全氣候電池對電動汽車產(chǎn)業(yè)有什么樣的作用?
北京理工大學等科研團隊宣布全氣候電池產(chǎn)品研發(fā)成功。此外,低溫環(huán)境下整車系統(tǒng)集成及控制等關鍵技術也獲得突破,全球首批全氣候電動汽車將于2017年12月底發(fā)布,預計2020年完成4種車型共11輛產(chǎn)品樣車的開發(fā),并開始示范運行。北京市科學技術委員會副主任張繼紅接受采訪時表示,將進一步整合相關技術,不管是低溫電池技術,還是無人駕駛技術,在2022年冬奧會期間能夠得到一個完整的、全面的呈現(xiàn)。
當氣溫從25℃下降到-20℃,汽車動力電池所能釋放的電量會降低30%,充電時間也會相應增加。因此,在低溫環(huán)境下,電動汽車運行通常會出現(xiàn)充電困難、續(xù)航里程大幅縮水的問題。而我國北方地區(qū),如內蒙古、黑龍江、吉林、遼寧等地,冬季溫度經(jīng)常在-20℃以下,是北方推行新能源汽車的障礙。
工信部發(fā)布7月汽車工業(yè)經(jīng)濟運行情況顯示,7月份,我國汽車銷量同比增長6.2%,新能源汽車銷量同比增長55.2%。2017年1-7月,新能源汽車產(chǎn)銷分別完成27.2萬輛和25.1萬輛,同比分別增長26.2%和21.5%。對于2017年新能源汽車市場發(fā)展走勢,中汽協(xié)預測:將會繼續(xù)保持快速增長,預計市場銷量在80萬輛左右。
6月13日,工信部就《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法(征求意見稿)》向社會公開征求意見,2018年度至2020年度,乘用車企業(yè)的新能源汽車積分比例要求分別為8%、10%、12%。中汽協(xié)根據(jù)2016年新能源汽車銷量計算估算,新能源乘用車積分行業(yè)平均水平約為3%,《意見稿》指出在2018年大幅提升至8%的水平,如果該管理辦法獲得通過,或將大大提升我國新能源汽車的生產(chǎn)規(guī)模,刺激新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的需求。而本次北京理工大學全氣候電池產(chǎn)品研發(fā)成功對于電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要作用,推動北方地區(qū)的推廣應用。
我們前期分析曾指出,三元動力電池在新版《汽車動力電池行業(yè)規(guī)范條件》以及新能源專用車放量增長的影響下,有相當大的發(fā)展空間。建議關注三元電池產(chǎn)業(yè)鏈龍頭:國軒高科、億緯鋰能、堅瑞沃能以及當升科技等。
可逆鋅空氣電池具有價格低廉、環(huán)境友好和能量密度高(1084Whkg-1)等優(yōu)勢,在便攜式交通工具和能量儲存器件應用方面潛力巨大。該電池的核心組分是驅動氧還原反應(ORR)和析氧反應(OER)的雙功能催化劑,但存在動力學緩慢及循環(huán)穩(wěn)定性差等問題。因此,發(fā)展廉價、高效的雙功能催化劑,對于推動可逆鋅空氣電池的實際應用具有重要意義。
氮化物,如Ni3FeN等,因其獨特的電子結構和半金屬特性,在電催化氧氣還原反應(OER)中,表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。但將Ni3FeN應用于可逆鋅空氣電池中,面臨兩個問題:一是氮化物的ORR活性低;二是氮化物的在合成過程(氨氣氣氛煅燒)中易團聚,難以得到更小尺寸、更多活性位暴露的氮化物,阻礙其OER性能的進一步提升。
近日,中國科學院理化技術研究所超分子光化學研究團隊研究員張鐵銳課題組采用“一石二鳥”的策略,通過引入鈷氮共摻雜碳載體(Co,N-CNF),有效減輕Ni3FeN在高溫合成過程中的團聚問題,從而縮小其尺寸至14nm;同時Co,N-CNF本身具備優(yōu)良的ORR性能。因此,Ni3FeN/Co,N-CNF復合物的OER性能明顯優(yōu)于貴金屬IrO2,ORR性能超過商業(yè)化Pt/C,該雙功能催化劑可實際應用于可逆鋅空氣電池,并在高電流密度(50mAcm-2)下長時間穩(wěn)定工作。該策略為設計和合成多功能催化劑提供了新思路,可廣泛應用于金屬空氣電池、可充放電式燃料電池、全分解水以及其他能源領域。
研究結果以3DCarbonNanoframeScaffold-immobilizedNi3FeNNanoparticleElectrocatalystsforRechargeableZinc-AirBatteries’Cathodes為題發(fā)表在NanoEnergy上。
研究工作得到科技部國家重點基礎研究計劃、國家自然科學基金委優(yōu)秀青年科學基金項目、國家“萬人計劃”-青年拔尖人才支持計劃、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)等的支持。
















