中国太阳谷在哪
中国太阳谷:位于号称“中国太阳城”皇明集团总部位于中国山东德州市经济技术开发区与陵县经济开发区交界处,占地3000余亩,由皇明太阳能公司和亿家能太阳能公司倾力打造,是对太阳能生产制造、技术研发、人才培养以及相关配套产业支持的统称,是对太阳能产业集群的形象概括,规划建成集产、学、研于一体的世界太阳能“硅谷”。
中国太阳谷涵盖了太阳能热水器(家庭热水解决方案)、太阳能热水系统(单位集体热水解决方案)、太阳能与建筑一体化、太阳能高温热发电、太阳能锅炉、太阳能光伏发电、太阳能光电照明、温屏节能玻璃、生态门窗、太阳能空调、海水淡化等众多门类。根据规划,中国太阳谷将被打造成世界级可再生能源的研发检测中心、制造物流中心、科普教育示范中心、观光旅游中心、国际会议中心等“五大中心”。
丝绸之路经济带履行如下的职责(打造方案):
在“丝绸之路经济带”建设中,要紧扣实际科学规划,按照“政策沟通、道路联通、贸易畅通、货币流通、民心相通”的要求和目标,统筹兼顾,综合平衡,突出重点,为我国在“丝绸之路经济带”建设中发挥主导作用提供有力支撑。
1、建设“丝绸之路经济带”的重要交通枢纽。
“丝绸之路经济带”的实质是通道经济带。新疆作为“丝绸之路经济带”的重要节点,必须加快完善通道功能。目前在三条大通道上,铁路只有中通道经阿拉山口和霍尔果斯实现了对外连通,南北铁路通道尚未打通。当前要重点加快南通道铁路项目建设,积极通过外交途径与相关国家做好工作,协调推进双边铁路建设。争取国家支持开工建设中巴铁路,尽快打通我国直抵印度洋的铁路通道,畅通中巴经济走廊同时积极推动中吉乌铁路项目建设。
加快完善乌鲁木齐国际机场功能,促进航空市场对外开放,增加国际航线。通过交通大通道和枢纽项目建设,构建联通整个“丝绸之路经济带”的铁路、公路、航空综合交通运输体系,为国家实施向西开放战略和引领“丝绸之路经济带”建设,奠定良好基础。
2、建设“丝绸之路经济带”的重要能源大通道。
加快建设国家确定的“大型油气生产加工和储备基地、大型煤炭煤电煤化工基地、大型风电基地和国家能源资源陆上大通道”,有效提升“三基地一通道”能力。当前要着重抓好能源通道建设。
在管道建设上:
①规划好从国外到疆内的油气管道建设,
②抓紧新疆到我国内地的油气管道建设。
在电网建设上,
①要加快“疆电东送”特高压输电线路建设,
②要结合资源战略规划与周边国家的电网设施建设。
抓住上海合作组织组建“能源俱乐部”的机遇,争取国家在新疆设立“能源俱乐部”驻中国办事机构,巩固提升新疆能源资源战略基地地位。
3、建设“丝绸之路经济带”向西出口制造业基地。
瞄准中亚、西亚、南亚等周边国际市场,积极承接东部产业梯度转移,科学布局、加快建设七大加工制造业出口基地。
①机械装备工业基地,形成可再生能源装备、输变电装备等产业集群。
②轻工产品出口基地,重点建设食品产业体系。
③纺织服装产品出口基地,使新疆成为我国西部最具影响力的服装生产基地和向西出口的集散中心。
④建材产品出口加工基地,发展传统建材、化学建材和金属建材等产品。
⑤化工产品出口基地,抓好大型炼油、乙烯等生产,使新疆成为国家重要的石油天然气生产加工基地。
⑥金属制品出口加工基地,综合开发利用各类金属矿产资源,形成钢铁、电解铝等冶金工业体系。
⑦加工贸易基地,拓宽优势资源转换战略的实施空间。
4、建设“丝绸之路经济带”区域性商贸中心。
依托已初步建成的综合交通运输网络和国际商贸物流体系,尽快建设和形成面向周边国家和国内的现代商贸物流网络,在乌鲁木齐、喀什、库尔勒、伊宁等地建设区域性国际商贸中心和商品集散地,发展适应国际采购、国际中转、国际配送要求的国际物流。
充分发挥新疆现有的国际经贸合作交流平台作用,办好中国-亚欧博览会等大型国际会展。积极搭建新的国际经贸合作交流平台,办好哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦等境外展会。加快建设物流公共信息平台和各专业市场交易信息平台,促进电子商务发展,建成覆盖中亚和内地、功能齐全的物流信息网络。
5、建设“丝绸之路经济带”区域性金融中心。
建立完善的金融机构体系,推动金融服务业对符合条件的民营资本和外资金融机构全面开放,支持设立外资银行和中外合资银行。推进金融创新,完善人民币跨境结算的相关政策探索设立“丝绸之路经济带”产业投资基金,实现政府资源、金融资本和产业资本的融合。构建多元化的金融市场,完善证券和保险市场,提供基金、债券、股票、保险、金融租赁以及金融衍生品等服务。依托“丝绸之路经济带”石油、天然气等有利条件,积极研究设立国家能源交易所,建设立足新疆、辐射中西亚、欧洲地区的能源资源交易平台。
6、建设“丝绸之路经济带”区域性文化交流中心。
要充分发挥新疆一体多元的文化优势,以文化、教育、科技、医疗、旅游等为重点,开展与周边国家政府间的文化交流活动,办好中国新疆国际民族舞蹈节、丝绸之路国际服装节等活动,开展与周边国际体育竞赛等项目,推动更多广播电视节目落地中亚国家等。构建面向中亚国家的科学研究、先进技术和科研成果的转化平台,建立集科技、科研、环境监测等多方面信息资源及数据产品为一体的网络。加强新疆高校与周边国家高校的合作,扩大孔子学院规模和影响。加快乌鲁木齐、喀什、伊宁和阿勒泰四个国际旅游集散中心建设,充分依托口岸优势开展跨境旅游。
1、2009年12月12日,全球最大太阳能研发基地亮相山东德州。
2、占地3000余亩,是目前世界上最大的可再生能源研发,检测,生产,教育,旅游基地。
3、以皇明,亿家能等龙头企业为依托,汇集了全球顶尖太阳能热利用科技,掌控着干涉镀膜,高温热发电,温屏节能玻璃等太阳能热利用,建筑节能的核心技术,每年有500多项新技术转化成生产力。
4、太阳谷微排国际酒店是中国太阳谷标志性建筑,是目前世界上最大的太阳能建筑,总建筑面积约7、5万平方米。它集展示,科研,办公,会议,培训,酒店等功能于一身,全球首创性地实现了太阳能热水供应,采暖,制冷,光伏发电等技术与建筑的完美结合,建筑节能百分之七十以上,加上百分之六十采暖,制冷,节能效率百分之八十八,完全符合节能环保,人性化,生态等未来时尚角度的绿色五星级建筑标准,是太阳能综合利用技术与建筑节能技术结合的典范工程。
随着下游应用领域的不断拓展和 需求增长,对锂电池行业提出了愈来 愈高的要求,锂电池技术也由此不断 进步,向更高的比能与安全性进发。从锂电池技术发展的路径来看,液态 锂电池能够实现的能量密度已经逐渐 接近了它的极限,固态锂电池因其高 安全性、高能量密度、高循环寿命、宽 温工作环境等优势将是后锂电时代发 展的必经乃至终极之路。中国实现 “3060”双碳目标的政策要求以及新能 源车用动力系统、储能系统两大应用 领域对安全型固态电池的消费正在形 成巨大的市场需求。
国家对固态电池的应用发展政策频出 从国家动力电池政策方面来看, 2019 年 12 月,我国发布了《新能源汽 车产业发展规划(2021-2035)》(征求 意见稿),提出了加强固态电池研发和 产业化进程的要求,首次将固态电池 上 升 到 了 国 家 层 面 。 2020 年 11 月 2 日,国务院办公厅正式发布《新能源汽 车产业发展规划(2021-2035 年)》。到 2025 年,纯电动乘用车新车平均电耗 降至 12 千瓦时/百公里,新能源 汽车 新 车销售量达到 汽车 新车销售总量的 20% 左 右 。 固 态 电 池 产 业 化 被 列 为 “新能源 汽车 核心技术攻关工程”。 从国家储能产业政策方面来看, 我国力争在 2030 前实现二氧化碳达 峰,在 2060 前实现碳中和的目标(简称 “3060”目标)已经确定,实现“双碳”目 标是国家的重大决策部署,是一场广 泛 而 深 刻 的 经 济 社 会 系 统 性 变 革 。
2021 年 3 月 15 日,中央 财经 委员会第 九次会议研究实现碳达峰、碳中和的 基本思路和主要举措,会议指出要“构 建以新能源为主体的新型电力系统” (简称“构建新型电力系统”)。 在碳达峰、碳中和国家战略目标 驱动下,储能作为支撑新型电力系统 的重要技术和基础装备,其规模化发 展 已 成 为 必 然 趋 势 。 2021 年 4 月 21 日,国家发改委、国家能源局发布了 《关于加快推动新型储能发展的指导 意见(征求意见稿)》(以下简称《指导 意见》),引起了储能行业乃至能源行 业的广泛关注,业界对《指导意见》的 发布给与了高度的肯定,并积极反馈 意见。7 月 23 日,国家发改委、国家能 源局在充分征求各界建议的基础上, 正式发布了《指导意见》。自此,我国 储能领域出现了储能政策发布的三波 段。 储能政策第一波。7 月 23 日,国 家发展改革委、国家能源局正式联合 发布《国家发展改革委 国家能源局关 于加快推动新型储能发展的指导意 见》。《指导意见》从国家层面首次提出 装机规模目标:预计到 2025 年,新型储 能装机规模达 3000 万千瓦以上,接近 当前新型储能装机规模的 10 倍,该发 展前景和市场规模给行业带来巨大信 心。
市场消费层面对固态电池的应用 呼声日益高涨 首先,新能源 汽车 行业的快速发 展,推高了对固态电池应用的需求。 固态电池主要应用于新能源 汽车 等, 受国家政策推动影响,新能源 汽车 行 业快速发展。根据中国 汽车 工业协会 数据显示,我国新能源 汽车 在 2011- 2018 年之间高速发展,销售呈现爆发 式 增 长 ,7 年 间 销 量 增 长 超 150 倍 , 2019 受补贴大幅度滑坡等影响,销量 有所下降,2020 年疫情逆势上升,达到 了 136.73 万辆的新高,同比 2019 年增 长 13.4%。随着下游新能源 汽车 需求 规模快速增长,固态电池行业发展前 景广阔。
其次,储能行业需求上升。全固 态电池从根本上解决了安全性,被公 认有望突破电化学储能技术瓶颈,满 足未来发展需求的新兴技术方向之 一。在电化学储能方面,目前锂电池 占电化学储能比重达 80%。根据 CNE⁃ SA 数据显示,2020 年电化学储能累计 装机规模为 3269.2MV,同比 2019 年增 长 91%,而结合国家对能源发展的指导 方针,电化学储能在用户侧、可再生能 源并网配套等领域的需求有望迎来快 速增长,固态电池发展前景明朗。 构建新型电力系统对固态电池应 用具有迫切需求 当前,国家电网正在着力推进电 网业务转型升级,围绕“双碳”目标,加 快新型电力系统建设,服务新能源发 展。新型电力系统是以新能源为供给 主体、以确保能源电力安全为基本前 提、以满足经济 社会 发展电力需求为 首要目标,以坚强智能电网为枢纽平 台,以源网荷储互动与多能互补为支 撑,具有清洁低碳、安全可控、灵活高 效、智能友好、开放互动基本特征的电 力系统。 构建以新能源为主体的新型电力 系统,是实现碳达峰、碳中和最主要举 措之一,储能必将肩负重任。未来,新 型电力系统的规划建设需要建立多层 次,集中式与分布式并举,调频调峰与 削峰填谷高渗透的储能系统。 构建以新能源为主体的新型电力系统,意味着风电和光伏将是未来电 力系统的主体,煤电降成辅助性能源, 需要在电能的产、送、用全链条加大投 入力度。从电源侧看,为了解决新能 源装机带来的随机性、波动性问题,必 须加快推动储能项目建设;从电网侧 看,保障供电可靠、运行安全,需要大 幅提升电力系统调峰、调频和调压等 能力,需要配置相关技术设备;从用户 侧看,政府鼓励用户储能的多元化发 展,需要分散式储能设施与技术。长 远来看,这是推动电力行业高质量发 展、实现碳达峰、碳中和目标的必要之 举。 在新能源高占比电力系统中,因 为集中式的风电、光伏大规模接入,发 电侧的新能源随机性、波动性影响巨 大,“天热无风”、“云来无光”,发电出 力无法按需控制。同时在用电侧,尤 其是大量分布式新能源接入以后,用 电负荷预测准确性也大幅下降。这意 味着,无论是发电侧还是用户侧都完 全不可控,所以传统的技术手段和生 产模式,已经无法适应高占比新能源 电网的运行需求。 电力即产即用的特性,任何时候生产 量和需求量都需要严格匹配。像光伏 如果白天发的电如果太多,不能及时 存储下来并网就只能白白浪费,这也 是“弃光”严重的原因之一。而要解决 “弃光”的问题,很重要的一个手段就 是储能。仅从 2019 年上半年看,弃风 较为严重地区:新疆、甘肃和内蒙古, 弃风率分别为 17.0%、10.1%和 8.2%。 而目风电、光伏的发电量占比还处于 个 位 数 阶 段 ,预 计 2030 年 将 提 升 至 25% ,到 那 时 候 ,这 个 矛 盾 会 更 加 凸 显。 在各种储能方式(抽水、飞轮、压 缩空气、钒液流、铅酸电池、磷酸铁锂 等)中,锂电池的电化学储能无疑是最 灵活方便的,具备快捷响应能力。储 能解决了新型电力系统对发输配用的 即时性,形成在新能源高占比情况下 电力系统的“生产-传输-储存-利用” 的闭环。 因此,无论是新能源车需要的动 力电池,还是新能源消纳配备的大规 模储能都需要大量的电池,固态电池 的产业化势在必行。 固态电池的高容量、高密度、高安 全性使其未来应用更广阔 2019 年 12 月 10 日,中国工程院战 略咨询中心等联合有关单位发布了 《全球工程前沿 2019》报告。报告围绕 9 个领域,遴选出年度全球工程研究前 沿 93 项和全球工程开发前沿 94 项。 其中电池方面的前沿工程占据两席, 固 态 锂 电 池 成 为“ 官 宣 ”发 展 趋 势 。 2020 年 12 月 18 日,中国工程院发布 《全球工程前沿 2020》报告。遴选出年 度工程研究前沿技术方向 93 项和工程 开发前沿技术方向 91 项。其中“基于 固态锂电池与锂电容器技术的全天候 ‘功’‘能’兼备的电化学储能系统”为 化工、冶金与材料工程领域 Top10 工程 开发前沿之一,仅 2019 年全球发表相 关核心专利 199 篇。 在此前工信部颁布的《中国制造 2025》亦指明:“到 2025 年、2030 年,我 国动力电池单体能量密度分别需达到 400Wh/kg、500Wh/kg”。 从 技 术 潜 力角度来看,磷酸铁锂体系理论能量 密度约为 170Wh/kg,三元锂电池理论 能量密度是 300 350Wh/kg,同时存在 热分解温度低、易燃烧爆炸等安全性 问题,二者能量密度提升空间相对较 小。相对传统锂电池 350Wh/kg 的天 花板,理论能量密度达到 700Wh/kg 的固态电池,能量密度提升潜力大,更 是全球公认的最安全的电池,已然承 载起安全与能量密度全面提升的使 命。 在动力电池技术方面,核心技术 攻关方向上重点提到电池技术突破, 一是开展正负极材料、电解液、隔膜、 膜电极等关键核心技术研究;二是加 强高强度、轻量化、高安全、低成本、长 寿命的动力电池和燃料电池系统短板 技术攻关;三是加快固态动力电池技 术研发及产业化。从目前规划的情况 来看,我国固态电池的研发目标主要 为能量密度的提升(轻量化)、正极材 料体系去钴化(降低成本)、提升固态 电解质离子电导率和降低界面阻抗 (安全性及实用性)等方面的进步。 在储能电池技术方面,新型电力 系统基本要素包括:电源、电网、负荷、 储能、战略备用几个部分,有很多显性 技术特征,比如绿色低碳、灵活高效、 多元互动、高度市场化等。灵活性建 设是新型电力系统的六大核心改造路 径(网架建设、灵活性建设、数字化转 型、调度能力升级、电能替代及节能改 造、市场机制建设)之一,而灵活性建 设最相关的产业链为新型储能,主要 涉及到锂电池产业链。 从技术角度来看,相比更加稳定 的煤电,新能源发电存在瞬时特性的 电能储存难题,电力需求旺盛时不一 定 能 发 出 来 ,需 求 较 低 时 又 可 能 超 发。而我国大部分的电网系统,是按 照传统“源随荷动”的理念建设发展起 来的。构建以新能源为主体的新型电 力系统,就要适应清洁能源的不稳定 性,这要求电网具备“荷随源动或源荷 互动”的能力。因此,要用更智慧的输 送和需求管理方式,配合电源的低碳 化转型和用户侧的用电需求引导建设 电网,最大程度提高新能源发电的利 用效率,实现电力行业减碳目标。 从安全角度来看,与传统的、用于 纯电动车的锂离子电池相比,固态电 池无论是功率密度还是安全性等方 面 ,都 比 锂 离 子 电 池 有 更 出 色 的 表 现。例如,令消费者纠结的安全问题、 续航问题、冬天怕冷夏天怕热问题、怕 火怕水问题等,固态电池都可以解决。 在能量密度方面,如今较好的动 力电池系统只有 220Wh/Kg 左右,而固 态电池不考虑成本因素可以轻松做到 450Wh/Kg 以上。如今使用 NCM811 的 纯电动车已经可以续航 600 公里,那 么,将这个数字乘以 2,大概就是固态 电池的续航数据了。换句话说,装载 固态电池技术的纯电动车,续航至少 1200 公里。 此外,由于固态电池耐高温不怕火,对 温度不敏感;体积小,甚至可以随意折 弯,因此,同样的空间中,可以放置多 得多的固态电池电芯。也就是说,续 航 1200 公里的数据,仍然有极大的向 上发展空间。固态电池采用不可燃的 固态电解质替换了可燃性的有机液态 电解质,大幅提升了电池系统的安全 性,同时能够更好适配高能量正负极 材料并减轻系统重量,实现能量密度 同步提升。
英诺贝森:固态电池业界即将崛 起的一匹黑马 近年来,电动车电池爆炸、电动 汽车 起火等安全事故频出,爆炸已成 为目前的动力电池系统较为常见的 危害表现,一旦发生事故所造成的影 响也更为严重,不但会造成财产损失 和环境破坏,甚至会造成人身伤害或 生命危险。可以说,电池本身的安全 性已严重影响了人们的购车预期,大 规模使用会埋下许多安全隐患,若不 能有效的解决将会严重制约市场向 节能环保方向快速发展。 固态电池的技术瓶径与关键问 题能否突破?到底有没有更安全的 电池?就这些问题,郑州英诺贝森能 源 科技 有限公司(“英诺贝森”)给出 了较好的答案。 据介绍,英诺贝森研发的防爆聚合 物固态电池(SSB)在军民各领域均可 以实现广泛的铅酸和锂电池替代,性能 先进,在物流、储能等基础应用领域,全 寿命周期的成本仅略高于磷酸铁锂电 池,远低于钛酸锂电池。在野战电源方 面,有着极其快速的补给响应能力,和 远低于柴油发电机组的噪音,以及近乎 与背景相同的红外特征。在高寒高海 拔地区,不出现容量大幅度衰减,低压 鼓包胀气;不需要附加加温装置,就可 以正常充放电并减少红外特征。产品 也同样符合潜艇在密闭空间里对电池 的各项安全要求,相比传统的铅酸蓄电 池,充电迅速,功率密度提升数十倍,长 期使用衰减极为有限,一次装备后的使 用周期,大大超越铅酸蓄电池。目前已 经装备中科院自动化所矿用机器人、卫 华重工特种作业机器人等作业场所。 据悉,英诺贝森是一家专注于固 态电池研发的高新技术企业,公司成 立于 2016 年 2 月,总部位于郑州经开 区中国航天科工产业园,拥有 16000 的生产办公环境,是专门从事新能 源储能装置及配套产品的研发、生 产、销售、服务的高新技术企业,根据 不同用户的应用需求,提供可行的整 体解决方案。公司的全固态电池产 品,突破了正负极材料在固态形式下 降低内阻的技术瓶颈,解决了循环寿 命短的痛点,在正负极配方、生产工 艺、制造过程方面拥有完全自主知识产权。 英诺贝森目前正在全力打造业 界最安全的电池品牌“贝森”-全生 命周期固态电池生态体系,旗下公司 包括新能源储能技术研发、新型节能 电机研发、电芯生产和 PACK 基地。 英诺贝森依托在新能源材料、电化学 领域的优势科研资源,通过材料改性 大幅提升恒流比和高倍率充电的实 用性,增强电池热稳定性;通过对涂 布工艺、材料湿度控制工艺、石墨烯、 碳化硅等改性负极表面包覆工艺的 完善,精密控制痕量水分,改善电池 材料致密性,使负极催化活性大大降 低。彻底杜绝国内软包电池普遍存 在的鼓包胀气问题,在国内首家实现 实用性固态叠片软包固态电芯量产。
在电池容量与安全性能方面,该 公司创业团队历时 6 年做了上千次 试验,在多元聚合物固态电池技术路 线研发方面拥有多项发明专利,目前 取得重大突破。30AH、50AH 固态电 芯 及 48V/60V/72V/220V 等 各 种 直 流 电源已批量生产,安全性高(满电任 意穿刺不起火、不燃烧、不爆炸,可通 过 枪 击 试 验)、循 环 性 能 好(80% DOD@0.5C 大于 6000 次)、支持宽温 低温充放电(-40 ~+80 )、能量密 度大(170~300wh/kg)、内阻小(小于 0.7mΩ)、温升低(相同倍率下温升比 磷酸铁锂低 30%)等优势特点,公司 单体大容量固态聚合物锂电池项目 是国家构建新型电力系统储能系统 刚需,30AH/50AH 固态电芯经过严苛 的加热、穿刺和 ARC 测试,能经受 6 个小时 195 高温烘烤下不会发生 热失控,远超行业锂离子安全标准。
公司一直专注于电池正极材料 去钴化和无钴化研究及新型固态电 解质材料研发,所研发的多元聚合物 固态电池,采用软包叠片工艺,目前 定型并批量生产的产品从很多技术 性能和指标方面实现突破。目前,英 诺贝森系列固态电芯已成功取得多 家机构聚合物固态电池安全检验报 告 。 大 容 量 300AH 500AH 固 态 聚 合物电池正在试制定型阶段。该公 司电池经多地应用表明,冬天-30 仍能放出 92%的电能,比市面上标称 同等容量电池多出 20%续航里程,深 得用户好评。储能方面也已联合有 关单位正在建设 1.2MWp+500KWh 光 储充微网项目应用,并与有关单位合 作,在新疆喀什打造首个兆瓦级固态 电池网侧储能电站项目。 未来,该公司将在国家有关部门 的大力支持下,积极参与有关标准的 制定,力争成为固态电池业界的佼佼 者,为实现“碳达峰、碳中和”的目标 提供助力。 固态电池的消费市场容量展望 固态电池的需求主要来自于动 力电池、消费电池以及储能电池三个 领域,我国固态电池的出货量与这三 个领域的锂电池需求量及固态电池 在这三个领域的渗透率息息相关。 根据该测算逻辑对 2020-2030 年我国 固 态 电 池 出 货 量 进 行 预 测 ,预 计 2020-2030 年我国固态电池出货量高 速 增 长 ,至 2030 年 或 将 突 破 250GWh。 消费电池市场。伴随着 科技 的进步 和智能化浪潮的到来,智能可穿戴设 备飞速发展。2019 年,中国可穿戴设 备出货量达到 9924 万台,同比增长 37.1%。这一增长受益于智能手表、 持续血糖监测系统、无线耳机等产品 形态和 AR/VR 等新技术的助力。固 态电池作为可穿戴设备的上游,其需 求规模也将随着可穿戴设备规模的 增长而扩大。 动力电池市场。随着固态电池产品 的成熟,未来将持续往下渗透,有望 在动力电池领域实现应用。受益于 政策的优惠,我国新能源 汽车 市场, 从 2014 年开始快速发展,随后 2016、 2017 年产销量增速放缓,2019 年国 内新能源 汽车 产量为 124.2 万辆。目 前,为了缓解疫情对新能源 汽车 行业 的影响,我国推迟补贴政策至 2021 年,行业发展正逐渐恢复中。 储能电池市场。固态电池被公 认有望突破电化学储能技术瓶颈,满 足未来发展需求的新兴技术方向之 一。在电化学储能方面,目前锂电池 占电化学储能比重达 80%。而结合 国家对能源发展的指导方针,电化学 储能在用户侧、可再生能源并网配套 等领域的需求有望迎来快速增长。 在国家电网公司发布“碳达峰、碳中 和”行动方案中,明确加强系统调节 能力建设,大力推进抽水蓄能电站和 调峰气电建设,推广应用大规模储能 装 置 ,提 高 系 统 调 节 能 力 。 未 来 5 年,国家电网将大力推动电网升级, 促进能源清洁低碳转型,助力实现碳 中和目标。
固态电池的产业化发展预测 产能将成固态电池降本的重要 砝码。数据显示,全球固态锂电池的 需求量在 2025 年、2030 年分别有望达到44.2GWh、494.9GWh,2030 年 全 球 市 场 空 间 有 望 达 到 1500 亿 元 以 上。根据辉能此前测算,固态电池在 产能达到 20GWh 时,其电芯成本仍 是液态锂电池的 1.1 倍,而此时电池 包成本可做到液态的 98%。因此对 于成本问题,行业普遍认为,目前固 态电池的生产成本中大多数为生产 过程成本,未来生产规模扩大将成为 降低电池的成本的重要砝码。锂电 池的生产成本也符合莱特定律:电池 产 量 每 扩 大 十 倍 ,其 成 本 会 下 降 28%。随着电动车爆发带来的推动, 储能成本正持续下降,新能源电站+ 锂电池储能成本会不断降低,根据 GTM 数据,2012 年到 2017 年电化学 储能电站成本大幅下降 78%。而且 未来到 2030 年,储能成本会下降到 1000 元/kWh,我国大部分地区风光 储结合就能实现平价。 全球企业发力固态电池。当前, 在世界 汽车 产业全面新能源化趋势 不可逆转的背景下,固态电池作为下 一代电池的重要选择,在全球范围内 受到广泛关注。在 汽车 产业,丰田、 宝马、本田、日产、现代、大众等国际 主流车企已经纷纷开始布局固态电 池领域,国内长城、比亚迪、天际汽 车、蔚来 汽车 、爱驰 汽车 与众多动力 电池供应商也已亮出了固态电池的 落地时间表。在动力电池供应商层 面,包括宁德时代等众企业都在加大 研发力度,力争早日实现固态电池量 产。聚焦固态电池,在全球范围内, 一场争夺电动 汽车 电池技术制高点 的暗战已然打响。 综合锂电池技术的发展路径、我 国各类规划、以及下游动力电池、储 能电池等领域的需求增长来看,固态 电池行业的发展将成为大势所趋。 未来,我国固态电池行业的相关技术 将不断进步,固态电池也将呈现更高 的能量密度,更优秀的安全性以及更 低的成本,其实现规模化生产和商业 化发展的时日已不遥远。
(转消费者日报)
海洋学长
Vehicle Engineer&English lover
来自专栏整车LCA 生命周期碳排放 碳中和
一、背景
1.1交通部门能源消耗及温室气体排放显著
交通领域是我国目前温室气体排放增长最快的领域之一,汽车行业占比达23%以上。
1.2 欧洲地区是全球控制气候变化最积极的地区
国际汽车集团纷纷提出各自实现全生命周期“碳中和”或“零排放”的时间表
2020年博世碳中和:
2020年,集团全球400个业务所在地所有相关工程、制造和管理设施,将不再留下碳足迹
2030年前,逐步增加可再生能源份额,并投资10亿欧元提升分支机构能效
2039年戴姆勒碳中和:
在2022年之前,实现欧洲所有工厂的CO2中和;
到2030年,让电动汽车的销量占据集团总销量的50%以上;
最终在未来20年内建立一支碳中和的新汽车车队
2040年大陆碳中和:
2020年底,在所有生产基地使用可再生能源发电;
2040年,达成二氧化碳中和目标;
到2050年底实现CO2中性价值链
2040年沃尔沃零负荷:
在2040年之前将公司发展成为全球气候零负荷标杆企业;
2018年至2050年期间,将旗下每辆汽车全生命周期中的碳排放平均降低40%(较2018牛)
2050年大众碳中和:
2050年实现整个集团层面的全面碳中和
2025年汽车和轻型货车全生命周期的温室气体排放总量减少30%(较2015年);
积极推动汽车全生命周期向可再生能源的转变
2050年丰田零排放:
新车CO2零排放:2050年全球新车平均行驶过程中CO2排放量削减90%(较2010年);
生命周期CO2零排放:力求在汽车的整个生命周期内实现CO2零排放;
工厂CO2零排放:2050年全球工厂实现CO2零排放
1.3国内汽车行业缺乏统一碳排放核算技术规范
我国汽车行业缺乏统一碳排放核算技术规范,2019年生态环境部应对气候变化司委托中心开展《乘用车碳排放核算技术规范及限额》标准研究
二、研究目的及过程
2.1 研究目的
实现乘用车从材料制造、整车制造到汽车使用等各阶段的碳减排
1.推动更低碳材料的应用
所谓低碳材料,即为获取和加工过程中能源和辅料消耗更少的材料
2.推广生产加工过程更加低碳
即汽车生产加工过程中使用更少的能源和辅料
3.推动汽车单位行驶里程能源消耗量降低
4.推动更多回收材料在汽车上的应用
2.2 研究过程
2019年至今,在生态环境部应对气候变化司指导下,已召开2次专家讨论会,5次行业意见征集会
20余位业内专家(学术界)、40余家企业80多位代表(产业界)提出100多条综合意见和建议
三、乘用车生命周期碳排放核算技术规范研究进展
3.1 依据
(1)国外碳排放标准调研:调研欧盟、美国、新加坡等发达国家的乘用车碳排放标准,为我国乘用车碳排放核算技术规范及限额标准制定提供借鉴
(2)国内碳排放数据调研:开展企业数据调研,为制定适用于中国汽车行业的标准提供支撑
调研对象:涉及整车企业、零部件企业及材料供应商
样本量:89家整车企业,主要包括一汽集团、上汽集团、广汽集团、东风汽车、长安、吉利等自主及合资企业
(3)核算依据:标准借鉴ISO 14067《产品生命周期碳排放量化方法》的基本观点,重点考虑我国汽车行业生命周期碳排放核算的可行性,制定乘用车生命周期碳排放核算技术规范
引用点:
原则:生命周期视角、科学方法的优先顺序、相关性、完整性、一致性、精确度、透明度等
量化方法:目标和范围的定义、生命周期清单分析、影响评估
材料、零部件碳排放因子的计算:遵循同样的原则和量化方法
我国汽车行业特点:
温室气体类别:仅考虑京都议定书中要求削减的温室气体
碳排放源:未考虑土地利用和土地利用变化、服务提供和交付、牲畜生产和其他农业过程的碳排放
考虑碳汇
考虑特定零部件上的22种材料的碳排放
考虑整车生产过程的碳排放
考虑燃料生产、燃料使用、轮胎更换、铅酸蓄电池更换、制冷剂更换和逸散的碳排放
3.2 适用范围
包括能够燃用汽油或柴油燃料的M1类车辆和纯电动乘用车
适用于燃用汽油或柴油的单一燃料的M1类车辆和纯电动乘用车
纯电动乘用车没有明确的定义,GB/T 28382-2012中直接引用了改术语,指纯电动汽车和乘用车的交叉
3.3 指标
核算指标为乘用车单位行驶里程的碳排放量,生命周期行驶里程按15万km计算
碳(温室气体)(京都议定书中要求削减的温室气体)
生命周期行驶里程 13000km/年 × 11.5年= 1.5×105 km
由于不确定因素较多,采取保守考量,结合(世界资源研究所,2019)设置的基准参数情景,假设每年的汽车行驶里程变化较小,即2019年全国乘用车年均行驶里程沿用13000km;
根据商务部、发改委、公安部联合发布的《机动车强制报废标准规定》,乘用车使用年限参考值为8~15年。为使研究具有代表性,取平均值11.5年为乘用车生命周期。
3.4 边界
3.4.1乘用车整体核算边界
将汽车全生命周期纳入核算边界,包括原材料获取阶段、生产阶段、使用阶段及回收阶段,不包括道路与厂房的基础设施、各工序的设备、厂区内人员及生活设施的消耗和排放
原材料获取阶段边界:兼顾考虑材料占比高、碳排放因子高和数据可核查3个因素
1. 考虑重量大的材料
重量占比较大的材料主要包括:钢铁、铝合金、铸铁、陶瓷/玻璃、PP、橡胶、PU、织物、PA、PP/EPDM、PE、铜(线束)、涂料、PVC、胶粘/密封剂等15种,占汽车部件重量的95%以上。
2. 考虑碳排放因子高的材料
l碳排放因子较高的材料主要包括镁合金、钛及钛合金、镁及镁合金、电子线路板、电子设备、变形铝合金、铸造铝合金、PA等8种。
3. 注重数据的可核查性
充分借鉴碳市场MRV体系,对温室气体排放数据的收集和报告工作进行周期性的核查,帮助监管部门最大程度地把控数据的准确性和可靠性,提升温室气体排放整体报告结果的可信度。
选取重量大、均质材料占比高、可操作性强的零部件
3.4.2各阶段核算边界
原材料获取阶段边界:考虑特定零部件上的22种材料,重量占比高于零部件50%且不属于20种材料的其他均质材料,也应纳入核算范围。材料生产制造的系统边界包括资源开采、加工提纯、生产制造等过程,同时生产制造过程用设备制造、厂房建设等基础设施不包括在边界范围内
纳入核算范围的零部件占到整备质量的60%以上(基于90多款车型拆解数据的平均值)
生产阶段边界:整车装配制造过程,包括冲压、焊接、涂装、总装和动力站房等工序
使用阶段边界:包括燃料生产过程的碳排放、燃料使用过程的碳排放、轮胎、铅酸蓄电池和制冷剂更换的碳排放
回收阶段边界:回收阶段只考虑用于汽车上的回收材料带来的收益
3.5 核算方法
3.5.1生命周期单位行驶里程平均碳排放
单位行驶里程碳排放量=(原材料获取阶段的碳排放量+整车生产阶段的碳排放量+使用阶段的碳排放量-碳汇量)/生命周期行驶里程
3.5.2原材料获取阶段碳排放量:材料重量与材料碳排放因子乘积的加和
3.5.3生产阶段碳排放量:整车生产过程中能源的碳排放和直接逸散的碳排放
3.5.4使用阶段碳排放量:燃料生产、燃料使用及轮胎、铅酸蓄电池、制冷剂更换的碳排放
轮胎更换的碳排放量
方法一:轮胎更换的碳排放量=(橡胶重量×橡胶碳排放因子+炭黑重量×炭黑碳排放因子)×轮胎更换次数
方法二:轮胎更换的碳排放量=轮胎重量×轮胎的碳排放因子×轮胎更换次数
铅酸蓄电池更换的碳排放量
方法一:铅酸蓄电池更换的碳排放量=(铅重量×铅碳排放因子+硫酸重量×硫酸碳排放因子+聚丙烯重量×聚丙烯碳排放因子)×铅酸蓄电池更换次数
方法二:铅酸蓄电池更换的碳排放量=铅酸蓄电池重量×铅酸蓄电池碳排放因子×铅酸蓄电池更换次数
制冷剂逸散及更换的碳排放量
制冷剂逸散及更换的碳排放量=制冷剂生产的碳排放量+制冷剂逸散的碳排放量
将碳汇纳入碳排放量核算范围
类别:森林碳汇、林业碳汇、绿地碳汇
测算:碳汇价值的测算是碳汇项目纳入核算范围的核心和技术关键之一。采用经第三方认证的测算量。