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美國(guó)麻省理工學(xué)院研發(fā)“無(wú)負(fù)極電池”

制約智能硬件進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸問(wèn)題——電池技術(shù)，最近在美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)取得了革命性突破。新研發(fā)的“無(wú)負(fù)極電池”有望在未來(lái)1～2年內(nèi)投入使用，使智能手機(jī)變得薄如卡片，手機(jī)待機(jī)時(shí)間和電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程翻番，而且電池價(jià)格變得更低。

這種“第三代鋰電池”使用一種超薄到近乎為零的金屬負(fù)極和更加安全的電解液。根據(jù)美國(guó)權(quán)威的獨(dú)立電池測(cè)試實(shí)驗(yàn)室A123 公司驗(yàn)證，其2 安時(shí)產(chǎn)品原型的比能量達(dá)到了1337 瓦時(shí)/升，超過(guò)了目前蘋果、三星、小米和特斯拉電池比能量的2 倍，這項(xiàng)成果打破了目前世界最高紀(jì)錄，還獲得了包括美國(guó)“R ＆ D100 獎(jiǎng)”(如同科技創(chuàng)新領(lǐng)域的奧斯卡獎(jiǎng)) 和美國(guó)能源部“清潔能源獎(jiǎng)”等一系列知名的科技創(chuàng)新獎(jiǎng)項(xiàng)。

該技術(shù)由MIT 的胡啟朝博士和唐納德·賽德維教授共同研發(fā)。前者來(lái)自中國(guó)，畢業(yè)于哈佛大學(xué)，是2012年福布斯評(píng)選的全球30 位30 歲以下杰出科學(xué)家之一；后者是世界著名的電池專家，是2012年《時(shí)代周刊》評(píng)選的“世界最有影響力的100 人”之一，他此前的電池項(xiàng)目曾經(jīng)得到微軟董事長(zhǎng)比爾·蓋茨的支持。兩位科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)一支MIT 的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)組建了麻省固體能源公司(Solid Energy)，以促進(jìn)科技成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，并獲得了MIT 相關(guān)專利的全球獨(dú)家使用權(quán)。

根據(jù)花旗銀行的最新報(bào)告，2014年全球可充式鋰電池市場(chǎng)高達(dá)210 億美元，其中120 億美元來(lái)自于消費(fèi)類電子產(chǎn)品，35 億美元來(lái)自于電動(dòng)汽車。保守估計(jì)，2020年全球可充式鋰電池市場(chǎng)將達(dá)到350 億美元，其中147 億美元來(lái)自于消費(fèi)類電子產(chǎn)品，100 億美元來(lái)自于電動(dòng)汽車。隨著人們?cè)絹?lái)越多地使用智能硬件，實(shí)際的鋰電池市場(chǎng)有可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)保守估計(jì)。

根據(jù)美國(guó)能源部的定義，第一代鋰電池使用石墨負(fù)極，最多能達(dá)到600 瓦時(shí)/升的比能量；第二代鋰電池使用硅負(fù)極，最高能取得800 瓦時(shí)/升的比能量。第一代和第二代都屬于傳統(tǒng)的鋰離子電池。而第三代鋰電池將使用更高比能量的金屬負(fù)極甚至做到無(wú)負(fù)極，超過(guò)1000瓦時(shí)/升的比能量。

電池由四部分構(gòu)成：正極、負(fù)極、電解液和隔膜。大部分電池公司都扎堆在正極材料的生產(chǎn)上，正極材料的研發(fā)創(chuàng)新周期很快，一般每年都有5%的能量密度方面的提升，但這種創(chuàng)新非常漸進(jìn)和零散，而且不同的應(yīng)用和企業(yè)會(huì)選擇不同的正極。

“在負(fù)極方面，創(chuàng)新相對(duì)困難很多，一般每10年到20年才有一次大的突破，這也是為什么電池由負(fù)極決定屬于哪一代?！焙鷨⒊f(shuō)。

目前的負(fù)極主要是以石墨為主，優(yōu)點(diǎn)是成熟和廉價(jià)，缺點(diǎn)是能量密度很低。在負(fù)極提供商中，幾乎沒(méi)有技術(shù)差異，主要靠降低成本來(lái)競(jìng)爭(zhēng)。電解液方面呈現(xiàn)多樣和分散的態(tài)勢(shì)，但不同產(chǎn)品差異很小。隔膜方面的一些核心技術(shù)主要由日本和美國(guó)企業(yè)掌握，利潤(rùn)很高，但是隨著先進(jìn)技術(shù)的推進(jìn)，它們的優(yōu)勢(shì)和壟斷地位正在逐漸消失。

Solid Energy 專注于開發(fā)新一代負(fù)極材料，并使之與不同的正極材料相匹配，為大規(guī)模投入使用奠定基礎(chǔ)。“未來(lái)我們希望成為一個(gè)專注于電池負(fù)極和電解液的材料提供者，我們目前已經(jīng)和多個(gè)電池公司和消費(fèi)類電子公司，包括蘋果和三星，合作測(cè)試電池材料?！焙┦空f(shuō)。

Solid Energy 正在積極準(zhǔn)備，如果一切順利，2015年秋季將推出消費(fèi)類電子產(chǎn)品電池材料，2016年秋季推出電動(dòng)汽車電池材料，預(yù)計(jì)2016年，Solid Energy的產(chǎn)量可以支持1000 萬(wàn)部智能手機(jī)和智能手表。

美國(guó)海軍訂購(gòu)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng) 裝備下一代電磁炮

美國(guó)海軍海上系統(tǒng)司令部(the Naval Sea Systems Command) 向總部位于內(nèi)華達(dá)州漢德森的磷酸鋰鐵電池技術(shù)開發(fā)制造商K2 Energy Solutions 授予了一份價(jià)值8140 萬(wàn)美元的合同，用以設(shè)計(jì)一種能夠?yàn)橛糜陔姶跑壍琅诘拇笮湍K化電容器組供電的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

電磁軌道炮已經(jīng)成為美國(guó)海軍研究局(Office of Naval Research)支持的最大科技項(xiàng)目之一。這種武器無(wú)需使用火藥或火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，而是靠電力來(lái)發(fā)射高超聲速?gòu)椡柽M(jìn)行超遠(yuǎn)程打擊。電磁炮可以讓彈丸的發(fā)射速度超過(guò)7 馬赫。從一艘軍艦上發(fā)射出去的彈丸，可以在約6 分鐘內(nèi)擊中超過(guò)200 海里之外的目標(biāo)。電磁炮是美國(guó)海軍定向能武器項(xiàng)目中最重要的技術(shù)，該項(xiàng)目中還包括幾項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的激光技術(shù)。

定向能技術(shù)具有勝過(guò)傳統(tǒng)火炮、炸彈及其他動(dòng)能武器的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，包括能夠更加精確地攻擊多個(gè)目標(biāo)。美國(guó)海軍負(fù)責(zé)研發(fā)和采購(gòu)的助理部長(zhǎng)詹姆斯·湯姆森說(shuō)：“對(duì)于美國(guó)海軍-海軍陸戰(zhàn)隊(duì)團(tuán)隊(duì)(Navy-Marine Corps Team)而言，定向能武器是一項(xiàng)改變游戲規(guī)則的關(guān)鍵技術(shù)。”而美國(guó)海軍并非美國(guó)軍方支持研發(fā)定向能應(yīng)用的唯一部門。

電磁炮樣炮全貌

工程人員正在測(cè)試安裝電磁炮設(shè)備

產(chǎn)生發(fā)射電磁炮所需的大量電脈沖一直是大規(guī)模部署此項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵障礙。此次的電池合約表明，這個(gè)障礙至少已經(jīng)得到部分解決。

磷酸鋰鐵電池是如今市場(chǎng)上可以找到的多類鋰離子電池之一。它們可以再充電，通常用于需要平穩(wěn)放電率并且限制發(fā)熱量的高功率應(yīng)用。該電池系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2016年完成。據(jù)美國(guó)國(guó)防部宣布授予此項(xiàng)合約的新聞公告稱：“內(nèi)華達(dá)州漢德森的K2 Energy Solutions 被授予一份最高限價(jià)為8140 萬(wàn)美元的固定價(jià)格/成本加固定費(fèi)用的基本訂購(gòu)協(xié)議，用以設(shè)計(jì)向用于電磁電磁炮的大型模塊化電容器組供電所需的完全獨(dú)立的電池中間儲(chǔ)能系統(tǒng)。”

除了軍事上的應(yīng)用之外，K2 Energy Solutions 還為醫(yī)療、工業(yè)和公用事業(yè)應(yīng)用開發(fā)了高能量和高功率電池技術(shù)。

美國(guó)Seeo公司獲三星投資開發(fā)新型固態(tài)鋰電池

剛剛獲得1700 萬(wàn)美元投資的美國(guó)Seeo 電池公司最近有了新研究成果，他們研發(fā)出了一種新型固態(tài)鋰電池，其容量是目前常見(jiàn)電動(dòng)汽車電池的兩倍。

位于加州的Seeo公司成立于2007年，主要研發(fā)可充電的鋰電池，前身屬于美國(guó)能源部下屬勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。該公司已經(jīng)擁有還未商用的比能量達(dá)到350 瓦時(shí)/千克的電池，并計(jì)劃增強(qiáng)到400瓦時(shí)/千克，這是如今諸多電動(dòng)汽車電池的兩倍。目前，Seeo 的總?cè)谫Y額超過(guò)4000 萬(wàn)美元，而在剛剛結(jié)束的最新一輪融資中，其主投資方是韓國(guó)三星風(fēng)投公司(Samsung Ventures)。

固態(tài)型鋰電池有很多潛在優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)鋰電池的內(nèi)部是液態(tài)電解質(zhì)，而Seeo 的固態(tài)鋰電池采用一種名為“DryLyte”的固態(tài)聚合物電解質(zhì)，這種電解質(zhì)不易揮發(fā)，也不易燃燒，能夠在更高的溫度下使用，安全等級(jí)要高于傳統(tǒng)鋰電池。Seeo 公司正在努力憑借自己的創(chuàng)新來(lái)取代標(biāo)準(zhǔn)的易燃液態(tài)電解質(zhì)，特別是鋰電池內(nèi)的電解質(zhì)。

Seeo 的這款固態(tài)電池，由于材質(zhì)為純質(zhì)鋰，可以貯存更多的電量。雖然有很多公司都研發(fā)出了由純鋰和固態(tài)電解質(zhì)組成的固態(tài)鋰電池，但在同樣的規(guī)格下，其電量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上Seeo 的電池。而且Seeo 表示他們生產(chǎn)的電池體積更小，無(wú)論外部環(huán)境如何，電池都能保持長(zhǎng)久穩(wěn)定的性能。

Seeo開發(fā)新型固態(tài)鋰電池

通常情況下，固態(tài)電解質(zhì)不能像液體電解質(zhì)一樣傳導(dǎo)鋰離子；同時(shí)，純鋰容易纖維化，形成枝晶，從而導(dǎo)致短路。不過(guò)，這可以通過(guò)在純鋰中加入另一物質(zhì)（如石墨）來(lái)防止。Seeo 就是這么做的，他們的固體電解質(zhì)包含兩層：一層用于傳導(dǎo)鋰離子；另一層用于形成電極之間的物理屏障，防止形成枝晶而導(dǎo)致短路。由于電解質(zhì)的電壓限制，其他公司研發(fā)出的純鋰固態(tài)電池都只能被迫降低儲(chǔ)電量，而Seeo 的這款電池則可以避免這個(gè)問(wèn)題。

在最近進(jìn)行的試驗(yàn)中，這款電池的充電次數(shù)已經(jīng)可以超過(guò)100 次，但是實(shí)際應(yīng)用中需要達(dá)到的目標(biāo)是1000 次以上。Seeo 的 CEO HalZarem 表示，這款新電池可以通過(guò)常規(guī)設(shè)備來(lái)生產(chǎn)，如果這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化，它可以使電動(dòng)汽車每次充滿電后的續(xù)航里程提高到200 英里。目前市面上最便宜的電動(dòng)汽車成本價(jià)約為3 萬(wàn)美元，電池續(xù)航在100 英里左右，僅電池的費(fèi)用就要占到1 萬(wàn)美元。也就是說(shuō)，如果維持同樣的續(xù)航里程，Seeo 的新電池可以令電池成本下降一半。

那么，三星為何對(duì)此感興趣呢？事實(shí)上，三星公司已經(jīng)在美國(guó)和韓國(guó)申請(qǐng)了一些可以應(yīng)用在電動(dòng)汽車中的技術(shù)專利。三星曾宣稱不會(huì)直接進(jìn)軍電動(dòng)汽車領(lǐng)域，不過(guò)，三星在此方面的措施卻表明他們正在向電動(dòng)汽車領(lǐng)域邁進(jìn)。早在2009年，三星SDI 就開始與寶馬公司合作，共同研發(fā)鋰電池技術(shù)。這兩家公司已于近期宣布，將把雙方的合作協(xié)議進(jìn)一步拓展，以便更好地開發(fā)兩款電動(dòng)汽車——BMW i8 和i3。

德國(guó)巴斯夫聯(lián)合日本戶田工業(yè)公司開展鋰電池正極材料業(yè)務(wù)

德國(guó)化工巨頭巴斯夫集團(tuán)與日本戶田工業(yè)公司宣布，雙方就在日本設(shè)立合資公司開展鋰電池正極材料業(yè)務(wù)一事達(dá)成了基本一致。

戶田工業(yè)公司在一份聲明中表示，合資公司將命名為“巴斯夫戶田電池材料有限責(zé)任公司”，巴斯夫持股66%，戶田工業(yè)持股34%。合資公司將融合雙方的正極材料業(yè)務(wù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)及在日本的生產(chǎn)基地。合資公司總部位于東京，生產(chǎn)基地位于日本山口縣小陽(yáng)小野田市和福岡縣北九州市，計(jì)劃2015年2月底投產(chǎn)，主要致力于鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、錳酸鋰 (LMO)、鎳鈷錳酸鋰(NCM)等正極材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，這些材料可用于生產(chǎn)汽車、消費(fèi)類電子產(chǎn)品和儲(chǔ)能市場(chǎng)所需的鋰電池。戶田工業(yè)經(jīng)營(yíng)管理部相關(guān)人士透露，預(yù)計(jì)該合資公司的正極材料年產(chǎn)能約為1.8 萬(wàn)噸，大約會(huì)有80 名工作人員。

對(duì)于此次合作，戶田工業(yè)公司董事長(zhǎng)久保田正表示：“隨著全球鋰電池市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，戶田工業(yè)認(rèn)為，要想發(fā)展正極材料業(yè)務(wù)，有必要與合作伙伴聯(lián)手。通過(guò)與巴斯夫設(shè)立合資公司，可以強(qiáng)化電池正極材料的安全、性能、成本等要素。”巴斯夫方面看來(lái)對(duì)此次合作也很滿意。巴斯夫催化劑事業(yè)部總裁肯尼斯·拉內(nèi)表示：“此次通過(guò)與戶田工業(yè)設(shè)立合資公司，巴斯夫在全球電池材料市場(chǎng)上的相關(guān)業(yè)務(wù)，必然會(huì)得到加速發(fā)展和進(jìn)一步擴(kuò)大?！卑退狗蛉毡竟旧玳L(zhǎng)約爾格·克里斯蒂安·斯特克補(bǔ)充道：“在電池的制造和研發(fā)方面，日本是先進(jìn)的國(guó)家。通過(guò)設(shè)立合資公司，我們可以強(qiáng)化在日本市場(chǎng)的地位，并使現(xiàn)有的在日本的電池材料業(yè)務(wù)得到進(jìn)一步擴(kuò)充?！?/p>

作為德國(guó)化工巨頭，巴斯夫很重視日本電池材料市場(chǎng)。此前巴斯夫已經(jīng)在位于日本兵庫(kù)縣尼崎市的尼崎研發(fā)中心增設(shè)了“尼崎研發(fā)中心電池材料研究所”，專注于電池正極材料和電解液的研發(fā)。巴斯夫電池與電化學(xué)研發(fā)部副總裁安德瑞斯·菲舍爾稱：“我們成立電池材料研究所的目的是擴(kuò)大研發(fā)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步向日本電池行業(yè)滲透。我們的目標(biāo)是開發(fā)出用于高性能電池的創(chuàng)新型材料，從而大幅提高用于電動(dòng)汽車、電子產(chǎn)品的電池性能?！?/p>

至于巴斯夫?yàn)楹芜x擇尼崎市，原因是尼崎市所在的兵庫(kù)縣是“日本西部電池產(chǎn)業(yè)聚集地”，松下和原三洋電機(jī)電池工廠都在此處。另外，在與兵庫(kù)縣相鄰的京都府，還有為三菱汽車供應(yīng)電池的GS湯淺。按巴斯夫日本公司斯特克社長(zhǎng)的說(shuō)法：“在日本擁有基地至關(guān)重要，而尼崎離關(guān)西和關(guān)東的企業(yè)都很近。”

日本豐田公司宣布免費(fèi)開放氫燃料電池技術(shù)專利

前不久，日本豐田汽車公司在美國(guó)拉斯韋加斯國(guó)際消費(fèi)電子展的媒體預(yù)展上宣布，該公司約5680 項(xiàng)氫燃料電池專利技術(shù)（包括正在申請(qǐng)中的專利）將無(wú)償開放給同行使用。這與幾個(gè)月前特斯拉宣布公開其專利技術(shù)的舉動(dòng)如出一轍。

豐田此次開放的專利包括1970 項(xiàng)氫燃料電池組相關(guān)專利、290 項(xiàng)高壓氫氣罐相關(guān)專利、3350 項(xiàng)燃料電池系統(tǒng)軟件控制專利和70 項(xiàng)氫氣生產(chǎn)和供應(yīng)專利。其中，電堆、燃料箱、系統(tǒng)控制等與燃料電池汽車相關(guān)的5610 項(xiàng)專利將免費(fèi)開放至2020年，而氫氣生產(chǎn)和供應(yīng)專利由于公共性高，將無(wú)限期無(wú)償提供。有意使用豐田專利的公司需要與其簽署合同。豐田希望通過(guò)這種有違常規(guī)的“自獻(xiàn)秘笈”，吸引更多同道進(jìn)行合作，加快燃料電池車的普及。

燃料電池汽車是日本“氫社會(huì)”戰(zhàn)略的領(lǐng)跑者。日本官方的新能源及產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)曾發(fā)布《氫能源白皮書》，提出要建設(shè)“氫社會(huì)”，并努力使氫能源成為日本第三大能源支柱。2014年12月，豐田推出了全球第一款面向普通消費(fèi)者的氫燃料電池車“MIRAI”(意為“未來(lái)”)，新車首先在日本發(fā)售，2015年計(jì)劃在美國(guó)上市。以燃料電池汽車上市為標(biāo)志，2015年被視為“氫社會(huì)的元年”。

豐田汽車銷售（美國(guó)）公司汽車運(yùn)營(yíng)部高級(jí)副總裁鮑勃·卡特說(shuō)，氫燃料電池有潛力成為未來(lái)100年的主流技術(shù)，而讓更多的汽車廠商和供應(yīng)商加入進(jìn)來(lái)將加速這一進(jìn)程。豐田社長(zhǎng)豐田章男在東京出席汽車等業(yè)界的集會(huì)時(shí)也向媒體表示：“我認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)‘氫社會(huì)’，擴(kuò)大支持團(tuán)隊(duì)十分重要?！?/p>

日本主要汽車廠商對(duì)豐田此舉表示歡迎，日產(chǎn)汽車副董事長(zhǎng)志賀俊之稱這是“為促進(jìn)研發(fā)而做出的罕見(jiàn)的決斷”，馬自達(dá)社長(zhǎng)小飼雅道也表示“這是基于只有全日本廠商攜手努力才能成功的認(rèn)識(shí)而做出的全球化決斷”。但燃料電池車的研發(fā)需要巨額資金，主力廠商能否參與其中還是未知數(shù)。

野村綜合研究所汽車產(chǎn)業(yè)高級(jí)咨詢顧問(wèn)張翼認(rèn)為，豐田開放專利最主要還是為了吸引周邊零部件供應(yīng)商投入更多資源參與燃料電池汽車的研發(fā)。在5000 多項(xiàng)專利中，僅燃料電池發(fā)電核心零部件電堆的技術(shù)就有2000 多項(xiàng)，靠豐田一家研發(fā)生產(chǎn)根本無(wú)法完成。由于開發(fā)成本巨大，燃料電池汽車研發(fā)只能通過(guò)加強(qiáng)國(guó)際合作，形成疊加效應(yīng)。目前已經(jīng)形成豐田與寶馬，日產(chǎn)、戴姆勒和福特，本田和通用三大合作陣營(yíng)。豐田希望借公開專利盡快集結(jié)零部件生產(chǎn)企業(yè)，搶先掌握燃料電池汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)權(quán)。在燃料電池車這片嶄新的疆域中，如果沒(méi)有同道的合作與競(jìng)爭(zhēng)，銷量就無(wú)法擴(kuò)大，市場(chǎng)就難以形成，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)就難以推進(jìn)。

氫燃料電池汽車發(fā)展的瓶頸之一就是加氫站的建設(shè)。日本國(guó)內(nèi)已確定設(shè)置的加氫站只有45 處，僅限于東京、名古屋、大阪和福岡幾個(gè)大城市。日本政府計(jì)劃2015年度投入110 億日元在全國(guó)建設(shè)100 處加氫站。建設(shè)一處加氫站需要花費(fèi)4 億～5 億日元，其中2/3 的費(fèi)用將由日本政府補(bǔ)貼。目前，豐田正通過(guò)貸款和合作發(fā)展等多種方式在美國(guó)加利福尼亞州等地建立數(shù)十個(gè)加氫站。

與此同時(shí)，降低汽車售價(jià)也是燃料電池車取勝的關(guān)鍵。豐田“未來(lái)”車型的市場(chǎng)售價(jià)為723.6 萬(wàn)日元，由日本政府補(bǔ)貼消費(fèi)者202 萬(wàn)日元，加上減稅優(yōu)惠，實(shí)際售價(jià)約500 萬(wàn)日元。日本提出，要在2025年左右將燃料電池汽車的售價(jià)降至與混合動(dòng)力車相當(dāng)水平。

對(duì)于豐田此次的舉動(dòng)，業(yè)界也有觀點(diǎn)認(rèn)為：“開放燃料電池技術(shù)專利的舉動(dòng)，對(duì)于把氫燃料電池汽車奉為涅槃的企業(yè)而言看著是撿著了大便宜，可是跟著豐田的軌跡模仿，不僅十分受限，而且以后技術(shù)升級(jí)不可避免面臨著有償使用的局面，到時(shí)就會(huì)很被動(dòng)?！?/p>

日本NIMS建立鈣鈦礦太陽(yáng)電池研發(fā)體制

日本物質(zhì)及材料研究機(jī)構(gòu)(NIMS)的納米材料科學(xué)環(huán)境基地(GREEN)前不久在東京舉行了“第9屆納米材料科學(xué)環(huán)境基地研討會(huì)”，并在會(huì)上宣布，關(guān)于最近備受關(guān)注的鈣鈦礦型太陽(yáng)電池，已建立起了相關(guān)研發(fā)體制。

GREEN 副主任、鈣鈦礦型太陽(yáng)電池特別基地小組負(fù)責(zé)人宮野健次郎介紹了成立該小組的原委：“2009年鈣鈦礦型太陽(yáng)電池的高效率化研究成果發(fā)表以后，尤其是最近兩年，世界各國(guó)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)接連發(fā)表了實(shí)現(xiàn)更高效率的研究成果，刮起了一陣研發(fā)旋風(fēng)。在這種背景下，我們?cè)?2009年 10月設(shè)立的 GREEN 中設(shè)立了鈣鈦礦型太陽(yáng)電池特別基地小組?！?/p>

GREEN 是為了利用納米技術(shù)研發(fā)環(huán)境技術(shù)而設(shè)立的，一直把太陽(yáng)電池作為綠色創(chuàng)新的重要技術(shù)，開展光電轉(zhuǎn)換原理分析、光電轉(zhuǎn)換高效率化及探索新材料方面的研究。宮野稱：“鹵化金屬鈣鈦礦型太陽(yáng)電池盡管制作方法簡(jiǎn)單，但卻顯示出一定程度的高發(fā)電效率，相關(guān)研究成果連接發(fā)表，高效率化還在繼續(xù)推進(jìn)?！迸c現(xiàn)在已推出產(chǎn)品的晶體及非晶硅類，以及CICS(化合物)類太陽(yáng)電池相比，鈣鈦礦型太陽(yáng)電池“尚在研究開發(fā)階段，因此設(shè)立了相關(guān)研發(fā)基地”。

目前，特別研究小組正在探索鹵化金屬鈣鈦礦型太陽(yáng)電池的代表——甲基氨基碘化鉛等太陽(yáng)電池的制造方法。小組負(fù)責(zé)人白井康裕介紹說(shuō)：“我們?cè)诳紤]離子性晶體的化學(xué)方面的問(wèn)題的同時(shí)，使用通常的固體物性的研究方法和計(jì)測(cè)手段，對(duì)使用鹵化金屬鈣鈦礦的太陽(yáng)電池為何具有高效率等高性能發(fā)揮機(jī)制展開了研究?！?/p>

鹵化金屬鈣鈦礦型太陽(yáng)電池是在140℃以下的低溫下利用溶液工藝制作的。這種太陽(yáng)電池目前采用的結(jié)構(gòu)是：在銀層上層疊鈣層、PCBM（富勒烯衍生物）層、甲基氨基碘化鉛層、高分子聚合物層、ITO（銦錫氧化物）玻璃，從ITO 玻璃層射入陽(yáng)光。據(jù)白井介紹：“通過(guò)優(yōu)化溶液工藝等成膜條件，現(xiàn)在光電轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到10%～12%，實(shí)現(xiàn)了良好的再現(xiàn)性?！?/p>

在對(duì)研究小組試制的鹵化金屬鈣鈦礦型太陽(yáng)電池發(fā)電時(shí)的電流和電壓進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一度存在電流和電壓特性因掃描方向及速度而異的問(wèn)題，但現(xiàn)在該問(wèn)題已得到解決。白井表示：已經(jīng)確立了計(jì)測(cè)太陽(yáng)電池的電流及電壓特性的基礎(chǔ)技術(shù)，即使連續(xù)照射光，也不會(huì)引起太陽(yáng)電池的電流和電壓特性因掃描方向及速度而不同的現(xiàn)象。白井強(qiáng)調(diào)稱，這樣“便可驗(yàn)證多種鹵化金屬鈣鈦礦型太陽(yáng)電池的特征”，相關(guān)研究體制也就建立起來(lái)了。

另外，宮野健次郎介紹了試制的鹵化金屬鈣鈦礦型太陽(yáng)電池，表示正在利用與標(biāo)準(zhǔn)PIN 結(jié)的“無(wú)機(jī)半導(dǎo)體模型”近似的方法，提取各種參數(shù)。

2014 年五國(guó)電動(dòng)車銷量首次均超一萬(wàn)

市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Research Capsule 近日發(fā)布的研究報(bào)告指出，美國(guó)、法國(guó)、挪威、日本和中國(guó)等五個(gè)國(guó)家2014年的純電動(dòng)汽車銷量均突破一萬(wàn)輛大關(guān)，如果加上插電式混合動(dòng)力車，總體銷量會(huì)更多。

2014年是電動(dòng)汽車市場(chǎng)再度刷新紀(jì)錄的一年，也是世界上五個(gè)國(guó)家的銷量首次同時(shí)突破一萬(wàn)輛。Research Capsule的報(bào)告中并未列出上述五國(guó)的銷量排名，但可以確定的是，美國(guó)、挪威、日本、法國(guó)和中國(guó)都在名單之中。

該報(bào)告稱，插電式汽車(純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力車) 市場(chǎng)的地理分布不均。挪威是全球最為普及的領(lǐng)先國(guó)家，鄰國(guó)瑞典則是歐洲插電式汽車推廣較為落后的國(guó)家。荷蘭的純電動(dòng)汽車市場(chǎng)十分繁榮，而在國(guó)土面積更大的德國(guó)，插電式汽車的銷量只有荷蘭的一小部分。在英國(guó)，充電設(shè)施大量閑置，電動(dòng)汽車的銷量依舊微弱。法國(guó)電動(dòng)汽車購(gòu)買數(shù)量則是西班牙人均水平的3 倍。在美國(guó)，加利福尼亞州占據(jù)了全美純電動(dòng)汽車總銷量的近50%。

Research Capsule 稱，全球插電式汽車市場(chǎng)總體上看仍然是有前途又有趣的。與各大汽車廠商的高管接觸調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，他們認(rèn)為電動(dòng)汽車市場(chǎng)的潛在震動(dòng)性巨大，但是銷量實(shí)現(xiàn)規(guī)?；孕璧却龜?shù)年。當(dāng)前的主要屏障就是銷量太低，一個(gè)國(guó)家的電動(dòng)汽車銷量占到整體汽車市場(chǎng)1%的份額，已被認(rèn)為是相當(dāng)好的成績(jī)。2014年只有五個(gè)國(guó)家的銷量同時(shí)超過(guò)一萬(wàn)輛，照此估算，未來(lái)五年只有一個(gè)國(guó)家的電動(dòng)汽車銷量占比能突破10%。

Research Capsule 預(yù)測(cè)，美國(guó)、中國(guó)、日本、荷蘭、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、挪威和瑞典將是插電式汽車市場(chǎng)發(fā)展的領(lǐng)先國(guó)家。財(cái)政激勵(lì)政策是銷售最強(qiáng)勁的推動(dòng)力量，市場(chǎng)中的主要車企參與者將是福特、通用汽車、三菱、雷諾-日產(chǎn)、特斯拉和豐田汽車公司。