中国行业发展报告

【摘要】　　5月27日，北极星电力网讯，一款由澳大利亚科学家开发的、全世界首屈一指的钙钛矿太阳能电池通过了一系列高温和湿度测试，采用低成本的解决方案克服了一些阻碍该技术走向商业化的挑战。科学家们正是利用简单、低成本的聚合物-玻璃毡抑制钙钛矿太阳能电池分解来做到这一点的。由新南威尔士大学（UNSW）主导且与悉尼大学（University of Sydney）合作组建的一个科学家小组声称，在开发耐久型钙钛矿太阳能电池（“下一代”太阳能光伏技术）的全球竞赛中，他们走在世界最前列。在走向商业化的重要一步中，该小组宣布其钙钛矿已通过严格的国际电工委员会（IEC）高温和湿度测试标准。这些科学家们一直致力于研究金属卤化物钙钛矿太阳能电池，在短短10年时间里取得了前所未有的进展，将电池的电源转换效率从3.8%提高到25.2%。

【关键词】澳大利亚，钙钛矿，进展

【摘要】　　5月27日，北极星电力网讯，据外媒报道，一个韩国研究团队成功为锂离子电池研发了新一代高容量负极材料。韩国科学技术研究院（Korea Institute of Science and Technology，KIST）宣布，KIST储能中心负责人Kyung Yoon博士、Sang-Young Lee教授（韩国国立蔚山科学技术研究院）以及KIST纯中心首席研究员Wonyoung Chang博士组成的联合研究小组通过利用三文鱼的DNA稳定过锂化层状氧化物（OLO），成功研发了一种高性能阴极材料。在锂离子二次电池中，充放电过程中锂离子在阴阳极之间来回移动的数量决定了电池系统的能量密度。换句话说，研发高容量的阴极材料对于提高锂离子电池的容量至关重要。KIST研究团队采用了综合先进分析技术（研究各种因素，从单个颗粒到电极），发现OLO的电化学特性及其结构稳定性机制都得到了改善。原位X射线分析结果也证实，在充放电循环过程中，结构退化得到了抑制，热稳定性得到改进。

【关键词】韩国，锂离子，提高

【摘要】　　4月24日，北极星电力网讯，据外媒报道，日本丰桥技术科学大学（Toyohashi University of Technology）电气与电子信息工程系的一组科学家采用一种低成本的简单液相法合成了一种活性含硫材料和碳纳米纤维（CNF）复合材料。研究人员采用液相法制成了硫-CNF复合材料，再制成了全固态锂硫电池，与锂离子二次电池相比，其放电容量更高、循环稳定性更好。因此，未来，此类固态锂硫电池将能够用于电动汽车等。去年获得诺贝尔化学奖的锂离子二次电池已被广泛应用于智能手机、电动汽车等领域。近年来，由于混合动力汽车和电动汽车的数量增加，全固态电池作为下一代电池也受到了关注。特别是全固态锂硫电池的能量密度是传统锂离子二次电池的5倍，因而其备受关注。不过，硫是一种绝缘体，因此限制了其应用于电池设备。为了解决该问题，硫必须配备能够传导离子和电子的路径。

【关键词】日本，固态，锂电池

【摘要】　　4月24日，北极星电力网讯，近日，澳大利亚墨尔本斯威本科技大学（Swinburne University of Technology）转化原子材料中心（Center for Translational Atomaterials，CTAM）的研究人员开发了一种新型石墨烯薄膜，这种薄膜可以吸收90%以上的太阳光，同时消除了大部分红外热发射损失。这是一种高效的太阳能加热超材料，能够在开放环境中以最小的热损失快速加热到83摄氏度（181华氏度）。该薄膜的拟议应用包括热能收集和储存、光热发电和海水淡化。这种三维结构的石墨烯超材料由一层30纳米厚的交替石墨烯薄膜和沉积在沟槽状纳米结构上的介电层组成，该结构兼作铜衬底以增强吸收。更重要的是，所述基板以矩阵排列来图案化，以使得波长选择性吸收的柔性可调谐性。

【关键词】澳洲，石墨烯，超材料

【摘要】　　4月16日，北极星电力网讯，在著名的Joule和PNAS（美国国家科学院院刊）杂志上发表的两篇研究论文中，由莫纳什大学（Monash University）牵头的国际研究小组开发了一种高效的超薄光伏电池，最高的机械弯曲和拉伸能力，以及提供持久动力的能力。在Joule论文中，研究人员成功地开发了可制造超柔性太阳能电池的新型机械坚固的光吸收材料。这些电池可实现13%的功率转换效率，在1000次弯曲循环后保持97%的效率，在1000次拉伸循环后保持89%的效率。莫纳什大学材料科学与工程系的研究员黄文超博士表示功率转换效率考虑了可以将多少太阳能转化为电能，地球上照射的太阳能为每平方米1000瓦，该设备每平方米可产生130瓦特的电能，能够达到的13%的效率是有机太阳能电池中最高的效率之一。

【关键词】超薄，电池，动力

【摘要】　　4月16日，北极星电力网讯，美国国家可再生能源实验室（NREL）发表在《自然能源》上的一项新研究表明，科学家们已经制造出了一种效率接近50%的太阳能电池。美国国家可再生能源实验室宣布，科学家们制造出了一种六结太阳能电池，在集中照明下测得的效率为47.1%，从而创造了新的世界纪录。据了解，这款设备即六-接合点III-V太阳能电池，其由六种不同类型的光敏层组成。每一种是由不同的III-V材料组成，以它们在元素周期表上的位置命名，这些材料从光谱的不同部分收集能量。据悉，该太阳能电池比人的头发还薄，总共约有140层。同样值得注意的是，这个纪录是在光聚焦下被打破的，此时的光强度是自然光强度的143倍。虽然这种设计的效率在实际应用中会明显下降，但研究团队表示，这种设备可以用一面镜子将阳光聚焦到电池上。

【关键词】光伏，电池，转换率

【摘要】　　3月26日，北极星电力网讯，据外媒报道，科学家们首次研发了一种能够有效吸收阳光的单分子，而且该分子还可以作为一种催化剂，将太阳能转化为氢气，而氢气可作为清洁的燃料替代品，用于燃油汽车。该种新分子可以从整个可见光光谱中收集能量，与目前的太阳能电池相比，可以多利用50%的太阳能。这一发现可以帮助人们摆脱对化石燃料的依赖，转向使用不会对气候造成影响的能源。研究人员首次证明，可以从太阳光的整个可见光光谱(包括低能量红外光谱，也是太阳光光谱的一部分，以前很难收集该光谱的能量)中收集能量，并迅速且有效地将其转化成氢气。氢气是一种清洁燃料，在使用过程中不会产生碳或二氧化碳。

【关键词】美国，光伏，制氢

【摘要】　　3月11日，在国家重点研发计划的支持下，上海科技大学物质学院宁志军课题组在非铅钙钛矿太阳能电池方面取得重要进展。通过器件结构的改进将锡基钙钛矿太阳能电池的开路电压提高到了0.94 V，实现了12.4%的光电转化效率，这是目前国际上已报道的稳态输出效率最高的非铅钙钛矿太阳能电池。该成果以“Ultra-high open-circuit voltage of tin perovskite solar cells via an electron transporting layer design”为题，在Nature Communications上发表。宁志军课题组引入低维锡钙钛矿来制备锡钙钛矿太阳能电池。相比于三维结构，低维锡钙钛矿的氧化需要更高的能量，因此引入低维结构能提高钙钛矿的本征稳定性。此外，在钙钛矿外进行有机分子的包覆可以抑制钙钛矿和氧气的接触，进一步提高了钙钛矿的抗氧化能力。低维结构的引入使器件的效率和稳定性得到了提高。基于低维结构的锡钙钛矿太阳能电池实现了5.9%的光电转化效率。

【关键词】非铅钙钛矿太阳能电池，效率，破纪录

【摘要】　　3月11日，北极星电力网讯，近日，国际知名期刊《科学》发表了一项电池制造方面的重大突破——通过在有纹理的硅上“催长”钙钛矿，多伦多大学和阿卜杜拉国王科技大学的研究人员们开发出高效、稳定的双叠层太阳能电池。以往，宽带隙钙钛矿可以通过形成串联电池来提高硅太阳能电池的效率，但是通常钙钛矿必须在硅电池的光滑面上生长，因为在粗糙的光捕获面上生长的材料通常不能完全覆盖硅酸盐电池。硅表面及其粗糙的纹理易于相分离。而这次，研究人员们用带隙约为1.68电子伏特的钙钛矿“生长”出厚膜，并使用钝化剂1-丁硫醇限制了其相互分离。整体来看，这些综合的增强功能，使钙钛矿硅串联太阳能电池的独立认证功率转换效率达到了25.7%。这些器件在85°C下进行400小时的热稳定性测试后，以及在40°C下在最大功率点跟踪400小时后，其性能几乎没出现衰减。

【关键词】双叠层，太阳能，效率

【摘要】　　3月6日，北极星电力网讯，由比利时imec研究所领衔的研究人员声称在1平方厘米钙钛矿串叠太阳能电池上取得了这一结果。这一数据高于该企业联盟在2018年9月公布的24.6%效率。该电池的开发人员现在将目标设定为30%。由比利时研究所imec所牵头的一组国际研究人员声称，使用基于钙钛矿的薄膜太阳能电池现已达到25%的效率。imec研究人员、VITO研究员，以及比利时哈瑟尔特大学的研究员Bart Vermang透露，凭借这些薄膜太阳能电池，第一次能真正与传统太阳能电池板领域竞争。研究人员在这次破纪录的设备中采用了两种互相叠放的材料。该研究小组表示，最近几周，我们将最佳的底部和顶部电池相互结合，并借此方式达到了25%的高效率水平。但关于电池技术的详细信息并未透露。

【关键词】国际企业联盟，钙钛矿CIGS，效率

【摘要】　　2月26日，北极星电力网讯，2月25日消息，总部位于法国普罗旺斯的下一代能源存储系统制造商NAWA Technologies完成最新一轮1300万欧元的融资，新融资将推进其大规模生产下一代超级电容电池。下一代超级电容电池将解决制约电动汽车的两大难题：充电时间长、续航里程短。据报道，下一代超级电容电池可以多储存100倍的电能，比传统电池节省150倍的成本，并将电池废料对环境的影响降低了5倍。NawaTechnologies官方表示，该电池系统能够在短短数秒中完成充电，同时由于没有发生化学反应，其使用寿命非常长，充电周期可以高达100万次。未来超级电容将会和锂电池组合，共同组成新能源车的动力系统。

【关键词】大规模，超级电容，趋势

【摘要】　　2月26日，北极星电力网讯，到目前为止，氢能面临的最大挑战就是其“价格标签”。与其它能源相比，较高的使用成本往往使氢能遥不可及。但世界经济论坛认为，这一状况即将得到改变。日前，由达沃斯氢能理事会发布的最新报告《氢能竞争力之路：成本视角》显示，通过大规模扩大氢能生产、分销、设备和部件制造，预计到2030年，“氢能解决方案”的成本将在广泛应用中降低50%，氢能将成为具有竞争力的替代能源。根据该报告，在不同的场景中，氢能成本预计都会显著降低，其中，在长途和重型运输、工业加热、重工业原料领域尤为明显。数据显示，这三大领域的能源消耗占全球约15%，由此，“氢路线”作为“脱碳”的重要路径，将面临巨大机遇。

【关键词】氢能，经济性，成本下降

【摘要】　　2月26日，北极星电力网讯，近期，西北工业大学黄维院士团队在《自然 光子学》发文，报道了高效稳定层状钙钛矿太阳能电池的最新突破性进展。层状钙钛矿电池三维结构看起来有点像“魔方”，此次研究的主要创新点在于，通过增强层状分子间的作用力，增加了电池的稳定性，在光照下持续工作1000个小时，电池的光电转化性能衰减低于15%。相比之下，此次的成果有效增加了这类太阳能电池的稳定性，延长了它的工作时间，处于世界领先水平。以前层状钙钛矿材料太阳能电池的每一层之间的分子是“靠在一起”，这种不太紧密的作用力难以对抗水、热以及紫外光等的侵蚀，使层状钙钛矿电池很容易分解“罢工”；而他们这次想办法让分子紧紧地“抱在了一起”，从而增强了分子间的作用力，继而增加了电池的稳定性。

【关键词】层状，钙钛矿，太阳能电池

【摘要】　　2月24日，北极星电力网讯，2月20日，深圳市科创委正式下达了关于资助中广核研究院开展“海上风电智慧运维工程技术研究中心”建设的通知，标志着中广核研究院在新能源研发领域进一步取得方向性突破。智慧运维是海上风电亟待解决的核心关键问题之一。在中广核新能源公司的大力支持下，中心将依托中广核产业优势，瞄准工程和生产需求，开展先进监测和可视化技术、故障智能诊断及管理、运维调度智能化关键技术、专用装备关键技术等四大方向研究，提供技术支持、业务培训、成果转化等服务，建设知识库、数据库和人才库，打造海上风电运维领域专业技术研发平台。中心的成功获批建设，是中广核研究院落实集团战略、争创科技先锋的积极探索。后续，中心将联合中广核内外部优势力量协同共建，高质量支撑产业健康发展，助力深圳市加快建设中国特色社会主义先行示范区和全球海洋中心城市。

【关键词】中广核，海上风电，智慧运维

【摘要】　　1月9日，北极星电力网讯，近日，新疆金风科技股份有限公司旗下钢混塔架业务公司北京天杉高科风电科技有限责任公司凭借出色的140米混凝土塔筒设计及施工关键技术，作为《低风速高切变风电资源关键技术研究及应用》的重要子课题，获得了国家5A级协会中施企协颁发的2019年度工程建设科学技术奖一等奖。金风科技历来重视研发投入，此次获奖，代表混塔的研发、设计与施工能力再次得到国家认可。近年来，我国东部地区电力需求持续上升，地方政府加快推动新能源产业发展，东部地区风电发展加速；同时，平价时代趋近，风电行业发展正处于摆脱补贴依赖的改革阵痛期。低风速区域风电开发最主要的途径之一就是采用进一步增高塔筒高度实现对风能资源充分利用。

【关键词】金风科技，140米，关键技术

【摘要】　　1月9日，北极星电力网讯，在2020年平价上网的战略引导下，光伏发电技术迭代的暗潮汹涌不止。2015年之前，硅基太阳能电池由BSF（铝背场）电池主导，2015年之后P-PERC（钝化发射极和背面技术）电池开始起量，目前PERC电池已经成为市场主流电池，但其光电转换效率提升之后，开始逐渐放缓。最近两年，基于N型硅片的异质结电池尤为引人关注，资本正在密集布局。异质结电池（简称HIT），全称晶体硅异质结太阳能电池。该技术是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，具备光电转化效率提升潜力高、更大的降成本空间、更高的双面率、可有效降低热损失、更低的光致衰减、制备工艺简单等特点，是下一代太阳能电池投资的热点之一。去年以来，多家上市公司在公告中均表示，正在关注或者已经布局HIT领域，其中包括通威股份、爱康科技、协鑫集成、新特能源、晶科能源、山煤国际、东方日升等多家能源企业。

【关键词】HIT，光伏，风口

【摘要】　　1月8日，北极星电力网讯，1月5日，国家电投广西兴安风电公司顺利完成在坵坪风电场覆冰监测系统部署工作，是全国首个在风电场成功应用覆冰监测系统的风电公司。坵坪风电场地处湘桂走廊，平均海拔高度1000m，是冬季冷空气南下入桂的主要通道，冬季覆冰严重，历来为大风区、重覆冰区。针对风机叶片覆冰运行隐患，兴安风电公司在坵坪风电场积极组织收集历史覆冰信息，划分覆冰区域，并加装8个覆冰监测装置。该系统不仅可以为风机防凝冰研究提供可靠的数据支撑，还能够为风机除冰装置提供启停判断的依据，同时在风电场融冰期间，通过覆冰厚度数据快速启动风机，进一步增发电量。下一步，兴安风电公司将持续收集覆冰监测信息，为风机防凝冰研究提供实时有效的理论数据支撑。

【关键词】首例，风电，覆冰监测

【摘要】　　1月6日，北极星电力网讯，新年伊始，全国最大的百兆瓦级槽式国家光热发电示范项目——乌拉特中旗导热油槽式10万千瓦10小时储能光热发电项目一次冲转成功，进入启动试运阶段。乌拉特中旗导热油槽式100MW光热发电项目于2016年9月成功入选我国首批太阳能热发电示范项目。项目总投资约29亿元，占地约7500亩，是我国目前装机规模最大、投资金额最大的槽式光热项目，可实现24小时连续发电。项目建成后预计年发电量3.5亿度。相较于同等规模的火电厂，每年节省标煤12万吨、减排二氧化碳30万吨、减少硫氧化物排放9000吨、减少氮氧化物排放4500吨。

【关键词】储能，光热，一次冲转

【摘要】　　12月31日，北极星电力网讯，据外媒报道，澳大利亚伍伦贡大学（University of Wollongong）的研究人员制成了一种纳米材料，可充当室温钠硫电池的阴极，让钠硫电池应用于大规模储能。室温钠硫电池很适合用于新一代储能应用，而且新一代储能应用的需求也在日益增长。高能量密度、长循环寿命的室温钠硫电池，将为大规模固定储能系统提供低成本、富竞争力的技术，从而推动向可再生能源社会转变。不过，目前的室温钠硫电池存在容量衰减快、可逆容量低的问题。因此，研究人员研发了一种纳米材料，通过在掺杂氮的多孔碳纳米管中植入硫化镍纳米晶体，克服了上述问题，而且此材料在用作钠硫电池的阴极时，表现出了极好的性能。

【关键词】伍伦贡大学，纳米材料，储能

【摘要】　　12月31日，北极星电力网讯，2019年12月28日，由江苏龙源振华海洋工程有限公司、机械科学研究院总院北京机电研究所有限公司组织的“国内首台套2500KJ大型液压打桩锤新品发布会”在京顺利召开。发布会现场，机械科学研究院总院副总经理、党委委员李建友表示，在大型液压打桩锤的研发中，北京机电研究所与江苏龙源振华一道攻坚克难，成功研制出具有完全自主知识产权的国内首台套2500KJ大型液压打桩锤，并顺利通过试验，实现进口替代，为大型液压打桩锤真正国产化、规模化打下坚实基础。液压打桩锤是海上风机基础安装的核心装备，目前国内在役的大直径液压打桩锤全部依赖进口，基本由荷兰IHC和德国MENCK两家公司所垄断。未来，龙源振华与北京机电研究所将继续致力于我国大型液压打桩锤的技术创新，研制3600KJ、4600KJ等更大的液压打桩锤。

【关键词】液压打桩锤，发布，海上风电