能源材料第一讲PPT课件

研究发现:
1.电池新材料是发展能源技术、提高能 源生产和利用效率的主力军；
2.锂电池产业链相对完整，材料配套方 面占有一定优势；太阳能电池市场发 展迅速，硅材料需求持续增加；国产 化比率不断上升，燃料电池材料成本 逐步下降；
3.材料价格优势逐步体现，国际市场空 间日益拓宽；
4.锂电池正极、负极材料、电解液市场 已相对成熟，而锂电池隔离膜的国产 化过程蕴含着较大的市场机会；
生物质能----指生物质内包含的能量， 又叫“绿色能源”。 潮汐能----利用潮水涨落来发电。 海洋热能----利用海水温差来发电，海 洋表面和深处海水温度可相差25℃。 这种电厂可建在海上船坞上，也可建 在海滨附近，可供工业用电。 波浪能----利用波浪力取得的能量来发 电。 核聚变能----处于探索阶段。
新能源材料
南昌大学材料学院
第一讲 新能源材料
新能源和再生清洁能源技术是21 世纪世界经济发展中最具有决定性影 响的五个技术领域之一，新能源包括 太阳能、生物质能、核能、风能、地 热、海洋能等一次能源以及二次电源 中的氢能等。
21世纪世界经济发展中最具有决 定性影响的五个技术领域： 信息技术、 生物技术、 新材料技术、 新能源技术、 空间技术。
图1 中国电池新材料市场规模
图2 材料市场结构
三、新能源材料研究与国民 经济的可持续发展
能源作为世界经济的命脉，社会发 展的动力，受到了各国的高度重视。 然而，占世界能源供给90%的化石燃料 其储量在日益枯竭。同时，随着经济 的发展，能源的生产、转换和使用带 来了严重的环境污染、生态系统破坏 和气候改变等问题，对人类自身的生 存与发展构成了严重的威胁。
5.燃料电池新材料应积极研发，瞄准未 来电动汽车对燃料电池的巨大需求， 努力实现催化剂、导电膜和双极板等 材料国产化的大规模应用；
6.电池新材料市场既受上游原材料价格 的波动和供应的变动，又受下游电池 市场的需求影响，进而影响到材料产 量和价格，电池新材料厂商应加强上 下游产业链的整合力度，形成材料、 电池生产、应用上下游的结合，提高 效率、降低成本、分散风险。
能源的生产和利用与可持续发 展的关系体现在以下两方面：一是 提供足够的能源服务满足人类基本 需求、提高社会进步水平和经济发 展；另一是能源的产生和使用不应 当损害当代以及未来人类的生活质 量，不应超过生态系统的容量。
中国能源领域面临着严峻的挑 战，主要是能源安全、能源环境、 温室气体排放和农村能源升级和换 代四大问题。我国是一个人口众多、 经济快速增长的发展中国家，能源 量的发展与质的改善是经济发展和 人民生活改善的基本保证。相对于 一些发达国家，我国在走向可持续 发展的过程中，能源面临着许多问 题和挑战。
新能源按照各种能源在当 代人类社会经济生活中的 地位，人们把能源分为常 规能源和新能源两大类。
常规能源为技术上比较成熟，已 被人类广泛利用，在生产和生活 中起着重要作用的能源。例如煤 炭、石油、天然气、水能和核裂 变能等。
新能源为目前尚未被人类 大规模利用，还有待进一步研 究试验与开发利用的能源。例 如太阳能、风能、地热能、海 洋能及核聚变能等。
新能源对环保影响小， 值得研究开发、推广。
新能源材料则是指实 现新能源的转化和利用以 及发展新能源技术中所要 用到的关键材料。
主要包括储氢电极合金材料为代 表的镍氢电池材料、嵌锂碳负极和 LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、 燃料电池材料、Si半导体材料为代表 的太阳能电池材料以及铀、氘、氚为 代表的反应堆核能材料等。当前的研 究热点和技术前沿包括高能储氢材料、 聚合物电池材料、中温固体氧化物燃 料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能 电池材料等。
问题1━━能源需求持续增长对 能源供给形成很大压力。我国正 处于工业化、城镇化进程加快的 时期，能源消费强度较高。随着 经济规模进一步扩大，能源需求 还会持续较快地增加，对能源供 给形成很大压力，供求矛盾将长 期存在，石油天然气对外依存度 将进一步提高。
问题2━━资源相对短缺制约了 能源产业发展。我国能源资源总 量不小，但人均拥有量较低。资 源勘探相对滞后，影响了能源生 产能力的提高。同时，我国能源 资源分布很不平衡，大规模、长 距离地运输煤炭，导致运力紧张、 成本提高，影响了能源工业协调 发展。
电池新材料是发展能源技术、 提高能源生产和利用效率的主 力军，随着中国快速发展的经 济对电池新材料需求的增加， 中国政府将继续在政策、资金 等方面支持电池新材料的研究 与发展。
与此同时，日益完善的生产技 术和价格优势将增强我国电池 新材料厂商的竞争力，而且电 池下游手机、笔记本电脑、数 码相机、摄像机、汽车等产品 对新型、高效、环保电池新材 料仍然保持强劲的需求，中国 电池新材料市场发展空间较大。
所谓新能源，是相对而言 的。现在的常规能源在过去也 曾是新能源，今天的新能源将 来也会成为常规能源。
二、新能源材料的发展
20世纪80年代以来，能源和环 境已成为人Biblioteka Baidu社会发展的两大瓶 颈。我国经济快速增长和社会的 可持续发展，也急切需要发展新 型能源及能源材料。
近几年来中国电池新材料市场规 模迅速增长，技术和生产工艺不断进 步。从市场结构看，中国电池新材料 市场主要以锂电池材料和太阳能电池 材料为主。由于国内燃料电池离大规 模应用尚有一段时日，且国内厂商在 技术和生产工艺上与国际水平存在差 距，目前国内燃料电池材料大部分依 赖进口。
问题3━━以煤为主的能源结构 不利于环境保护。煤炭是我国的 基础能源，富煤、少气、贫油的 能源结构较难改变。我国煤炭清 洁利用水平低，煤炭燃烧产生的 污染多。这种状况持续下去，将 会给生态环境带来更大压力。
什么是新能源？
新能源----目前尚未得到广泛使用，技术 上不太成熟或正在开发研究的能源。
可再生能源----人们在自然界中能有 规律地得到补充和不断再生的能源。 新能源中大多属于可再生能源。
新能源主要有：
太阳能----即太阳辐射能，可用来取暖， 供应热水，发电等。在国外已研制成 太阳能发电站直接向家庭供电。 风能----由风车带动小型发电机发电， 现正研制大型风机。 垃圾能----垃圾和废物通过处理能变成 气体和油，或通过燃烧产生热用来发 电。