新能源材料

世界上第1個氫燃料電池技術充電樁建成

英國AFC能源公司宣布建成第1個氫燃料電池充電樁，這是經過了10年的研發。工業燃料電池電力公司英國AFC能源公司宣布，世界上第1個基于氫燃料電池技術的電動車充電樁已經成功建成。英國AFC能源公司表示，這項技術將有可能給未來的電動車充電提供100%的清潔電力。公司在敦斯福德機場進行了演示，用氫燃料電池充電樁給一輛寶馬i8進行了充電。該系統的特點是一個小型燃料電池連接到一個轉換器，類似于豐田在其電動汽車研究中心使用的方式。轉換器將燃料電池產生的能量傳輸到充電器。該系統還支持48V電池組，以此來達到最大功率需求。英國AFC能源表示，其系統還有可能通過數千個完全清潔發電的設施，向當地輸送電力。如今，該公司已經開始與OEM就在更大范圍內整合這項技術進行談判。

氫能汽車增加3 100倍帶動就業42萬 韓國發布氫能經濟路線圖

近日，韓國總統文在寅在蔚山市政府大樓發布“氫能經濟發展路線圖”，宣布韓國將大力發展氫能產業，引領全球氫能市場發展。根據該路線圖，韓國政府計劃到2019年底，在國內普及4 000輛以上氫燃料電池汽車；到2025年，建立年產量達10萬輛氫燃料電池汽車的生產體系；到2040年，將分階段生產620萬輛氫燃料電池汽車，而韓國目前僅有氫燃料電池汽車2 000輛。屆時，韓國境內氫燃料電池汽車售價有望降低50%，達到3 000萬韓元左右，約合人民幣18.9萬元。

韓國政府還計劃在公共交通領域普及氫燃料電池汽車，力爭到2022年有2000輛、到2040年有4萬輛氫燃料電池公交車投入使用。此外，到2021年，韓國警方將用氫燃料電池汽車替換820輛警務大巴。為了保證氫燃料電池汽車的正常運行，韓國政府將通過為汽車加氫站提供補貼、放寬管制等措施積極吸引民間資本參與。到2040年，加氫站將從現有的14個增至1 200個。

燃料電池方面，到2040年，韓國政府爭取將燃料電池年發電量擴大至15GW，達到2018年韓國發電總量的7%～8%。為此，政府將積極利用石化工程中產生的氫氣，并積極擴建相關基礎設施。韓國政府認為，如果該路線圖順利落實，到2040年可創造出43萬億韓元的年附加值和42萬個工作崗位，氫能經濟有望成為創新增長的重要動力。

文在寅表示，氫能經濟將為韓國帶來發展新機遇，政府建立氫能經濟的決心是堅定的。

與產生溫室氣體和粉塵的碳能源不同，氫是一種清潔能源，水是唯一的副產品。因此，氫燃料電池汽車還具有凈化細粉塵的作用。氫是一種無窮無盡的資源，可以在任何地方找到。韓國95%的能源需求依賴進口，一旦氫能經濟能夠提供一定比例的能源，韓國就可以更加穩定地發展經濟和加強能源安全。（科技日報）

歐盟大力推進鎂電池研發有助于減少對鋰原材料的依賴

德國烏爾姆亥姆霍茲研究所和卡爾斯魯厄理工學院正在共同開發基于鎂的儲能技術。鎂電池是歐盟“展望2020”科研計劃下的項目（E-MAGIC），歐盟為此已投資超過650萬歐元，匯集了歐洲10個科研機構的專業技術，未來該項目如取得成功，將有望替代現有的鋰離子電池。

鎂電池與傳統鋰離子電池相比具有更多優點。據烏爾姆亥姆霍茲研究所副主任、該項目負責人馬克西米利·費希特內教授介紹，鎂是后鋰戰略重要候選材料之一，鎂作為陽極材料，允許有較高的能量密度，鎂電池比鋰離子電池儲能效率更高、更便宜、更安全，“鎂電池的廣泛可用性，對推動電動汽車和分布式儲能技術發展具有決定性作用”。

烏爾姆亥姆霍茲研究所與卡爾斯魯厄理工學院以及德國航空航天中心等合作E-MAGIC項目，開展鎂電池電化學概念的研究和設計。烏爾姆亥姆霍茲研究所科學家希望幫助合作伙伴了解材料層面的障礙和挑戰，并找到解決當前障礙的新方法。

負責協調固態化學研究的趙志榮博士介紹說，鎂電池面臨的特殊挑戰是使用壽命，這是目前需要重點攻關的內容。但鎂電池確實有許多吸引人的特性，例如，鎂陽極不會形成樹枝狀晶體，電極上的這種電化學沉積物可在鋰離子電池中形成針狀結構，引起干擾甚至短路，而鎂沒有類似的問題，這就是為什么我們可以使用金屬形式的鎂，直接使用金屬鎂可以增加電池的存儲容量，提高電池的性能。

除了安全性和能量密度更高之外，地球上的鎂元素比鋰豐富約3 000倍，且回收更簡單。因此，鎂電池比鋰離子電池便宜，也有助于減少電池制造中對鋰原材料的依賴。

隨著歐盟在開發鎂電池方面取得進步，還將有助于減少對亞洲電池制造商的依賴，并在歐洲建立具有競爭力的電池制造業。（科技日報）

深圳先進院在電介質儲能材料領域獲得新進展

近日，中國科學院深圳先進技術研究院先進材料科學與工程研究所（籌）在電介質儲能材料領域獲得新進展。該研究通過對填料粒子的設計，將具有高介電常數的鈦酸鋇粒子與具有高擊穿強度、高熱導率的氮化硼納米片進行結合，形成特殊結構的復合粒子，與聚合物復合后可顯著提高復合材料的擊穿強度和介電儲能性能。

電介質儲能技術具有異常快的能量轉換速率，同時具有工作時間長以及環境友好等特點，目前已經在現代電子電力工業如可穿戴電子、混合動力汽車、武器系統等領域得到廣泛應用。隨著電子器件向小型化和高性能化方向的發展，迫切需要具有高儲能密度的電介質材料。為此，研究團隊將氮化硼納米片（BNNS）與鈦酸鋇（BT）納米顆粒的分散液進行混合和抽濾后，在較高溫度下處理，一定程度上熔融的BNNS將BT顆粒緊密包覆，形成復合顆粒BT@BN。結合氮化硼的高絕緣性和鈦酸鋇的高介電常數，降低PVDF復合材料的空間電荷密度和電流密度，增強鈦酸鋇的極化，獲得擊穿強度（PVDF基體的1.76倍）和電位移（580kV/mm時電位移為9.3μC/cm2）的顯著提高，得到高儲能密度（17.6J/cm3，PVDF基體的2.8倍）電介質儲能材料。（中國科學院深圳先進技術研究院）

華東理工大學生物基材料研究院揭牌成立

1月18日下午，由華東理工大學和上海凱賽生物技術研發中心有限公司合作成立的華東理工大學 生物基材料研究院揭牌成立大會在逸夫樓演講廳舉行。副校長劉昌勝院士，凱賽公司董事長劉修才博士、總部管理副總裁臧慧卿，美國科羅拉多州立大學副校長高煒教授，科學技術發展研究院常務副院長朱為宏教授、副院長劉海峰教授，材料學院黨委書記唐頌超教授、副院長林紹梁教授（主持工作），化工學院院長李春忠教授、副院長方波教授，生工學院院長莊英萍教授、副院長趙黎明教授，凱賽公司技術代表以及相關學院教師代表近40余人出席成立大會。研究院成立會議由朱為宏主持。

劉昌勝在致辭中代表學校對各位領導、嘉賓的到來表示熱烈的歡迎和衷心的感謝。他對研究院的未來建設提出了4點期望：第1，希望學校相關部門和學院能站在學校發展的角度全力支持研究院的建設，形成合力，將研究院做成品牌、精品；第2，希望老師們能團結一致，求真務實，建功立業；第3，希望研究院加強管理，建章立制，充分利用好國家與學校的政策，加大與各相關學院的深度合作；第4，希望凱賽公司能進一步發揮在生物領域行業的影響力，加大社會資源引入，加大研究院頂層設計和問題凝練，引領和支撐研發。（華東理工大學）

上海交通大學氫科學中心啟動，聚焦氫能源與氫生物領域

2019年1月18日，“上海交通大學氫科學中心”啟動和“氫科學與技術聯盟”籌備成立儀式在上海交通大學閔行校區舉行。啟動儀式受到科技部、上海市科學技術委員會及國內外同行專家的高度關注。南京理工大學王澤山院士，中國科學院上海硅酸鹽研究所丁傳賢院士，上海交通大學顏德岳院士，中國科學院上海硅酸鹽研究所江東亮院士，中國人民解放軍海軍軍醫大學夏照帆院士，武漢理工大學張聯盟院士，復旦大學陳芬兒院士，華東師范大學校長錢旭紅院士等受邀出席。

國家科技部高技術研究發展中心副主任卞曙光，高新技術司材料處處長孟徽，材料處處長史冬梅，上海市原副市長、上海科技館理事長左煥琛，上海市科學技術委員會副主任干頻，上海市科學技術委員會社發處處長鄭廣宏處長，佛山市人民政府副市長許國，國家能源集團北京低碳清潔能源研究院院長衛昶等出席。卞曙光副主任科技部高技術發展研究中心對大會的圓滿召開表示熱烈祝賀。他在講話中表示，“上海交通大學氫科學中心”的啟動，為國內各氫科學與技術研究團隊提供了一個協同合作、開展對話的平臺，抓住了我國氫科學與技術的歷史發展機遇，深入貫徹落實了十九大精神，推進清潔能源的可持續發展。特別是籌備成立了氫科學與技術聯盟，匯集了國內最杰出、最優秀的氫科學與技術的專家、學者于一堂，加強協同創新、戰略對話，強化對話，共同助推我國氫科學與技術產業的蓬勃發展。同時，他提出了4點要求：強強聯合，加強我國氫科學與技術的前沿基礎研究，為國內各氫科學與技術優勢平臺的最新研究進展提供對話機制；積極探索其相關技術和產業的發展思路，健全產學研結合的機制，推進技術的實用化和產業發展；以提升氫科學與技術產業競爭力為目標，推進科技管理體制機制的創新，加快以氫科學技術創新體系為主體的企業建設，把提高企業技術創新能力；促進科技與經濟的緊密結合。他在不久的將來，相信聯盟將成為匯聚一流人才的中心，成為技術革新的契機，引領全球氫科學與技術領域的發展。（上海交通大學）

北京大學等在鈣鈦礦太陽能電池穩定性研究上的重要進展

長期穩定性是鈣鈦礦太陽能電池商業化進程中面臨的最重要的問題，其中鈣鈦礦材料的本征性蛻變產生零價鉛、碘缺陷的問題嚴重制約著器件壽命。北京大學工學院周歡萍研究員課題組、化學與分子工程學院嚴純華院士課題組合作提出一種新的機制，即在鈣鈦礦活性層中引入具有氧化還原活性的的離子對，實現了全壽命周期內的本征缺陷的消除，從而大大提升了電池的長期穩定性。相關研究于2019年1月18日在國際頂級學術期刊《科學》（Science）上發表。

太陽能電池利用光生伏特效應將太陽光能直接轉化為電能，是利用太陽能最為有效的手段之一。器件壽命和光電轉換效率（PCE）是決定太陽能電池的最終發電成本的兩個關鍵因素。近年來，有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池以其效率高、制備簡單、成本低的優勢獲得了學術界和產業界的眾多關注。鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率在過去短短幾年內迅速提升至23.7%，已經超過了商業化的碲化鎘和銅銦鎵硒太陽能電池，是發展最快的一類薄膜太陽能電池。

然而，這類電池穩定性欠佳，嚴重阻礙其商業化應用。相比于傳統無機光伏材料，如晶體硅（IV族）和銅銦鎵硒（I-III-VI族），有機-無機鹵化物鈣鈦礦材料中的組分如I-、MA+和Pb2+都是尺寸大帶電荷量少的離子，其晶格較軟，易受各種因素的影響，例如氧氣、水分、光照、加熱等。鈣鈦礦太陽能電池器件壽命隨著封裝技術的發展而提升。但是正常工況下的光照、電場和熱輻射都會不可避免地引發材料本征性的蛻化行為，尤其是鈣鈦礦中的I-和Pb2+。一方面，I-很容易被氧化成I0，I0不僅是載流子復合中心，更為嚴重的是其會引發一系列鏈式化學反應，從而大大加速鈣鈦礦層的蛻化；另一方面，Pb2+在加熱或光照時易于被還原為金屬態的Pb0，成為深能級缺陷，嚴重影響器件的光電轉化效率及其長期穩定性。這種溫和但又切實存在的日積月累的蛻化行為不可逆轉，可能是鈣鈦礦材料最為棘手的問題，成為實現器件長期穩定性的最大障礙之一。針對上述的本征性蛻化問題，周歡萍和嚴純華課題組合作，提出了一種全新的機制，該方法解決了鉛鹵鈣鈦礦太陽能電池中限制其穩定性的一個重要的本質性因素，可推廣至其他的鈣鈦礦光電器件，且該方法對于其他面臨類似問題的無機半導體器件也具有重要參考意義。（北京大學）

北汽新能源與麥格納合資公司掛牌成立 將首先投產ARCFOX產品

2019年1月15日，北汽新能源與麥格納合資公司——麥格納衛藍新能源汽車技術（鎮江）有限公司（簡稱“麥格納衛藍”）在江蘇鎮江正式揭牌，麥格納衛藍新能源汽車試驗中心的建設也同步啟動。據悉，麥格納衛藍將開發ARCFOX品牌高端電動汽車產品，打造高端電動汽車整車平臺核心技術，建立整車全新開發體系流程、機制與知識管理體系，建設具有國際競爭力的汽車研發與服務企業以及匯聚全球研發精英的人才高地。

與此同時，麥格納衛藍新能源汽車試驗中心是該公司一項重要的能力建設。試驗中心規劃布局包括電芯模組及包體研發測試、底盤及耐久研發測試、電控系統及整車研發測試等方面，將有力促進麥格納衛藍三電核心技術和產品安全可靠性的提升。麥格納斯太爾汽車技術及工程總裁卡爾·斯特雷克表示，這個合資公司是雙方合作的起點，首個車型項目的開展將為雙方在中國的電動化戰略提供支持。同時，作為中國首家實現IPO的新能源汽車公司，北汽新能源無論在產品、銷量，還是新技術積累方面，均有出色表現。（中國日報）