近日,國家能源局發(fā)布《能源技術(shù)創(chuàng )新“十三五”規劃》,旨在發(fā)揮科技創(chuàng )新的引領(lǐng)作用提升能源利用效率,優(yōu)化能源結構,推進(jìn)能源技術(shù)革命。
能源基礎材料是能源技術(shù)發(fā)展的基石
燃煤發(fā)電機組和燃氣輪機對高溫材料、大型構件用金屬材料提出了更高要求,安全先進(jìn)核電的發(fā)展需要更可靠的核級材料,對可再生能源高效利用的需求促使新型高分子材料、新型電池材料不斷涌現,能源轉換和傳輸形式的發(fā)展帶動(dòng)了新型儲能材料、高效催化劑材料、先進(jìn)電力電子器件的創(chuàng )新。
能源基礎材料技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)
在能源基礎材料技術(shù)領(lǐng)域,結合700℃燃煤發(fā)電和重型燃氣輪機技術(shù)發(fā)展,開(kāi)展高溫金屬材料的研究,掌握金屬材料測試能力。開(kāi)展高性能核電用傳熱材料、云母絕緣材料的研發(fā)及應用,開(kāi)展針對核能環(huán)境服役的復合材料探索研究。開(kāi)發(fā)鈣鈦礦類(lèi)光電材料、光伏組件用高分子材料、銀電極材料和碲化鎘薄膜材料,以適應高性能光伏電池發(fā)展的需要。開(kāi)展新型高效儲能材料研制,開(kāi)展電池儲能系統用聚合物薄膜材料、微納米制電極材料的開(kāi)發(fā)。發(fā)展完善各類(lèi)催化劑材料。以智能電網(wǎng)為導向開(kāi)展先進(jìn)電力電子器件研究。
本規劃圍繞高溫材料、核級材料、電池材料、催化劑材料和先進(jìn)電力電子器件等技術(shù)領(lǐng)域部署12個(gè)集中攻關(guān)項目、3個(gè)示范試驗項目、2個(gè)應用推廣項目。
T15-高效、低成本晶體硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應用
研究目標:實(shí)現HIT、IBC等電池國產(chǎn)化,晶體硅電池效率>23%,建成HIT電池和IBC電池的25MW示范生產(chǎn)線(xiàn)。
研究?jì)热荩洪_(kāi)展低成本晶體硅電池國產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān),包括關(guān)鍵材料、工藝、裝備以及配套輔材的國產(chǎn)化;進(jìn)行HIT太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)示范線(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)研究和示范,進(jìn)行IBC電池產(chǎn)業(yè)示范線(xiàn)研究,并實(shí)現規范化、產(chǎn)業(yè)化;掌握產(chǎn)業(yè)化高透太陽(yáng)能電池用玻璃制備技術(shù)。
起止時(shí)間:2016-2020年。
G60-重型燃氣輪機核心熱端部件高溫材料與制造技術(shù)
研究目標:掌握F級重型燃氣輪機高溫材料與制造技術(shù),突破未來(lái)G/H,J級重型燃氣輪機葉片材料及制造關(guān)鍵技術(shù)。
研究?jì)热荩洪_(kāi)展抗熱腐蝕等軸晶鑄造高溫合金及大型渦輪葉片工程化應用技術(shù)研究、高強抗熱腐蝕定向合金及定向空心渦輪工作葉片工程化應用技術(shù)研究,完成F級重燃用一、二級和G/H級重燃二級渦輪動(dòng)葉片的研制與考核驗證;突破抗熱腐蝕單晶高溫合金和大型單晶空心葉片制造技術(shù),形成制造規范和驗收標準;開(kāi)展超級氣冷葉片制造技術(shù)研究、高溫長(cháng)壽命50℃和100℃熱障涂層材料及應用技術(shù)研究,發(fā)展渦輪葉片用長(cháng)壽命高溫防護熱障涂層成套技術(shù)及涂層使役評估方法和壽命預測模型;建立燃機葉片使役損傷檢測評價(jià)標準和基于組織損傷的壽命評估技術(shù)。
起止時(shí)間:2015-2025年。
G63-核電用絕緣材料關(guān)鍵技術(shù)研究
研究目標:開(kāi)發(fā)包括高強度層壓制品、長(cháng)壽命主絕緣云母復合制品、高硬度水溶性硅鋼鋼片漆等系列核電大容量汽輪發(fā)電機用絕緣材料,以及抗輻射電纜關(guān)鍵材料,形成具有自主知識產(chǎn)權的系列核電用絕緣材料制造技術(shù),實(shí)現項目產(chǎn)品在核電機組上應用。
研究?jì)热荩貉兄崎L(cháng)期耐熱指數>180℃的耐高溫改性環(huán)氧樹(shù)脂,突破采用增強材料互補復配技術(shù)制備定子槽楔層壓絕緣復合材料的方法;研制長(cháng)期耐熱指數>155℃的高強度環(huán)氧樹(shù)脂,研究采用玻璃氈預浸漬工藝技術(shù)、真空成型技術(shù)制備F級環(huán)氧玻璃氈層壓絕緣復合材料的方法;研制具有耐電痕化、耐電弧性特點(diǎn)和良好應用性的過(guò)氧化雙環(huán)戊二烯環(huán)氧樹(shù)脂;合成同時(shí)具有高硬度(8H)、柔軟性(一級)的完全水溶性樹(shù)脂;配制高填料含量的硅鋼片漆;研究適用于VP工工藝及多膠模壓工藝的新型系列云母復合材料。研制開(kāi)發(fā)耐輻照、長(cháng)壽命交聯(lián)聚烯烴、乙丙橡膠等多種核級電纜材料。
起止時(shí)間:2016-2020年。
G64-核級SiCf/SiC復合材料技術(shù)攻關(guān)研究
研究目標:研制核級SiCf/SiC復合材料。
研究?jì)热荩貉兄芇IP技術(shù)制備低氣孔率、高強度、高熱導的SiCf/SiC復合材料,滿(mǎn)足核級應用的性能要求;研究SiCf/SiC復合材料的無(wú)損檢測和性能評價(jià)技術(shù)、復合材料連接技術(shù)與構件制備技術(shù)和核級SiCf/SiC復合材料構件制備技術(shù);研究核級SiCf/SiC復合材料制備工藝、微觀(guān)組織與性能之間關(guān)系,建立復合材料性能評估方法/標準。
起止時(shí)間:2016-2020年。
G65-新型鈣鈦礦材料制備太陽(yáng)能電池研究
研究目標:研究新型的鈣鈦礦類(lèi)光電材料體系,研制效率超過(guò)20%性能穩定的薄膜型單結太陽(yáng)能電池器件,制備大面積柔性鈣鐵礦電池,鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的效率超過(guò)25%。
研究?jì)热荩洪_(kāi)展新型鈣鈦礦材料(環(huán)境友好型鈣鈦礦材料、高相變溫度鈣鈦礦材料、不同帶隙的鈣鈦礦材料)的設計與合成,研究鈣鈦礦薄膜形態(tài)的控制方法,以及鈣鈦礦界面材料設計與性質(zhì)調控,設計新型平面結構鈣鈦礦太陽(yáng)能電池;突破高效鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池技術(shù);研究鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的低溫全溶液制備方法,低溫制備柔性光伏器件;研究鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的穩定性和衰減機制;研究鈣鈦礦電池的封裝技術(shù);研究大面積鈣鈦礦薄膜的制備技術(shù),進(jìn)而研究大面積鈣鈦礦電池及組件的制備技術(shù)。
起止時(shí)間:2015-2023年。
G66-高能量密度電池用聚合物薄膜材料研究
研究目標:開(kāi)發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的系列能源用高分子薄膜材料實(shí)現在高效電池組及高密度儲能元器件上應用。
研究?jì)热荩和ㄟ^(guò)分子設計、樹(shù)脂合成、配方研究、增強材料及納米功能性填料界面處理、復合材料結構設計及制造工藝研究等,開(kāi)發(fā)耐高溫高強度磺化聚芳醚腈質(zhì)子交換膜、蜂窩交聯(lián)結構的高效質(zhì)子交換膜、鋰離子電池用聚合物基功能隔膜材料、耐高溫高儲能密度薄膜電容器核心材料和電池用聚合物基功能電極材料等,開(kāi)展材料在電池組或儲能元器件上的應用驗證研究。
起止時(shí)間:2016-2020年。
G67-先進(jìn)微納米產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)制備電極材料
研究目標:利用先進(jìn)的微納米制造技術(shù)制備高性能的電極材料,應用于高性能電池能源存儲系統的電極界面。
研究?jì)热荩和黄苿?dòng)力鋰離子電池的電極材料結構形貌控制及其微納米化技術(shù),提高電極材料質(zhì)量能量密度和體積能量密度,改善電極材料骨架結構穩定,提高材料的循環(huán)穩定性和熱穩定性,構筑高性能電極界面;研發(fā)高容量的硅負極材料替代傳統的以石墨為主的負極材料,開(kāi)發(fā)高離子電導率、高強度、自修復的隔膜;突破超級電容器用高能量密度、三維多孔、功能化碳材料修飾的電極界面;開(kāi)發(fā)低成本、不易揮發(fā)和高離子遷移速率的電解液。
起止時(shí)間:2016-2020年。
S46-光伏組件用高分子材料開(kāi)發(fā)及應用
研究目標:形成具有自主知識產(chǎn)權的系列光伏用高分子材料制造技術(shù),實(shí)現項目產(chǎn)品在光伏發(fā)電上大規模應用。
研究?jì)热荩貉芯磕屠匣?、耐紫外的功能聚醋切片合成配方及工藝;研究模塊化功能(抗老化、抗紫外、導熱、阻燃等)薄膜相關(guān)配方與工藝,研發(fā)新一代光伏背板基膜材料;研究PVB合成及膠膜工藝、聚苯醚改性配方、支架高分子材料改性等;開(kāi)發(fā)包括多種功能聚醋切片、組裝式功能背板薄膜及其制造技術(shù)、PVB及其膠膜材料(替代進(jìn)口)、光伏電池的長(cháng)壽命接線(xiàn)盒材料、光伏電池模組支架專(zhuān)用材料,形成具有自主知識產(chǎn)權的系列光伏用高分子材料制造技術(shù),實(shí)現項目產(chǎn)品在光伏發(fā)電上大規模應用。
起止時(shí)間:2016-2020年。
S47-硅太陽(yáng)能電池的銀電極漿料技術(shù)
研究目標:研制出印刷性能優(yōu)良、低歐姆接觸界面、可焊性好和附著(zhù)力強的銀電極漿料,形成產(chǎn)業(yè)化示范,替代銀電極漿料進(jìn)口。
研究?jì)热荩貉芯裤y電極漿料流變性能和電極/晶硅界面特性、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)與品質(zhì)控制技術(shù),研制出印刷性能優(yōu)良、低歐姆接觸界面、可焊性好和附著(zhù)力強的銀電極漿料,降低晶硅太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)成本;研究大絨面制備及拋光添加劑并進(jìn)行示范應用;研究硅基低溫銀漿的原理、配方設計與應用性能評估,獲得高性能低溫銀漿的配方,形成產(chǎn)業(yè)示范。
起止時(shí)間:2016-2020年。
S48-化合物半導體能源材料應用示范
研究目標:開(kāi)發(fā)大面積碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池組件的規?;圃旒夹g(shù);研發(fā)出穩定、環(huán)保、低成本銅銦鎵硒(CIGS)產(chǎn)業(yè)化技術(shù);研制出高效、高穩定性的高倍聚光III-V族太陽(yáng)能電池芯片、接收模塊和模組;建成MW級染料敏化太陽(yáng)能電池幕墻應用示范;建成高功率LED封裝膠國產(chǎn)化應用示范。
研究?jì)热荩貉芯康统杀綠IGS薄膜太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)化成套關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現效率高于13%的CIGS薄膜太陽(yáng)電池組件的規?;a(chǎn);系統研究II-VI族三元系半導體的制備方法;研發(fā)高純硫化鋅、硒化鋅等II-VI族化合物高純材料的規?;圃旒夹g(shù),研究III-V族光伏材料的制備技術(shù);研究大面積染料敏化太陽(yáng)能電池批量制備建成MW級染料敏化太陽(yáng)能電池幕墻應用示范;研究8英寸碳化硅襯底材料穩定制備技術(shù),實(shí)現6英寸碳化硅晶體襯底材料批量生產(chǎn);發(fā)展擊穿電壓大于SkV的GaN單晶生長(cháng)技術(shù),實(shí)現6英寸GaN單晶襯底的量產(chǎn),研究高功率LED封裝膠低成本國產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)。
起止時(shí)間:2015-2023年。
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