2024年1月,美国能源部(DOE)宣布2项资助信息,共计投入超1.4亿美元支持电池、电动汽车技术研发。详情如下:
一、电池
1月29日,DOE先进材料和制造技术办公室宣布投入1570万美元[1],推进发展下一代电池制造技术。该资助将提高钠离子电池、液流电池和用于储能的纳米层薄膜的可制造性和规模化,用于公用事业规模电网储能、电动汽车、可再生能源并网和微电网等。该项资助还将整合智能制造技术,提高生产力并降低电池生产成本。资助主题包括:(1)下一代电池制造平台,涉及钠离子电池工艺与设备、液流电池可制造性工艺与设计、储能纳米层膜的规模化制造等;(2)电池智能制造平台。
二、电动汽车
1月18日,DOE宣布投入1.31亿美元推进电动汽车电池和充电系统技术研发[2]。并为先进电池联盟提供资金,实现电动汽车大规模商业化应用。此外,先进电池联盟将致力于开发先进技术,实现交通脱碳。具体内容包括:
1、投入7100万美元资助27个项目,旨在开发创新且公平的清洁交通技术方案,保障动力电池供应链安全,增加电动汽车续航里程。资助项目包括:
(1)高容量、长循环寿命锂硫电池:①开发高能量密度和长循环寿命锂硫电池的多硫化物正极材料;②开发用于未来电动汽车的长寿命锂硫电池;③研发基于复合硫化物正极材料的高容量正极。
(2)锂硫电池机理模型构建:①锂硫电池的机理建模和分析;②经实验验证的锂硫电池原子模型和连续模型构建;③用于锂硫电池设计的多尺度耦合建模和诊断;④锂硫电池虚拟原型的实验和机理建模耦合方法研究。
(3)高安全标准的电动汽车改良型12伏铅酸电池:开发适用于高安全性电动汽车的改良型12伏铅酸电池。
(4)先进的一体化车载充电系统:①开发具有电隔离功能的多输入集成智能充电-逆变系统;②开发动汽车新型集成式三合一逆变器/板载充电器/辅助直流转换器系统。
(5)重型车辆先进无线充电概念:用于重型车辆的固定式多相无线充电技术。
(6)非公路应用的二甲醚发动机的开发与示范:开发与示范用于非公路环境下具有超低氮氧化物排放的中型二甲醚发动机。
(7)氢内燃机:①重型氢内燃机的开发与示范;②开发高效低排放的重型氢内燃机;③开发高功率、超低排放氢发动机。
(8)开发实现汽车轻量化和脱碳的聚合物复合材料:①将零排放天然纤维复合材料(ZENC)用于动力电池外壳,实现耐火性能;②将碳纤维增强聚合物废料转化为可回收的汽车结构部件;③利用可回收的聚合物材料,以经济高效的方式制造轻质汽车外壳和电池外壳;④汽车车身复合材料的可持续循环生产工艺。
(9)先进的国内镁生产:①开发下一代先进电解质系统,从根本上降低海水和卤水提取金属镁的成本;②通过镁矿的连续铝热还原降低原镁生产的能耗和碳排放。
(10)新型轻质材料:①创新木质素基碳纤维复合材料结构部件的拉挤成型;②开发用于汽车结构部件轻量化的低密度铁-锰-铝多元合金材料。
(11)提高公共交通运行效率的系统方法:①通过多级互联自动交通系统(M-CATS)为医护人员和患者提供自适应交通服务;②通过以用户为中心的硬件和软件联合开发和社区联合设计,实现节能和公平的交通;③创建人工智能驱动的自主感知邻里交通系统,以优化交通公平解决方案和商业模式;④在部落社区优化整合共享电动汽车运行模式,提高公共交通的可用性和效率。
2、为先进电池研发联盟提供6000万美元,支持先进车用电池研发,并为电动汽车大规模商业化应用部署关键优先事项,包括:①研发具有更高性能的电动汽车电池;②使用储量丰富且美国可获取的原材料制造动力电池;③开发轻型、中型和重型车辆电池;④研发更具成本效益的电池回收工艺。
原标题:美国能源部投入超1.4亿美元推进电池和电动汽车技术创新