美国能源部推进可持续运输研究

作者: 2020-06-16 11:49 来源:
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  123日,美国能源部(DOE)宣布将出资约3亿美元,用于可持续运输资源和技术的研发,确保随着运输系统的升级转变,消费者可选择负担得起、清洁、高效和国产的能源,从而为家庭和企业提供更多选择方式,以满足出行需求。此次资助涉及车辆技术、燃料电池(氢能规模化利用)和生物能源技术等3个领域[1]

  1、车辆技术。支持先进电池和电气化研究,以及先进发动机和燃料技术等。资助金额1.33亿美元,主要涉及以下方向。

  1)电池和电气化。包括使用硅基负极的锂离子电池;不使用重稀土材料的低成本电力牵引驱动系统等。

  2)先进内燃机与燃料。包括减少铂族金属的含量,以实现经济高效的汽油和柴油发动机后处理;提高中型和重型天然气和丙烷发动机效率;可直接应用于农业和/或其他越野车辆的节能越野技术;二冲程对置活塞发动机的研发等。

  3材料技术。主要是轻质和高性能的纤维增强聚合物复合材料等。

  4)节能移动系统。包括通过更好利用来提高运输系统的效率;实现车辆和基础设施的连接;通过交通运输提高出行能力、负担能力和能源效率等。

  5)技术集成。包括气态燃料技术示范;新型车辆的替代燃料概念验证;电动汽车和充电社区合作伙伴;其他开放主题等。

  6)运输和能源分析。包括共享单车、滑板车等形式的个人出行,中重型车辆的电气化及基础设施,电燃料和电网服务,人员和货物的其他流动等。

  2、氢能规模化利用。推进“氢能规模化”(H2@Scale)计划,支持创新型氢概念,鼓励市场扩大氢的生产、储存、运输和使用规模。资助金额0.64亿美元,主要涉及以下方向。

  1)电解装置制造研发。包括减低催化剂用量,提升催化剂层沉积速率,提高多孔传输层的耐用性,大面积双极板制造,组件处理、质量控制、现场诊断等的工艺开发等。

  2)用于压缩氢气和天然气储罐的先进碳纤维。最终目标是与东丽T700S相比,利用新研发的碳纤维制成、压强为250巴的压缩天然气罐的建模成本至少降低10%

  3)重型应用的燃料电池研发。对于膜材料,需满足特定区域质子电阻、氢氧气体交换、电阻等技术指标;对于电池的国产化生产,需满足高耐久性、高效率、系统成本、铂系金属用量等技术指标。

  此外,还包括炼钢市场研发,海上、数据中心等新场景应用,以及新兴氢技术的培训和劳动力开发等。

  3、生物能源技术。通过降低生物燃料价格,减少生物发电成本以及从生物质或废物资源中获得高价值产品,来支持美国的生物经济。资助金额1.00亿美元,主要涉及以下方向。

  1)扩大基准应用。开发专用工程规模设备,通过专注于关键工艺步骤的工程解决方案,特别是致力于具有最大放大风险的工艺部分,降低技术放大的不确定性和生物精炼技术途径的整合风险。

  2)发展生物经济,将废物转化为能源。包括对城市固体废物进行先进分级和净化处理,提高转化效率;优化社区的湿有机废物;利用微藻协同处理废水等。

  3)藻类生物产品和二氧化碳直接捕获效率。包括在藻类培养及预处理系统中运用并优化直接捕获技术;改善藻类生物质质量,并开发藻类燃料和副产品等。

  4)生物恢复:恢复自然资源的生物量。

  5)高效木质加热器。包括新型家用木质加热器设计,改进炉灶自动化以优化燃烧控制,通过热电模块集成发电,改进催化剂技术以减少排放等。

  6)城市和郊区废物的生物动力和产品。包括利用有机废物进行生物发电,废塑料制品等。

  7)可规模化的二氧化碳电催化。包括C1C2碳中间体的利用等。

  (万勇 姜山)

 

  


 

[1] Department of Energy Announces Nearly $300 Million for Sustainable Transportation Research. https://www.energy.gov/articles/department-energy-announces-nearly-300-million-sustainable-transportation-research

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