电子变为V4+“，V2+失去电子变成V3+，放完电后，正负极分别为V4+和V3+溶液，正极和负极之间由隔膜隔开。该隔膜只允许H+通过，H+也就起到了电池内部导电的作用。

燃料电池电动汽车发展现状与前景

燃料电池电动汽车发展现状与前景随着社会的进步和人员移动性增强，全球汽车需求量快速增长，迄今世界上的汽车保有量达到创纪录的10 亿辆以上且还在不断大幅增长，使得基于传统的内燃机 Internal Combustion Engine ，ICE )汽车的轻量化与节能减排等技术进步难以降低汽车燃料的消耗和减少污染物的排放。2020 年之前温室气体(Greenhouse Gas ，GHG) 排放在1990 年水平基础上下降20% 的任务日益艰巨。如果再不采取有效措施，公路交通运输车辆的GHG 温室气体排放将会持续不断增长。通过研讨纯电动汽车( Battery Electric Vehicle ，BEV ）、混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle HEV )、或燃料电池电动汽车( Fuel Cell Vehicles ，FCVs ； Fuel Cell Electric Vehicles ，FCEVs ）等多种类型的电动汽车( Electric Vehicle ，EV )技术[3-5]有望明确实现节能减排的理想途径。自1966 年通用汽车推出了世界上第1 款燃料电池电动汽车GMC Electrovan ，尤其是本田在1999 年推出了世界上第1 台商用的燃料电池电动汽车FCX-V4 以来，世界上EV 电动汽车型号不断丰富和租赁销售量明显增长，太、北美和欧洲成长为全球EV 电动汽车重要的新车研发制造和租赁销售市场，2014 年全世界的EV 电动汽车销售量达到34.6 万辆以上，年增长率达到86% 。

燃料电池是一种高效、清洁的电化学发电装置，近年来得到国内外高度重视，成为最被看好的可用于替代汽油和柴油等传统的 ICE 内燃机发动机技术的先进新能源汽车技术。日本政府希望其到 2020 年的 FCVs 燃料电池汽车销量达到 500 万辆，再通过 10 年的研发推广实现全面普及 FCVs 燃料电池汽车。美国政府在 2003 年投入 12 亿美元大力推进氢技术和燃料电池技术，其中重要项目之一就是美国能源部 Department of Energy ， DOE ）在北加州、南加州、密歇展的氢技术和基础实施验证与示范综合工程，吸引了 Hyundai-Kia/Chevron 、 DaimlerChrysler/BP 、 Ford/BP 和 GM/Shell 等多家汽车制造 /能源供应商参与。美国能源部大力推进氢经济和燃料电池技术，尤其是商业化推广应用方面取得显著进展，比如目前高容量和低容量燃料电池制造成本分别为 55 美元 /kW 和 280 美元 /kW[6] ，汽车燃料电池 2014 年的制造成本自 2006 年下降 50% 并自 2008 年以来进一步下降 30% 以上（基于高容量电池制造）这必将带动创造工作岗位、投资机会和可持续、安全的能源供应。为了在 2020 年前争取把欧盟建立成一个具有全球领先水平的燃料电池（Fuel Cell ，FC ）系统和氢能源（Hydrogen Energy ，HE ）经济的巨大市场，欧盟高度重视燃料电池技术和氢能源技术并把之视作能源领域的战略高新技术大力推根州东南部、大西洋区中部和佛罗里达州中部等 5 个区域开 f It 步

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测精编版

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广， 2016 年储能型锂离子电池的应用占比达到 4.94%。 2010-2016 年我国锂离子电池下游应用占比数据来源：公开资料整理业务发展方向契合政策，发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势，在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言，在低端负极产品和涂布机领域，门槛低，竞争充分，利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜，产品技术含量高，在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高，附加价值较高，优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。全球负极材料产业集中度极高，江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本，两国总量占全球负极材料产销量 90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015 年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%，全球前五大企业市场份额合计占比为 68%。江西紫宸 2016 年全球份额提升至 10.5%，国内份额提升至 14.8%，预计 2017 年份额维持提升趋势。江西紫宸国内排名前三，行业集中度有望进一步提高。目前国内锂电池负极材料生产企业中：贝特瑞、杉杉科技、江西紫宸为行业前三名，处于行业领先地位。

电池现状及发展趋势分析

中国电池行业调查分析及市场前景预测报告（2016-2022年）报告编号：1635198

行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容：一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。中国产业调研网https://www.360docs.net/doc/a217561928.html,基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

一、基本信息报告名称：中国电池行业调查分析及市场前景预测报告（2016-2022年）报告编号：1635198←咨询时，请说明此编号。优惠价：￥7380 元可开具增值税专用发票网上阅读：https://www.360docs.net/doc/a217561928.html,/R_JiXieDianZi/98/DianChiShiChangDiaoYanYuQianJingYu Ce.html 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。二、内容介绍 21世纪的电池具有大容量、高功率、长寿命、无污染、安全可靠、轻便的特点，是高科技、高产出、高利润、高创汇产品，被国外专家称为21世纪十大高科技之一。随着信息时代的到来，资讯产业蓬勃发展，在迈入电子、资讯、通讯的“3C”时代后，电子产品朝着“短、小、轻、薄”的趋势发展，对可携带的要求越来越高，作为可携带式电子产品不可或缺的能源——电池，其重要性也越来越显著。电池工业是我国具有综合优势的传统产业，中国既是电池生产大国，也是电池消费大国，近年来，中国电池行业发展迅速，已逐渐发展成为世界电池生产、加工和贸易中心。 2012年，电池产业受国内外经贸环境影响面临较大困难。国内信贷紧缩、原材料及人工成本上涨等因素使电池生产成本上涨，电池企业销售利润大幅下滑；与此同时，铅蓄电池行业准入条件、铅酸蓄电池生产及再生污染防治技术政策、淘汰落后产能等措施的具体实施，对电池产业的影响作用逐步显现。2012年全国电池行业累计完成工业总产值同比增长19.56%。 2013年全国电池行业产销增长平稳，规模以上企业完成工业增加值同比增长10.3 0%；电池出口交货值完成834.88亿元；主营业务收入同比增长11.38%。据中国产业调研网发布的中国电池行业调查分析及市场前景预测报告（2016-2022年）显示，2014年，我国电池制造业主要产品中，锂离子电池累计完成产量52.9亿自然只，产量与上年持平；我国电池制造业累计完成出口交货值同比下降 3.2%，累计产

燃料电池的发展现状及研究进展

应用电化学论文作业题目燃料电池的发展现状及研究进展学院化学与化学工程学院专业班级制药134班姓名郭莹莹

1 燃料电池的工作原理及分类燃料电池( Fuel Cell，FC) 是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置。按电解质分类，燃料电池一般包括质子交换膜燃料电池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEM-FC) 、磷酸燃料电池( Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC) 、碱性燃料电池( Alkaline Fuel Cell，AFC) 、固体氧化物燃料电池( Solid Oxide Fuel Cell，SOFC) 及熔融碳酸盐燃料电池( Molten CarbonateFuel Cell，MCFC) 等。以质子交换膜燃料电池为例，主要部件包括: 膜电极组件( Membrane Elec-trode Assembly，MEA) 、双极板及密封元件等。膜电极组件是电化学反应的核心部件，由阴阳极多孔气体扩散电极和电解质隔膜组成。电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应，电子通过外电路作功，反应产物为水。额定工作条件下，一节单电池工作电压仅为0．7 V 左右。为了满足一定应用背景的功率需求，燃料电池通常由数百个单电池串联形成燃料电池堆或模块。因此，与其它化学电源一样，燃料电池的均一性非常重要。燃料电池发电原理与原电池类似( 见图1) ，但与原电池和二次电池比较，需要具备一相对复杂的系统，通常包括燃料供应、氧化剂供应、水热管理及电控等子系统，其工作方式与内燃机类似。理论上只要外部不断供给燃料与氧化剂，燃料电池就可以续发电。图1 PEMFC 基本原理燃料电池从发明至今已经经历了100 多年的历程。于能源与环境已成为人

燃料电池发展现状与应用前景

燃料电池发展现状与应用前景摘要: 介绍了各种类型燃料电池( 碱性燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、磷酸燃料电池及质子交换膜燃料电池) 的技术进展、电池性能及其特点。其中着重介绍了当今国际上应用较广泛、技术较为成熟的磷酸燃料电池和质子交换膜燃料电池。对燃料电池的应用前景进行探讨, 并对我国的燃料电池研究提出了一些建议。关键词: 燃料电池; 磷酸燃料电池; 质子交换膜燃料电池燃料电池有多种类型, 按使用的电解质不同来分类, 主要有碱性燃料电池(AFC) 、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC) 、固体氧化物燃料电池( SOFC) 、磷酸燃料电池( PAFC) 及质子交换膜燃料电池( PEMFC) 等。 1 各种燃料电池发展状况 1. 1 碱性燃料电池(AFC) 20 世纪50 年代起美国就开始对碱性燃料电池进行研究, 并在60 年代中期成功地用于Apollo 登月飞行。AFC 的优点在于除贵金属外, 银、镍以及一些金属氧化物都可以作电极催化剂, 它的阴极性能也比酸性体系要好, 而且电池的结构材料也较便宜。缺点在于对CO2 和N2 十分敏感, 故不适用于地面。在国外, 将AFC 用于潜艇及汽车的尝试已不再继续, 目前AFC 主要用作短期飞船和航天飞机的电源。中科院长春应用化学研究所1958 年就开始研究培根型燃料电池。60 年代初开展碱性石棉膜型燃料电池的研究, 1968 年承担航天用碱性石棉膜型燃料电池的研制。中科院大连化学物理研究所在60 年代初也开始研究碱性石棉膜型燃料电池。70年代初承担了航天用碱性石棉膜型燃料电池的研制, 研制成两种类型的电池。80 年代初, 研制了潜艇用20kW的大功率碱性石棉模型燃料电池样机。 1. 2 熔融碳酸盐燃料电池( MCFC) MCFC 的电解质由Li2CO3 和K2CO3 组成, 工作温度在650 e 左右, 阴极、阳极电化学反应快, 无需贵金属催化剂。由于在较高温度工作, 可以对天然气、煤炭气化燃料进行内部重整, 直接加以利用。不需要复杂昂贵的外重整设备。另外, 燃料转换效率高, 余热利用效率也较高。但MCFC 在高温下长期工作时电解质损失造成的电池失效、隔板腐蚀对电池寿命的影响, 以及镍电极缓慢溶解所造成的性能下降都是有待解决的课题。由美国能源研究公司(ERC) 建造, 使用内部重整的2MWMCFC 装置已经安装在加利福尼亚并入电网运行了720h, 供电1710MWh, 1997 年3 月停运,为建造和运行这类电站提供了宝贵经验。日本熔融碳酸盐研究协会在日本月光计划和新日光计划的支持下, 一个1000kW系统正在组装以评价此技术。长春应用化学研究所于90 年代初开始研究MCFC, 在LiAlO2 微粉的制备方法和利用金属间化合物作MCFC 的阳极材料等方面取得了很大的进展。大连化学物理所从1993 年起在中科院资助下开始研制, 自制LiAlO2 微粉制造的MCFC 单体电池性能已达国际80 年代初的水平。 1. 3 固体氧化物燃料电池( SOFC) SOFC 工作温度高达1000 e , 反应速度快, 不需要贵重金属做催化剂, 不存在电解质腐蚀金属问题。碳氢化合物燃料可自动在燃料电池内部重整, 并迅速地在电极上被氧化, 燃料中杂质对电池的性能、寿命影响均很小。其燃料转换效率高, 高温余热可很好利用, 从而提高燃料的总利用效率。SOFC 可以与燃气轮机相结合, 即用燃料电池的动力代替燃气轮机的燃烧段, 总效率可望达到60%~ 70% 。SOFC 的主要问题是固体氧化物电解质所用的陶瓷材料脆性大, 目前仍很难制造出大面积的固体电解质膜, 这严重制约了建造大功率SOFC。另外, SOFC 还存在诸如电流密度小、电压降高、制造工艺复杂、成膜设备昂贵等问题。

锂离子电池技术发展现状与趋势

一、文献综述 1、前言现阶段，日本、韩国、美国等国家引领锂离子动力电池技术的发展。日本的行业技术水平具有领先优势，韩国的动力电池制造能力处于领先地位，美国则具有引领前沿的科研能力。 2、国外发展现状 2·1日本 2·11 2009年，日本政府推出了RISING计划(创新型蓄电池尖端科学基础研究事业)和U～EAD项目(汽车用下一代高性能电池系统)，并于2013年更新了动力电池技术发展路线图(RM2013)，具体指标有2020年电池的续航里程实现250～350km·电池系统总电量达到25～35kW·h，电池能量密度实现250Wh· kg-1，功率密变达到1500W·kg-1，循环寿命达到1000-1500次，价格成本降低到2万日元/W·h。RM2013指明了电极材料的发展方向，正极材料要发展xLiMn03·(1～x)LiMO2(M=Ni，Co，Mn，0≤x≤1)、LizMSi0s、LiNiosMn1s04、LiCnP04、Li2MSO·F、LiMO2(M=Ni，Co，Mn)；负极材料要发展Sn～CoC合金，Si基负极包括Si/C和Si0，以及Si基合金。 2·12日本具有代表性的锂离子动力电池企业为松下电池公司。松下是动力电池行业的领导者，作为Tesla最主要的动力电池供应商，凭借Tesla的发展稳居市场领导者地位，全球市场份额在20%左右。目前松下电池主要给ModelS和MndelX提供18650圆柱电池，正极采用镍钴铝三元材料(NCA)，负极使用硅碳复合材料，单体能量密度可达252Wh·kg-1，而即将使用在Mode13上的21700圆柱形电池单体能量密度更是提高到300Wh·kg-1·是目前行业内能量密度最高的电池。 2·2韩国 2·21 2011年，韩国启动了包含锂离子电池关键材料、应用技术研究、评价及测试基础设施以及下一代电池研究的二次电池技术研发项目。LG化学和三星SDI是具有代表性的韩国锂离子动力电池企业，也是动力电池领域的后起之秀，两者凭借先