新能源产业链构建:光伏发电-电化学储能-新能源汽车

以高速路网光伏发电-电化学储能-新能源(电)汽车全产业链为基础,描述未来新能源生态体系的构筑蓝图:①在供给侧,探讨全面普及清洁能源的战略布局,打造高速路网光伏超级电站,依托光伏发电全生命周期低成本的优势,直接为下游终端提供电力,大幅降低新能源应用端的使用成本,推动以新能源汽车为中心的下游产业扩张,减少传统能源消耗和碳排放,助推绿色发展;②在储能端,加速液流电池和液态金属电池等电网储能设备的应用以及以硅碳和三元材料为代表的高容量动力电池材料的规模化生产进程,统一电池和配套设施的制造标准,并借助互联网战略,建立电池全生命周期的监测、维护和回收利用网络;③在应用端,制定新能源汽车的全新制造标准,全面推行模块化的设计和生产,用可更换电池模组替代集成式电池模组,建设替代加油站的配套电池供应网络,提供电力接入和电池充电、更换、维护服务。另外,还简述了利用新能源产业中的弃风、弃光发展氢能源,以氢能作为当下新能源体系的补充。通过新能源产业上、中、下游的同步建设,希望在未来30年内打造一个供给端-储能端-应用端协同发展的产业链,逐步形成独立于化石能源的、包含光伏和风电等多种能源形式的新能源闭环生态体系,实现社会能源消费结构转型,助力“碳达峰、碳中和”战略实施。

锂电池用3D多孔铜箔研究进展

电解铜箔作为负极集流体是锂电池的重要组成部分,决定了锂电池的内阻,并影响电池的循环寿命以及稳定性。随着对锂电池能量密度和循环寿命要求的提高,对电解铜箔的相关性能如比表面积、微观形貌等要求也越来越高。3D多孔铜箔因其不同形式的多孔结构,较现有的平面铜箔具有更大的比表面积,可以有效提升锂离子电池的稳定性和循环寿命。推进3D多孔铜箔的商业化应用已经成为现阶段锂离子电池负极材料研究的主要方向之一。本文综述了不同形式的多孔铜集流体制备的工艺以及其相关性能测试,通过总结表明多孔铜负极集流体对提升锂离子电池性能具有重要意义。本文旨在为铜箔生产与研发人员提供参考。

基于成本和区域优势视角的光伏多晶硅产业发展格局

光伏发电因具有清洁、安全、资源丰富等优点,正逐渐占据世界能源格局的重要席位,未来将成为世界能源供应的“主力军”之一。随着光伏产业链上、下游的迅猛发展,作为基础原材料的多晶硅价格持续高涨,导致多晶硅产业投资热度不断高涨。本文介绍目前光伏多晶硅产业的发展现状、未来趋势,分析对比目前国内外多晶硅生产采用的主要技术路线三氯氢硅法和硅烷法,剖析三氯氢硅法的能耗及成本构成,基于成本和区域优势的视角,对光伏多晶硅产业发展格局提出合理的研判和建议。多晶硅的生产成本主要受电耗和金属硅粉价格影响较大,未来多晶硅产业将向能源禀赋且硅矿产资源丰富的西部地区转移。

晶硅太阳能在“双碳”经济中的作用与影响

我国的碳排放居世界首位,2020年碳排放量为115亿t。在我国一次能源消费中,化石能源尤其是煤炭仍占据主导地位,2019年消费比例达到57.7%。近年来,虽然我国单位GDP碳排放已明显下降,但仍高于世界平均水平,而多晶硅及晶硅光伏产业是近年来发展起来的清洁能源,有望成为实现“碳中和”目标的重要支撑。2019年中国光伏总发电量2243亿kW·h,占全国总发电量的3.1%,中国发展改革委规划2050年达到39%,发电量6万亿kW·h,减少CO_(2)排放约71亿t,光伏发电将成为碳中和的绝对主力。近年来多晶硅生产能耗及成本大幅降低,单晶硅技术和金刚线切割技术的发展使得物料消耗也大幅下降,预计未来晶硅太阳能发电将在所有发电方式中成本最低,达到0.13元/kW·h,这为光伏发电规划目标的实现提供了保障。

气相法白炭黑生产技术的研究

介绍了气相法白炭黑的制备原理与生产工艺,通过解决生产过程中的技术难点及创新点,提高了白炭黑的产品质量,降低了生产成本,促进了资源的循环利用。

多晶硅生产不存在“高能耗、高排放”

多晶硅是信息产业和太阳能光伏发电产业的基础原材料,世界多个国家将其列为战略性材料。经过多年的努力,2005年洛阳中硅高科技有限公司在国内建成第一条产业化示范线,打破了国外多年的技术封锁和市场垄断,初步形成了一个具有战略意义的新兴产业。本文分析了多晶硅乃至整个光伏行业生产过程中的能源消耗、能源贡献以及对降低GDP能耗的贡献,分析了多晶硅清洁生产过程,以利于行业的长久健康发展。

我国多晶硅生产现状与发展

本文分析了我国多晶硅市场需求与生产状况，结合市场需求和１００ｔ／ａ多晶硅试验示范线的鉴定和验收，说明利用我国已初步掌握的改良西门子工艺，采用自主开发或合作建设的方式，建设一至两条千吨级多晶硅生产线势在必行，以便满足我国多晶硅市场日益增长的需求。

我国多晶硅生产现状与发展

世界正从工业社会向信息社会过渡，信息技术已成为促进社会发展和进步的关键技术，信息化程度的高低已成为衡量一个国家现代化水平的标志。微电子技术是信息技术的基础和关键技术，集成电路又是微电子技术的核心，一代又一代更为优秀的集成电路的出现，推进着全球经济一体化的进程，而半导体硅材料则是集成电路最重要的、不可替代的基础功能材料，多晶硅则是集成电路大厦的“基石”或“粮食”。

高级锆英石微粉工艺技术研究

本文研究了高档锆英石微粉生产的工艺技术条件，试验采用分段磨粉、细粉除杂和白度处理等工艺得到可替代进口的锆英石微粉，结果可用于指导工业设计和生产。

自主创新技术助力工程公司产业转型

本文介绍了以工程为主业的中国恩菲工程技术有限公司利用自主研发的多晶硅清洁生产技术,实施多晶硅高技术产业与工程总承包,在我国率先建成第一条产业化示范线,打破了美、日、德等国的技术封锁和市场垄断,经过一系列的技术提升与集成优化,多晶硅工程屡创佳绩,产品产量名列前茅,其中2006年、2007年产量国内第一,2008年、2009年、2010年产量国内第二,位列世界第八位,成功实现了工程公司产业转型,经济效益、社会效益显著。

自主创新技术助工程公司产业转型

本文介绍以工程为主业的中国恩菲工程技术有限公司利用自主研发的多晶硅清洁生产技术，实施多晶硅高技术产业与工程总承包，在我国率先建成第一条产业化示范线，打破了美、日、德等国的技术封锁和市场垄断，经过一系列的技术提升与集成优化，多晶硅工程屡创佳绩，产品产量名列前茅，其中2006、2007年国内第一，2008—2010产量国内第二、世界列第八位，成功实现工程公司产业转型，经济效益、社会效益显著。

光纤用四氯化硅制备研究进展

重点介绍了光纤用四氯化硅的制备工艺,包括精馏法、吸附法、部分水解法、光氯化法、等离子法以及这些方法的组合。对比分析了上述方法的优缺点,展望了光纤四氯化硅制备工艺的发展方向。此外,还简要介绍了光纤用四氯化硅的应用及经济概况。

氢氧化镍的物理和电化学性能

Ni(OH)_2广泛应用于MH/Ni电池的泡涑式正极中,其本身的物理性能直接影响着电极的电化学性能。本文采用扫描电镜、粒度和比表面分析、X—Ray衍射分析、差热分析等方法,研究了Ni(OH)_2的形貌,粒度和比表面,晶型和晶体结构,热分解温度等与其电化学性能的关系,结果表明,电化学性能优异的M(OH)_2粉必定球形度好,晶粒细小,晶体结构不稳定,整体有序而局部缺陷。

铝电解中新型碳阳极的反应过程及作用机理

本文研究在碳阳极中添加La,Ce,Pr,Nd,Y等单一稀土化合物对阳极反应超电压的影响。试验结果表明,在工业电流密度范围内,可降低阳极反应超电压0.2～0.34V,节省电能600～1100kW·h/t·Al。文中对电极的电化学反应过程进行了研究,得到阳极反应的动力学方程,推导出稀土物料作为电催化剂的反应机理和作用模型。为了降低催化剂成本,可采用混合稀土代替单一稀土。

多晶硅生产废气处理工艺

针对多晶硅生产废气难以处理的问题,采用全新工艺回收生产废气中的氯硅烷,同时以氯化钙晶体的形式回收废气中的氯元素,降低外排废水中氯离子含量,创造环保和经济双重效益。

四氯化硅氢化生产三氯氢硅技术研究

改良西门子法制备多晶硅存在的技术瓶颈是大量副产物四氯化硅难以回收利用。本文针对这一瓶颈,介绍了四氯化硅氢化生产三氯氢硅技术,并研究了反应压力、氢气与四氯化硅配比、反应温度以及硅粉层高度对该技术转化率的影响。同时,还介绍了该技术在洛阳中硅高科技有限公司的应用实例。

多晶硅生产系统阀门选型分析

阀门是化工管路系统的重要组成部分,投资约占装置配管费用的40%~50%,阀门的合理、正确选型对系统的投资、生产过程精准操作有很大的影响。结合生产实践和不同类型阀门的优缺点,对多晶硅生产中不同应用场景的阀门进行分析,使选型更加合理和经济,促进系统精准控制的提升。

多晶硅副产物二氯二氢硅的应用研究

主要针对多晶硅生产过程的副产物二氯二氢硅在还原、氢化、反歧化等工序中的应用进行研究,以期通过合适的处理方法提高多晶硅生产过程中的原料利用率并进一步降低多晶硅的生产成本。

基于Fluent对多晶硅还原炉的三维数值模拟及其优化

基于Fluent仿真计算平台,对多晶硅还原炉进行了三维数值模拟,得到了还原炉内部的流场、温度分布,其结果与现场运行情况基本吻合;结合其模型,对现场运行中影响多晶硅产量、质量和安全生产的一系列问题进行了探讨,提出了在还原炉结构、进气气量、进气方式、硅芯高度、冷却系统等方面的优化思路,可以为设计和操作人员改进设计和控制提供理论指导。

四氯化硅流化床冷氢化工艺的研究

本文通过实验研究了SiCl4流化床加氢工艺,对温度、压力、料位压差及进料配比等因素对SiCl4转化率的影响进行了考察。结果表明,现有冷氢化流化床系统,四氯化硅转化率随温度、压力、反应料位压差、氢气与四氯化硅摩尔进料配比的增大而增大。