国以材兴——新能源材料

　　新能源材料是指实现新能源转化利用，以及新能源技术发展所用的材料,包括：薄膜太阳能电池材料；新能源汽车动力电池材料；生物质能材料；核能材料；其它替代能源材料（风能、海洋能、地热能）。
　　一、薄膜太阳能电池
　　目前主要是硅系太阳能电池。用玻璃、陶瓷、塑料、石墨、金属片等材料作基板，附上一层高纯硅材料薄膜（厚度为几μm），通过硅材料的光电特性将太阳能转换成电能，转换效率依所用的硅薄膜而定。薄膜太阳电池除了平面之外，也可以制作成非平面形状，与建筑物结合构成光伏/建筑物一体化。薄膜太阳能电池发展方向是高光电转换率、大规格和低成本。
　　单晶硅薄膜：特点是高转换率和高成本，目前最高转换达25%，最大规格225cm2。
　　多晶硅薄膜：特点是高效率/低成本，最大转换率为19%，是目前的主导产品。
　　非晶硅薄膜：将非晶硅材料用气相积沉技术施加到玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上，最高转换率可达15%，具有成本优势，是目前研究的重要方向。
　　 

新能源材料图示1：单片小尺寸硅基薄膜太阳能电池板

新能源材料图示2：硅基薄膜太阳能电池板阵列

新能源材料图示3：硅基薄膜太阳能电池板阵列

二、新能源汽车动力电池材料
       新能源汽车动力电池材料包括：锂电池材料，镍氢电池材料，燃料电池材料。
1、锂电池材料：
（1） 磷酸铁锂正极材料：第三代锂电正极材料，具有效率高、寿命长、质量轻的特点。我国盐湖资源丰富，可提取大量磷酸铁锂。
 （2）高倍率型、高容量型各种碳素负极材料。
 （3）电解液及隔离膜等辅助材料。
2、镍氢电池：
      特点是储存和放电效率高，技术相对成熟，是下一代混合动力汽车（HEV）首选。
（1） 氢氧化镍、泡沫镍正极材料
 （2）贮氢合金粉负极材料
3、燃料电池：
       实际是一种采用普通电池结构的发电装置，通过氧或其他氧化剂进行氧化还原反应，把燃料中的化学能转换成电能。最常见的燃料为氢，一些碳氢化合物，例如天然气和醇亦可作燃料。其优点是可以提供不间断的稳定电力，直至燃料耗尽。转化效率高达60%~80%，被认为是人类利用能源的终极形式。
       重点发展质子交换膜燃料电池。发展电解质膜、双极板、催化剂及气体扩散电极等四大关键材料和器件，目前还未形成产业化规模。
 

新能源材料图示4：日本混合全复合材料车身的LEXUS LF-A车 

新能源材料图示5：美国全碳纤维复合材料车身的TESLA跑车