vb节能环保燃油添加剂(编辑修改稿)

vb节能环保燃油添加剂(编辑修改稿)内容摘要：

CIS 太阳能电池 、效率达到 8％以上，掌握关键技术与工艺。 在此基础上提出大规模生产线的工艺流程及设备配置。 经过一年半的设计、制造， 2020 年中，一条多室、多靶的镀膜设备在北大射频超导实验室建立起来，并开始调试实验。 这台设备 采用了我们自主研制的关键部件，系统总长 12 米，有 7 个真空室， 6 只定向同轴磁控溅射转靶，两台线蒸发源，以及齿条传动的样片车。 下图是正在调试的制备系统照片。 22 自 2020 年 8月以来，课题组在此镀膜设备上进行了 CIS 太阳能电池的研制工作，由于设备设计合理、加工制造精良、真空系统可靠（每个室均好于 210－ 4Pa 的真空度）、溅射靶的选型正确等等，我们以较快的速度研制出针对大规模生产制备 CIS 的新工艺，我们称其为“三源叠层硒化法”。 用这种方法已研制出 CIS 太阳能电池 ，目前正在进一步优化各层膜的结构和组分、 研制掺入镓的方法、克服 AZO 窗口用的靶材的制备困难（国内外不易解决 AZO 圆筒型靶材）。 五、项目产业化费用 计划自 2020 年开始产业化进程，第一步建立 ～ CIS 太阳能电池 生产线一条，估计投入经费约 3000 万元左右。 23 锂离子电池正极材料 — 大粒径单晶层状锰酸锂 一、 项目简介 随着科技的进步，人们生活水平逐年提高，对能源的需求也越来越多，从而使得石油等化石能源日趋紧张，面临能源方面的巨大压力， 寻求 和 开发 可 替代 的二次 能源，确保能源安全，是 世界各国的 重要的战略国策。 我国也将能源与材料列为国家的长期科 技规划之中，做为重点支持和发展的方向。 锂离子 电池 由于具有单体电池 工作电压高 、 比能量大 、 循环寿命长 、无记忆效应 、无污染等优点，近年来飞速发展，成为可替代二次能源的首选。 目前，锂离子电池主要朝着大容量、高比能量、长循环、低价位和高安全环保等方面发展，这些方面都与所用正极材料的发展密切相关，正极材料作为锂离子电池的重要部件，是决定电池安全、容量和价格的关键因素。 目前，市场上流行的正极材料主要以 LiCoO2为主，它具有制备工艺简单、性能稳定等优点，但是在安全性和成本方面存在致命的缺陷。 在过充电状态下，钴酸锂骨架会 发生坍塌，造成电池爆炸。 钴酸锂在 230℃ 时会和电解液发生很强烈的放热反应，可能引起燃烧甚至爆炸。 另外，钴资源比较稀缺，所以成本较高，同时还会造成环境污染。 所以寻求成本低、储量丰富的原材料替代钴已成为电源界研究和开发的热点，符合国家产业发展潮流，必将受到国家的鼓励和支持。 地球上已探明镍的资源储藏量是钴的十倍以上，在我国镍的资源储藏量尤其丰富，镍酸锂的材料成本比钴酸锂低四分之一到三分之一。 镍元素对自然环境的毒性也远小于钴元素，但是镍酸锂的合成制条件苛刻，制备工艺复杂而难以控制，合成条件的微小变化会导致非化学计 量比的Li xNiO2 生成，其结构中锂离子和镍离子呈无序分布，致使电化学性能不稳定，循环性差，不耐过充电（由于脱锂后的产物分解温度低，分解产生大量的热量和氧气，造成锂离子电池过充电时易燃易爆），因而镍酸锂难 24 以大规模生产和应用。 具有尖晶石结构的锰酸锂 由于成本低、耐过充电、比钴酸锂安全，曾经被认为是 发展高电压高比能量锂离子电池 取代钴酸锂的正极材料。 地球上的锰资源储藏量非常丰富，我国具有非常丰富的锰资源，锰酸锂的价格不足钴酸锂的 1/2，锰元素对自然环境的毒性也远小于钴元素，经过特殊化学元素掺杂处理得到的具有尖晶石 结构的锰酸锂晶体结构在充放电状态时更加稳定，电池的安全性会明显改善。 但是锰酸锂的能量密度相对较低（一般为 110mAh/g）、其在电解液中会逐渐溶解而发生歧化反应、循环性能差，尤其是高温容量衰减快、充放电时结构不稳定（深度放电过程中，当锰的平均化合价为 时会发生 JahnTeller 畸变，使尖晶石晶格在体积上发生变化，引起容量损失）的缺点一直未找到好的解决办法，因而该材料在实际高能电池应用较少。 复合层状锰酸锂（ LiCoxMnyNi1xyO2）是新近发展起来的一种新型正极材料，它采用镍和锰取代了 LiCoO2中 的部分钴，在性能上结合了钴酸锂的结构稳定、锰酸锂的高安全性以及镍酸锂的高容量等优点，同时原材料成本也大幅降低，所以该材料被认为是短期内最可能批量生产和应用的高容量正极材料。 本项目是在 北京大学 化学院的 锂离子电池研究中心 的研究基础上 ，以镍、钴、锰为原料，采用共沉淀的方法合成出 Ni、 Co、 Mn 达到原子水平均匀分散的中间体，然后通过积分烧结法合成出振实密度高、循环性能优异、安全性能好的大粒径单晶层状锰酸锂。 该材料不仅可以替代当前的钴酸锂正极材料，用于生产低成本、高安全的手机电池、笔记本电池等小型锂离子电池 ，还以其高安全、低成本、长寿命等特点成为高容量动力锂离子电池的首选正极材料，是动力锂离子电池发展过程中的关键产品，必定会推动和促进动力锂离子电池的发展，并会进一步推动电动自行车、摩托车，乃至电动汽车的快速发展和普及，带动相关产业链的良性发展和调整，符合国家能源政策和科技发展规划，必将受到国家政策的支持和保护。 25 二、 技术水平 在 LiCoxMnyNi1xyO2的合成过程中，由于 Mn 的存在使得材料容易弥散化，产物的形貌难以控制，容易烧制成纳米或亚微米级小颗粒，所以一般情况下烧制的材料颗粒粒径很小，比表面积很大 ，振实密度偏低，很难达到实用化的水平。 所以要成功合成能够实际应用的材料必须使 Ni、 Co、Mn 三种元素均匀混合，同时有效克服该材料晶粒难以生长、颗粒容易弥散化的缺点，制备出颗粒粒径较大、比表面积较小、振实密度较高的材料。 经过多年的研究， 北京大学 化学院的 锂离子电池研究中心 提出了积分烧结法，采用该法，解决了烧结过程中层状锰酸锂容易弥散和单个晶粒难以长大的难题，首次推出了大粒径单晶层状锰酸锂产品（见图 1）。 图 1. 大粒径单晶锰酸锂 国内外竞争对手的产品都是二次颗粒的团聚体，组成二次颗粒的基本粒子较小，基本上 在 1um以下，与电解液接触面积较大，安全性能不如大粒径单晶产品。 另外，二次颗粒的基本粒子之间结合比较松散，在循环过程中抗应变能力较弱，循环过程中容易分裂和粉化，所以循环性能也不及大粒径单晶产品。 由于大粒径单晶产品在安全性和循环性能上具有比较优势，所以其在动力电池市场上具有很强的竞争力。 26 三、产品特点 1. 物理性能优良，加工性能好： 由于其单晶粒子具有较大的粒径，所以振实密度高（ ）、比表面积小（ 0. 8m2/g），可压缩性能好，压实密度大，加工性能优良。 2. 克容量高： 模拟电池中克容量在 150mAh/g 以上，在实际电池中克容量发挥可达 148mAh/g。 3. 安全性能好： 将该材料充电至不同电压做热分析，在相同的充电状态下（ ） ， 其放热温度比钴酸锂高 50℃以上，即使充电至 ，其起始放热温度也比钴酸锂高出很多，整体放热量也比钴酸锂低，这说明该材料的安全性远高于钴酸锂。 4. 耐过充能力强，可高电压循环： 采用该材料为正极制作的 063048 电池 ，在不同充放电电压下的 测试其 循环性能，充电电压每提高 ，该材料的克容量发挥可提高 8%左右，同时其循环性能不受影响，这说明该材料具有非常优良的耐过 充能力，可在高电压下进行充放电循环。 5. 倍率性能优良： 该材料具有十分优良的倍率放电性能， 10C 放电容量保持率高达 96%，这说明该材料也适合于制作高倍率的动力电池。 6. 循环性能优异： 采用该产品制作的 063048 电池 的 1C 循环性能 测试可见： 经过近 500 次循环后，该电池的容量保持率在 92%以上。 由 另一客户采用该材料制作的高倍率电池 ， 在 2C 充电 5C 放电条件下 测试其 循环性能， 结果表明在 高倍率充放电时，该 产品 仍能保持优良的循环性能，经过 300 次循环，容量保持率在 92%左右。 综上所述， 北京大学 化学院 锂离子电池研 究中心 所开发的大粒径单晶层状锰酸锂具有容量高、安全性能高、循环性能优良、倍率性能佳等优点，性能先进，适用范围广，可用于常规锂离子电池、高容量锂离子电池、大功率锂离子电池、动力电池等等，具有更为广阔的应用领域和前景。 该项目无论是从方法还是从产品方面来看，都具有首创性，拥有自主的知识产权，相关专利正在申请中。 27 该项目立项时曾得到信息产业部 2020 发展基金的支持。 四、市场前景及产品社会效益分析 由于该材料具有循环性能优异、大倍率性能好、安全性能高等优点，所以除了在常规电池如手机电池、笔记本电脑电池有很大的市场 空间外，在动力电池中具有更为广阔的应用空间，单就电动自行车而言，我国 拥有4 亿量自行车， 鉴 于我国 的 国情，电 动 自行车 —— 这种介于机动车和非机动车之间的代步工具， 有着许多 突出的优点和实用性 ，市场前景广 阔，即使只 有 2%自行车 换成电动自行车，就是 800 万 辆 的市场 ， 按照每辆自行车用电池目标价位 1000 元计算，电池的年产值近 80 亿元人民币，对该材料的需求量达 8000 吨。 另外还有电动工具、 42V 系统汽车电源等等，所以该材料 市场前景十分广阔。 本项目对环境无污染，是国家高新技术发展重点领域，该材料的产业化成功必定会推动和促进 动力锂离子电池的发展，并会进一步推动电动自行车、摩托车，乃至电动汽车的快速发展和普及，带动相关产业链的良性发展和调整，带来巨大的社会效益。 五、项目所处阶段 已完成小试和中试生产试验。 六、经济效益分析 项目总投资 1500 万元，可形成 300 吨的年生产能力，全部投产后年可实现 产值 6000 万元 ，预计利润 946 万元，预计上缴税金 153 万元。 目前产品售价为 20 万元 /吨（含税），预计每月固定制造成本 18 万元，固定费用 21 万元；单位变动制造成本 12 万元 /吨，单位变动费用 万元 /吨，根据量 本 利分析法，产品盈 亏平衡点的生产量为 吨 /月。 如销售能达到项目产量的 80%，最大收益为 756万元 /年。 28 项目投资总额为 1500 万元，每年可实现利税 1099 万元，年折旧 96万元 ， 按投资回收期（年） =投资总额 /（年利税 +年折旧）计算，本项目投资回收期为 年。 七、合作方式 面议。 29 新一代锂离子电池用正极材料 — 磷酸铁锂 一、项目概述 锂离子电池是迄今为止最先进的可充电电池，自 1991 年索尼公司将锂离子电池技术推向市场至今，电极材料的进步一直在推动该项技术的不断发展，先进电极材料构成了目前锂离子电池更新换代的核心 技术。 目前广泛应用于小型电池的钴酸锂材料满足不了动力电池的技术要求，磷酸铁锂将成 为 一代锂离子电池尤其是动力电池用正极材料 ， 其开发成功与否成为锂离子动力电池研制的关键所在。 磷酸铁锂作为锂离子电池用正极材料具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定。 同时，该类材料又具有无毒、无污染、安全性能好、可在高温环境下使用、原材料来源广泛、价格便宜等优点，是目前电池界竞相开发与研究的热点。 北大先行科技产业有限公司（以下简称北大先行）在磷酸铁锂的研究方面起步较早，并取得了一系列研究成果。 2020 年国际 上文献报道的该项材料最好的克容量结果为 150毫安时 /克，而我们研制出的材料克容量超过 160 毫安时 /克。 目前我们已经完成了该产品的小试，正在进行中试生产。 二、应用范围 磷酸铁锂主要用作二次锂电池尤其是动力电池的正极材料。 钴酸锂由于价格高、安全性差，难以用作动力电池的正极材料。 磷酸铁锂由于价格便宜、安全性好、高温性能好而成为理想的动力电池用正极材料。 它的产业化将会推动电动车产业的发展。 30 三、技术优势 1. 克容量高： 可以超过 160 毫安时 /克。 2. 安全性好： 在 3C、 10V的极限条件下 不发生爆炸。 3. 高温性能好： 高温（ 60～ 80℃）放电容量高于常温容量，循环性能好。 4. 成本低 ： 材料成本约为钴酸锂的 1/4。 四、技术水平 北大先行研制的磷酸铁锂性能较好，通过测试，克容量可以达到 155毫安时 /克，而 2020 年国际上报道的最好结果为 150 毫安时 /克。 已申请相关材料及电池专利 12 项。 五、项目所处阶段 项目目前已经完成了小批量放大试验。 六、市场状况及市场预测 2020 年国际市场上对于锂离子电池（以小型电池为主）正极材料的需求可以达到 1 万吨，因此锂离子电池正极材料具有比较广泛的市场。 1. 磷酸铁锂的产业化将形成新一代锂离子电池，以移动能源作为主要市场目标，提供高安全性、低成本、高温性能好、环境友好的笔记本电脑用动力源，大型清洁能源等。 以电动自行车为例，我国 2020 年产量已达 58万辆，按照每辆自行车用电池目标价位 1千元计算，电池的年产值近 6亿元人民币。 以磷酸铁锂替代其需求量达 6 万吨。 2. 与电动汽车相比， 42V 系统汽车（即软混合动力汽车）是更现实可见的市场，为世界各大主要汽车制造商所推崇，它具备发电 /电动 31 机一体化、制动能量回收、怠速停车 /启动等功能，可提高燃油效率约15％，使汽车更舒 适、更环保、更省油，已作为现。