電池回收前景范文
時間:2024-04-08 17:12:13
導語:如何才能寫好一篇電池回收前景,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
著眼長遠,夯實發展基礎
起點低、基礎薄弱一直是困擾和制約黔南地稅事業加快發展的突出問題。經過十多年來的不斷努力,這種狀況得到了一定程度的改善。該局黨組把強基固本放在各項工作的突出位置,采取強有力的措施穩步推進,取得了實實在在的成效。
多管齊下,打牢征管基礎。稅收征管是整個稅收工作的中心環節。黔南州各級地稅機關緊緊圍繞這個主題,下大力氣加強征管基礎建設。一是以摸清稅源底數、堵塞稅收漏洞為著眼點,于2007年在全州地稅系統全面開展了涉及征管基礎事項的“五清五查”(即“清理漏管戶,查戶籍管理;清理漏征戶,查稅款征收;清理定期定額戶,查定額核定;清理發票領用戶,查申報納稅情況;清理納稅人檔案資料,查資料是否真實、準確、完整”)工作,出動300多名稅干,歷時半年,共查出漏管戶10883戶、漏征戶1178戶,基本摸清全州稅收征管的底數;二是鞏固和發展“五清五查”的成果,切實抓好稅務登記管理、稅源分級分類管理和發票管理等各項工作,防止產生新的漏征漏管,更好地實現“以票管稅”;三是規范和加強征管基礎檔案管理,進一步落實“四統一”的要求,于2008年定制并在全系統推行了統一規范的征管檔案盒,解決了長期以來征管基礎檔案資料缺、亂、雜、差的問題,為稅收征管工作打下了堅實的基礎。
以人為本,全面提高隊伍素質。多年來,黔南州地稅局十分注重把加強隊伍建設、特別是著力提高隊伍素質放在各項工作的突出位置。該局率先在全省地稅系統中建立了“干部教育培訓基金”, 制定了符合黔南地稅實際的干部教育培訓短期、中長期工作規劃。繼與貴州電大黔南分校聯辦財稅專業本科和大專兩個學歷班之后,從2005年起又在黔南職院開辦了稅收業務技能培訓班。同時,積極爭取黨委政府支持,把地稅干部列入州委的干部培訓計劃。該局還采取“走出去”的方式,先后在長春稅院、揚州稅院和清華大學舉辦了相關主題的培訓研修班。為適應新形勢下加強干部教育培訓工作的需要,黔南州地稅局組織開發了一套《網絡教育培訓系統》,掛在內部網上供職工學習,并建立相應的制度,激勵職工在崗自學,立足崗位成才作貢獻。經過多年堅持不懈的努力,目前全系統干部職工大專以上文化程度已達90%以上。
明確目標,著力加強制度建設。黔南州地稅局結合黔南地稅實際,先后制定了涉及稅收征管、隊伍建設及黨風廉政建設、機關內部管理等一系列制度規定,堅持用制度管人,靠制度辦事,為促進各項工作的規范有序進行、促進全州地稅系統行政效能和執行力的提高起到了積極的作用。
突出重點,實現全面推進
稅收工作政策性強,涉及面廣,工作量大,特別是經濟欠發達民族地區的地方稅收工作,更是面臨征管稅種多、稅源零星分散、征管力量不足、工作難度較大的考驗。因此,在實際工作中黔南州地稅局統籌兼顧、突出重點、全面推進。
堅持嚴格依法治稅,不斷規范稅收執法。一是堅持把規范稅收執法作為推進依法治稅的重點抓緊抓實,在全州各級地稅機關和廣大地稅干部中進一步強化稅收法制意識、嚴格稅收紀律,全面落實稅收執法責任制。二是強化稅務稽查和稅收執法,切實抓好稅收專項檢查,進一步整頓和規范稅收秩序。積極推行一級稽查試點,逐步探索和全面推行稅務稽查分級分類管理,不斷加大涉稅案件的查處力度,較好地實現了“以查促管”、“以查促征”的目的;三是認真落實各項稅收政策,充分發揮稅收的調控職能。幾年來,全州各級地稅機關落實西部大開發稅收優惠政策共計減免企業所得稅3億多元,落實下崗再就業稅收優惠政策減免稅近3000萬元。
堅持加強稅源管理,不斷深化稅收改革。一是對原有征管機構重組、整合,積極探索推行專業化管理,在一些縣市組建了專業化稅源管理機構,收效良好。如甕安縣礦產品分局組建后,強化了對全縣煤炭、磷礦稅收的監控管理,做到每個礦點、每個經營點單獨建檔,實時監控,管理到位,實施第一年,該縣礦產品稅收入庫增長近一倍。二是在全州范圍內加大重點稅源的監控管理力度。針對黔南的實際,確定把煤炭稅收作為突破口,實施重點突破,實行單列計劃、單獨檢查考核、單項獎懲,采取了一系列扎實有效的措施強力推進,全州煤炭地方稅收4年增長2倍多。三是加強對重點建設項目稅收的跟蹤和難點、盲點稅收的管理。緊緊抓住近年來國家加大基本建設投入、黔南州境內重點工程建設項目增多的歷史性機遇,主動出擊,強化工作協調和稅源監控,做到抓大不放小,實現了投資和稅收同步增長。2009年契稅、耕地占用稅征管職能劃給地稅后,由于管理到位,當年該州“兩稅”入庫數就比上年財政部門實際征收數增長50%以上。
堅持優化納稅服務,穩步推進稅收信息化建設。黔南州地稅局稅收宣傳形式多樣、貼近實際,深受納稅人歡迎,連續多年獲全省地稅系統稅收宣傳活動一等獎;辦稅服務場所的環境有了明顯改善,服務功能不斷完善,納稅方式和手續不斷簡化,特別是稅收信息化和“銀稅一體化”的推進,以及聯合辦稅等工作的全面展開,讓納稅人享受到了更加便捷、優質和人性化、個性化的納稅服務;稅務信息公開走向經常化、制度化,稅務行政復議、稅務處罰聽證等得到全面推行,尊重納稅人、服務納稅人的社會氛圍逐步形成。在稅收信息化建設方面,黔南州各級地稅機關克服經費不足、人才緊缺的困難,加大經費投入和人才的引進培養,于2004年開通了全州廣域網,2006年全面運行貴州地稅稅收綜合征管軟件(MIS),近年來又不斷鞏固和提高,成功開發并推廣應用了《黔南州地稅局稅收征管監控系統》,在近期推行2009版MIS上線過程中,實現了新舊系統數據遷移對外不停辦一天業務的“無縫連接”,對強化稅收征管、優化納稅服務,起到了重要的支撐作用。
堅持內強素質外塑形象,扎實抓好隊伍建設和黨風廉政建設。黔南州地稅局緊緊圍繞內強素質、外塑形象的目標,加強各級領導班子的建設、不斷改進和加強隊伍的思想政治工作,努力提高隊伍的政治業務素質,扎實推進隊伍的黨風廉政建設以及地稅機關精神文明和稅務文化建設。該局一名副局長獲“首屆全國十大優秀稅務工作者”候選人,惠水縣局獲全國稅務系統先進集體,福泉市局獲全國精神文明創建先進單位,州局和兩個縣市局獲省級文明單位,其余縣局均獲州級以上文明單位榮譽。
轉變作風,強化工作落實
下大力抓好作風建設。黔南州地稅局領導班子成員率先垂范,堅持深入基層調查研究,現場發現問題、解決問題,堅持講實話、辦實事、重實績、求實效,努力在全系統逐步形成注重抓具體、抓操作、抓細節、抓落實的風氣。
堅持并不斷完善有利于促進工作的制度措施。進一步強化目標管理,健全并切實推行各項工作的責任制和責任追究制,強化各級干部、各崗位人員的責任意識,逐步解決稅收工作中“疏于管理,淡化責任”的問題。該局還推行了局領導包片、職能科室對口幫縣的制度,明確目標責任,列入年度考核。通過書面督查督辦、派遣工作組現場督辦和定期不定期開展專項檢查等,加強各項重點工作任務執行過程中的檢查督辦,發現問題及時指出,限期整改,有力地促進各項工作落到實處,取得實效。
篇2
IT產品使用率的不斷提高,IT產品電池產生的相應問題也受到越來越多人的關注。東芝筆記本電腦由于搭載的電池組起火事故,緊急召回1萬塊筆記本電池的事情尚未塵埃落定,甘肅省酒泉市發生的由于使用非原裝電池,導致手機爆炸致人死亡案又來推波助瀾,IT產品電池話題再次被推到了輿論的風口浪尖上。
IT產品電池主要包括手機電池、筆記本電腦電池和數碼產品電池。其中,手機電池和筆記本電腦電池的使用率更高,問題也相伴而生。近年來,手機爆炸案頻發,電池多是罪魁禍首。一系列頻發事件使人們再也無法對電池問題視而不見:明明是提供方便快捷的電池怎么就變成了“禍水”?在整個業界都在倡導綠色、節能的趨勢之下,電池能否變“綠”,甚至最終實現惠及消費者的“電池標準化”?
小電池大污染
先來看一組驚人的數據,截止到2007年一季度,我國手機用戶已超過4.8億,平均三個人就有一個手機用戶,預計2010年我國手機用戶將達到7億人次,占總人口52.5%?!巴ǔG闆r下,從壽命來說,手機壽命自然要比電池壽命長,一部手機在其使用壽命內要配置2到3塊手機電池,并且現在很多人都是習慣兩個電池搭配使用。”信息產業部泰爾實驗室蔣京鑫主任說。這樣,按照每個用戶三年更換一個手機來估計,一年將會有將近3億塊手機電池變成垃圾。并且,這一數字在隨著時間的推移不斷增長??梢钥吹?,廢舊手機電池數量是一個多么龐大的數字??梢哉f,目前筆記本電腦和手機廠商對電池采取的一機專用的這種“一夫一妻”制,不僅加重了消費者的經濟負擔,也造成了巨大的資源浪費,還使得廢棄電池嚴重污染了環境。
另外,我國2007年電腦數量已經近億,截至2006年12月,我國電腦報廢數量接近3000萬臺,比2005年增長將近1000萬臺,一臺筆記本電腦的報廢就意味著一塊廢棄電池的產生。三千萬塊廢舊電池,三千萬個污染源。
如此龐大的數據,怎么能不叫人觸目驚心?
據調查,現在很多人的做法是將無法再用的手機電池當作生活垃圾一起扔掉,而且并不覺得這么做有何不妥??墒牵∏∈敲總€人都不在意,污染源也就產生了。如果你對這些直觀的數字沒有概念的話,舉一個更形象的例子,僅僅是一塊廢舊手機電池含有的鎘可以污染60噸水,也就是三個標準游泳池的水,更不用說手機電池中還含有大量的金、水銀、鉛、鎘等重金屬成分。1000塊廢舊手機電池的污染能力絲毫不比一個小型造紙廠低。
如果把前面提到的上億的廢舊電池作為普通垃圾扔掉,后果真的不堪設想。這些無法降解的電池將會對自然環境造成巨大的污染,如果污染物通過食物、空氣等方式進入人體,人體健康根本無法保障?!笆謾C電池大部分是以電解液為電解質,電解液中含有大量的有機溶劑,里面含有的化學物質對人體和環境都是有一定危害的。同時,手機電池中的重金屬也會對人體產生很大的影響,由于重金屬在自然界不容易自然分解,生物在環境中攝取重金屬之后,容易在生物體內積蓄,達到一定量之后,可使生物體畸形或病變,甚至是死亡?!笔Y主任這樣告訴記者。更可怕的是,電池中含有的大量有害物質極有可能引發基因變異,進而影響下一代的健康成長。另外,隨意丟棄的電池很有可能被翻新后搖身一變,流入市場。這種以次充好的翻新電池在使用中存在極大隱患,很容易造成短路、過熱自燃及爆炸等危險,危害人身安全。誰也不敢保證,甘肅的那起手機爆炸案所用的不是翻新電池?!斑@些假冒偽劣的電池最是可怕,不僅安全無法保障,而且本身做工粗糙,根本不會顧及所用材料是否有害,我們曾經查處過幾起,打開電池一看,里面的電解液都熏人,這種電池毫無疑問,對環境對人身體都是有巨大危害的?!笔Y主任說。
廢舊電池,沒人管的孩子?
廢舊電池的數量之多,增長速度之快,危害之大,已經到了危害人民正常生活和身體健康的程度??墒牵c之形成鮮明對比的是,我國廢舊電池的回收現狀并不能讓人滿意,甚至用“無人問津”來形容也不為過。“現在電池的回收率也僅有1%?!币晃粯I內人士告訴記者,“而這1%還是近年來大家的環保意識增強了,通過各種形式的帶有公益性質的活動才有的成果。”
事實也是如此。目前,我國并沒有形成以生產、銷售、使用三方一體的廢舊IT產品電池回收處理機制,沒有統一的法規來進行約束。即使是2007年3月1日起施行的《電子信息產品污染控制管理辦法》,也沒有在細節上規范企業所應肩負的廢舊電子產品回收義務。而生產廠商從利益出發,自然也不愿意掏錢來做電池回收的事情。只要國家沒有強制性的法規,能省就省。而專門的回收處理企業,“現在的回收處理企業基本上沒有一家有IT產品電池的處理體系。曾經也有一些企業試圖進行廢舊IT產品電池回收,而且也做了大量前期準備,但一方面由于回收機制不健全,真正要處理的電池到不了回收企業手里,另一方面電池回收的價值還不足以抵消處理的成本,企業入不敷出,往往都是半途而廢?!笔Y主任說。而作為消費者,拿著一塊塊的廢舊手機電池,也是不知道該怎么辦,只能和生活垃圾一起扔掉。廢舊電池成了名副其實的“三不管”產品――國家不管,廠商不管,用戶不管。
“電池回收是需要大成本的,把一個個廢舊電池從用戶手中收起來并不是就完事了。回收以后的處理才是關鍵,設備的引進,技術的研究,人員的培訓,廠房的建造,這都是需要花大筆錢的,誰來出錢?消費者?電池制造廠?手機生產商?還是國家?”一個不愿透露姓名的廠商如是說。雖然有一些偏激,但是不得不承認,他的話還是有一些道理的。
“IT產品廢舊電池回收確實是一個老大難問題?,F在我們要做的,就是試圖從根本上解決電池污染的問題,除了加強IT產品廢舊電池的回收,還要做的就是電池的研制和電池標準化的起草及推廣?!笔Y京鑫主任表示。
電池標準化,路在何方?
如果電池統一標準,對用戶來說,是百利而無一害的。手機電池標準化能解決手機電池不能互換的問題,用戶可以在不同品牌的手機中使用相同的電池,電池數量將會大大減少;同時,如果用戶想更換新手機,原來的手機電池仍然可以繼續使用,這樣,消費者的使用成本也就降低了,廢舊電池的產生速度也會大大降低,有利于避免浪費、減少電池垃圾污染。
令人欣慰的是,據蔣主任介紹,手機電池標準化已經提上了日程,現在,手機電池的標準草案已經擬出,下一步將提交討論,預計在今年年底能夠開始實施。按照該標準生產的手機電池將會從尺寸上進行規范,每種尺寸電池的金屬觸點(給手機供電的接觸點位置)和電參數均要保持一致,而對電池容量并不會有要求,而且也不排斥市場上存在某些因外形需要而生產的“特種電池”。
但是,我們要看到,電池標準化的路還很漫長。
先來看看手機充電器標準化的情況。2006年12月14日,信產部頒布《移動通信手持機充電器及接口技術要求和測試方法》。對手機充電器的標準進行了統一。按照規定,從2007年6月14日起,入網的所有新品手機必須通過充電器標準認證,否則無法獲得入網許可。但是,許多廠商對這一新標準都產生了抵觸情緒,原因是這會對他們的經濟效益產生負面影響。特別是專門制造充電器的生產商,更是首當其沖,受到的影響也是不言而喻的。在社會的一片叫好聲和廠商的一片叫苦聲中,信產部也不得不放寬標準,將截止時間設定在今年年底。值得注意的是,在充電器標準醞釀之初,起草者同樣希望市場能成為推動標準廣泛執行的力量,然而最后卻事與愿違,不得不借助強制手段。
充電器標準的前景尚且撲朔迷離,電池標準化的進程更是阻力重重。
首先,與充電器標準化相同,電池標準化將大大影響電池制造廠商和手機制造商的利益。電池標準化后,商家一個重要的收入來源被截斷了,電池制造商還不得不重新投入人力物力,進行新電池的開發和研制,手機廠商也得重新按照電池的規格來對手機做“手術”,同時,標準化意味著商家需要在同質化的條件下競爭,慘烈的價格戰在所難免。這些都是各個商家所不愿看到的事情。對此,大多數電池生產商在接受采訪時都不愿意多談,只是表示現在還沒有接到任何關于電池標準化的消息?!拔覀円苍陉P注當中,并且,在國家正式相關規定之前,我們也會提前有一定的準備和應對措施?!蹦畴姵貜S商說。
其次,電池的標準不統一問題?,F在國際上還沒有哪一個國家對手機電池進行標準化,沒有可以參考的執行標準。因此,起草者在制定標準時,必定會參照現有電池的型號,也就必然會有所偏重。要做到不偏不倚,對每一家手機生產商都是公平的,這的確很難。那么,是以國產手機作為參照,還是以進口手機作為參考?是以手機銷量來看,還是以電池銷量來看?這是起草者不得不慎重考慮的問題。
同樣,筆記本電腦電池的各個廠商之間也是各自為政,不僅形狀不一樣,而且就算是同一廠商的相同型號的筆記本電腦,電池的形狀接口也不盡相同,使筆記本電腦幾乎喪失了循環利用的可能。筆記本電腦電池統一標準的呼聲日益高漲,希望不久的將來,能看到筆記本電腦電池標準化相關政策的出臺。不過,這也得等到電池標準化這個“先鋒”出成果之后再說了。
評論:電池變“綠”需要各方共同努力
讓電池變“綠”,不是一兩個人的事,也不是一兩個企業的事,這需要全社會的共同關注,共同努力。
首先,國家是政策的起草者、執行者和監督者,要想實現資源的可再生利用,減少廢棄電池對環境的污然,國家出臺相關政策法規,對電池回收進行規范化、法律化,已經迫在眉睫。
而廠商的支持則是最為關鍵的環節,關乎成敗。其實,對企業自身而言,環保也已勢在必行。某營銷專家曾說過,企業一定是以產品啟程,品牌為終點。而在今天的企業品牌建設當中,社會責任已經成為不能忽視的一個重要因素。在這方面,業內不乏案例,既有負面的也有正面的。前一段時間中國移動攜手眾多知名手機廠商開展的“綠箱子環保計劃”就給所有電池生產廠商做出了很好的表率。一方面,生產廠商應設置專門完善的電池回收渠道,并采取更多的優惠政策引導使用者參與到電池回收的行動當中來;另一方面,應加大無污染電池的研發投入,爭取盡快生產出真正可循環使用,無污染的“綠色”電池。
作為用戶,在IT產品電池的使用中,應學會科學的使用方法,盡量延長電池使用壽命,減少電池更換頻率,同時,應積極響應政府的號召,主動關注、參與到廢舊電池回收的活動中來。
筆者相信,在國家政策的宏觀調控下,在廠商和用戶的共同努力下,我國的廢舊電池回收問題一定能得到解決,IT產品電池定會披上“綠色”的外衣。
鏈接一:世界其他地區手機廢舊電池回收狀況
我國香港: 2006年9月,香港政府宣布了7項減少家居廢物的重要措施,其中之一就是“產品責任制”。 在產品責任制下,生產商在棄用產品的管理方面將擔當主要角色,政府則從旁協助計劃的推行,并鼓勵市民參與。產品責任制同時希望消費者把棄置的移動電話電池交到回收點。手機電池回收機構將在繁華地段設立75個回收點,放置特別設計的手機電池收集箱。 回收的電池經分類后將運往海外實施循環再造。
歐盟:德國、法國等國采用的是“應用產品責任制,促進廢棄物回收、再生和處置”的方法,這與香港的回收方法有些類似。2006年歐盟產業報告強制要求增加手機電池的回收比例,到2012年的時候,四分之一的移動電池必須被回收,而該比例在2016年要提高到45%。歐盟主席認為,從目前的情況看來,達到25%的比例在歐盟27個成員國似乎并不難,但45%的回收率則絕對是一個挑戰,即使是西歐這樣十分注重環保的地區也難以達到如此之高的水平。
日本:日本相關法規規定,要求商店和廢品回收站必須擔當起區分有毒電池和無毒電池的責任,并對有毒性的鎳鎘電池和含汞電池實行押金制度,當消費者拿舊電池來換時,可以自動扣除押金。對于廢舊電池,采用強制回收的方法,規定了電池生產廠家回收電池的比例,因此對鉛酸電池,日本可做到100%的回收,二次電池和手機電池也正在通過生產廠家的配合積極開展。
美國:于2002年正式啟動了包括手機在內的廢舊家電產品的循環再生計劃。
篇3
關鍵詞:太陽能建筑;經濟效益;獎勵;社會效益
一、當地政府對太陽能政策的獎勵措施
目前,吉林省《吉林省關于加快光伏產品應用促進產業健康發展的建議(128號)》光伏發電項目的發電量,實行按照電量補貼的政策,補貼標準在國家規定的補貼基礎上,吉林省再補貼0.15元/千瓦時。目前國家對吉林省太陽能光伏發電的最新補貼政策為:太陽能發電項目享有國家補貼0.14元/千瓦時和省級補貼0.15元/千瓦時,共計0.29元/千瓦時。
二、使用者的效益評估
試點工程屋頂安裝共計總裝機容量為15KW,根據主要分為三種形狀的多晶硅太陽能電池板,分別為規格為2380mm*990mm*40mm的方形多晶硅太陽能電池板,規格為斜邊3366mm*直角邊2320mm*直角邊2380mm*厚度40mm的直角三角形多晶硅太陽能電池板和規格為1770mm*3345mm*40mm的平行四邊形多晶硅太陽能電池板陣列,從使用者的角度出發,他們最關心的是太陽能電池板的實際發電量,按照筆者調研數據計算,調研項目中的屋頂每塊規格為1640mm*990mm*40mm多晶硅太陽能電池板的日平均發電量為1千瓦時,每塊多晶硅太陽能電池為250W,那么總裝機容量為15KW的發電量為60千瓦時,按照國家和吉林省太陽能光伏發電補貼共計0.29元/千瓦時計算,平均每天可以獲得17.4元補助,每年可以獲得6351元補助,如果余電上網賣掉,價格為0.88元/千瓦時,根據太陽能光伏電池板的價格按功率(W)計算單價的標準,市場價格4元/瓦,屋面15KW的多晶硅太陽能電池板的價格共計為6萬元,每年發電量共計21900千瓦時,按長春民用建筑電費0.56元/千瓦時計算,每年節省1.2264萬元,加上國家和吉林省補助的費用,每年共計節省1.8615萬元,預計不到4年就能收回屋面多晶硅太陽能電池板的成本,其后22年壽命內預計可以獲得利益40.953萬元。如今,生產技術的日新月異,不僅提高了晶硅電池的品質,同時也大大降低了晶硅電池的成本,投資回收預期較為理想,國家與吉林省扶持太陽能光伏建筑的好消息頻出,新能源與建筑大戶的結合前景廣闊。
三、環保效益評估
對于居住建筑而言,提高可再生能源的利用率,發展和普及太陽能光伏發電與建筑適配的方法是改善生態和保護環境的有效途徑。太陽能光伏發電系統充分利用了節能環保的太陽能資源,對環境無任何負面影響,同時減少了煤、石油、天然氣等常規能源的使用,效益明顯。太陽能是取之不竭的能源,每天在地球上的照射量相當于全世界所需能源的三千多倍,然而無法再生,用完就沒有的化石燃料,卻是我們主要的能量來源,而且,因為化石燃料所產生的環境問題,例如空氣中的酸雨、污染、溫室效應氣候變化等,這些都是確定的事實,不過,這些問題似乎都還不算嚴重,所以,世界每年的化石燃料使用量仍然不斷上升,再過不久,這些化石燃料的蘊藏即將殆盡,世界各國的能源戰爭,也早已上演。因此,促進使用和研發太陽能的政策,不僅是著眼于環境保護,更是一種促進世界和平的貢獻。環保效益主要對環境的優化有利,從節能減排的角度分析,太陽能光伏發電是真正的零排放和零污染,有良好的環境效益。從能夠改變局部生態的角度分析,吉林省總體干旱少雨,安裝太陽能電池板后,對減少水分蒸發起積極作用,對民生有利,對經濟可持續發展亦有利。據相關數據總結,每節約1度(千瓦時)電,就相應地節約了0.36千克的標準煤,同時減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳(C02 )、0.03千克二氧化硫(S02 )、0.015千克氮氧化物(NOX)。[1]綜上所述,試點工程25年總發電量為547500千瓦時,全部為自發自用,該發電量與相同發電量的火電廠相比,25年共計可以節約標準煤197.12噸,同時每年可以減排二氧化碳545.84噸、氮氧化物8.2噸、二氧化硫16.4噸、粉塵0.52噸、碳粉塵148.92噸。綜上所述,該試點工程的實施成功的為吉林長春的節能減排做了貢獻,具有良好的經濟、社會和環境效益。
四、試點工程預期成果
試點工程的預期成果為在保證屋面多晶硅太陽能電池板與建筑結合最美觀,最經濟的情況下,將多晶硅太陽能電池板最恰當的規格與屋面進行適配性有機結合,抗長春當地風壓、雪壓,保證一年四季正常運營,同時保證了屋面自身的保溫、防水功能,保證了整個小區的美觀,試點工程預期的太陽能光伏發電能耗回收期為3年,3年可以保證多晶硅太陽能電池板成本的收回,剩下的22年能繼續創造余下的經濟價值,在發電的同時,能為環境保護做出貢獻。
五、結論
根據屋面與異形的多晶硅太陽能電池板的結合總裝機容量15KW,屋面多晶硅太陽能光伏電池板總價共計6萬元的現狀,以及試點工程選用的戶用并網光伏發電系統,結合國家與吉林省對太陽能發電項目的新的按照電量的補貼政策和相關環保效益評估數據,總結出使用者在投資屋頂太陽能發電后3年后開始能耗回收,多晶硅光伏電池板的壽命為25年,22年的可回收年壽命內預計可以獲得經濟利益40.953萬元, 25年總發電量為547500千瓦時,該發電量與相同發電量的火電廠相比,25年共計可以節約標準煤197.12噸,同時每年可以減排二氧化碳545.84噸、氮氧化物8.2噸、二氧化硫16.4噸、粉塵0.52噸、碳粉塵148.92噸。綜上所述,該試點工程的實施成功的為吉林長春的節能減排做了貢獻,具有良好的經濟、社會和環境效益。本文重點針對試點工程長春與海外創業園住宅屋頂集中式太陽能光伏發電系統中光電利用形式,從住宅建筑構造的角度出發,解決了長春海外學人創業園住宅屋面與多晶硅太陽能電池板的適配性問題,綜合長春嚴寒C區的地理條件、氣候特征和太陽能資源,綜合住宅的建筑布局、朝向、間距、群體組合方式和空間環境,綜合住宅外觀、住宅功能、周邊環境、電網條件和系統綜合運行方式,綜合建筑設計,光伏電池組件安裝位置與方式、組建選擇和安裝規模等研究設計出長春海外學人創業園住宅屋面與多晶硅太陽能電池板的屋面、檐口適配性的設計節點詳圖,以及適配的各個構件規格,屋面工程做法。盡管太陽能光伏的應用成本與常規能源相比仍然偏高,但隨著太陽能光伏電池板的普及,隨著未來科學技術的進步,光伏轉換率將有所提高,相關配套設施成本的降低,[2]太陽能儲能技術的進步,社會用電需要的增加,特別是綠色、生態的無污染的太陽能的觀念的深入人心,太陽能光伏發電的結構必將會逐步改變全世界人們的用能結構。由于我國人多地少,每年大量的新建建筑量大而面積廣的社會主義基本國情短期內不會有較大的變化,可以預計不久的將來只有太陽能光伏發電與建筑結合才能使太陽能光伏發電真正的融入人們生活的每個角落。
六、前景展望
8分鐘又20秒,光子從太陽表面到達我們的星球。在這段超過一億五千萬公里的旅程之后,我們的皮膚以每平方厘米10兆個光子的密度,接收太陽的熱能。太陽能不僅無所不在,也是我們所在世界最初和最后的能源。太陽能經濟體系不僅建立在太陽能使用的技術上,同時也為房地產與建筑世界開創了新的商機。本論文僅僅只對海外學人創業園住宅與多晶硅太陽能電池板在屋面適配的節點詳圖進行了研究設計,研究過程中存在著諸多不足之處,還有許多實際的問題要結合國家政策綜合進一步研究,展望未來,太陽能光伏建筑一體化的設計將會成為光伏建筑未來主要的發展方向,當下我國正處于城鎮化建設的期,每年的總建設面積高達20億m2,而且此階段預計還要繼續持續30年以上,換句話說,未來我國30年的總建筑量將超過歷史的總的既有建筑數量,這些建筑的能源使用效率將會決定未來我國能耗水平和CO2氣體的排放量。城鄉建設領域是建筑的主要領域,也是太陽能光伏發電技術應用的主要領域,因此,要把握住這種“空前絕后”的建設機遇,大力提寒地區太陽能與建筑的適配性,開發節能建筑的市場潛力。太陽能光伏建筑一體化方興未艾,任重道遠。吉林省太陽能產業發展起步較晚,我們等需要站在能源戰略的高度,加速發展戰略性新興產業,明確太陽能光伏產業與建筑結合的積極意義。太陽能建筑一體化還有利于電源結構的優化,全省光伏發電在二次能源中還處于空白階段,如果能夠做到太陽能光伏與建筑大量地結合,并網發電,與在二次能源中占18.8%的風力發電互補,做到“風光互補”,還能進一步促進全省二次能源的優化。解放民眾思想,提高對太陽能光伏建筑一體化產業的普遍認識,這不但對調整太陽能建筑一體化產業結構有益,對整個吉林乃至全國的能源結構有益,而且還對改善環境,對低碳經濟,對加速實現節能減排等政策將起到積極促進作用,意義深遠。光伏發電是比較有前景的新能源發電技術,自身很難起到主導作用,但與能源大戶結合起來,能造福子孫后代,緩解能源壓力,前景意義深遠。最后,希望本論文對嚴寒地區別墅住宅屋面與多晶硅太陽能光伏電池板適配性的相關研究與設計詳圖能夠提高大家對光伏建筑設計的關注度,激發多面性的思考,提供一些思路,達到拋磚引玉、投石問路的效果。
作者:趙暉 郭格靜 謝偉雙 單位:長春工程學院建筑與設計學院
參考文獻:
篇4
關鍵詞:電池;敏化劑;電解質
染料敏化太陽能電池(Dye Sensitized Solar Cells,簡稱DSSC)全稱為“染料敏化納米薄膜太陽能電池”,由瑞士洛桑高等理工學院(EPFL)Gratzel教授于1991年取得突破性進展,立即受到國際上廣泛的關注和重視,DSSC主要是指以染料敏化多孔納米結構TiO2薄膜為光陽極的一類半導體光電化學電池,另外也有用 ZnO、SnO2等作為TiO2薄膜替代材料的光電化學電池[1]。
1.1染料敏化太陽能電池優點
它是仿照植物葉綠素光合作用原理的一種太陽能電池。由于染料敏化太陽能電池中使用了有機染料,其功能就如同樹葉中的葉綠素,在太陽光的照射下,易產生光生電子,而納晶TiO2薄膜就相當于磷酸類脂膜,因此我們形象的把這種太陽能電池稱為人造樹葉。DSSC與傳統的太陽電池相比有以下一些優勢:
(1) 壽命長:使用壽命可達15-20年;
(2) 結構簡單、易于制造,生產工藝簡單,易于大規模工業化生產;
(3) 制備電池耗能較少,能源回收周期短;
(4) 生產成本較低,僅為硅太陽能電池的1/5~1/10,預計每瓦的電池成本在10元以內;
(5) 生產過程中無毒無污染;
納米晶染料敏化太陽能電池有著十分廣闊的產業化前景和應用前景,相信在不久的將來,DSSC將會走進我們的生活。因此吸引了各國眾多科學家與企業大力進行研究和開發,近年來獲得了飛速發展。
1.2染料敏化太陽能電池(DSSC)的Y構組成
染料敏化太陽能電池包括四部分:納米氧化物半導體多孔膜(TiO2,ZnO),含有氧化還原電對的電解液(I-/I3-),作為敏化劑的染料(如N719/N3)以及對電極(如Pt)。除此之外DSSC還需要襯底材料,通常為氟摻雜的氧化錫導電玻璃(FTO導電玻璃)。該實驗中,納米氧化物半導體多孔膜為ZnO,敏化劑用N719染料[1]。
(1)FTO透明導電玻璃
FTO導電玻璃為摻雜氟的SnO2透明導電玻璃(SnO2:F),簡稱為FTO。FTO玻璃被作為ITO導電玻璃的替換用品被開發利用,可被廣泛用于液晶顯示屏,它是染料敏化太陽能電池的TiO2/ZnO薄膜的載體,同時也是光陽極電子的傳導器和對電極上電子的傳導器和對電極上電子的收集器[2]。
(2)光陽極
多孔半導體光陽極是染料敏化太陽能電池的核心之一,它是染料分子的載體,同時也起著分離、傳輸電荷的作用。DSSC電池的光陽極是由透明的導電玻璃及其上面覆蓋的一層半導體納米晶多孔膜構成的。這層薄膜是光電轉換的前提和重要基礎,納米TiO2的微觀結構(如粒徑、氣孔率等)對太陽能電池的光電轉換效率有非常大的影響。
(3)染料敏化劑
染料分子被稱為電池中的光子馬達,正是它對光子的響應才驅動了整個器件的運作。這主要是由于光陽極(以銳鈦礦型TiO2為例)禁帶寬度為312eV,僅對紫外光有響應,只有通過染料敏化才能實現對可見光的吸收。高效率染料必須同時具備以下特征:
① 能夠與TiO2表面形成牢固的化學鍵合;
② 在可見光區乃至紅外光區有強而寬的吸收;
③ 激發態壽命足夠長,且LUMO能級與TiO2導帶匹配;
④ 穩定性高、可逆性好。
(4)電解質
電解質在DSSC電池中主要起著還原染料正離子及傳輸電荷的作用。高效率的電解質應當具有與染料HOMO軌道相匹配的氧化還原能級和快速的空穴傳導能力。目前,最常用、最有效的電解質都含有I3-/I-電對,主要得益于其優異的可逆性和動力學性能,且復合反應較慢。但是I3-/I-電對也存在一些缺點,如腐蝕能力強,對可見光有一定的吸收等[3]。因此,人們一直都在研究和探索新的氧化還原電對來替換I3-/I-,如Br2/Br-、擬鹵素和金屬配合物Co3+/2+等,但目前與I3-/I-相比,在效率和穩定性上都有較大差距。電解質從表觀形態上大致可以分為液態電解質、準固態電解質 (凝膠電解質 )和全固態電解質。
(5)對電極
對電極又稱為光陰極或反電極,它起著收集外電路電子和催化還原I3-、再生I-的作用。對于高效DSSC電池而言,對電極必須具有優異的電子傳導能力和高催化活性。對電極的特性和在其表面發生的還原反應的速率極大地影響著電池的性能和效率。目前,Pt仍然是最佳的催化材料。
參考文獻:
[1] 李雪陽, 陳司漢, 薛衛東染料敏化太陽能電池―神奇的人造樹葉[J]. 化學教育, 2007, 5: 3-4.
篇5
見證奇跡
親愛的智慧星們,現在我們位于荷蘭東部,連接埃德和瓦赫寧的一條公路上。夜幕剛剛降臨,在預定的七點鐘,公路邊護欄上的路燈“刷”地一下全亮了。我和在場的所有工作人員興奮地跳了起來!與此同時,對講機里傳來聲音:“‘電花園’成功啟動,再重復一遍,‘電花園’成功啟動!”所有人激動不已,哈哈,植物電池的應用大獲成功啦!
“秘密基地”
他們是怎樣辦到的呢?小桶很好奇這個問題,便央求現場的弗雷德里克研究員帶我去看看他們的“秘密基地”。弗雷德里克欣然同意,然后帶著我走了一段兒就停了下來。在路燈的照射下,我看到路邊有一大片茂盛的水生植物,僅此而已,這就是基地的全部?
看著我疑惑的神情,弗雷德里克給了我一個手電筒,讓我看看植物下方。我貓著腰仔細查看才發現,茂密的水生植物之間竟然拉著電線和電極,而電線則被引向公路。弗雷德里克告訴我,在這片100平方米的花壇里,一共有400個植物電池,真正的功臣就是它們,是它們給了路燈電力!而“電花園”也一樣,那里也有400個植物電池,能夠給300個發光二極管供電,從而讓整個花園都亮起來!
可再生電源
哎,小桶這會兒真是懊悔當年沒有好好學習,所以現在對于植物電池這件事情是一點都摸不著頭腦,真搞不懂植物是怎么產生電流的?微生物燃料電池和普通的燃料電池又有什么區別呢?
弗雷德里克研究員不得不給我惡補一下物理知識。原來,普通燃料電池內部是由化學反應產生電流,利用的是氫的氧化作用。而微生物燃料電池,利用的則是微生物(細菌)的自然化學反應來產生電流。簡單來說,就是植物在進行光合作用生長的過程中,會產生超過其自身需要的更多的糖,這些多余的糖會被周邊土壤回收和分解,釋放出質子和電子。研究人員將電極放置入土壤,從中捕獲電子發電,依靠植物的不斷生長產生持續的電力。
那具體是怎樣操作的呢?弗雷德里克解釋說,他們首先是在溫室中栽培這些植物,然后把它們移植到60多平方厘米、裝有電極的塑料容器中,然后放到現場去。
發展前景
邊走邊聊,我們已經來到了史上第一個“電花園”。真不可思議,花園小道一邊是茂盛生長的水生植物,一邊是整齊排列的發著橘黃色夢幻光線的LED燈,將整個公園都襯托得如童話王國一般。
當我問到微生物燃料電池的發展前景時,弗雷德里克介紹,這項技術的最大優勢就是它是綠色可再生能源,可以說是取之不盡用之不竭,直到植物生命終結。但劣勢是,微生物燃料電池的產出比較小,1平方米只有0.2瓦的功率,只能支持一個LED燈泡。難怪我們剛剛看到電池之間要相連,就是要產生足夠電流的原因呀!
篇6
>> 似乎還沒準備好 拯救世界?中國還沒準備好 歐洲沒準備好 范曉萱:我還沒準備好當一個媽媽 世界杯來了,4K還沒準備好 國際大潮涌入,內地市場你還沒準備好? 下一場流行病,我們還沒準備好 還有什么沒準備好 “求婚應該男生想吧!理想中婚禮很簡單,生孩子還沒準備好” 機會青睞沒準備好的人 危險,鋰電池! 別說還沒有準備好 孩子,媽媽還沒有準備好 我還沒有準備好 鋰電池的沖動 鋰電池投資亢奮 高能液體鋰電池 失控的鋰電池 鋰電池時代(二) 鋰電池時代(一) 常見問題解答 當前所在位置:中國 > 管理 > 鋰電池還沒準備好 鋰電池還沒準備好 雜志之家、寫作服務和雜志訂閱支持對公帳戶付款!安全又可靠! document.write("作者: 李虹雨 賀濤")
申明:本網站內容僅用于學術交流,如有侵犯您的權益,請及時告知我們,本站將立即刪除有關內容。 鋰電池被公認為是最有希望的動力電池。目前就技術而言,純電動車似乎也沒有其他選擇,必須依靠鋰電池的發展。
最近,復旦大學教授吳宇平壓力很大。
3月中旬,他的一項關于水系鋰電池的最新研究成果,被多家媒體誤讀為“電動車充電10秒可跑400公里”,如果真是這樣,就意味著尚存諸多技術難題的純電動車產業一夜之間看見了曙光。
因此,有行業分析立即指出,鋰資源、鋰電池材料和鋰電池制造的產業鏈上市公司將被爆炒。果然,受此消息提振,鋰電池概念股表現強勢,多只個股一度飆升到兩市漲幅榜前列。
然而,這一消息很快遭遇業內專家的質疑,“這就像水變油一樣,在科學上是不成立的。”復旦大學黨委宣傳部向《財經》記者出具材料,認為出現這樣的結果,起始于媒體的錯誤解讀,然后被股市莊家和券商借用炒作。
吳宇平課題組的這項實驗室成果為一種新型水鋰電池。實驗室數據顯示,其能量密度比同樣大小的傳統鋰電池高出80%,能量效率高達95%。這一研究成果發表于3月7日《自然》出版集團旗下的網絡開放期刊《科學報道》(Scientific Reports)。
一項實驗室成果被夸大成為炒作題材,從另外一個角度看,正說明鋰電池行業缺乏激動人心的進展,特別是動力鋰電池存在著諸多技術瓶頸,造成純電動車市場踟躕不前,而且這種障礙將長期存在。 被夸大的成果
3月13日,本是吳宇平的一個大日子。復旦大學新聞中心邀請多家媒體對“水鋰電”成果進行集體采訪。
傳統鋰電池的工作原理,是依靠鋰離子在正負電極之間的遷移而產生電流。所使用的電解液多為有機溶劑,對水分的要求非??量?,因為鋰的化學性質很活潑,跟水接觸會發生劇烈反應,釋放出易燃易爆的氫氣,所以1噸重的電解液中,水含量不能超過15克。如果水分控制不好,鋰電池在使用中會像烤面包一樣鼓脹起來,只能報廢。
吳宇平課題組反其道而行之,選用水溶液制作鋰電池。其創新點在于:在金屬鋰外面包覆一層高分子材料和無機材料制成的復合膜,然后將其置于普通水溶液中,相比粘性很大的有機電解液,鋰離子在粘性很小的水里奔跑能提速10倍到100倍,因而具備快速充放電的能力。
在介紹“水鋰電”的特性時,吳宇平舉例說,如果充電設備符合要求,從實驗室結果看,6秒左右可以充滿55%的電量;未來用于汽車上,電池充滿后有望行駛200公里-400公里。
對此,一些業內人士認為,新型水鋰電沒有進行過裝配實驗,就預計電動車可跑200公里-400公里,這種說法非常不嚴謹。按照復旦大學新聞中心主任方明的說法,這組數據又經媒體進一步推演和嫁接后,最終被錯誤表述為,“電動車充電10秒可跑400公里?!?/p>
這個說法的荒謬之處在于:按目前純電動車的技術水平,行駛400公里大約需要70度(千瓦時)的電量,10秒鐘充滿,就需要25兆瓦的充電功率,這相當于一座小型電廠的發電功率;而且,根本沒有電線能夠勝任這項輸電任務;此外,在短時間內注入這么大的能量,很有可能引發電池爆炸。
復旦大學化學系內部就此次事件組織了科學討論會,結論是水鋰電作為探索方向有前景,但距離形成實用產品有差距。
實際上,復旦大學在宣傳中也不無夸大之嫌,比如將刊發論文的刊物稱為《自然》的子刊,其實這本新創的網絡開放期刊跟《自然》雜志只擁有共同的出版商,影響力根本無法同頂尖科技期刊——《自然》相提并論。
中國科學院物理研究所清潔能源中心研究員李泓認為,科研人員當然要竭力維護自己的研究成果,但科學家還要保持平常心。
技術進步是一個漫長的過程。世界范圍內,鋰電池能量密度的進步速度為每年提高3%-5%。在鋰電池的很多技術方向上,學術界甚至還沒有形成共識。以電池的體積為例,有些企業認為應把單個電池做大,這樣電動車的電池組就會使用較少的電池;而有些企業則認為單個電池應該做小。到底哪個好,現在沒有結論,但這兩種路徑顯然又差別很大。
然而,在鋰電池研究領域,卻不時冒出突破性的消息。諸如,將能量密度提高很多,在短時間內能夠充放電多少次,事實證明很多研究都難以產業化。李泓說,“進步是漸變的,不是跳躍性的?!?壽命短成本高
媒體報道后,工信部和上海市政府有關部門、幾家骨干國企都上門了解情況,并現場觀看了實驗演示,對水鋰電的發展方向表示肯定,亦有企業表達了合作研究的興趣。
要將這項研究成果產業化,起碼需要五年至十年時間、幾億元的投資,其間還會遇到很多研究者難以預料的關口。
在清華大學核能與新能源技術研究院鋰離子電池實驗室主任何向明看來,吳宇平的探索開拓了新思路,但只是一個實驗室成果,遠不能稱之為技術,跟電動車產業關系甚遠。而吳宇平也擔心,國內企業特別是民營企業,對科技成果轉化的難度認識不夠,心態較急,認為只要花幾千萬元買下來,就立刻可以生產。
因為與龐大的汽車業搭上了界,鋰電池被公認為是最有希望的動力電池。目前就技術而言,純電動車似乎也沒有其他選擇,必須依靠鋰電池的發展。
但鋰電池的一個突出矛盾就是能量密度低,且進步緩慢。電池的能量密度指單位體積或質量所儲存的電能。能量密度越高,產品使用時間越長,體積也越小而輕便。
鋰電池另一致命的缺點是,使用壽命也不盡如人意。純電動車的電池系統是由多個單體電池串并聯組成電池組,再由若干電池組形成的電池包。北京化學試劑研究所高級工程師廖紅英表示,就像“木桶原理”,性能最弱的單個電池決定了這個電池包的壽命,“若有一個害群之馬,整個電池包可能就會停止工作”。
在純電動車的制造成本中,電池占到40%-60%。一般汽車是15年的使用壽命,純電動車中鋰電池的使用年限僅5年。一輛普通家用轎車的價格約10萬元,如果購買相同配置的純電動車,則要再支付10萬元的電池成本,這讓消費者難以接受。
電動自行車領域也是這樣,雖然鋰電池的能量密度、循環充電次數都大大優于鉛酸電池。但鉛酸電池的更換成本平均為450元左右,鋰電池則為1000元左右,因此鋰電池僅占據了2.5%的市場份額。
《2012年中國鋰離子電池產業研究》顯示,中國是世界上除日本外最大的鋰電池生產國及主要消費國,規模達到397.4億元。其中筆記本電腦占23%,手機占50%,為最大應用領域。但是,何向明認為,動力鋰電池只發展了十年時間,是仍處于早期的幼稚產業。
安全性,也是影響消費者信心的重要因素。在2013年1月的兩周內,波音787連續發生兩起與電池有關的事故。2011年,杭州眾泰純電動出租車自燃事件、雪佛蘭沃藍達新車碰撞后電路起火事件,問題都出在電池上。
北京科技大學材料科學與工程學院教授趙海雷向《財經》記者介紹,當電動車發生碰撞事故時,如果電池組受到撞擊短路,就有可能導致起火、爆炸。甚至有的電池組充放電次數多了,也會有類似問題。
目前純電動車使用的鋰電池,都沒有從本質上解決安全性問題。清華大學汽車工程開發研究院常務副院長宋健曾表示,從原理來講,高壓電伏是威脅電動車安全性能的主要因素,到現在為止,世界上還沒有任何一項技術能從根本上解決這個難題。 補貼應理性
鋰電池之所以被業界看好,主要是環??剂俊V袊槍︺U酸電池企業進行了大力整頓,2013年3月26日,工信部、環保部、商務部、發改委和財政部文件,把鉛酸電池和再生鉛產業作為淘汰落后產能的重點行業。此前兩年,全國排查了鉛酸電池企業1962家,81%的企業被關停。
鉛酸電池造成的環境污染,主要發生在企業不規范的生產過程和回收處理環節。同理,盡管鋰電池被認為是綠色電池,但是,如果不進行回收處理,一樣會污染環境。鉛酸電池的回收甚至比鋰電池做得好,因為鉛酸電池中的鉛有回收價值,而鋰電池回收在經濟上并不劃算。
鋰電池還必須面對一個難堪的現實:鋰電池的所有原始專利,幾乎都掌握在美、日、韓手中。據何向明介紹,美國長于原創,產業則是日、韓各有優勢。中國電動車企業沒有原始專利,沒有核心的知識產權,一出口就會遭遇專利問題,這對中國研發鋰電池技術很不利。
但是,“官員們不愛聽這話,他們愿意相信中國人通過勤奮很快就能創造世界一流”,一位鋰電池研究者抱怨。他認為,應該認清中國在技術上的差距,在電池的研發上多下功夫。
科技部部長萬鋼,是電動車的力挺者。在2013年的全國“兩會”上,他乘坐一輛銀色的純電動車出席多場會議?!笆濉逼陂g,他主政的科技部將安排專項資金30億元,用于支持電動車的科研。
現在,純電動車基本都是政府示范項目,從政策層面獲得的支持力度相當大。2010年6月,財政部、科技部、工信部、國家發改委聯合了《關于開展私人購買新能源汽車補貼試點的通知》,確定在上海、長春、深圳、杭州、合肥五個城市啟動私人購買新能源汽車補貼試點工作,對純電動車每輛最高補貼6萬元。政策主要補貼的就是電池成本。
根據中國汽車工業協會的統計數據,最近兩年中國電動汽車銷量僅為27432輛,其中絕大部分是公共采購,共23032輛,私人購車數量僅4400輛?!豆澞芘c新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》曾提出,到2015年,國內純電動車和插電式混合動力汽車累計產銷量力爭達到50萬輛,但實際銷售數據與此目標相去甚遠。
美國也面臨相同情況。根據綠色汽車網站Hybridcars的數據,2012年,美國共銷售出了48.8萬輛混合動力汽車、插電式混合動力汽車和純電動汽車,僅占美國汽車銷量的3.3%。
美國總統奧巴馬曾在2011年國情咨文中提出,到2015年,美國要實現電動汽車累計銷量超百萬輛。不過,在2013年初,美國能源部不得不宣布,這一目標將被放棄,要制定出更切合實際的戰略目標。
篇7
[關鍵詞]制動能量;回收利用;儲能系統;控制
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.16.067
[中圖分類號]U463.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2015)16-00-02
在目前現實生活中,汽車已逐漸成為人們消費范圍內必不可少的交通工具。隨著汽車保有量的不斷增加,其帶來的負面影響也日趨嚴重。例如:消耗大量的燃油資源、排放大量廢氣及產生噪聲等環境污染。
為解決能源緊缺及環境污染問題,世界各國汽車廠商都將新能源汽車作為解決的熱點。其中包括:燃料電池汽車、純電動汽車、氫能汽車以及太陽能汽車等。目前,我國在新能源汽車研究中以純電動汽車的發展最為迅猛。但制約純電動汽車發展的瓶頸是電池技術、高功率電機技術和驅動技術。故純電動汽車還要基于上述技術水平的進一步提高才能獲得更大發展。
另一個解決途徑的研究熱點是制動能量回收利用技術。車輛處于制動或減速狀態時,原本具有的動能通過制動器轉換為熱能消散掉。有研究表明,如果把這部分動能充分回收利用,最大可節約50%左右的能源,這將大大改善燃油的經濟性,并延長制動器零部件的使用壽命。因此,研究高效的制動能量回收技術,在節約能源及保護環境方面都具有重大理論研究意義和現實實用價值。
1 常見的制動能量回收技術及其優缺點
制動能量回收技術就是把車輛在制動過程中的一部分動能轉換成其他形式且容易儲存的能量儲存起來?,F在國內外常見的車輛制動能量回收技術主要有:液壓儲能系統、飛輪儲能系統及電儲能系統。
1.1 液壓儲能系統
液壓儲能系統的工作原理:把汽車在處于制動或減速狀態下的部分動能轉換成液壓能的形式,并將這部分液壓能儲存在液壓蓄能器中;當車輛再次進入起動或加速狀態時,液壓儲能系統又將儲存在蓄能器中的液壓能轉換成機械能驅動車輛行駛。從能量轉換的角度看,車輛制動的過程就是液壓儲能系統將車輛部分動能轉換成液壓能并儲存起來的過程;車輛起動或加速的過程就是液壓儲能系統將儲存的液壓能轉換成機械能,從而輔助驅動車輛行駛的過程,如圖1所示。優點:液壓儲能系統具有零件少,成本較低,可靠性高等。同時還具有體積小、安裝布置方便的特點,適用于各種類型的大小汽車。缺點:由于這部分能量必須通過液壓泵和泵/馬達來進行轉化,其中部分能量必須儲存到液壓蓄能器或由液壓蓄能器釋放,這必然伴隨摩擦和熱的損失。同時還有液壓儲能系統的密封性能要求高,成本昂貴等缺點。
1.2 飛輪儲能系統
飛輪儲能系統是利用處于高速旋轉狀態的飛輪來儲存及釋放能量,其基本工作原理是:通過車輛在制動或減速過程中的部分動能帶動飛輪高速旋轉并保持這個狀態(即轉換為飛輪的動能);當車輛再次起動或加速時,處于高速旋轉狀態下的飛輪又將通過傳動裝置驅動車輛行駛(即釋放飛輪儲存的動能),從而增加車輛的行駛動能。如圖2所示。優點:從制造角度看,飛輪儲能系統的結構相對簡單易行,造價較低。缺點:其重量和體積較大,車輛在運行過程中將消耗更多的燃料,且由于空氣阻力及軸承間摩擦引起的能量損耗,也會導致飛輪儲能系統的能量損耗。同時該系統還存在安全性差、能量保存時效低等缺點。
1.3 電儲能系統
電儲能系統的工作原理是:把車輛處于制動或減速狀態下的部分動能,通過發電裝置轉化為電能儲存在儲能器中;當車輛需要再次起動或加速時,再將儲能器中的電能通過電動機轉化為機械能,從而驅動車輛行駛。系統中的儲能器可單獨選用蓄電池或超級電容器,但由于兩者的局限性,通常采用兩者混合使用的方法來彌補各自的缺點。該系統中由發電機/電動機執行機械能與電能間的轉化。此外,系統還包括一個電子控制單元(ECU),用來控制儲能器的充放電狀態,保證蓄電池的SOC值在規定范圍內,從而對蓄電池起到保護作用。如圖3所示。優點:結構簡單、操作方便、可靠性好、制動能量回收利用效率高等。缺點:性能好及低成本的超級電容或蓄電池是個技術難題,目前還有待開發研制。
2 常用的能量控制策略及其優缺點
在國內外有關制動能量回收控制策略研究工作中,大多都是選用發動機前置前驅的車輛,故制動能量回收控制策略的核心問題是前、后軸的制動力及電機提供的再生制動力三部分間的關系。由此得到的基于電機再生制動的能量回收控制策略主要有以下3種:前后軸制動力理想分配時的控制策略、前后軸制動力比例分配時的控制策略和最優能量回收控制策略。
前后軸制動力理想分配時的控制策略:當駕駛員制動力需求較小時,僅由電機提供再生制動力。隨著制動需求逐漸增大,前后軸的機械制動力將被控制在理想制動力分配曲線上。其中,前軸制動力包括再生制動力和機械制動力。當控制系統接收到由制動踏板傳來的駕駛員的制動力需求時,將通過計算分析電機的轉矩特性以及電儲能器中蓄電池的SOC值來判斷決定制動力是單獨由電機提供,還是由機械制動系統以及再生制動系統共同提供。
前后軸制動力比例分配時的控制策略:當駕駛員制動力需求較小時,僅由電機提供再生制動力;當需要的制動力增大時,電機提供的再生制動力所占總制動力的比例逐漸減小,開始啟用機械制動力;當需求的總制動力高于一定值時,意味著這是一個緊急制動,電機不再提供再生制動力,而由機械制動器提供所有的制動力;當所需的制動力在兩者間時,再生制動與機械制動共同作用。
最優能量回收控制策略:當需求的總制動力低于電機能提供的最大再生制動力時,僅調用再生制動系統;當需求的總制動力高于電機能提供的最大再生制動力時,則總制動力減去最大再生制動力等于機械制動器應該提供的制動力,并合理分配給前、后輪機械制動器。前、后輪機械制動力的分配盡量與其理想制動力分配曲線重合。
根據相關論文對3種控制策略的仿真結果,對3種制動策略進行比較,結果如表1所示。
3 結 語
無論是內燃機式車輛,還是電動、混合動力以及燃料電池電動車輛,車輛制動能量回收再利用技術的機理以及方法的研究都是提高車輛能量綜合利用效率,減少車輛廢氣排放以及延長制動零部件使用壽命的重要課題。通過閱讀大量文獻以及分析文獻中提出的觀點,可以得出以下結論。第一,對比目前常見的3種能量回收技術的優缺點,可以得出:液壓儲能系統使用范圍相對較廣,可適用于各種類型的大小車輛,其技術關鍵是比例儲能器和復合可逆液壓元件(泵一馬達)及高密封性能元件;飛輪儲能系統的使用范圍相對較小,目前的飛輪制造技術更適用于起動、制動頻繁的大型車輛,其技術難點是高速飛輪的研制。從理論角度來看,電儲能系統的應用范圍是最廣的,基本可適用于各種車輛,目前在電動汽車和混合動力電動汽車上應用最為廣泛,其技術瓶頸是缺乏性能好、成本低的蓄電池或超級電容器。第二,對比目前常見的3種回收策略,其各有優缺點。其中,前后軸制動力比例分配時的控制策略不但能確保一定的制動能量回收效率,制動穩定性相對較理想,而且結構也相對簡單,是目前技術條件下比較好的選擇之一。第三,目前的能量回收裝置及控制策略多應用在中小型車輛上,在重型車輛上的實際應用幾乎沒有,大部分高校及研究所都還處于理論仿真階段。第四,制動能量回收問題是一個復雜的物理行為。有許多因素都會對其回收效率產生一定影響,其中包括充電策略、電池屬性、電控單元內部結構以及傳感器靈敏度等。如果想要充分回收利用制動能量,提高控制精度,還必須從這幾個方面進行深入研究。
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篇8
56歲,他的人生重新起步
2002年6月,時任湖南湘潭一家國營化工企業廠長的蘇念慈拿到一份來自美國某權威機構的檢測報告,報告指出中國部分化工企業生產的一種農藥產品可能含有致癌物質,而這種農藥產品正是他們廠的主打產品。此時,他們正處于企業轉制的關鍵時期,700多人的廠子,離退休人員占了1/3,加上多年累積的沉重債務和落后的技術、設備,使整個企業的發展本就舉步維艱,而美國這份報告又雪上加霜,殘忍地撕碎了他們手中最后一張王牌。
蘇念慈嗅到了“死亡”的味道。不出所料,一個月后,政府相關部門就對他們下了整改通知,所謂整改其實就是強制叫停,他們最終還是沒能逃脫破產的厄運,蘇念慈成了一位“下崗廠長”。市場競爭,優勝劣汰,本無可厚非,但他還是有著諸多不舍與不服氣,畢竟他在這里工作了11年,為了挽救企業他一直沒有放棄努力,可惜心有余而力不足,他輸給了落后的體制。大家都以為他從此就會退休在家了,沒想到他依然干勁十足,不服輸的天性和閑不住的性格促使他找尋著新的發展機遇。他心中一直有個堅定的信念――一定要做出一番事業來,即使自己已經年過半百。
2003年末,一家蓄電池生產企業盛邀蘇念慈加盟,主管市場營銷,新的領域使他眼界大開,很快發現了自己夢寐以求的發展機會。鉛酸蓄電池因其經濟實用、性能穩定等優點,被廣泛應用于汽車、通訊、廣電、IT、電力、鐵路、航空、港口、軍事、金融、能源等諸多行業,占二次電池市場的75%,堪稱社會發展的關鍵動力。然而,現行各類鉛酸蓄電池產品,無論國產還是進口,通常在使用期限內就會產生充電困難、容量降低等現象,過早失效報廢。如普通鉛酸蓄電池設計壽命為2-3年,實際只能使用一年或更短的時間。免費維護鉛酸蓄電池設計壽命為7-15年,有的制造出來由于貯存時間過長,未經使用就已報廢,遠遠短于預期使用壽命,造成能源浪費。
更讓他震驚的是廢舊電池所造成的環境污染。一節1號電池爛在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用價值;一粒紐扣電池可使600噸水受到污染,相當于一個人一生的飲水量。相比之下,鉛酸蓄電池污染更為嚴重。我國每年約有8000多萬只超過50萬噸鉛酸蓄電池報廢,但回收工作總的來說還處于一種無序狀態。大量硫酸被小商販任意倒置,廢鉛也常常因處理不當而被隨地遺棄,不但嚴重污染土壤和水源,還直接危害人體健康,是最危險的固體廢棄物之一。
一組組觸目驚心的數據讓蘇念慈的心久久不能平靜,也隱約感到一個商機的存在,這樣一個嚴重關系社會發展和人民生活的問題就沒有有效的解決辦法嗎?他開始四處收集相關資料,發現市面上有不少蓄電池修復設備,都說能使廢舊蓄電池起死回生、延長使用壽命,實際技術水平則良莠不齊,大多都是假冒偽劣產品。這其中,長沙巨龍機械有限公司與其他企業都不同,引起了他的注意。
巨龍公司的“鉛酸蓄電池智能修復機”屬于自主研發,早在2000年就問世了,是當時國內首臺鉛酸蓄電池專用修復設備。多年的市場實踐使公司產品不斷完善,可以對各行各業各種蓄電池進行修復,使電池容量恢復到原標稱容量的96%,甚至100%以上,使用壽命延長2-3倍。他們還根據蓄電池的不同種類,推出了各種專用修復設備,分別適用于電動車、電動三輪車、汽車、摩托車、輪船、手機、干電池等,其神奇而強大的修復功能令人嘆為觀止,在同行業中遙遙領先。
蘇念慈敏銳地意識到:作為蓄電池生產、銷售的配套行業,蓄電池修復將為越來越多的人所接受和認可,特別是在資源日益匱乏、環保問題迫在眉睫的今天,這一行業將得到政府部門的大力支持,其中蘊藏著不可估量的利潤空間,市場潛力巨大,發展前景極其廣闊。要做就應該做這種利國利民又利己的事業,他決定毛遂自薦,加盟巨龍公司,沒想到對方也注意到了他,正準備向他發出邀請。
精心策劃電池修復突顯商機
原來,巨龍公司因業務拓展需要,急需一位主管銷售與推廣的經理,蘇念慈有著精深的化工專業知識和豐富的蓄電池銷售經驗,是再合適不過的人選。雙方一拍即合。
蘇念慈早就預料到蓄電池修復的利潤不薄,結果遠遠超出了他的想象。修一個普通蓄電池成本只需2-3元錢,收費卻可達50-80元,利潤高達90%以上,簡直是一本萬利。另外,公司的設備全部采用微電腦控制,全自動化操作,數字顯示電池電壓、內阻和修復狀況,沒有任何文化基礎和專業基礎的人10分鐘就能學會;而且機器關鍵部位全部采用進口原裝配件,充電效果更好,時間更短,可全天候作業,24小時8組同時工作只需耗電2度,節電節能,修復成本極低。
也就是說,這是一個任何人都可以參與的行業,即使那些沒有專業知識、資金不足、沒什么從商經驗的中小投資者也能加入進來,關鍵就看公司如何運用和扶持。蘇念慈想到了國際上流行的特許連鎖經營模式,在目前行業競爭激烈,隨時都有仿冒者、競爭者跟風而上的情況下,只有通過發展加盟商迅速占領各地市場,然后再以完善的精心培育服務這些市場,才能真正占據行業領先地位,牢牢地把握住市場主動權。
他立刻組織公司的營銷精英制定了普通修復店、標準修復店、萬能修復店三種加盟方案。其中,普通店加盟費4980元,主要對外承接電動車、摩托車用蓄電池的保養與修復業務,一般當月即可收回前期投入。標準店加盟費6980元,最多可同時修復12組蓄電池,修復種類上,除電動車、摩托車用蓄電池外,還可以修復汽車用蓄電池及普通的1號、2號、5號、7號干電池。萬能店加盟費18800元,在標準店的基礎上,又增加了手機電池修復機等先進設備,可修復各行各業各種蓄電池。所有加盟店都可以獲得總部提供的專業設備、開業用品及技術、營銷、廣告和后續服務支持,只需一個十幾平方米的固定場地就可以開張營業。每天只要修10個以上蓄電池,日利潤就有500-800元,月利高達1萬到2萬多元。即使每天少修5臺,收益也十分驚人,特別適合下崗職工、打工仔等小本投資者。
有條件的投資者還可以申請成為商,一次性買斷地區獨家經銷權,自行發展加盟店。其中,縣級5000元,地市級12800元,省級58000元。商可以獲得一定數量的配貨,享受總部嚴密的市場保護、完善的售后服務、專業的營銷指導、全國性的媒體廣告支持和豐厚的返利及獎勵制度,發展前景分外廣闊。
發展全國市場的同時,蘇念慈又將目光瞄準本地市場,通過大力扶持本地加盟商,不斷總結經驗,以便打造一系列成功的終端運作模式,供全國各地的加盟商克隆、復制,共赴成功之路。如店面經營方面,他們創造性地提出了會員制,分短期與長期兩種,短期會員以一年為限,需一次納會員費100元;長期會員以五年為限,需一次納會員費300元。會員在規定期限內可隨時到店里對電瓶進行保養與修復。對于汽車司機和摩托車、電動車使用者來說,蓄電池是耗損較大的部件之一,必須定期進行保養和修復,如摩托車蓄電池可連續修復3-5次,會員制對于他們無疑有著致命的吸引力。
蘇念慈還結合部分加盟商的成功經驗,提出了“立足店面經營,輻射區域市場”的營銷策略,鼓勵加盟商積極開拓多種業務渠道,不斷擴大利潤空間。如:一、與汽車、摩托車、電動車銷售商及手機銷售商等開展合作,將電池保養與修復作為其增值服務或免費服務內容;二、直接向修車廠、汽車美容店、手機維修點等銷售修復機,或將機器出租,賺取出租費;三、回收廢舊蓄電池,復原后重新對外銷售;四、主攻通信、金融、鐵路等部門,拿下整個地區、整個行業的蓄電池維護業務,以實現規模效益,降低綜合成本……
悉心指導加盟商月利兩萬
蘇念慈的市場推廣策略很快取得成效,在全國范圍內掀起了一場愈演愈烈的投資加盟熱潮。從2005年10月正式推廣至今,公司已在全國發展30多位加盟商,遍及湖南、湖北、浙江、江蘇、安徽、河北、山西、新疆等多個省市自治區。他們中既有初次創業的中小投資者,也有汽車、摩托車經銷商和手機經銷商,或開一家“綠色環保廢舊電池電瓶修復站”,或與已有生意合并經營,都干得有聲有色,生意越來越紅火。
湖北武漢的鄺先生就是其中一位。2006年初,他的一位湖南朋友跟他提到長沙巨龍公司有一種蓄電池智能修復機特別神奇,可以使原本報廢的蓄電池重獲新生,在長沙非常受歡迎,引起他的注意,立刻在武漢展開調查。令他欣喜的是,當地還沒有出現這種修復設備,再問問那些汽車、摩托車、電動車使用者,結果大家都對蓄電池的提早報廢問題怨聲載道,都對智能修復機表現出濃厚的興趣。就說電動車蓄電池吧,設計使用壽命4年,但一般一年就瀕臨報廢,必須更換,換一個新的要300多元錢。如果應用巨龍公司的廢舊電池智能修復機對其進行保養和修復,可使其壽命延長3―10倍,一般情況下,3-5年無需再更換電池;而且電池充電量更足,行駛里程更長,在使用期內永不硫化,容量永不下降,真正實現了天天用新電瓶。整個武漢有數十萬輛電動車,摩托車和汽車更是不計其數,如果開一家蓄電池專業修復保養連鎖店,既降低了廣大蓄電池用戶的使用成本,也為社會節約了能源,減少了污染,是一項國家倡導、政府支持、百姓需求的金牌投資項目。
鄺先生馬上起程前往長沙,加盟了一家萬能修復店,并在蘇念慈的指導下,確定了自己獨特的經營思路。鄺先生店除了開展廢舊電池保養與修復業務外,還兼營各種新電池。其他蓄電池經銷商的保修承諾都在8-10個月,鄺先生由于有智能修復機在手,大膽地提出了保修一年半以上及免費修復一年的服務承諾,受到顧客的熱烈歡迎,大家都樂于到他的店里選購蓄電池。在發展會員方面,鄺先生首先將目標瞄準了出租車司機。出租車由于使用率高,蓄電池的損耗也格外驚人,一個300多元錢的電池一般使用四到六個月就報廢了,一年下來光電池就得花去幾百塊錢,急需蓄電池修復業務。鄺先生主動與各出租車公司聯系,果然贏得他們的認可,順利發展了500多位會員?,F在,鄺先生每月的利潤都在兩萬元左右,并呈不斷上升趨勢。周圍的親戚朋友看了羨慕不已,他的表弟已經預約了湖北仙桃的加盟名額,還有一個朋友也在與公司洽談合作,都卯足了勁兒要在這一領域狠狠賺上一筆。
現在,蘇念慈每天都要接待大量的投資者來訪、考察,他說:“雖然苦點、累點,但是心里充實。蓄電池智能修復技術的大力推廣可以使我國每年少報廢上千萬個蓄電池,節約大量資金、能源的同時,也大大減少了環境污染,為后世子孫留下了一片干凈的天地。就沖這個,我也要一直干下去,干到80歲,干到不能動了為止!”
地址:湖南省長沙市南二環二段300號湖南電器研究所六樓 湖南長沙巨龍機械有限公司
篇9
關鍵詞:染料敏化 薄膜 太陽能 電池 能源
中圖分類號:TM914.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)03(a)-0116-02
隨著人類經濟社會的不斷發展,對能源的需求也不斷增多,在過去的工業革命時代以來,尤其是21世紀以來,全球對能源的消耗每年都不斷增多,所帶來的環境污染問題也不斷嚴重,大氣污染、水污染、核污染等時刻都在提醒著人們需要去尋找新的能源利用點。太陽能作為一種取之不盡的能源,在利用率轉化方面效率非常高,而且使用成本低,不會產生任何的污染,在所有的地區幾乎都可以得到廣泛應用。將太陽能轉化為電能是一種典型的濕化學學科,目前研究不斷深入的梁料敏化薄膜為光陽極的太陽能電池,因為其光電轉換效率高得到了廣泛的關注。電解質結合薄膜制成固態電池,單色光電轉換率達到33%。本文通過對染料敏化薄膜太陽能電池的原理與構造進行介紹,并對目前的研究進展與成果進行分析,對未來的研究趨勢進行一定的預測。
1 染料敏化薄膜太陽能電池的工作基理與構造
染料敏化薄膜太陽能電池與以往的晶體硅太陽能電池相比,在很多個方面都存在著巨大的優勢,首先它的成本更低,在環保、制作工藝方面更有優勢,高光電轉換效率更高。染料敏化薄膜太陽能電池的組成十分簡單,只是通過幾種部分組合而成。主要有導電玻璃、半導體氧化薄膜、電解質、敏化材料等組成。與植物的光合作用相似,光子對于光合膜作用的結果是在合膜內外制造一個電場,制造一種光與電相互變化的環境。電子通過光合膜內向外進行傳送,光子不斷作用,形成了內外電流。首先在結構中有半導體氧化薄膜,當光照在上面時,光照下的染料分子內部的電子將會受到刺激,開始進入到激發狀態,變為氧化態,當不穩定的電子快速地進入到相鄰導帶上時,就可以瞬間在導電玻璃上進行聚集,不斷向外電路來輸送電路。對于失去電子的染料,將會從電解質中不斷得到補償,這時電解質內部的氧化-還原把空穴送到對電極,與電子完成一次完整地循環。電流損失的主要過程是激活態的電子導入半導體氧化薄膜導帶。
2 染料敏化薄膜太陽能電池最新研究進展
2.1 電極材料研究進展
基于納米晶多孔膜材料沒有內部電場,允許電解質進入到電極內部,使電荷轉移更快,它與致密膜的光電傳輸特性有著明顯的區別。目前,應用較為廣泛的是TiO2晶多孔膜材料,同時也對其他的寬帶隙半導體材料開始了研究。TiO2的制造方法較多,有溶膠凝膠法、水熱反應法等我達近十種,目前也只是在實驗階段,并未形成產業規劃。TiO2的粒徑、氣孔率結構優勢對于太陽能電池的光電效率轉換十分有用。在TiO2的基礎上,研究者還進行了離子摻雜,可以對TiO2電極材料的能帶結構形成影響,有利于光電轉化效率進一步提升,另外在TiO2納米晶薄膜表面上復合其他的半導體薄膜,復合膜提高了電子的傳輸效率。
2.2 電解質研究進展
染料敏化薄膜太陽能電池電解液的主要作用是將電子輸送給染料分子,把空穴傳給對電極。電解液為透明的,并不會對染料吸收光形成阻礙作用,同時可以覆蓋膜,有利于電荷的傳輸,具有良好的透光性能與高擴散系數。為了取代電解液作為空穴傳輸材料制備染料化全固體太陽能電池。目前電解質多為P型半導體材料,高分子材料將是重要的發展方向,凝膠電解搟雖然流動性好,光電轉換效率高,但存在泄漏的問題是其最大的缺點。隨著研究的不斷深入,光電性能將會在固態電解質中向著傳統的液態電解質方面大力發展,甚至突破。
2.3 3TiO2納米薄膜制備方法
目前對于納米薄膜的制備,多采用溶膠-凝膠法、電化學沉積法、化學氣相沉積法。采用溶膠-凝膠法,使用的設備相對簡單,在各種規格的形狀上都可以形成涂層,獲得的粒徑分布更加均勻,負載膜催化劑易回收,在催化反應之后更容易處理。電化學沉積法容易受到電流、電位與電解質濃度的影響,同時溶液pH值與沉積溫度的變化,也會對制備的薄膜性能與結構產生一定的影響,甚至會造成沉積層成分的變化。
3 國內對于染料敏化薄膜太陽能電池的未來研究趨勢
目前針對染料敏化薄膜太陽能電池的研究還處于進步階段,雖然有了一定的成果,但離成熟還距離很遠。北京大學稀土材料化學實驗室的多位專家在對染料的研究已經相當深入,對電極材料的優化也有很好的效果。另外,中科院孟波等人對染料敏化太陽能電池組件以及封裝技術都進行了系統化的研究,為染料敏化薄膜太陽能電池產業化發展提供了基礎保障。在未來一個階段,針對納米TiO2的制備與敏化染料的研究將會進一步深入,在固態電解質方面,研究其代替液態電解質將是今后的研究重點,固態將是未來的趨勢,適應社會的不斷發展,同時它也是染料敏化薄膜太陽能電池實用化的前提條件。最后,需要對電子的導入與傳輸的內部運轉進行深入研究,通過一定的方法使得電池進一步優化,設計出更有利于光吸收的太陽能電池,實現實用化與產業化。
4 結語
染料敏化薄膜太陽能電池的成本非常低,制作工藝相對簡單,更易實現產業化方面發展,這是相對于其他太陽能電池的優勢所在,但從研發階段到實用階段還需要很長的一段路要走,在未來,將會集中于解決提高電池的光電轉化率、高效固態電解質、光感材料的探索方面的問題。隨著科學技術的不斷進步,染料敏化薄膜太陽能電池的前景將會更加廣闊,彌補其他能源帶來的環境污染問題。
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篇10
【關鍵詞】新能源;汽車;技術路線
引言
汽車自問世以來,已經成為社會發展和人們生活中不可缺少的工具。而隨著世界石油資源的枯竭和對節能環保意識的日益重視,各國均致力于降低汽車的能源消耗和尾氣排放量,開發低排放甚至零排放的新能源汽車。在當前新能源汽車行業領域內,眾多汽車廠家也不遺余力的推出其新能源汽車產品,通過各種先進的技術實現手段,以滿足市場和社會的需求。
1.新能源汽車的主要技術路線
1.1 純電動汽車
傳統汽車的主要動力源為內燃機,其中內燃機將能量從熱能轉化為旋轉機械能[1]。而在純電動汽車中,利用二次動力電池提供能量源,并通過高性能電動機輸出旋轉機械能,從而實現零排放、零污染的效果。
純電動汽車動力系統的組成和工作原理如下圖所示:
純電動汽車動力系統的主要模塊為動力電池、充電器和電動機及其控制器。其中動力電池作為汽車的唯一能量源,是組成純電動汽車的關鍵部件,對汽車的續航能力起到決定性影響。充電器包括快充和慢充兩種類型,其中快充主要適用于充電樁等專門的充電裝置,可以在30分鐘內快速將電池電量充到80%以上。而慢充是安裝在車上的車載充電裝置,只要接上220V交流電源,可以在6到8小時內將電池完全充滿并自動中止充電,這樣在休息時間內,就可以完成電池充電過程。
電動機與電機控制器組成的驅動系統提供扭矩給傳動機構,直接影響到車輛的各項動力性指標,如車輛的行駛速度、加速和爬坡性能以及制動能量回收效率。同時由于電機的本身特性,可以在低速區內提供大扭矩輸出,配合IGBT控制單元,實現內燃機無法比及的機械特性。
1.2 混合動力汽車
混合動力汽車是指由兩種及以上的能量源提供動力輸出,以“油—電”混合居多,其特點是通過兩者的優勢互補,減少能耗和排放,同時又避免動力電池能量不富裕的缺陷[2],越來越多的受到市場的親睞。
當前混合動力應用比較熱門的一種類型是插電式混合動力汽車,這是一種純電動系統和混合動力系統相結合的產品。車輛配備較大容量的電池組和車載充電裝置,在電池能量較高時,可以使用純電模式行駛,而當電池能量不足時,內燃機參與工作,在提供動力輸出,在車輛停止后,可通過車載充電裝置進行電量補充。這樣在日常短距離內,可作為純電動汽車使用,而遠距離行駛時,使用混合動力模式進行工作,從而最大程度的降低油耗和排放。
1.3 燃料電池汽車
燃料電池汽車是以燃料電池發電作為主要能量源,通過電機驅動車輛行駛的汽車,其動力系統主要由燃料電池系統、儲氫系統、驅動電機、動力蓄電池等組成。
燃料電池實質上是電化學反應發生器,其反應原理是將燃料中的化學能直接轉化為電能。氫氧燃料電池供電的過程實際上就是通過氫氧的化學反應生成水并釋放電能[3]。氫氣和氧氣分別是燃料電池在電化學過程中的燃料和氧化劑。下圖為燃料電池工作原理示意圖:
2.主要汽車廠家的新能源產品
2.1 美國特斯拉汽車公司
美國特斯拉(Tesla)汽車公司是世界上最知名的純電動汽車生產廠家,其推出的全球第一輛全電動跑車Tesla Rosdster受到很多高端用戶的喜愛,也是目前利潤最高的新能源汽車公司。而最新的Tesla Model S純電動汽車采用8000個電池單元組成,續航里程可達到483公里,同時配合高性能驅動電機的優良特性,只需5.6秒即可從靜止加速到96公里/小時,而從96公里/小時制動到靜止僅需42米,展現了優異的動力性能。
2.2 日本豐田公司
日本豐田(Toyota)汽車公司是全球最早實現批量量產混合動力汽車的生產廠家,其典型的新能源汽車就是1997年問世的普銳斯Prius油電混合動力汽車,也是目前銷量最大的一款新能源車輛,從第一款產品問世以來,累計銷量超過60萬輛。
普銳斯Prius油電混合動力系統將汽油發動機與電動機進行完美組合,在保證高水平的燃油經濟性和環保性能的前提下,實現了出色的動力性。城市工況下,排量為1.5L的普銳斯Prius達到了相當于2.0L傳統車型的動力性能,而油耗僅相當于1.0L的傳統車型。
2.3 上海汽車集團公司
上海汽車集團是目前國內最大的汽車生產廠家,一直以來重視新能源汽車的戰略發展,并推出多款自主研發的新能源產品。其2012年底上市的純電動汽車榮威E50采用自主研發的永磁電機,并結合18千瓦時的磷酸鐵鋰電池,220V電源慢充只需6小時。從推出市場僅半年,已累計銷售三百臺以上,成為國內新能源汽車產品的一大亮點。
此外,上海汽車集團的新能源產品還包括多款混合動力汽車和燃料電池汽車,如榮威550插電式混合動力轎車、榮威新750混合動力轎車和上海牌燃料電池轎車。
3.新能源產品的未來發展趨勢
3.1 生物能源汽車
生物能源汽車是指利用生物燃料替代車用燃油,實現可再生能源開發利用。生物燃料以大豆、油菜籽和微藻等植物為原料,提取或分解后制成的液體燃料,可直接在傳統內燃機中使用。如美國OriginOil公司發明的微藻燃料,通過超聲波和電磁脈沖分解藻類細胞壁,使天然油成分從微藻生物質中釋放出來,直接用于汽車使用,目前已進行商用測試,未來應用前景巨大。
3.2 車身面板蓄電池技術
車身面板蓄電池技術是利用超細碳纖維夾合樹脂/玻璃纖維的納米材料制成車頂、車門以及其他部件,在提供高支撐強度的同時發揮蓄電池的功能,有效的擴大電池總容量。此外,配合光伏組件制成汽車頂棚,在室外還可以吸收太陽能并轉化為電能,提高新能源汽車的續航里程。
4.結語
目前,雖然新能源汽車的成本較高,技術應用還沒有被完全認可。但隨著國家對于新能源產業的大力扶持,推動了新能源汽車關鍵技術的不斷進步,特別是動力電池技術的不斷成熟,未來新能源汽車的市場應用會越來越廣闊,成為汽車市場的主要發展潮流。
參考文獻
[1]門保全.電動汽車[M].湖南:湘潭大學出版社,2010.