《日本NEDO资助百亿日元加速推进全固态电池研发》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2018-09-19
  • 6月15日,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣布在未来五年(2018-2022年)资助100亿日元用于开展 “创新型蓄电池”主题项目的第二期全固态电池研究课题 ,旨在通过政产学研的合作模式整合全日本相关的国立研究机构、企业界和政府力量,共同推进固态电池技术的研发创新,提升车载电池的能量密度、安全性和续航里程,缩短汽车充电时间,攻克全固态电池商业化应用的技术瓶颈,为在2030年左右实现规模化量产奠定技术基础,维持日本在电池领域的全球领先地位。本次项目的参与成员包括丰田、松下、东丽等23家汽车、电池和材料企业,以及京都大学、日本理化学研究所等15家国立研究机构,将关注两大主题领域,具体内容如下:

    1、关键基础技术开发

    攻克影响全固态电池大规模量产的关键基础技术,包括研究与开发综合性能优异的固态电解质体系,开发固体电解质低成本化学合成和规模化制备工艺、电极电解质界面优化技术、电池内阻优化技术。此外,开发固态锂离子电池的电池单元模型及材料评价体系,评估电池的性能、耐用性和安全性,以把握新材料/部件的优缺点、相关技术问题以及电池批量生产工艺的适应性等问题,并制定规范的生产流程和性能评估标准。再则,利用计算机仿真模拟开发相应的预测技术,以模拟全固态锂离子电池运行情况,了解不同材料电池不同情况下的运行参数,用于指导实验室的研究开发;同时还将致力于发展并推广由日本主导的全固态电池的耐久性和安全性测试评估方法,使其成为国际标准。

    2、全固态电池应用的社会环境分析

    追踪调查分析全球全固态电池电动汽车政策、市场、研究发展趋势,以指导制定电动汽车大规模普及的低碳社会体系发展蓝图。在制定未来发展蓝图时,将充分考虑充电公共基础设施选址、资源限制问题、3R(减少原料、重新利用、物品回收)问题等与低碳社会对应的情景,并制定相关方案。

    编者按:NEDO于2013-2017年启动了“创新型蓄电池”主题项目第一期研究课题,主要是对先进锂离子电池、固态电池、金属-空气电池等展开研究,其中包括开发固态锂离子电池的电池单元模型及材料评价体系,并对固态电解质、电极活性物质进行研究及测评。

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    • 编译者:guokm
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    • 9月18日,美国能源部先进能源研究计划署(ARPA-E)宣布在“电网规模长时储能(DAYS)”主题下资助2800万美元支持新遴选的研究课题 ,旨在推进各类电力储能技术(如电化学储能、热储能等)的创新突破,研发可部署在几乎任何位置的电网规模新型长时电力储能系统,以提供10至100小时可靠存储电力,增强电网的韧性和稳定性,实现可再生能源电力更高比例的并网,满足美国电网现代化的发展需求。本次资助着重开展的研究内容如下: 表1 电网规模长时储能项目具体研究内容 承担机构 研究内容 资助金额/ 万美元 国家可再生能源实验室 基于高温(工作温度高于1000℃)热交换器开发耐高温、低成本的热能存储系统,同时将其与闭式布雷顿循环涡轮机结合进行发电 280 密歇根州立大学 开发热能存储系统模块,将波动性的太阳能和风能有效存储,随后通过加入低成本的热电转换材料热锰镁氧化物颗粒,实现放电 200 布雷顿能源公司 针对采用布雷顿循环的燃气轮机开发高性能的热能存储系统 200 福尔姆能源公司 开发高效低成本的电网级别长时液流电池储能系统 400 城市能源公司 针对地热发电系统开发高效的抽水蓄能系统,以将水通过压力泵压入地下高温岩层,水在高温岩石层加热后通过管道加压被提取到地面并输入各热交换器中,热交换器推动汽轮发电机将热能转化成电能 330 普里莫斯电力公司 针对电网长时储能需求,开发新型无隔膜的锌溴液流电池技术 350 田纳西大学 针对电网长时储能需求,开发大容量、长时间充放电的燃料电池 150 Echogen电力公司 开发低成本、长时充放电功能的CO2空气源热泵系统,该系统能够在用电负荷低谷时存储电能,用电负荷高峰时释放电能 300 联合研究中心 开发基于廉价的无机活性物质的液流电池以替换价格高昂的钒金属液流电池,以减低电池成本 300 安多拉能源公司 开发新型的低成本碳素晶体发热板储能系统,该系统能够在用电负荷低谷时将电能以热能形式存储起来,在用电负荷高峰时将其热量传递给光热电池板将热电能转换回电能 300
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    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-05-25
    • 3月22日,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣布在“地热发展技术开发”框架下,将于2019财年资助36亿日元支持超临界地热发电技术开发 ,推进日本超临界地热资源开发利用技术(如超临界地热资源勘查评价技术、高效成井、热储精细描述技术等)的研究突破,进一步扩大地热在全日本的部署规模,减少温室气体排放。本次资助主要关注四大主题的研究课题,具体内容参见表1。 表1 NEDO超临界地热发电技术研究课题具体内容 技术主题 研究内容 超临界地热资源评价勘查技术调查研究 继续对日本北海道、东北、九州三个地区的高温(500℃)深部(深度达到4000-5000米)地热资源进行地球物理、地球化学综合调查以及钻探与试验、取样测试、动态监测,对赋存的超临界地热能与地热流体的数量和质量做出评价 超临界地热发电所必要的钻井技术和材料调查研究 1、完成与超临界地热发电技术相关的管道材料以及水泥材料相关的国外研究进展资料搜集,推进日本耐高温井筒流体和工作液材料、高温井下安全控制技术与地面冷却设备、耐高温保温井筒密封材料和工艺等技术的进步 2、开展国内外超临界地热钻探方法、工具研究开发进展的相关资料收集分析;在此基础上探讨最优的钻井候选地点、钻井计划及发电系统的方案,确保超临界地热发电技术具有和现有地热发电相当的成本(9-12日元/kWh) 超临界地热储层建模技术 1、建立合理的储层模型,分析热能开采中储层的温度、压力、流体密度等的演化规律,以及裂缝参数对于产热特征的影响 2、基于模拟研究指导开发先进的水力压裂建立人工热储层技术,并进行现场示范,以评价技术的效果 基于AI的新型勘探和钻探技术 1、采用AI技术对来自浅层温度分布和深层物理勘探数据进行机器深度学习分析,开发出数据中缺乏的深部温度分布、地质结构的解析技术 2、将测井方法和AI技术结合,开发出一种钻井辅助AI系统,对钻探获得的各种数据进行分析,评估钻头磨损率,提高钻探效率,降低钻井成本