《DOE资助3900万美元支持氢能和燃料电池技术研发》

  • 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: wukan
  • 发布时间:2018-06-01
  • 4月17日,美国能源部(DOE)宣布资助3900万美元用于支持先进氢能和燃料电池技术的研发创新工作 ,旨在加快新材料、新技术的突破,降低氢能和燃料电池成本,加快氢能和燃料电池的商业化部署进程。此次资助将重点关注燃料电池商业化关键技术问题和氢能生产、存储、输运相关的基础设施问题,研究内容涵盖三大主题,具体内容如下:

    主题1:电催化剂

    ●电催化(ElectroCat)联盟将加速开发新材料、新工艺以研发出非贵金属的廉价高效电催化剂,以降低燃料电池成本,提高美国制造的燃料电池汽车和其他燃料电池能量转换装置的经济竞争力。

    主题2:氢能商业化开发应用

    ●研究基于可再生能源及先进核能的制氢技术,研究低成本的氮基、硼基、铝基、镁基和碳基等轻质元素储氢材料,开发高压碳纤维复合材料及储氢罐设备的工业化制造技术。

    ●开发具有能耗低、电解液不易流失和腐蚀的新型廉价电解槽,降低氢气发生器的成本,减少电解水制氢的成本,提高氢能的经济性,推进氢能商业化。

    ●开发适用于长距离输送的低损耗氢气输送管道,开发高性能、低成本的低温绝热液态储氢罐和真空多层绝热液氢输送管道,研究开发新型的加氢站建设技术,降低投资运营成本。

    主题3:新隔膜和液体燃料电池

    ●开发高质子传导率、高氧化还原、高机械强度和优异热稳定性的新型燃料电池电解质膜,以提高燃料电池的工作温度、湿度范围和寿命,改善隔膜的选择性以减小气体等其他燃料渗入量。

    ●开发具有燃料来源广、能量转化率高、低污染、储存和运输方便等优点的直接液体燃料电池(如甲醇、乙醇、甲酸等),以克服气体燃料电池气体燃料制备、存储和运输成本成本高昂问题。

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  • 《DOE资助5900万美元支持先进车辆技术研发》

    • 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:2019-06-05
    • 4月3日,美国能源部(DOE)公布了一份5900万美元的2019财年先进车辆技术研发资助公告 ,旨在加速推先进车辆技术(如先进电池技术、电驱动技术、燃料-发动机协同优化技术等)的研发突破,提升汽车能效和电气化水平,节约能源成本支出,减少交通运输系统的温室气体排放。本次资助着重关注五大技术主题,具体内容参见表1。 表1 2019财年先进车辆技术研发资助项目具体内容 技术主题 具体内容 资助金额 /万美元 新型固态电池技术 •研发新型的高机械柔韧性、高导电性、高离子迁移率、低成本固态电解质,提高全固态电池的能量密度(大于350 Wh/kg)和循环寿命(循环千次容量衰减小于20%),同时降低电池成本(小于100美元/kWh) •固态电池的新型诊断工具开发,包括原位和非原位的高精度显微镜、光谱成像技术等,以有效地诊断、预测电池充放电循环过程的物理化学变化,用于指导电池开发 •开发先进的电池模型,模拟电池循环过程,以更深入地了解电池的充放电过程的电化学反应机理(如热力学过程、相转变、离子传输机制等) 1250 先进电动机 利用新技术(如3D打印)开发新型高性能低成本的电动机材料(如超导材料、不锈钢、磁性材料等),并研究新的设计架构,将电动驱动系统的功率密度提升8倍达到125 kW,并将成本减少一半至6美元/kW,寿命达到30万英里 350 高能效的交通系统 利用先进的传感器、互联网、人工智能和自动化技术,改善交通运输系统的输运效率减少堵塞和能耗,提升经济性、安全性,减少事故 700 发动机和燃料的协同优化 提高当前高性能计算系统的多模式燃烧模拟模型的准确性、运行速度和预测精度,推进发动机和燃料的协同优化,实现更加高效地燃烧,减少能耗和排放 350 高效动力系统 开发新材料(如轻量化材料)、新发动机技术(如先进的燃烧技术、全新的发动机架构),减少发动机质量,提升燃烧效率,改善燃油经济性(中型汽车和卡车发动机质量均设定减少15%目标,前者燃油经济性要提升23%,后者提升10%) 1500 替代燃料车辆及其基础设施 开展替代燃料(如天然气、丙烷、电力、氢气等)车辆技术的研究以及部署配套的基础设施,开展原型车辆的示范工作,探索全新的高效低排放交通技术方案 1750
  • 《DOE资助1350万美元推进固体氧化物燃料电池技术研发》

    • 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:2018-10-15
    • 美国能源部(DOE)6月底宣布资助1350万美元支持“固体氧化物燃料电池(SOFC)”主题下遴选的两大主题研发项目 ,旨在加快推进SOFC技术的创新突破,提升发电效能降低成本,从而加快该技术的商业化,实现高效、低成本、环保的分布式发电,减少碳排放。本次资助项目涵盖两大主题,包括:(1)兆瓦级SOFC发电系统预设计和技术经济评估;(2)SOFC核心技术研发;具体内容参见表1。 表1 固体氧化物燃料电池技术开发项目具体内容 主题 研究内容 资助金额/ 万美元 兆瓦级SOFC发电系统预设计和技术经济评估 •开发一个兆瓦级SOFC发电系统原型并进行技术经济评估,以验证发电系统能够满足6000美元/千瓦时的成本 •针对以天然气为燃料的兆瓦级SOFC发电系统开展技术、成本等性能指标评估 250 SOFC核心技术研发 •开发先进的气体传感器来并现场监测SOFC发电系统中氢气和CO浓度变化 •开发耐铬、耐硅杂质的SOFC阴极材料 •为SOFC开发新型的镍银合金导电浆并评估其效能 •利用磁控溅射在阳极表面沉积一层阻挡层,以避免阳极/电解质界面发生副反应产生绝缘相 •开发低成本碱性过渡金属氧化物吸收剂以吸附SOFC工作中产生的毒性气态杂质(如挥发的Cr、S气体),避免阴极中毒失活 •研发三种类型的阴极,以研究阴极材料分子间的作用力和微观结构对阴极性能电化学活性和稳定性的影响 •利用化学工程对SOFC电极的表面进行改性,以增强电极的性能和稳定性 •利用原子沉积在镍-氧化钇稳定的氧化锆金属陶瓷阳极的表面沉积一层氧化物保护膜,以增强阳极抗积碳和耐硫性 •为数据中心开发商用的管状SOFC发电系统 •开发高效、低成本金属支撑的SOFC用于分布式发电 •利用原子沉积方法在商用SOFC阴极表面沉积一层耐铬的高活性高稳定性的表面保护层,增强电极化学稳定性 •利用计算机仿真模拟多杂质(铬、硫等)环境下高性能高化学稳定性电极材料特性指标,以指导实验开发 •开发新一代高效、低成本、节能的低温管状SOFC •利用第二代燃料电池堆栈技术设计优化SOFC电池堆模块以增强电池性能 1100