世界上新能源材料发展状况
国外光伏产业及光伏建筑发展状况

国外光伏产业及光伏建筑发展状况光伏产业是世界发展速度最快的行业之一。
为了实现能源和环境的可持续发展,世界各国将太阳能光伏作为新能源发展的重点,在各国政府、特别是发达国家政府的大力扶持下,世界光伏产业发展迅猛。
2010年,全球太阳能电池产量达到27GW,比2009年增长118%,截至2010年年底,全世界太阳能电池产能达到37GW(见图2-1)。
2010年,全球光伏市场延续了过强劲的增长,据初步统计,太阳能光伏市场新增16.6GW(见图2-2),与2009年新增装机7.2GW相比,年增速超过100%,全球累计装机接近40GW(见图2-3),年发电量达到50TWh,全球光伏新增市场迈进10G时代。
国外对太阳能光伏建筑一体化系统的研究开始于20世纪70年代,经历了从示范到推广,从屋顶安装光伏到与建筑集成应用,进而将光伏组件作为一种新型建筑材料的发展历程。
发达国家相继推出光伏与建筑一体化项目和计划,如表2-1所示,并颁布了相应的激励政策来推动该技术的推广和应用。
譬如德国、美国、日本等一些发达国家,在光伏与建筑一体化方面已经有了相当成熟的设计经验和技术水平。
1 日本日本所处纬度区域与我国部分地区相同,也有很丰富的太阳能资源。
20世纪90年代中期,日本政府制定了一个庞大的太阳能光伏发电“屋顶计划”,计划在10~15年内,在日本民用住宅的屋顶上装户用太阳能光伏发电系统,总装机容量将达200MWp。
为此,一方面日本政府拨出80亿日元用于太阳能电池的规模化生产,目的是降低太阳能电池成本;另一方面政府资助一些大学、研究所和企业进行开发研究。
如三洋电气公司推出了多种非晶硅电池与建筑材料相结合的产品:一种是做成曲线形瓦片形状,每片面积为305c㎡,输出功率为2.7Wp;另一种是90cmx35cm的平板非晶硅光伏组件,组件背面有扣件便于安装,一般用做屋顶材料。
三洋电气公司还推出了半透明和不透明玻璃衬底的非晶硅光伏组件,用于商业建筑物的垂直幕墙。
新能源领域的困难与技术创新 (3)

新能源领域的困难与技术创新一、背景介绍新能源作为当今世界科技发展的热点领域之一,受到了全球范围内的广泛关注。
随着传统能源资源的日益枯竭,环境问题的突出暴露以及人们对可持续发展的追求,新能源在取代传统能源、保护环境、推动经济发展等方面扮演着重要角色。
然而,在追求新能源技术创新的道路上,我们也面临着一系列困难与挑战。
二、困难与挑战1. 依赖于稀缺材料许多新能源技术如太阳能电池板、锂离子电池等都依赖于稀缺材料,如铬、钨等金属。
这些材料供应有限并且价格昂贵,并且其开采和加工过程对环境造成较大影响。
因此,如何降低对稀缺材料依赖性,并寻找替代品成为了亟待解决的问题。
2. 储存与传输技术需完善新能源技术生产出来的电力需要进行高效储存和传输,但目前储存和传输技术还不够成熟。
电池的能量密度和充放电速率仍有待提高,传统电网的升级改造也尚未跟上新能源发展的步伐。
因此,如何实现大规模、高效、稳定的能源储存与传输成为了摆在我们面前的难题。
3. 档次提升恰当提高新能源技术档次是推动新能源领域进一步发展的关键。
然而,在实施中我们必须确保技术创新的普惠性,避免仅限于少数发达国家或地区而忽视了全球范围内其他国家或地区的需求。
在技术创新过程中,也需要注意社会经济可持续发展目标与环境可持续发展目标之间的平衡。
4. 科研投入与产业化加速化要达到预期效果,进行科学研究并将其转化为具体应用需要资金、人才以及政策支持等方面的资源投入。
当前存在着科研投入不足、科研成果转化速度慢等问题。
解决这些问题需要政府和企业等各方面合作,加大对新能源技术创新的支持与投资。
三、技术创新1. 通过材料创新减少对稀缺材料的需求为了减少对稀缺材料的依赖,科学家和工程师们开展了大量的研究。
例如,利用纳米技术制造出高效太阳能电池板,使用铜替代稀有金属,既降低了生产成本又提高了效率。
此外,研究人员还将目光投向更加丰富的地球元素如硫化物太阳能电池等,以期实现可持续发展。
2. 推动储存与传输技术创新储存与传输技术是新能源发展过程中关键的环节。
动力锂离子电池及其负极材料的现状和发展

动力锂离子电池及其负极材料的现状和发展2010-11-10 14:45:06 中国石墨碳素网文/苗艳丽杨红强岳敏天津市贝特瑞新能源材料有限责任公司随着汽车行业的发展,石油、天然气等不可再生石化燃料的耗竭日益受到关注,空气污染和室温效应也成为全球性的问题。
为解决能源问题、实现低碳经济,基于目前能源技术的发展水平,电动汽车技术逐渐成为全球经济发展的重点方向,美国、日本、德国、中国等国家相继限制燃油车使用,大力发展电动车。
作为电动汽车的核心部件——动力电池也迎来了大好的发展机遇。
动力电池是指应用于电动车的电池,包括锂离子电池、铅酸电池、燃料电池等,其中,锂离子电池因具有比能量高、比功率大、自放电少、使用寿命长及安全性好等特性,成为目前各国发展的重点。
国外政府及企业在动力锂离子电池研发上均做出了很大的努力。
我国的锂离子电池产业起步虽较晚,但发展速度非常快,同时,政府给予了大力的支持。
“十一五”期间,“863”电动汽车重大专项对混合动力(HEV)、外接充电式混合动力(PHEV)用锂离子电池关键材料和电池进行了专门的研究。
与锂离子电池其他部件相比,锂离子电池负极材料的发展较为成熟。
在商业应用中,石墨类碳材料技术较为成熟,市场价格也比较稳定,但随着锂离子动力电池对能量密度、功率密度、安全等性能的要求不断提升,硬碳、钛酸锂(Li4Ti5O12)、合金等其他材料也相继成为研究热门。
一、动力锂离子电池负极材料简介1.动力锂离子电池负极材料特性锂离子电池由正极、负极、电解液、隔膜和其他附属材料组成。
锂离子电池负极材料要求具备以下的特点:①尽可能低的电极电位;②离子在负极固态结构中有较高的扩散率;③高度的脱嵌可逆性;④良好的电导率及热力学稳定性;⑤安全性能好;⑥与电解质溶剂相容性好;⑦资源丰富、价格低廉;⑧安全、无污染。
2.动力锂离子电池负极材料主要类型早期人们曾用金属锂作为负极材料,但由于存在安全问题没有大规模商业应用。
关于新能源发展前景和趋势

关于新能源发展前景和趋势1、新政落地利好新能源汽车行业发展近年来,由于受到政策支持等因素的影响,我国新能源汽车行业得到迅速发展。
2023-2023年我国能源汽车产销逐年增长,2023年,我国新能源汽车产量有所下滑,为124.2万辆,较2023年下降2.20%。
截止至2023年1-5月,中国新能源汽车产量达到了29.5万辆,累计下降39.7%。
注:2023年产量增速为51.8%。
从销量来看,受新能源补贴退坡影响,2023年下半年新能源汽车销量呈现大幅下降态势,2023年,我国新能源汽车销量为120.6万辆,较2023年降低4.0%。
2023年新冠疫情爆发,我国新能源汽车销量大幅下滑,为支持新能源汽车产业高质量发展,做好新能源汽车推广应用工作,促进新能源汽车消费,2023年4月,财政部、工业和信息化部、科技部、发展委联合发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,进一步明确了未来两年新能源汽车推广应用财政补贴政策的时间与覆盖范围,将原计划于2023年底到期的新能源汽车购置补贴政策延长2年。
同时,补贴退坡力度和节奏也有所平缓,原则上2023-2023年补贴标准分别在上一年基础上退坡10%、20%、30%。
截止至2023年1-5月中国新能源汽车销量达到28.9万辆,同比下降38.7%。
2、纯电动乘用车销量更高2023年,新能源市场经历了补贴的巨大退坡,产品自身的实力越来越成为影响消费者决策的关键,分车型来看,2023年,北汽新能源EU(参数,图片)(参数,图片)系列销量领先,并与第二名拉开较大差距。
从我国新能源汽车销量结构来看,纯电动乘用车销量最高。
2023年,我国纯电动乘用车占我国新能源汽车总销量的比重约为69.3%;插电式混合动力乘用车和纯电动商用车占比分别为18.8%和11.4%,插电式混合动力商用车销量占比为0.5%。
3、中国新能源汽车行业发展趋势分析近年来,新能源汽车行业面临着补贴退坡、产能过剩等问题,从政策来看,《能源技术革命创新行动计划(2023-2030年)》中,国家将氢能源与燃料电池技术创新研究列为重点任务之一,从发展趋势来看,未来我国纯电动车和燃料电池汽车将共同主导我国新能源汽车市场。
新材料产业发展状况及前景分析

新材料产业发展状况及前景分析新材料是指新出现或正在发展中的、具有传统材料所不具有的优异性能的材料。
它主要包括电子信息、光电、超导材料;生物功能材料;能源材料和生态环境材料;高性能陶瓷材料及新型工程塑料;粉体、纳米、材料及新型工程塑料;粉体、纳米、微孔材料和高纯金属及高纯材料;微孔材料和高纯金属及高纯材料;微孔材料和高纯金属及高纯材料;表面技术与涂层和薄表面技术与涂层和薄膜材料;复合材料;智能材料;新结构功能助剂材料、优异性能的新型结构材料等。
新材料产业包括新材料及其相关产品和技术装备。
产业包括新材料及其相关产品和技术装备。
与传统材料相比,与传统材料相比,新材料产业技术高度密集、新材料产业技术高度密集、更更新换代快、研究与开发投入高、保密性强、产品的附加值高、生产与市场具有强烈的国际性、产品的质量与特定性能在市场中具有决定作用。
新材料的应用范围非常广泛,发展前景十分广阔,其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。
标志。
综观全世界,新材料产业已经渗透到国民经济、新材料产业已经渗透到国民经济、国防建设和社会生活的各个领域,国防建设和社会生活的各个领域,国防建设和社会生活的各个领域,支撑支撑着一大批高新技术产业的发展,对国民经济的发展具有举足轻重的作用,成为各个国家抢占未来经济发展制高点的重要领域。
主要发达国家都十分重视新材料产业投入和发展。
美国政府在1991至1995年的《国家关键技术报告》中就将材料科学与技术列为重要的研究领域。
自1996年以后,该计划的制定方式有所变化,由DARPA(国防高级研究计划局)提出年度修改方案交国会审议,近年有关材料的立项列入到《国防领域的研究、开发、实验及评估计划》中的61101E 子项(国防研究科学,该子项包括信息科学、电子科学和材料科学三大领域)和62712E (材料与电子技术,该子项包括材料加工技术、微电子器件技术、低温电子器件技术和军用医疗与损伤技术四个领域)中,主要预算合计为15亿美元左右。
人类目前最强功能材料-石墨烯

实验证明
从铅笔石墨中提取的石墨烯,竟然比钻石还坚硬,强 度比世界上最好的钢铁还要高上百倍,这项科学发现 刊登于近期的《科学》杂志,作者是两位哥伦比亚大 学的研究生,来自中国的韦小丁和韩裔李琩钴。
Changgu Lee, et al. Graphene Measurement of th Elastic Properties and Intrinsic Strength of Monolayer Science 321, 385 (2008);
三、石墨烯材料的性质
1、力学性质——比钻石还要硬
数据转换分析:在石墨烯样品微粒开始碎裂前,它们每 100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约2.9微 牛。 据科学家们测算,这一结果相当于要施加55牛顿的 压力才能使1米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制 取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的(厚度约100纳 米)石墨烯,那么需要施加差不多两万牛的压力才能将 其扯断。换句话说,如果用石墨烯制成包装袋,那么它 将能承受大约两吨重的物品。 打个比方说单层石墨烯的强度,就像把大象的重量 加到一支铅笔上,才能够用这支铅笔刺穿仅像保鲜膜一 样厚度的单层石墨烯。
三、石墨烯特性 : 电子运输 在发现石墨烯以前,大多数(如果不是所有的话)物理学 家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。 所以,它的发现立即震撼了凝聚态物理界。虽然理论和实验界 都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层 石墨烯在实验中被制备出来。这些可能归结于石墨烯在纳米级 别上的微观扭曲。 石墨烯还表现出了异常的整数量子霍尔行为。其霍尔电导 =2e²/h,6e²/h,10e²/h.... 为量子电导的奇数倍, 且可以在室温下观测到。这个行为已被科学家解释为“电子在 石墨烯里遵守相对论量子力学,没有静质量”。
2023年太阳能光伏发展前景

太阳能光伏发展前景太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
太阳能光伏进展前景会是怎样的呢?一起来了解下吧。
随着我国经济的进展,对能源的需求也越来越大,我国已经成为世界第一大能源消耗大国,国内对传统化石能源的生产速度已经跟不上我国能源的消耗速度,为了保持肯定的能源储备,我国消耗的能源大多需要依靠国外进口,但是全球性的能源供应紧急,导致能源成本上升,为了查找更丰富、更廉价、更洁净的新能源,我国把能源进展方向转移向了风能和太阳能,并都取得了肯定的成果。
通过对太阳能光伏市场前景分析,在多种绿色能源中,太阳能是一种具备可以再生,具有清洁性能,符合低碳经济以及绿色经济的进展要求的能源。
光伏发电技术的进展也在较大程度上解决了一些通信领域以及偏远地区等特别领域的用电需求,也使得太阳能的应用性更加广泛,太阳能渐渐受到人们的亲睐。
我国光伏发电行业起步晚,进展相对缓慢。
光伏发电最上游原料多晶硅和最下游的应用都在国外。
由于核心技术缺乏,我国所用的多硅晶绝大多数依靠进口,同时98%以上的太阳能电池都用于出口。
这种原料和市场两头在外的产业,大幅度消耗我国能源,造成大量污染。
虽然太阳能开发利用取得了很大提高与进展,但太阳能使用率却并不高,甚至不到总能耗的1%。
高成本严峻制约了其广泛应用。
导致高成木最主要的缘由太阳能的存储技术。
目前主要使用的是高成木的压缩空气和电池存储。
国内多硅晶生产成本约70美元每千克,然而,国际大企业的成木每千克却只需要25到30美元,并且质量高于国内。
这就导致国内下游企业纷纷进口国外低价高质的多硅晶。
目前,光电薄膜技术中最胜利的是碲化辐。
这一技术,必需依靠于蹄这一世界稀有金属。
近年来,蹄的价格迅猛增长,由于受其稀有性的约束,只要扩大薄膜太阳能电池生产,碲资源就必定更加短缺。
目前,碲主要是从铜里面提炼出来的,随着开发成木变高,蹄的价格必定会上涨。
浅谈当今世界能源现状及发展趋势

浅谈当今世界能源现状及发展趋势【摘要】能源是人类社会发展的重要基础资源。
但由于世界能源资源产地与能源消费中心相距较远,特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高,世界能源需求量持续增大,由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大。
近几年我国出现的“油荒”、“煤荒”和“电荒”以及前一阶段国际市场超过50美元/桶的高油价加重了人们对能源危机的担心,促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势。
【关键词】能源、世界、发展【正文】一、能源在历史上的利用状况:人类对能源的利用主要有三大转换:第一次是煤炭取代木材等成为主要能源;第二次是石油取代煤炭而居主导地位;而当今世界是在石油逐渐枯竭的状况下向多能源结构的过渡转换。
18世纪前,人类只限于对风力、水力、畜力、木材等天然能源的直接利用,尤其是木材,在世界一次能源消费结构中长期占据首位。
蒸汽机的出现加速了18世纪开始的产业革命,促进了煤炭的大规模开采。
到19世纪下半叶,出现了人类历史上第一次能源转换。
1860年,煤炭在世界一次能源消费结构中占24%,1920年上升为62%。
从此,世界进入了“煤炭时代”。
19世纪70年代,电力代替了蒸汽机,电器工业迅速发展,煤炭在世界能源消费结构中的比重逐渐下降。
1965年,石油首次取代煤炭占居首位,世界进入了“石油时代”。
1979年,世界能源消费结构的比重是:石油占54%,天然气和煤炭各占18%,油、气之和高达72%。
石油取代煤炭完成了能源的第二次转换。
因此,石油是现在世界上利用最多的能源,并且面临着枯竭的危机。
化石燃料的大量利用破坏了生态环境,间接上对人类的发展也造成了不良的影响。
因此,发展新能源,向多能源结构的过渡是当今人类所不可避免的。
二、世界能源消费现状及特点1. 受经济发展和人口增长的影响,世界一次能源消费量不断增加随着世界经济规模的不断增大,世界能源消费量持续增长。
1990年世界国内生产总值为26.5万亿美元(按1995年不变价格计算),2000年达到34.3万亿美元,年均增长2.7%。