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低碳经济的部分核心技术
教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分,我常采用范读,让幼儿学习、模仿。
如领读,我读一句,让幼儿读一句,边读边记;第二通读,我大声读,我大声读,幼儿小声读,边学边仿;第三赏读,我借用录好配朗读磁带,一边放录音,一边幼儿反复倾听,在反复倾听中体验、品味。
低碳技术可分为三个类型:
第一是减碳技术,是指高能耗、高排放领域的节能减排技术,煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发技术等。
第二是无碳技术,核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能源技术。
第三就是去碳技术:
比较典型的就是二氧化碳捕获与埋存(CCS)。
死记硬背是一种传统的教学方式,在我国有悠久的历史。
但随着素质教育的开展,死记硬背被作为一种僵化的、阻碍学生能力发展的教学方式,渐渐为人们所摒弃;而另一方面,老师们又为提高学生的语文素养煞费苦心。
其实,只要应用得当,“死记硬背”与提高学生素质并不矛盾。
相反,它恰是提高学生语文水平的重要前提和基础。
科技部部长万钢表示,“在发展新兴战略产业上,能源领域,我们选择新能源、可再生能源、非化石能源作为未来发展方向;在交通领域,我们选择电动汽车作为发展重点;在信息领域,我们确定智能电网和相关技术作为发展重点。
”为发展上述新兴产业,可再生能源技术、节能减排技术、清洁煤技术和核能技术,也将成为今后科技工作的重点.
单靠“死”记还不行,还得“活”用,姑且称之为“先死后活”吧。
让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查点评,选择优秀篇目在班里朗读或展出。
这样,即巩固了所学的材料,又锻炼了学生的写作能力,同时还培养了学生的观察能力、思维能力等等,达到“一石多鸟”的效果。
清洁煤技术
清洁煤技术放在低碳经济与新能源产业领域最重要的位置,这是由我国国情决定的。
中国相对富煤贫油少气的资源禀赋条件,决定了以煤为消费主体的能源格局短期内不会改变,决定了中国低碳经济政策的制定与实施都必须优先考虑煤。
中长期来看,发展无污染的清洁煤发电技术是中国实现低碳经济的关键,整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)将成为未来煤电主流。
目前我国整体煤气化联合循环技术(IGCC)相关项目刚刚启动,关键部件尚不能国产。
超临界机组和超超临界机组发展迅速,已经基本完成国产化,具备了批量化建造的能力,这些新型的机组拥有更高的发电效率和更低的煤炭消耗,并从技术上给整体煤气化联合循环发电系统和多联产技术的发展提供了良好的基础。
碳捕获与封存(CCS)
碳捕获和存储技术主要由CO2的捕获、运输和存储3个环节构成。
对于碳捕获,目前已掌握的三种方法是燃烧后捕获、燃烧前捕获和富氧燃烧捕获。
碳捕获的最终目的是把排放出来的二氧化碳封存起来,从而控制大气中的二氧化碳含量,因此收集到的二氧化碳必须运送到一个合适的场所进行封存。
二氧化碳的封存方式分为四种,一是通过化学反应把二氧化碳转化成固体无机碳酸盐;二是工业应用,直接作为多种含碳化学品的生产原料;三是注入海洋1000米深处以下;四是注入地下岩层。
其中,仅向地下岩层注入二氧化碳的方式乐观估计就可埋存10万亿吨二氧化碳,基本可以处理未来100年全球的二氧化碳排放总量。
由于煤炭的储量丰富且价格低廉,很长一段时间内其在能源消耗构成中依然会占有很高的比例,而应用于燃煤发电厂的CCS技术最高捕获效率高达90%,因此各国都视之为应对气候变化的最佳方案之一。
华能集团下属公司于2019年7月建成我国首个碳捕获示范工程,二氧化碳回收率大于85%。
整体上而言,目前CCS技术仍处于试验阶段,技术上的不成熟所导致的高成本致使CCS难以大规模的推广。
麦肯锡估计捕获和处理每吨二氧化碳的成本大概在75美元~115美元,与开发风能、太阳能等新能源的价格相比并不具备太大的竞争优势。
2019年的G8峰会上,八国集团曾经提出,在2020年前后普及CCS技术,并在2019年底前启动20个大型CCS示范项目。
鉴于其高昂的成本,时至今日,规划中的项目未有一个上马实施。
此外,由于被捕获的二氧化碳工业应用前景非常差,封存是碳捕捉的最终路径,CCS技术的普及同时也取决于二氧化碳的排放价格,预计当二氧化碳价格介于25-30美元/吨时,CCS技术的推广就会加快。
智能电网
发展智能电网,积极支持新能源的发展。
智能电网计划是国家电网公司2009年5月21日首次公布的,其内容有:
坚强智能电网以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。
坚强智能电网的主要作用表现为,通过建设坚强智能电网,提高电网大范围优化配置资源能力,实现电力远距离、大规模输送,满足经济快速发展对电力的需求。
统一坚强智能电网与新能源的发展是紧密结合的。
我国将加快推进风光储一体化示范项目,尽快制订风能、太阳能发电并网等相关标准规定。
积极推动建立电网与清洁能源统一规划、统一审批、协调发展的新机制,加强汇报和沟通,促进新能源的健康有序发展。
我国的智能电网建设将分三个阶段推进,2009-2019年规划试点阶段,主要是制定发展规划、技术和管理标准,进行技术和设备研发,特高压相关企业将显著受益;2019~2019年开始全面建设阶段,特高压输电建设仍是重点,以数字化变电站为代表的二次设备将面临巨大的市场空间;2019年至2020年为引领提升阶段,高级调度系统、全数字化变电站成为标准配置,智能电表将全面覆盖,分布式能源、实用型储能装置、电动汽车充电站将在主要城市广泛应用。
风电
我国风电发展势头迅猛,风电市场的容量日益扩大。
国内风电装机容量连续3年在百万千瓦级上翻番,2009年上半年国内新增装机443.98万千瓦,累计装机达1659.26万千瓦。
2050年风电可能超过水电,成为中国第二大主力发电电源。
当前国内风电市场的竞争格局表现为:
风电制造企业面临激烈竞争,内资风电设备制造企业的累计市场份额首次超过外资,风电机组制造商4个梯队迅速成长,海上风电争夺战开始打响,风电入网已经成为风电发展的主要瓶颈。
以风力发电技术为例,它虽然是中国发展最快的新能源行业,已具有1.5MW以下风机的整机生产能力,但是一些核心零部件,如轴承、变流器、控制系统、齿轮箱等的生产技术难关却迟迟未能攻克。
可再生能源发电并网一直是一大技术难题,其中重要原因是中国没有构建智能电网,没有先进的电网调控和调度技术。
太阳能光伏发电
太阳电池是光伏发电系统的核心。
从产生技术的成熟度来区分,太阳电池可分为以下几个阶段:
第一代太阳电池:
晶体硅电池,包括单晶硅、多晶硅和非晶硅电池三种。
产业化晶体硅电池的效率可达到14%~20%(单晶体硅电池16%~20%,多晶体硅14%~16%)。
目前产业化太阳电池中,多晶硅和单晶硅太阳电池所占比例近90%。
硅基电池广泛应用于并网发电、离网发电、商业应用等领域。
随着我国太阳能光伏产业的兴起、发展和壮大,太阳能光伏设备发展逐渐形成规模,为太阳能光伏产业发展提供了强大的设备支撑。
目前,国内专业或兼顾从事太阳能电池相关设备研发、生产的厂家已有20多家。
自2019年以来,通过和国外一流企业合作并引进先进的工艺技术,历经多次技术升级,使在国产设备及进口设备混搭的主流大生产线中,国产设备已占据较大的份额,基本实现了整线供给能力。
在太阳能电池产业电池制片的十四个环节,几乎涵盖支撑太阳能电池产业发展的全部重要设备。
目前,在太阳能电池生产线的10种主要设备中,六种已在国内生产线中占据主导。
其中,扩散炉、等离子刻蚀机、清洗制绒设备已达到或接近国际先进水平,性价比优势十分明显。
但是,多晶电池绒面制作的制绒机与进口设备还有一定差距,用于周边刻蚀的激光刻阻机及湿法化学刻蚀设备尚未成功开发。
全自动丝网印刷机、自动分检机、平板式PECVD等三种设备近期内尚需完全依赖进口。
随着我国光伏产业整体技术水平的提升和光伏设备制造业的快速扩张,光伏发电开发企业的投资成本将大大降低。
再加上外资光伏企业也开始进入国内市场,我国已成为全球最大的光伏设备市场。
我国光伏产业已形成一条规模化的产业链:
中国工业硅生产已居全球第一,高纯硅生产千吨级技术已基本掌握;在硅锭/硅棒制造环节,国内主要生产企业技术比较成熟,硅片加工生产规模已达世界级水平;电池制造方面,大多数中国光伏企业的工艺接近或达到国际先进水平,电池及组件产能和产量均居世界首位;硅材料的降价使得光伏发电成本大幅降低,中国光伏电站技术亦逐渐成熟。
研究的焦点集中在硅材料的制备,从技术角度来看,中国多晶硅原材料生产技术较落后,在高纯多晶硅制备方面,我国与美、日以及德、意、挪威等欧盟技术领先国家存在较大差距,是制约我国太阳能光伏产业发展的瓶颈。
太阳能级多晶硅技术主要包括化学法和物理法。
当前,中国多晶硅生产技术主要基于“改良西门子法”,由于工艺落后,平均能耗为世界先进水平的1.5~2倍。
与国外技术领先国家相比,整体的制备工艺、关键核心设备仍依赖引进。
另外,其他太阳能级多晶硅制备技术方面,如日本川崎制铁公司及德国的湿法精炼法、日本德山公司的熔融析出法、美国国家可再生能源实验室的无氯技术等工艺已经逐步成熟,并步入规模化生产,而我国在上述相关技术、工艺方面差距较大。
第二代太阳电池:
各种薄膜电池。
包括非晶硅薄膜电池(a-Si)、碲化镉太阳电池(CdTe)、铜铟镓硒太阳电池(CIGS)、砷化镓太阳电池、纳米二氧化钛染料敏化太阳电池等。
第二代太阳电池中发展程度差别较大,非晶硅薄膜电池(a-Si)、碲化镉太阳电池(CdTe)、铜铟镓硒太阳电池(CIGS)基本已经实现了产业化生产,燃料敏化电池相对落后。
薄膜太阳能电池正在向更低的成本、更高的效率和可靠性发展。
它的发展将会促进平价上网的早日实现。
美国FirstSolar之所以能够做到1美元/瓦左右,在很大程度上是因为他们掌握了CdTe薄膜的核心技术,自行设计设备和开发工艺,其成本较之购买交钥匙工程的企业要低很多。
在目前情况下,不断促进产业技术国产化,逐渐实现产业链的整合与完善对国内薄膜太阳能电池产业尤为重要。
进一步降低成本需要扩大产能,掌握核心技术以降低设备、原材料和运行成本,完善国内产业链。
由于我国的电池生产厂商由于缺乏核心技术,只能采购国外设备供应商的整线设备,使得大部分的利润落到了国外供应商的囊中。
另外,过分依赖设备供应商也存在着很大的风险,因为如果未来的设备升级和技术升级都依赖国外设备厂商,这无论对企业自身,还是对整个国家的薄膜太阳能电池产业来说,都是非常不利的。
所以,国内薄膜太阳能电池企业应迅速有力地开展对薄膜太阳能电池设备和工艺的科研攻关工作,掌握其关键核心技术。
与国际厂商相比,目前国内的薄膜太阳能电池设备制造技术非常落后,主要体现在几方面:
一是设备制造技术水平落后,缺乏制造大面积薄膜沉积设备的经验;二是国内薄膜太阳能电池生产制造工艺也比较落后,特别是设备制造厂商、电池组件生产厂商和科研院所之间没有良好的合作,缺乏工艺技术支持;三是国内薄膜太阳能电池设备制造厂商生产整合能力差,自动化程度非常低。
要想改变这种情况,国家除了要在光伏行业的层面上给予资金和技术的支持外,还应注重积极促进各设备制造厂商之间的整合,促进国内设备制造厂商和电池制造厂商与科研院所之间的精诚合作。
另外,国内应加强知识产权的保护力度,许多厂商现在不愿意分享相关技术,在一定程度上是因为担忧知识产权的外泄。
薄膜太阳能电池的效率相对较低,目前量产的CIS和CdTe电池的效率在8%-10%之间,薄膜硅电池组件的效率更低,通常在5%-9%之间。
过低的组件效率会增加光伏系统的BOS(光伏系统平衡部件)成本,因此要想获得更大的发展空间,在未来几年内,薄膜太阳能电池的效率至少要超过10%,甚至达到12%以上。
这对效率已经较高的CIS与CdTe电池来说困难不大,而对硅薄膜电池来说仍然很具挑战性。
非晶硅的优点在于其对于可见光谱的吸光能力很强(比结晶硅强500倍),所以只要薄薄的一层就可以把光子的能量有效吸收。
而且这种非晶硅薄膜生产技术非常成熟,不仅可以节省大量的材料成本,也使得制作大面积太阳电池成为可能。
主要缺点是转化率低,而且存在光致衰退,这也是当前研究的重点。
多晶硅薄膜太阳能电池,特点是使用的硅材料远较单晶硅少,又无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜电池。
工艺特点是在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,目前薄膜制备多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺、液相外延法(LPE)和溅射沉积法四种工艺。
德国费莱堡太阳能研究所在FZSi衬底上制得的多晶硅电池转换效率为19%,日本三菱公司用该法制备电池,效率达16.42%。
在技术上,多晶硅薄膜太阳能电池主要解决的问题是,大规模制备过程中,薄膜生长和结晶的质量问题。
碲化镉电池可利用多种快速成膜技术制作,由于模组化生产容易,因此近年来商业性表现较佳,CdTe/glass已经用于大面积屋顶材料。
由于该电池制作过程耗时只有几分钟,易于快速批量生产,因此市场前景看好。
碲化镉太阳电池当前主要解决的问题是继续优化电池结构,提高各层薄膜的质量,提高光电转化效率。
发展廉价、快速薄膜生长技术,降低电池成本。
经过30年发展,CIGS电池普及性仍然不高。
小规模的量产阶段并未明确看到它被世人期待的成本优势。
因此,如何使得太阳电池量产技术成熟化,大幅降低制造成本是未来努力的课题。
另一个发展方向,是发展比较宽能隙(大于1.5eV)的CIGS技术,而不会造成效率损失。
发展可以制造高品质的CIGS薄膜低温制造过程,也是降低制造成本的一个重点。
光伏组件在实际应用中必须具备良好的可靠性,通过认证并不代表其在实际应用中不会出现失效和安全问题,这主要是因为认证测试试验难以真实地反映现场环境状况导致的。
虽然近些年来,人们在三种薄膜太阳能电池可靠性检测和研究方面取得了极大进步,但由于薄膜太阳能电池的应用历史比晶体硅电池短得多,而且现在薄膜太阳能电池采用了很多新工艺、新技术,因此,其可靠性问题应该得到持续的重视,特别是对含有剧毒重金属的CdTe电池。
由于光伏组件的长期、安全和可靠的运行是光伏产业发展的基础,我们应当把对其可靠性和可靠性检测新方法的研究放到重要的位置上来。
第三代太阳电池:
各种超叠层太阳电池、热光伏电池(TPV)、量子阱及量子点超晶格太阳电池、中间带太阳电池、上转换太阳电池、下转换太阳电池、热载流子太阳电池、碰撞离化太阳电池等新概念太阳电池。
第三代电池仍处于研发阶段。
核电
我国核电装备制造业已得到较大发展,目前我国30万KW、60万KW及百万千瓦级核电站的国产化率水平分别在90%、70%和50%左右。
预计2019、2019年前后,我国百万千瓦级核电的装备的自主化率将达到75%以上。
我国核电行业在消化引进的世界先进技术、推进关键设备国产化和依托项目工程建设的过程中,敢于攻坚克难,勇于自主创新,使我国在世界上率先掌握了第三代核电AP1000的核岛筏基大体积混凝土一次性整体浇注技术、核岛钢制安全壳成套技术、模块设计和制造技术、主管道制造技术、核岛主设备大型锻件制造技术等五大核心关键技术,为推进中国核电产业技术水平的整体跨越,为实现我国第三代核电AP1000的自主化、批量化建设打下了坚实的基础。
我国三大装备制造基地目前已经改扩建。
截止2019年底,全球总装机容量已超过了1.2亿千瓦,可减排1.58亿吨二氧化碳。
新能源汽车
我国新能源汽车的技术发展思路是以混合动力为新能源汽车的起点、以纯电动汽车为中期目标、以燃料电池为远期目标。
在“十五”期间,科技部组织北京理工大学、清华大学、东风汽车公司等国内多家企业、高校和科研机构进行联合攻关,确定了以燃料电池汽车(FCEV)、混合动力电动汽车(HEV)纯电动汽车(BEV)车型为“三纵”,多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系统三种共性技术为“三横”的“三纵三横”的研发布局;之后,节能与新能源汽车的研发又被列入“十一五”863计划重大项目。
混合动力电动汽车(HEV)
混合动力系统的构成及工作特点:
混合动力驱动系统联合使用两种动力装置,一种是传统的内燃发动机,另一种是电动机。
整个系统由发动机、电动机、动力分配装置、发电机、蓄电池和电流逆变器等部分构成,兼容机、电两方面的工作特性。
它以内燃发动机为主动力,辅助以电动机和一系列能量回收、存储设备,将汽车制动过程中浪费的能量收集起来,转化为电能驱动汽车,使能量的利用率由原来的60%~70%提高到95%以上,可节省近一半汽油,减少一半尾气污染,而且几乎没有发动机噪音。
通常,混合动力系统的动力传递方式有三种:
串联式、并联式和混联式。
混合动力汽车需要解决的问题和关键技术
目前,混合动力汽车所需要解决的问题包括以下几个方面:
其一,进行动力分配装置和能量管理系统的研究。
其二,开发具备高比能量和高比功率经济实用的电池。
其三,混合动力系统结构复杂,制造成本高,维修比较困难,售价相对较高。
其四,建立更先进的驱动系统数学模型(包括静态和动态的),进行计算机仿真分析。
具体来讲要进行下面几项关键技术的研究:
混合动力单元技术在混合动力汽车上,热力发动机又被称为混合动力单元。
为提高燃料经济性,对混合动力单元必然提出更多的要求,例如要求混合动力单元能够快速起动和关闭等。
目前对混合动力单元的研究主要集中于:
一是燃烧系统的优化;二是尾气处理技术,主要研究高效的尾气催化系统;三是代用燃料的研究。
控制策略技术HEV产品开发中最关键的环节是根据不同的混合动力驱动系统制定和优化其控制策略,国外通过系统建模仿真对此进行了大量的匹配理论研究。
控制系统的开发首先是根据采集到的速度和负荷等数据,计算出对应的要求输出功率:
计算出以最高效率为基点的分配到内燃机与电动机上的功率值,即实现内燃机与电动机的最优功率分配比;然后,根据功率分配比,求出驱动电动机的功率值和其它有关数据,给出内燃机的控制参数和电动机的控制参数。
同时,驱动执行器完成这两个层次的工作控制。
在执行器设计中,功率分配装置的设计及其与变速器的一体化设计是关键的部件设计工作。
因为它要根据控制器的指令,正确地进行内燃机功率向驱动车辆功率和驱动发电机功率的分解。
能量存储技术在电动汽车上,蓄电池的开发和充放电特性的研究是关键。
现在,镍氢电池和锂离子电池己可达到混合动力汽车的使用要求,但仍有价格高或寿命不长等缺陷。
从发展看,能量储存装置的研究应该包括以下几个方面:
一是研究电池内部的连接、检测、监控。
二是电池设计和制造方面的改进,降低制造成本,改善电池的性能和提高寿命。
适用于混合动力汽车的电池需要有较高的比功率,要达到的目标是,功率与能量比值大于20W/wh;使用寿命达到10年;至少循环使用12万次。
三是电池的热能管理及剩余电量管理。
此外,电池的剩余电量直接影响混合动力汽车的经济性和排放,因此需要有效的测试方法和控制装置。
发展前景分析
从目前的发展来看,以计算机技术和自动控制技术,各种智能控制系统包括自适应控制技术、模糊控制技术(Fuzzy)、专家控制系统(ExpertSystem)、神经网络控制系统(NeuralNetworks)等在混合动力汽车上的逐渐应用,将进一步促进混合动力汽车的发展。
与传统型汽车相比,混合动力汽车充分吸取了电力/热力系统中最大的优势,在节能和排放上胜出一筹;与纯电动汽车相比,HEV的电压和功率等级与电动车类似,但蓄电池容量大大减小,因而其造价成本低于电动汽车。
当前HEV所面临的主要技术问题还很多。
尽管从长远来看只是一种过渡车型,但HEV在近20-30年内会很有发展前景,这一点是毫无疑问的。
纯电动汽车(BEV)
电动汽车的关键技术为动力蓄电池、驱动电机和电子控制技术。
其中,电池技术是电动汽车发展的最大障碍,动力电池难在“低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”等性能上。
在锂离子电池技术、超级电容技术相结合的基础上,许多企业进行技术改造与集成,研发了双电源电动汽车、多能源电动汽车等,或者进行换电站系统建设试验,开发超快充电技术,其目的都是为了克服纯电动车补充电能困难与续行里程短的缺陷。
一、锂离子电池技术
在蓄电池技术领域,具有重量轻、储能大、功率大、无污染(也无二次污染)、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛等优点的锂离子电池技术逐渐取代铅和镍氢电池,成为纯电动汽车中的核心技术之一。
截至2019年10月为止,全球主要国家已有20余家车厂进行锂离子电池研发,如富士重工、NEC、东芝、JohnsonControls、DegussaAG/Enax、Sanyo电机、PanasonicEVEnergy等。
我国在锂离子电池方面的研究水平,有多项指标超过了USABC提出的2019年长期指标所规定的目标。
目前,专家认为锂离子电池技术还需进一步发展。
一方面,各企业所公布的大部分纯电动汽车蓄电池实验室测试数据,如加速性能、充电时间、持续里程数等,还须在复杂的外部环境实际运行下,进一步验证其可靠性,以及生产批量化质量控制。
另一方面,我国锂离子电池所需隔膜材料依赖进口,成本尚待降低。
此外,有专家认为,蓄电池使用寿命还不长,造成高额使用成本,成为其商业化的一大瓶颈。
二、超快充电技术
采用传统的慢速充电法,纯电动汽车充满一次电要好几个小时。
这虽然能够保证相对较长的续驶里程,但由于要安装许多电池,增加了车辆的重量和成本,对电池一致性的要求也较高。
现在,快速充电电池技术出现,具有寿命长(可充电2019次以上)、没有记忆性、可以大容量充电及放电等特点,在几分钟内就可充70%~80%的电。
前面所述的东芝可急速充电锂离子技术,即是快速充电技术的其中之一,这为纯电动汽车的商业化提供了技术支持。
但是也有学者对于蓄电池的快速充电提出疑问,认为快速充电时的过充电和过放电有可能会恶化各电池在电池组内协同工作的环境,造成电池组整体的瓦解崩溃。
现在许多企业在这方面积极进行研发,也有所进展。
2019年《参考消息》报导内华达州有企业研制出纳米电池,只需6分钟就能充满电,每次充电后的使用时间能达到目前充电电池的10倍,使电池充电次数量高达到2万次,所提供的电流强度最大能到现在的3倍。
这也成为目前纯电动汽车电池技术的发展动向之一。
三、电池与电容相结合技术
超级电容具有充电快、无记忆充放电、充放电循环次数高、无二次污染等优异特性,但有放电快的缺点;锂离子电池具有储电量大、储存时间长的优点,但充电时间比较长。
取两者之长,结合起来使用在电动汽车上,除了可以具有传统纯电动汽车的“电代油”和“零排放”主要优点外,还具有一次充电行驶距离长(可达300公里)、速度快(可达100公里/小时)、行使过程中能量回收效率高等优点,代表了纯电动汽车的最新发展方向之一。
目前已有富士重工和NEC联合开发“锂离子电容器”,能量密度达30瓦时/千克,为先前电容器的4倍,达到了用于电动汽车的实用水平。
中国有上海瑞华集团研制环保型混合电能超级电容电动汽车,还有国家电网公司在这方面已经完成了3种电池-电容混合型电力工程车辆的改装和性能测试,并将开展示范应用。
燃料电池汽车(FCEV)
氢燃料汽车又叫氢能汽车,是指以液体氢(液态氢)为能源,在催化剂作用下同氧气化合,产生电能以驱动的汽车,以燃料电池作为动力系统。
中国早在20世纪50年代就开展燃料电池方面的研究。
中国在燃料电池关键材料、关键技术的创新方面取得了许多突破。
中国政府十分注重燃料电池的研究开发,陆续开发出百瓦级-30kW级氢氧燃料电极、燃料电池电动汽车等。
燃料电池技术特别是质子交换膜燃料电池技术也得到了迅速发展,开发出60kW、75kW等多种规格的质子交换膜燃料电池组,开发出电动轿车用净输出40kW、城市客车用净输出100kW燃料
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