美國初創(chuàng)企業(yè)研發(fā)長壽命鋰電池

美國一家名為Amprius的秘密電池技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)近期宣布獲得3000萬美元融資。該公司的優(yōu)勢在于其研制的鋰電池比常規(guī)鋰電池的壽命長25%，公司所獲得的3000萬美元資金將用于繼續(xù)推進此類電池的商用化。

Amprius成立于2008年，是從斯坦福大學衍生出來的一家鋰電池初創(chuàng)企業(yè)。此前該公司已經(jīng)向少量的亞洲智能手機及平板電腦制造商提供了電池。投資者之所以青睞這家公司是因為它的電池續(xù)航時間比市面上的鋰電池長25%。這項優(yōu)勢在電池壽命成為短板的智能手機領(lǐng)域顯得尤為重要。

一塊標準的鋰電池通常由三部分組成：負極，正極，電解質(zhì)。電池充放電時鋰離子會在電解質(zhì)之間嵌入兩極。時間久了電池的嵌入能力會下降，電池壽命因此會退化并引發(fā)其他性能問題。而Amprius的電池使用了斯坦福大學崔毅教授研發(fā)的納米結(jié)構(gòu)硅材料作為負極，這種材料可令電池的負極縮小4倍，從而使電池的比能量相應(yīng)提高4倍。常規(guī)鋰電池的比能量一般為400瓦時/升，而Amprius研制的鋰電池其比能量可以達到650～700瓦時/升，目前該公司正在實驗室攻關(guān)750瓦時/升的比能量。

此外，Amprius的實驗室還在開發(fā)其他下一代電池技術(shù)，如硅納米線電極、硫正極以及先進制造流程等。該公司將利用此輪所獲的部分資金來推進技術(shù)創(chuàng)新。

除了手機和平板電腦，該公司還在尋找辦法將技術(shù)商用到電動汽車上。目前市場上大部分的電動汽車充一次電大約能跑100～200英里，特斯拉的電動汽車在電池組全配滿的情況下可跑300英里，如果用上Amprius的電池，則里程在此基礎(chǔ)上可以再增加25%。隨著電動汽車市場的不斷發(fā)展，汽車制造商對于投資可為自己帶來競爭性優(yōu)勢的電池技術(shù)將會充滿渴望。

日本研發(fā)全新超薄鋰電池

日前，日本積水化學工業(yè)株式會社宣布開發(fā)出了一種全新的鋰離子蓄電池。該新型鋰離子蓄電池與傳統(tǒng)電池不同，其外形超薄，而蓄電能力提升了2倍；同時其安全性能突出，可順利通過針刺、擠壓等安全測試實驗；另外其生產(chǎn)效率也提高了10倍。

積水化學工業(yè)株式會社此次推出的新型鋰離子蓄電池在材料特性及工藝技術(shù)方面具有自身特點和優(yōu)勢。

一般的鋰離子電池均采用固化液體電解質(zhì)，這種電解質(zhì)會導致鋰離子的導電性能大幅降低。此次，積水化學通過利用自身的原材料技術(shù)開發(fā)出了高性能凝膠型電解質(zhì)，可以顯著增強鋰離子的導電性能和安全性能。凝膠型電解質(zhì)與液態(tài)電解質(zhì)相比，其流動性更低，因此可用于涂層工藝。全新鋰離子電池采用涂層工藝取代了先前的真空灌注工藝，從而極大地提高了電池的生產(chǎn)效率——生產(chǎn)效率一舉提升至原來的10倍。

通過采用高容量硅負電極材料，全新鋰離子電池不僅電池容量顯著提高，其外觀也變得更加纖薄、柔軟、覆蓋面積大。由于新型鋰離子電池外觀纖薄，因此其占用空間進一步縮小為原來的三分之一。同時，該全新鋰離子電池質(zhì)地柔軟、可塑性強，因此可應(yīng)用于汽車、房屋、家電等多個領(lǐng)域的市場中。

在該項研究課題中，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)的“鋰離子電池應(yīng)用以及商業(yè)用途先進技術(shù)研究項目”也參與到了結(jié)果研究中。積水化學表示，一旦這種全新的鋰離子電池成功通過測試，未來將會應(yīng)用到包括混合動力汽車、太陽能房屋等多個領(lǐng)域的市場中。

這種全新的鋰電池除了續(xù)航能力更強之外，其成本相較于傳統(tǒng)的鋰電池也得到了大幅度的降低。《日經(jīng)產(chǎn)業(yè)新聞》指出，積水化學工業(yè)研發(fā)的電池造價為3萬日元/千瓦時，而現(xiàn)在市面上所使用的電池成本大約在10萬日元/千瓦時。如果這種電池真的能夠?qū)崿F(xiàn)商用的話，勢必會大大降低未來電動汽車的售價。

據(jù)彭博社報道，在積水化學發(fā)布了這一消息之后，該公司的股價達到了自1996年以來最高的一次。

日本GS湯淺公司強化動力鋰電池業(yè)務(wù)瞄準歐洲PHEV

日本汽車用電池供應(yīng)商GS湯淺公司社長依田誠近日透露，公司正在考慮擴大歐洲插電式混合動力車(PHEV)的訂單，強化動力鋰電池業(yè)務(wù)。

GS湯淺一直為波音787飛機提供鋰離子電池，2013年初，兩架波音787飛機疑因電池故障發(fā)生起火，導致GS湯淺成為媒體關(guān)注的焦點。歐藍德電池事故發(fā)生后，GS湯淺再次進入公眾視野，并引發(fā)人們對于電動汽車安全性的懷疑和猜測。此后，GS湯淺對電池進行了改良。對于改良后電池的安全性，依田社長表示很有信心。

GS湯淺與博世集團和三菱商事在德國設(shè)立了合資公司，2014年新公司開始正式運營，從事鋰電池的開發(fā)和銷售。GS湯淺希望通過博世的銷售渠道，擴大動力鋰電池的銷量；并通過吸收博世的生產(chǎn)技術(shù)，提高電池的品質(zhì)和穩(wěn)定性。依田社長指出，為了應(yīng)對日益嚴格的二氧化碳排放標準，歐洲各大車企正在逐漸向插電式混合動力車轉(zhuǎn)變，每輛插電式混合動力車搭載的鋰電池容量只有純電動車的1/2～2/3，盡管這樣，“由于各大車企正在逐步擴充插電式混合動力車的產(chǎn)品線，預(yù)計電池需求將會大幅增加”。依田社長認為，插電式混合動力車的旺盛需求可以彌補純電動車的低迷。

豐田和本田都計劃2015年向市場投放氫燃料電池車。GS湯淺雖然正在進行產(chǎn)業(yè)用燃料電池的研發(fā)，但目前暫不打算研發(fā)車用燃料電池。依田社長認為，純電動車、插電式混合動力車、混合動力車的需求將會逐步增加，汽車用動力鋰電池的需求也會穩(wěn)步增加。

美國借助燃料電池推廣分布式發(fā)電

近日，美國能源部宣布向下屬ARPA-E撥款3000萬美元，鼓勵研發(fā)燃料電池技術(shù)，以促進分布式發(fā)電的發(fā)展，希望提高電網(wǎng)穩(wěn)定性、增強安全性，在降低分布式發(fā)電系統(tǒng)碳排放的同時，平衡可再生能源技術(shù)的間歇性。

分布式發(fā)電指的是在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的發(fā)電機組，以滿足特定用戶的需要，或支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行。這些小的機組包括燃料電池、小型燃氣輪機、小型光伏發(fā)電、小型風光互補發(fā)電，或燃氣輪機與燃料電池的混合裝置，由于靠近用戶提高了服務(wù)的可靠性和電力質(zhì)量。技術(shù)的發(fā)展、公共環(huán)境政策和電力市場擴大等因素的共同作用使得分布式發(fā)電成為新世紀重要的能源選擇。

現(xiàn)在全球供電系統(tǒng)是以大機組、大電網(wǎng)、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統(tǒng)。雖然全世界90%的電力負荷都由這種集中單一的大電網(wǎng)供電，但是當今社會對電力供應(yīng)的質(zhì)量與安全可靠性要求越來越高，大電網(wǎng)由于自身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求。根據(jù)西方國家的經(jīng)驗，大電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合是節(jié)省投資、降低能耗、提高系統(tǒng)安全性和靈活性的主要方法。

ARPA-E代理負責人Cheryl Martin說：“為了保持美國在21世紀的技術(shù)領(lǐng)先地位，我們必須不斷地研發(fā)發(fā)電、輸電、配電以及儲電的新技術(shù)。”

APRA-E的REBELS項目正在研發(fā)采用電化學發(fā)電的低成本分布式發(fā)電技術(shù)，這種新技術(shù)還可以用于儲能。

目前，有關(guān)燃料電池技術(shù)的研發(fā)主要集中在電網(wǎng)高溫運行或者汽車技術(shù)低溫運行。REBELS項目將重點研發(fā)中低溫燃料電池，以促進分布式發(fā)電的推廣。另外，REBELS項目還會研發(fā)多功能燃料電池系統(tǒng)來儲能，或者通過電把氣態(tài)天然氣轉(zhuǎn)為液態(tài)。

美國研制燃料電池有望登上海洋郵輪

美國Nuvera燃料電池公司將與意大利Fincantieri造船廠合作，嘗試采用先進的燃料電池作動力驅(qū)動高級郵輪。Nuvera公司將生產(chǎn)8臺OrionTM型燃料電池電堆（總功率260千瓦）作為郵輪的增程器。

Nuvera燃料電池輔助動力單元將為郵輪提供不依賴空氣的推進系統(tǒng)(AIP)，AIP將產(chǎn)生電能帶動電機給動力電池充電，或者直接通過驅(qū)動電機產(chǎn)生驅(qū)動力。由于潛艇需要在沒有空氣的水下操作，AIP技術(shù)一般只應(yīng)用于無核潛艇上。

Fincantieri造船廠將燃料電池技術(shù)應(yīng)用在郵輪上可以大幅降低郵輪噪音，提高其舒適性并延長郵輪壽命，這將極大地促進海上豪華旅行產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

隨著海洋郵輪產(chǎn)業(yè)對環(huán)境保護和動力穩(wěn)定性要求的提高，燃料電池在郵輪上的應(yīng)用逐漸進入公眾視野。與傳統(tǒng)柴油驅(qū)動相比，燃料電池在降低廢氣排放、減震降噪和運輸成本上具有顯著的優(yōu)勢。

美國與日本合作推進燃料電池開發(fā)

美國硅谷燃料電池公司Bloom Energy近日表示，將開始與其他國家合作進行燃料電池的研究，并在美國以外的國家設(shè)置燃料電池系統(tǒng)，而第一個設(shè)置點將設(shè)在日本福島軟銀電信的大樓里，并計劃在未來增設(shè)更多據(jù)點，深化與日本公司的合作。

據(jù)Bloom Energy介紹，全美的燃料電池發(fā)電量加起來約有1億瓦，足夠提供3萬6千個一般家庭的用電量。盡管公司有10年的歷史，年投資額也超過了10億美元，但與日本企業(yè)跨國合作，還是BloomEnergy的初次體驗。Bloom Energy的燃料電池發(fā)電方式與發(fā)電機類似，將天然氣、生物氣體等燃料混合氧氣后，再通過化學反應(yīng)產(chǎn)生電力。

美國許多知名企業(yè)如蘋果、谷歌、微軟、eBay等，近年來都在不斷尋找干凈能源來分散電力的使用，近期也分別開始測試Bloom Energy的燃料電池。而歷經(jīng)福島核災(zāi)后的日本，國內(nèi)反核聲浪也與日俱增，促使日本政府積極尋找替代能源，目標自然鎖定了近乎零污染的燃料電池。

德國研發(fā)生物催化劑實現(xiàn)高效儲氫

氫不容易存儲和運輸，這是氫作為燃料使用的主要障礙。而德國生物學家發(fā)現(xiàn)了一種酶，可以用作高效的催化劑，將氫氣和二氧化碳轉(zhuǎn)換為甲酸，從而找到了一種安全高效的氫氣保存方法。相關(guān)研究發(fā)表在《科學》雜志上。

氫氣是一種對環(huán)境友好的未來替代能源。人們一直在尋找各種方法，希望能夠更加容易地直接處理氫，常用的方法之一是使用二氧化碳作為中間存儲材料。例如通過催化使氫氣與二氧化碳反應(yīng)生成甲酸，在需要時再通過氧化還原反應(yīng)，從甲酸中釋放出氫氣。與氣態(tài)氫相比，甲酸可以像常規(guī)燃料一樣被存儲和輸送。它可以在需要的地方，如燃料電池的反應(yīng)中才將氫直接釋放出來。科學家估計，75升液態(tài)甲酸提供的氫氣可以讓燃料電池汽車行駛約400公里。甲酸甚至可以直接用于電子設(shè)備，如移動電話的能源供應(yīng)。

由于二氧化碳的熱力學穩(wěn)定性較高，到目前為止，使其氫化的過程不僅需要較高的溫度和壓力，還需要化學催化劑。而現(xiàn)在，德國法蘭克福大學的生物學家凱·舒赫曼和沃爾克·穆勒在一種名為伍氏醋酸桿菌的細菌中發(fā)現(xiàn)了一種酶，可以作為高效的生物催化劑，讓氫氣和二氧化碳在溫和條件下就可以快速反應(yīng)。

穆勒說：“這種酶非常具有吸引力，因為它使得高效率的氫存儲和釋放成為可能。”他們把細菌作為一個整體來利用，設(shè)計了一個生物儲氫系統(tǒng)，并申請了專利。由于細菌用于能源生產(chǎn)的一個決定性步驟需要鈉，因此科學家們可以通過是否供應(yīng)鈉離子來控制反應(yīng)。此外，通過替代路線設(shè)計，反應(yīng)中產(chǎn)生的一氧化碳可以被回收，這避免了燃料電池被一氧化碳污染而損壞。

韓國首爾市正式推進燃料電池供電設(shè)備開發(fā)工作

由于燃料電池可同時產(chǎn)生出電能與熱能，且具有低噪音、高空間利用率的優(yōu)點，因此非常適合在人口密度高的城市中心地帶使用。如今針對這種燃料電池供電設(shè)備的開發(fā)工作在韓國可再生能源的標志性建筑“世界杯公園”內(nèi)開始進行了。

首爾市政府與韓國水力原子力、韓國地域暖房公社、首爾城市天然氣、POSCO能源等幾家單位一起簽訂了合作協(xié)議，共同推進Noeul燃料電池發(fā)電工程的開發(fā)工作。該工程的所有資金均來自民間資本，首爾市政府則負責為該工程提供用地及各種許可方面的幫助。

Noeul燃料電池發(fā)電工程預(yù)計于2014年11月完工。完工后，這里將會生產(chǎn)出相當于約4300戶家庭一年的用電量。首爾市政府與其他幾家合作單位表示會齊心協(xié)力推動這項工程的發(fā)展，為提高首爾地區(qū)的電力自主率、擴充首爾地區(qū)的分散型供電設(shè)備而努力。

這項燃料電池設(shè)置工程是在首爾市的中心地帶設(shè)置的城市中心型分散電源，其生產(chǎn)出的熱量可為約9000戶家庭提供區(qū)域型暖氣，這可以提高首爾市的能源自主能力，每年降低約21000噸的二氧化碳排放量，為應(yīng)對氣候變化做出貢獻。

美國3D打印技術(shù)有望實現(xiàn)空間太陽能發(fā)電

自20世紀70年代以來太空太陽能發(fā)電一直是人們的幻想，而現(xiàn)在3D打印技術(shù)的出現(xiàn)讓這種幻想更加接近現(xiàn)實。

美國Tethers Unlim ited科技公司(TUI)已經(jīng)從美國國家航空航天局(NASA)為其SpiderFab機器人打印機項目贏得了50萬美元的合同。據(jù)悉，SpiderFab概念項目的主要原理是利用3D打印和機器人組裝技術(shù)在太空完成制造天線、太陽電池板等大型設(shè)備的工作。TUI首席執(zhí)行官兼首席科學家羅布·霍伊特(Rob Hoyt)在接受美國科技媒體采訪時表示：“顯而易見，SpiderFab是一個非常規(guī)的太空項目，但如果這一項目成功的話將為人類未來的許多太空任務(wù)提供巨大便利?！?/p>

的確，如果這一項目取得成功，將為人類未來太空計劃的運輸和生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供兩大便利，并大幅降低運輸和生產(chǎn)成本。首先，這個項目可以允許人類將部分原材料通過較小型火箭的方式運輸至太空，這將有效節(jié)約太空運輸成本；第二，SpiderFab研發(fā)的太空自動機器人能利用纖維制品或聚合物等材料在太空中利用3D打印技術(shù)實時打印出所需要的太空零部件。當前，大型航天器構(gòu)件均是在地面上建造完成，設(shè)計折疊在火箭保護罩中，之后在太空中部署展開。但是這種方法成本較高，并且建造構(gòu)件的尺寸受限于保護罩的體積?；粢撂卣f：“SpiderFab可以制造至關(guān)重要的部件，作為緊湊和持久性裝置，例如纖維線軸或者聚合物塊，因此它能夠放置在較小、成本較低廉的運載火箭中。”剛剛完成的300千瓦軌道太陽能陣列設(shè)計分析證明，運輸緊湊型材料而不是笨重的成品有可能“減少90%的承載量和50%到80%的質(zhì)量”。

霍伊特介紹：“我們的分析顯示，一旦進入太空，SpiderFab機器人制造系統(tǒng)就會對材料進行處理，打印、制造出適合太空環(huán)境的超大型結(jié)構(gòu)。這種方法不同于傳統(tǒng)技術(shù)，因此能夠制造出大小是現(xiàn)在數(shù)十甚至數(shù)百倍的天線或天線陣列，從而提供適用于各類太空任務(wù)的大型設(shè)備?！?D打印機將打印出一個碳纖維桁架結(jié)構(gòu)，作為發(fā)電系統(tǒng)的框架，這些架構(gòu)將為“建造大型系統(tǒng)提供支撐，比如數(shù)百千瓦的太陽能陣列、大型太陽帆以及足球場大小的天線系統(tǒng)”。

TUI研發(fā)團隊正在為SpiderFab項目制定研發(fā)日程，其中就包括一個名為“Trusselator”的設(shè)備，這種設(shè)備可以在太空中制造出高性能的桁架結(jié)構(gòu)，并為在太空實時打造大型太陽電池板提供支持。TUI正在研究的另一個子項目名為“Spinneret”，這是一種可以利用類似于3D打印的技術(shù)焊接起航天器的集群桁架。目前TUI已經(jīng)開發(fā)了實驗室版本的桁架結(jié)構(gòu)制造設(shè)備。

成本一直是影響太空太陽能電站發(fā)展的主要障礙。歷史上，美國在該領(lǐng)域數(shù)次折戟，都與預(yù)算太高有關(guān)。包括日本在內(nèi)的多國科學家都在認真研究空間太陽能，但成本問題始終是阻礙這一技術(shù)向前發(fā)展并推廣至商用階段的障礙。3D打印機的出現(xiàn)或許能成為全球空間太陽能技術(shù)發(fā)展的拐點，讓空間太陽能商用成為可能。

成本并不是太空太陽能發(fā)電面臨的唯一挑戰(zhàn)。致力于太空太陽能發(fā)電研究的組織SolarHigh Study Group認為：“安全問題是除成本外最讓人擔心的地方。”將太空太陽能電力從軌道天線投遞到地面整流天線的微波傳輸將是“微波爐能量的200萬倍”。但是，前美國宇航局無線電力傳輸工程師理查德·迪金森透露傳輸?shù)淖畲笊漕l強度“只是陽光的四分之一”。此外，如果地面站出現(xiàn)任何中斷，發(fā)射器會立即關(guān)閉?！帮w機可以安全地穿過光束，測試已經(jīng)證明即使是敏感的蜜蜂也不會受到影響?！贝骶S斯說。

“3D打印已經(jīng)成為一個包羅萬象的事物，進化得如此之快以致成為可能做各種事情的多用途技術(shù)?！被粢撂卣f。

波音公司和美國通用電氣正在開發(fā)利用3D打印制造飛機部件的技術(shù)，小規(guī)模的應(yīng)用開始進入制造商的供應(yīng)鏈。

NASA方面表示，目前已對SpiderFab 3D機器人打印機提供了投資，預(yù)計再過3～5年就可以將其送入太空。

三菱電機產(chǎn)品全方位亮相中國國際工業(yè)博覽會

在第十六屆中國國際工業(yè)博覽會上，三菱電機精彩亮相，全方位展現(xiàn)了三菱電機產(chǎn)品。

此次工博會上，三菱電機在海外首次與日本同步，全球首發(fā)新一代人機界面高性能的GOT2000和高性價比的GOTSimple。

GOT2000系列全新表現(xiàn)令人刮目相看

三菱電機高性能人機界面GOT2000系列全新上市，對應(yīng)IQ Platform平臺，進一步追求了與其他FA機器的兼容性和操作性；更美觀的畫面顯示，讓用戶能直接感覺裝置及生產(chǎn)線的狀態(tài)進行操作，提高生產(chǎn)效率；像

使用平板電腦終端一般，融合操作性與機能性，在全世界實現(xiàn)先進的生產(chǎn)性及作業(yè)性。

與傳統(tǒng)的人機界面相比，GOT2000具有以太網(wǎng)等多姿多彩的通信功能，簡單方便的多點觸摸和手勢操作，可實現(xiàn)多臺機器批量備份及自動備份，針對PLC的梯形圖監(jiān)視和編輯功能，強大的報警功能及簡便的搜索報警原因，通過日志功能可簡便地收集數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)可遠程操作，軟件具有豐富的部件庫。

GOT2000系列主要針對汽車、輪胎、FPD、紙巾等行業(yè)及軸承等中高端用戶，在客戶要求的高速可靠性，與三菱電機其它產(chǎn)品連接時的親和性，以及降低能耗方面的優(yōu)勢比較明顯。

GOT Sim ple系列機型簡潔功能強大

三菱電機經(jīng)濟型人機界面GOT Simple系列耀眼上市，內(nèi)置以太網(wǎng)通訊、串口通訊、USB通信、SD卡槽，實現(xiàn)客戶對其他外圍設(shè)備的豐富通信功能。記錄功能并通過趨勢圖表顯示，實現(xiàn)與GOT Simple連接的FA設(shè)備的數(shù)據(jù)一元化管理；FX指令表編輯功能，便于現(xiàn)場進行對FX-PLC的程序修改；FA透明功能，便于現(xiàn)場修改PLC程序及參數(shù)設(shè)定，無需繁瑣的接線操作；配方功能，使客戶輕松實現(xiàn)產(chǎn)品配方作業(yè)；操作員認證功能，通過密碼管理實現(xiàn)安全性及防止誤操作。經(jīng)濟型GOT Simple主要面對以單機設(shè)備為主的中低端客戶，行業(yè)涵蓋比較廣，如紡機、包裝、教儀、半導體等行業(yè)以及中低端軸承行業(yè)等等，在給客戶帶去高性價比的同時，其豐富的基本功能既滿足了客戶的現(xiàn)場功能需求，又提升其產(chǎn)品的附加值。

FX3GE內(nèi)置模擬量及以太網(wǎng)通信接口

三菱電機微型可編程控制器FX3GE系列全新上市。該系列不但繼承了FX3G的強大功能，更豐富了其內(nèi)置功能，新增內(nèi)置2通道模擬量輸入和1通道模擬量輸出以及內(nèi)置以太網(wǎng)通信接口，支持10BASE-T/100BASE-TX高速通信。FX3GE是將多種實用功能凝聚一身的一體式可編程控制器，除了強大的內(nèi)置功能外，還具有豐富的擴展選項，可兼容FX3G/FX3U的各種擴展適配器及特殊功能模塊。能高速運算、大容量處理、靈活應(yīng)用，實現(xiàn)高速控制、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)、日志記錄等。目前主要是24點和40點集成機型，使用CC-Link I/O時最大可擴展至256點。廣泛適用于各種行業(yè)，如食品及包裝行業(yè)、塑料/玻璃等注塑機、木工/木材加工機、帶網(wǎng)絡(luò)通信的標簽印刷機等等。