中国#碳中和#框架路线图研究
“双碳”行动是应对气候变暖的国际行动一部分。欧盟国家是“碳中和”的首倡者,他们提出要在2050年达到碳中和。我国去年9月承诺,2030年碳达峰,2060年达到碳中和。从人均角度来分析的话,美国,英国、法国的碳排放已经处于下降阶段,正在走向碳中和。印度的人均排放量增长刚刚“启动”,大概相当于我国60年代的人均排放水平,尚未真正到达快速增长时期。我国基本从2012、2013年开始就进入了碳排放的“平台期”。

我国的生产端人均二氧化碳排放量是7.28吨/年,高于全球平均水平,不过比美国要低很多;从消费端来看,我们的人均排放量比英法美都低;一个国家的发展,尤其是基础设施建设,是逐年累积的,从1900年算起的人均累计排放对比图显示,全球平均水平是209吨/人,我国才157/吨人,美国是1218吨/人,欧洲的法国、英国这些国家都比我国多得多。所以计算人均累计碳排放,我国远远低于全球平均。我国现在的碳排放总量比较高,这和我国经济发展比较快有关。从这个角度看,我国的碳中和应该会比其他国家困难。
碳中和的概念,就是人为排放的二氧化碳(化石燃料利用和土地利用),被人为努力(木材蓄积量、土壤有机碳、工程封存等)和自然过程(海洋吸收、侵蚀-沉积过程的碳埋藏、碱性土壤的固碳等)所吸收。目前全球每年排放的二氧化碳大约是400亿吨,其中14%来自土地利用,86%来自化石燃料利用。排放出来的这些二氧化碳,大约46%留在大气,23%被海洋吸收,31%被陆地吸收。碳固定过程非常多,在这里举一个不被大家特别关注的例子—土壤。干旱、半干旱地区的碱性土壤中含有很多钙离子,不像南方酸性土壤钙离子很少,这些钙离子和大气中的二氧化碳结合,降水的时候就会淋溶形成碳酸钙沉淀,这是一个非常强大的自然过程。做黄土研究的专家经常说,黄土里面有料姜石,这就是碳酸钙的结核,还有在温暖时间沉淀下来的钙板。我国有大面积的干旱半干旱地区,这个自然过程对碳的固定,是一个非常重要的过程。

未来碳中和的主要途径,我们要考虑到,接近2060年的时候,因为人为排放下降了,二氧化碳分压降低,海洋吸收可能也会相应降低,但降低的幅度现在很难预期。陆地土壤沉积的固碳过程还是会存在,甚至有可能会加强。所以,不得不排放的二氧化碳,就要通过生态建设、工程封存等措施去除掉,这样才能达到中和。

中国如何达到碳中和

专题一:未来能源消费总量预测

核心问题:在不同的时间节点(面向2060)。我国居民生活、工业、建筑、交通等重点领域的能源需求以及全社会能源总需求。
一个是到2035年,我们GDP比目前还会翻一番,2060年还需要再翻一番,达到人均4万美元,产业结构从目前的中低端发展到中高端。另外一个因素就是人口变动,要建立一个预测的模型。但预测常常是不准。
专题二:非碳能源占比阶段性提高途径
核心问题:我们需要一个什么样的新型能源供应系统,如何逐步增加非碳能源,特别是风、光、水、地热、核等的比重。

中国西部有丰富的风、光资源,如何从各种发电、储能、转化、输电、消纳等等环节协调发力,让这些资源得到有效充分利用。尤其要解决的问题是,由于风、光资源的时空分布不平衡,如何保证稳定输出,需要一套什么样的基础设施来保证稳定输出,这个一个非常大的问题,也需要有一个框架。非碳能源实际上只占15%,另外85%是煤、油、气,这是一个非常严峻的现实。我国现在大约排放100亿吨二氧化碳。假如到2060年,我国还不得不排放20到25亿吨二氧化碳。

非碳能源占比不会是线性提高的,主要靠技术组合和技术突破。煤炭作为主力能源,还会存在较长一段时期,因此煤炭清洁利用技术的进步仍需十分重视。另外一个是核能,我们不该追随某些“弃核国家”的脚步,还要加强核能利用,甚至在内陆地区建厂,把核能充分利用起来。尤其是西部干旱地区的风、光资源,是我们实现碳中和最大的底气,要考虑如何稳定输出。

专题三、不可替代化石能源预测
核心问题:不可替代的化石能源必然会转化为不得不排放的二氧化碳,对于这部分排放要有一个预测来自于何处,来自于什么行业、总量多少。

首先要考虑替代,就是用电、热、氢能等来替代,来减少二氧化碳排放。不同行业、不同领域的替代难度肯定是不一致的,我们能否从目前的情况来按照难易排序,这是非常关键。

其次,能否确定不可替代的领域有哪些?这些领域不得不排放二氧化碳,那就是碳中和需要中和掉的部分,需要进行针对性预测。现在初步认为:居民生活比较容易用电力、地热、太阳能来替代,关键在于国家如何推动;交通领域,目前已经在大力发展电动汽车,以后可能用氢能驱动船和飞机等,这个替代可能只是时间问题;农业领域大部分也可以替代;比较难替代是工业领域,包括冶金、化工、建材、矿山等等如何替代,还需要特别研究。

另外,要克服风电、光电等输出不稳定性的问题。未来我们的电力系统如何保证稳定输出将是需要考虑解决的关键问题。美国提出来2035年实现无碳电力,中国什么时候实现低碳电力或者无碳电力。目前有很多国家对氢能寄予了很大希望,氢能战略也需要国家拿出方案。我国大约100亿吨二氧化碳排放中,发电端占比约47%,消费端如工业过程、居民生活等等占53%。要实现碳中和就需要在发电端用更多的非碳能源来发电、在消费端用电和氢能等来替代,构建一个两端共同发力的系统。

专题四:非碳能源技术研发迭代需求
大化所的刘中民院士提出三步走。第一步是化石能源的清洁高效利用与耦合替代;第二步,可再生能源多能互补与规模应用;第三步,低碳能源智能化多能融合。

专题五:陆地生态系统固碳现状测算
中科院已经做过一些关于碳收支项目的研究。现状认为,我国目前地表碳储量相当于363亿吨二氧化碳,每年固碳速率是10到40亿吨二氧化碳,我们估计森林在2060年以前将会达到固碳峰值,之后固碳速率就会降低。干旱半干旱区的土壤还很难估计。

专题六:陆地生态系统未来固碳潜力分析
计算我国陆地生态系统未来固碳潜力,主要有以下核心问题:
一是陆地和近海不同生态系统的固碳潜力如何,以及未来在气候变化影响下,它们会如何变化;二是我国生态恢复、建设工程这些面状分布区未来的固碳潜力如何;三是新增点状分布区固碳潜力如何,比如城市造林绿化等;四是其他一些人为措施,比如南水北调、西线工程、上马后西部干旱区变绿、海水淡化等实现后,在其影响下新增的固碳潜力如何;还有未来陆地生态系统增加碳汇的措施,比如秸秆闷烧成碳屑等。我们还需要研究证明这些增汇措施的长期性。

专题七:碳捕集利用封存技术评估
负排放技术目前有十种。包括将二氧化碳制成化学品、将二氧化碳制成燃料、微藻的生产、混凝土碳捕集、提高原油采集率、生物能源的碳捕捉和存储、硅酸盐岩石的风化和矿物碳化、植树造林、土壤有机碳和土壤无机碳、农作物的秸秆烧成木炭还田等等。这些负排放技术中,前面几项是国际上所谓的CCUS技术,而矿物碳化和生物碳我国研究较少。核心问题是这些技术还需要进一步研究,现在还没有必要马上就大规模工程封存,那是要在2060年之前考虑的问题。目前这方面技术进步是比较快的,未来会进步到什么程度还不好预测,但是我个人认为,最好不要单纯地封存,还是要想办法如何利用二氧化碳。

专题八:青藏高原率先达标示范区建议
建议在青藏高原建设一个率先达标示范区。青藏高原在我国境内的面积有250万平方公里,我国正在建设青藏高原生态屏障,同时我国可能也要开发一些河流的水电,青藏高原固碳的潜力非常之大,因为它有很多退化的草地,所以我们现在要对它进行专题研究。

专题九:政策技术分析研究
政策如何推动的问题,包括如何推动非碳技术,如何进行生态建设增加碳汇。目前来说,我国在减排问题上,政府约束性政策大于市场机制,以后可能要更多地依靠市场来发挥作用。

结束语

第一,“碳中和”过程既是挑战又是机遇,其过程将会是经济社会的大转型,将会是一场涉及广泛领域的大变革。国家需要积极研究与谋划,谋定而动,系统布局,组织力量,特殊支持,力争以技术上的先进性获得产业上的主导权,使之成为民族复兴的重要推动力。

第二,我们项目组强调:完成这个大转型,需要在能源结构、能源消费、人为固碳“三端发力”,所需之资金将会是天文数字,决不可能依靠政府财政补贴得以满足,必须坚持市场导向,鼓励竞争,稳步推进。

第三,本项目只能先给出一个框架性建议,国家有关部门在确定路线图的问题上可考虑先经历一段“百家争鸣”时期,千万不要急于“收口”,千万不要急于强力推进。

第四,这个大转型过程中,整个行业的协调共进非常重要。“减碳、固碳”“电力替代”“氢能替代”均需要增加企业的额外成本。由此,分行业设计“碳中和”路线图及有效的激励/约束制度需尽早完成,这个非常关键。

第五,评价国家、区域、行业、企业甚至家庭的“碳中和程度”,需从收、支两端计量。从能源消费角度论,“支”(即排放)相对容易计量;“收”(即固碳)由于类型多样,过程复杂,很难精确计量,尤其是“人为努力”下的固碳增量不易确定。由此,国家要尽早建立系统的监测、计算、报告、检核的标准体系,以期针对我国的碳收支状况,保证话语权在我。

当然,这里面还有国际上的合作和斗争,比如未来的排放权如何分配?未来排放的天花板应该如何确定?“共同又有区别的责任”未来怎么体现?西方国家一直在说“资金与技术援助”,但是一直没做,他们如何兑现?每个国家排放量如何计量?另外我国该如何应对西方国家的舆论抹黑,比如西方国家总说中国是第一污染大国,我国人均累计排放量远远低于世界平均,但是我们没有人就此发声。另外,针对外国对我国绿色产品比如太阳能电池板设立高额关税,我国该如何应对?
还有一些基础性的科学问题需要研究,比如到底1.5℃、2.0℃增温对应什么样的二氧化碳当量浓度?以前国际上经常说450ppm二氧化碳当量浓度,现在已经达到了这个浓度,但增温并没有达到1.5℃。我个人认为,格陵兰冰盖融化之前,变暖对中国是有利的,融化之后海平面要上升,对中国就不利了,所以我们还是要有一个研究目标。总之,科技界任重道远。#期嘴八舌#

写在前面的话。
睡前刷微博看到这条,有感而发
本来是想转发评论一下的,一口气写了两小时
无奈评论只能140字。

越深入灵界,越明白无鬼无神无惧无恨
我体验到了这句话的实相
从小我对死亡非常恐惧,同时我的感情比较淡漠,因为我觉得人死了,无知无绝,坠入无尽黑暗,这个世界上已经发生,正在发生,未来发生的事都没有任何关系了,什么都没有了。每次想到这个,就像是被漩涡吸住了,呼吸不上来。
六年前爷爷去世,我爸爸非常伤心,几个月都没有缓过来,我试图去感同身受,可是我体会不到。我爸说:“以后我没有爸爸了。”
我对我爷爷对印象就是总是坐在柴火边,也不怎么说话,虽然身体一直不好,但也不是病怏怏是状态,亲戚,我爸的朋友来看他,他还可以一起聊天。因为爷爷在老家,每年过年一大家子都要大费周章,搬东搬西,各种折腾回老家过年,我不太明白我爸的那种感情,可能我潜意识里觉得,爷爷挺麻烦的。我爸常年不在家,我懂事之后也没有跟爷爷常住过,也不是很亲近的关系,也没机会听我爸和爷爷讲他小时候,爷爷年轻时候的事。所以我真的不太明白我爸沉浸在失去父亲的悲伤里,几个月都不走不出来。尊敬老人是一方面,从小时候可以走路开始,我们家就是每年两次满山上坟,过年和暑假,大家族亲戚里没有比我爸更孝敬去世的老人,大捆纸钱,火炮,成箱背上山,出钱又出力。也没见祖先们对我爸有多少庇护。
亲朋好友,甚至只是同乡没有多少往来的认识的人,只要找到我爸,我爸会竭尽所能帮他们解决问题。我爸觉得人家能找上他,那是看得起他,觉得他能帮忙解决问题,也是没办法才找上他的,所以他都不会推辞,小到看病送医,大到升学就业,他会发动他所有资源(然而我和我弟并没有用上[允悲])。97年,那时候我们家还住在区乡,下大雨,村小塌了,村干部找上我爸,让我爸想办法。我爸自己掏了三万多,重修了村小,他不光出钱,还出力,每天都在工地上。虽然那时候我才四岁,但在工地上那事我是记得的,因为我和我幺姨一起去过工地上叫我爸回家吃饭。二十几年过去了,村小还在,已经没有学生在上课了,教室变成了村委办公室。后来,时间忘了,村里到村小有一条小河,平时是踩着大石头过河,夏天涨水了,学生就没法过河,水不太大,可以靠大人们孩子们一个一个背到对岸,水涨太高了就没法上学了。村干部想集资几万修座简易桥,又找上了我爸,我爸最后出了一万。初中毕业的暑假,09年。那时候村里吃水困难,水源不稳定,这次是为了我爷爷奶奶,老人用水不方便,也不好一直麻烦隔壁亲戚。08年金融危机,我家也遭受重创,条件已不复当年,可以自掏腰包。我爸从乡干部那打听到政府有农村水源建设专项费用,但这个拨款不容易争取。我爸一顿操作下来,总之老家全村都用上了不花钱的自来水。这些是我印象比较深刻,作为未成年人,被允许知道的事。成年后,离家上学,还有很多事是我都不知道。汶川地震后,我上初中,学校组织捐款,学生捐款一般家长都给几块,几十,我爸给我和我弟各两百去捐。要知道我从小除了压岁钱(过完大年十五就要上交)和早餐钱(两三块一碗面钱),我是没有零花钱的。天知道我多想从这二百块里,昧个十块二十块的。
我爸做了这么多好事,这么多功德,一辈子忙忙碌碌,在外奔波,还没享到过我和我弟的福,好多他想去的地方他都还没去。我新学的好多菜,都还没做给他吃过,他吃过的全是我刚学做饭时的试验品。他计划在送走两位老人之后,一家人去南方旅行过年的事说了好多年。他的梦车也没换上,把钱给我买了房。
我爸在2018年因病去世了,51岁生日刚过不到两个月,刚当外公还不到十天(同父异母的姐姐),还没有见过他外孙女,给外孙女准备的红包都还没发出去(我姐坐月子,姐夫回来奔丧,我妈给我姐夫了)。梦车换的房子他只来过一次,我因为太忙了,那几天还天天加班,只有晚上在家,也没有陪他们出去玩。他们走的那天早上是我最后一次见我爸,2018年农历正月十九。
直接原因是过敏性哮喘发作(病因是2008年一次感冒,医生输错了药引起的,无法根治)平时靠喷剂,结果那次喷剂没用了,无法呼吸,再加上那个地方医疗条件差,没办法做插管(医疗剧里看过),可以说是窒息,后来我试过闭气,一分钟都不行,呼吸不上来,太难受了。
我爸不在了之后,我终于明白了我爸说的“我没有爸爸了”这句话的意思。办了七天的丧事,土葬,很多细节,我一辈子都不会忘记。每天就是跪,哭,吃,睡,跪亲友(谢孝),跪我爸,哭我爸,哭我妈,哭我自己。我爷爷去世的时候,背殓时开棺,因为已经冰冻了几天,而且我没有看到我爷爷最后的样子,看着比过年时小了一大号的爷爷,我当时有点儿怕,要给他手里塞钱,把钱给我哥,让他塞在爷爷手里。我爸去世后,我什么都不怕了。我爸背殓开棺时,我已经有心理预期了,之前我就看着剃头匠给他剃头,倒腾了两次,装进棺材,我一直在旁边,甚至还摸过他手。但冰冻了好几天,指甲变黑了,看脸缩小了一号,是不忍心看的,不是他本来的样子。但不看以后就真的永远看不到了。我手腕上有颗金的小珠子,道师把它放进了我爸嘴里含着了。塞钱的时候,他手太冰了,我塞上就缩回来了。这是我最后悔的事,我没有多握一下我爸的手。他的坟地,在我爷爷坟地旁边,道师的指示是半夜两三点去挖,我什么也干不了,跟着他们,给他们打灯。第二天上午上坡,抬棺材入土,垒完坟,开始下雨了,亲戚们都说下雨好,可以借雨水把土夯实。可我想的是,我爸以后就一个人孤零零的在这山上了,最终化成一抔土。后来我甚至去了解了肉体腐烂的过程。回城第二天,我妈我弟去工地善后,我直接去了广元的项目摆场。彼时我们不适合呆在一起,不知道怎么面对我们失去了至亲这件事,不会互相安慰,只能各自舔舐自己的伤痛。
我几乎每天都在哭,晚上哭,白天上班突然就开始掉眼泪,自己呆着就是在发呆,呆久了就掉眼泪,还有小草莓会问我,姑姑,你爸爸是不是去天堂了?在她面前我还表现得很正常,但是会躲在厕所里哭。哭了差不多两个月,而且每天都会梦到我爸,梦里一切正常,他就是没有离开过。七月份我妈我弟回来了,慢慢的也会说起来,大家都装得很正常,事情已经过去了的样子。其实都没有过去。
我爸几年前的丧父之痛,我,清清楚楚明明白白的经验到了。慢慢的想开了一些,重新思考这件事,人情冷暖,人走茶凉,对人性有了新的认知,更淡漠了。对死亡也有了新的认识,解开了我从小到大恐惧死亡的心结,每个人都会死,死亡不是终点,遗忘才是。我爸不在了,活着的人得向前看,生活还要继续。这些话都说烂了,可是真的要做到,心底里必然是要经历巨大转变的。1988里,成爸问阿泽:什么时候最想念妈妈?阿泽回答:每日。我也是。每天都会想念。
我是每天都会做梦的,大部分时候醒来都记得内容,其实从我爸去世到现在,我做的90%的梦都是跟我爸有关,都是全家或者一大家人一起出去玩,或者一起做什么事,就像以前他在的时候一样,甚至还在梦里买了几次房子。但两周前的一个梦,也是一大家人出去玩,但我在梦里非常清晰的意识到,我爸已经去世了,他也没有出现在这个梦里。我的梦很自然的从有我爸在时一家人出去玩,过度到了我爸不在了一家人出去玩。
去年开始接触到了神秘学,摸了灵界的门,整个世界观有了巨大转变,更加想得开了。
每个灵魂投胎前已经选好了人生课题和剧情走向,我爸虽然壮年去世,但他灵魂这一世的功课已经完成了,他的体验也结束了,我妈,我弟,我,他这一世的至亲 ,也不过是他累生累世至亲的一部分。铁打的灵魂,流水的至亲。对于他是这样,对于我的灵魂来讲也是这样。我的人生课题就是一定有要在青年时期体验失去父亲的痛苦,并走出来,这也可能是触发我觉醒,接触神秘学的契机。总之是我灵魂选择的剧情的一部分,等到我结束课题,灵魂回归之后,这一世的感情羁绊都是过眼云烟。前两个月我问了一个可以链接指导灵的小姐姐,她说我的灵魂有三万年了,我和我爸前世是兄弟。这个设定我觉得蛮符合的,平时不联系,联系必有事,就是我跟我爸的关系了。
接触到了内观之后,对体验实相这件事的认知更加深刻,自己经验到了实相,才能从痛苦中解脱,别人的方法经验是没办法解救自己的。一切的痛苦都来自于自身,贪嗔痴都是痛苦的根源。我爸的丧父之痛,我完全体会不了,只有我自己经验过了丧父之痛,跌跌撞撞摸索着走了出来,我才能真正的了解这四个字的含义,别人的经验是无法感同身受并传递的。慈悲心也很重要,心怀善念,愿一切分享我的功德,幸福,快乐,愿一切众生得以解脱。

2021年8月20日美锦能源公告(超级电容进展情况):

对外投资暨关联交易概述


为充分发挥各方优势、强强联合,推动山西美锦能源股份有限公司的战略发展布局,公司与中国科学院山西煤炭化学研究所、宁波炭美科技合伙企业(有限合伙)及关联自然人朱庆华先生(以下简称“丁方”)于2021年8月18日在山西省太原市签署了《山西中科美锦炭材料有限公司投资协议》,公司以10, 725万元认缴出资参与投资设立山西中科美锦炭材料有限公司(以下简称“中科美锦炭材料”,暂定名称,最终名称以工商审核名称为准),出资比例占中科美锦炭材料出资总额的65.34%。

关键有知情资深自然人丁方参与,聪明人不会往坑里跳!丁方(朱庆华先生在美锦能源公司担任副总经理、董事会秘书、董事)以自有货币164.00万元认缴注册资本164.00万元,持股权1%。拟成立的目标公司经营:电容炭、硬/硅碳负极材料、石墨烯、超级电容器、锂离子电池、锂硫电池、固态锂离子电池的研发生产。

美锦能源突破超级电容壁垒 电容炭国产化指日可待

2020-03-07中国经营报官方帐号,优质财经领域创作者

本报记者 李哲 北京报道

随着特斯拉在超级电容方面的投入,得益于超级电容充放电速度快以及超长循环次数等特点,超级电容与锂电池的结合产品形成的优势互补,让超级电容在电动车市场应用的可能性被无限放大。

超级电容器行业在国内还处于刚刚起步的阶段。在超级电容器关键电极材料电容炭方面,我国仍然长期依赖进口。特斯拉的大动作,也让国内一批率先布局该领域的企业浮出水面。2016年,山西美锦能源股份有限公司(以下简称:美锦能源 000723.SZ)就提前布局了这一领域,解决超级电容材料“卡脖子”问题,与中科院山西煤化所携手开始了技术开发。

《中国经营报》记者了解到,经过三年多的技术攻关,美锦能源年产10吨的电容炭中试线已于2019年上半年建成投产,其产品性能已经达到先进水平。目前,美锦能源正在推动年产1000吨电容炭产品生产线项目落地。

超级电容器强势崛起

2月24日,特斯拉研发超级电容技术的猜想迅速引爆资本市场。当日,包括新筑股份、泰尔股份(002347.SZ)、思源电气(002028.SZ)等多只超级电容相关股票纷纷涨停。

记者了解到,超级电容与电池技术不同,相比传统的锂电池,它的功率更强,充放电速度更快。

事实上,超级电容并非新鲜事物,早在2000年就已问世。目前,在风电、智能电网、轨道交通以及军工领域,超级电容已经得到了很好的应用。

“一般来说大家对锂离子电池比较熟悉,电动汽车、手机、笔记本、平板等大多使用的是锂离子电池,对超级电容器相对比较陌生,其实超级电容器的性能和锂离子电池是非常互补的。”中科院山西煤化所研究员、炭材料实验室副主任、课题组组长陈成猛说道。

记者了解到,锂离子电池是把电能转化为化学能,使用时,再由化学能转化为电能。因此锂离子电池的特点是高能量密度、长续航,而它的短板是充电速度较慢,循环寿命较短,经过一段时间的使用,性能衰减较快,且在低温下性能变差,导致充电速度变慢和容量下降。

“和锂电池相比,超级电容器是一个短跑冠军。”陈成猛介绍,“超级电容器是将电能以电荷的形式通过双电层储存在器件里面,并不像锂离子电池一样涉及到能量的转化。这决定了超级电容器的可逆性比较好,而且响应非常快。超级电容器虽然能量不高,单位体积储存的容量低于锂离子电池,但是可以以非常快的速度,在一分钟以内实现快速充电。并且具备超长的循环寿命。”

正因为超级电容与锂电池在技术方面的互补性,让锂电池汽车企业看到了二者配合使用的市场前景。2019年2月,特斯拉收购美国Maxwell,开始进行在电动汽车领域把锂离子电池和超级电容器组合起来的尝试。目前,Maxwell生产的超级电容器已经应用于汽车启停技术,目前已经在全球装载几百万辆汽车。

“目前在电动汽车领域,并没有真正地把超级电容器用在刀刃上,这一次特斯拉如能将超级电容器应用在电动汽车领域,将产生示范效应,这种应用将有望迎来爆发式增长。”美锦能源董事、副总经理兼董事会秘书朱庆华说道。

记者了解到,超级电容器具有高功率密度、低温性能好、快速充电、寿命长的特点,可以让超级电容器在混合动力车上和锂离子电池配合,同时可以和燃油车上的发动机进行混合,做成油电混合动力。在启动、加速和爬坡时,提供瞬时峰值功率,从而延长电池寿命;在汽车刹车时,回收能量,提高能量利用率;利用温度使用范围宽的优势,改善低温启动性能。在电动悬架和电动助力转向方面,也有很好的应用前景。

解决关键材料“卡脖子”难题

记者了解到,电容炭是超级电容的关键核心材料,我国长期依赖进口来满足市场应用。

“这种炭对各项技术指标都有非常严苛的要求,包括超高纯度、大比表面积、多孔结构、高电导率和高压实密度等。这种材料目前尚未国产化,90%以上依赖进口。”陈成猛说道。

2016年底,美锦能源瞄准了这一行业“卡脖子”问题,与中科院山西煤化所达成合作,利用中科院煤化所的核心技术团队,启动超级电容器核心电极材料-电容炭的国产化技术攻关。

美锦发源于1981年,2004年“借壳上市”后,姚锦龙作为董事长掌舵至今。目前,美锦能源已形成贯穿“煤-焦-气-化”的完整产业链。

“在坚持做大做强煤焦产业链的同时,我们一直也在思考探索如何转型创新发展。经过长期的思索、考察、论证之后,目前是形成了两大突破口,一个是氢能源产业,一个是高科技新材料和新装备。”美锦能源董事长姚锦龙说道,此次推出的电容炭产品属于高科技新材料范畴,新装备方面的尝试主要是以采矿机器人为代表的矿山智能装备。“2016年,我们看到了超级电容市场迅猛的发展势头,而中国在这方面却长期受到原材料的限制,长期依赖进口,我们就决定与中科院山西煤化所联合研发,提前布局电容炭产品。”

谈及中科院山西煤化所与美锦能源联合研发电容炭产品,陈成猛说道:“电容炭的技术门槛较高,技术难度非常大。当时我们和美锦能源看准了超级电容器未来的发展潜力,聚焦超级电容器关键材料卡脖子问题,共同承担这个产学研攻关项目。当时,美锦能源投资2300万元,煤化所提供团队和技术,山西省科技厅也给予了专项支持,我们共同推动电容炭制备技术从实验室走向中试及产业化。”

事实上,任何关键技术的研发都是艰难的。

“这个技术国外对中国是严格封锁的,没有可供参考借鉴的工程化案例。”中科院山西煤化所超级电容器技术部工程师王振兵说道。

最终,经过三年的研发以及多方合作努力攻关,美锦能源自主开发了相关工艺和装备。目前,年产10吨的电容炭中试线已于2019年上半年建成投产。

2019年下半年,电容炭中试产品先后在宁波中车新能源、上海奥威和锦州凯美等用户完成评测。“根据客户反馈,我们研发的电容炭产品的综合性能与占据国际市场主流的日本可乐丽公司YP-50F产品相当,个别指标已超越YP-50F,达到国际先进水平,具备大规模替代进口的潜力。”姚锦龙介绍,项目顺利实施后,将解决困扰中国超级电容器行业多年“卡脖子”的难题,推动关键核心材料实现进口替代。

加速推进产业落地

随着以特斯拉为首的超级电容器电动汽车的应用拓展和普及,超级电容的市场规模将不断扩大。

数据统计显示,2017年国内电容器行业市场规模大概在70亿元左右。据相关机构预测,未来几年超级电容器的国内市场年均复合增速将维持在30%左右。预计,2020年的市场规模将达到150亿元。

记者了解到,美锦能源正在推动年产1000吨电容炭产品生产线项目落地。“生产线就落在美锦的精细化工园区,大概占地面积是200亩,项目计划分两期实施。2020年先启动一期,就是500吨/年的产业化工程。”姚锦龙说道。

按照美锦能源的规划,电容炭产业化项目原计划于2020年3月初正式启动(目前因为疫情的原因,可能会推迟1~2个月启动)。2020年6月底前完成工程设计。2020年12月底前完成设备安装。2021年3月完成联动调试,正式投产供货。

据记者了解,该项目配套工程将全部依托美锦能源自己的焦化产业园,借助其热能、电力、蒸汽和氮气提供的各项便利条件,节省部分固定资产投资,降低运行成本和生产成本。

目前来看,美锦能源生产的电容炭进口替代产品,已经具有非常好的利润空间。

目前,与美锦能源研发的电容炭同性能产品的进口价格在25万元/吨~30万元/吨之间徘徊。据测算,2019年国际市场的年需求量超过了1万吨,国内市场需求大约在5000吨左右。美锦能源研发的电容炭产品生产成本控制在6万元/吨~8万元/吨,如果按照目前的市场价格,按照一期工程500吨的规划,年产值会超过1亿元,投资回报期2.5年~3年。

姚锦龙介绍,随着市场需求的扩大,会进一步规划、释放产能。

目前,美锦能源通过自主研发创新电容炭核心技术,掌握了低成本的超级电容器关键材料的制备技术,相当于掌握了整个超级电容器产业的战略制高点。

记者了解到,未来,随后二期工程实施及产能的放大,美锦能源将进一步开拓国际市场,将其产品的目标客户定位于美国Maxwell、日本NEC、松下等国际著名企业。此外,煤化所团队已经完成了超级电容器和石墨烯的研发,已经建成了中试线,产品技术也是达到了国际先进水平,具备了下一步进行全方位合作的可能性。


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