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ARPA-E资助近亿美元支持九大领域变革性能源技术研发

编译者:guokm发布时间:Mar 1, 2019点击量:24375 来源栏目:采集报告

11月15日,美国能源部先进能源研究计划署(ARPA-E)宣布第四轮开放式招标计划(OPEN 2018),即资助9800万美元用于遴选的40项变革性能源技术开发项目 ,旨在整合美国顶尖能源创新者(科学家、工程师等)研究力量,促进颠覆性能源技术的创新,以完善能源系统,保障美国能源安全和全球能源主导地位。本次资助涵盖了包括集中式发电、分布式发电、电网储能、制造效率等在内的九大技术领域,具体内容参见表1。ARPA-E除了设立领域主题研究计划外,还每三年开展一次开放式项目招标计划,支持非共识探索研究和机会型探索研究,避免遗漏在主题研究领域之外的创新思想。2009年第一轮开放式招标(OPEN 2009)向37个项目资助了1.67亿美元,2012年第二轮(OPEN 2012)向66个项目资助了1.3亿美元,2015年第三轮(OPEN 2015)向41个项目资助了1.25亿美元。

表1 变革性能源技术研发项目具体内容
技术领域 项目描述

资助金额/

万美元

集中式发电

开发一种先进的等离子体制动器和控制装置

开发具有可控直流输出功能的兆瓦级发电机

开发剪切流动稳定Z箍缩聚变反应堆电极

1235
分布式发电

利用拓扑算法开发分布式能源(DER)系统模型

设计一个自动的、弹性的、网络防御功能的变电站保护和控制系统

制定负荷控制策略,以提高电网可靠性

795
电气效率

将氮化镓(GaN)电路和永磁体结合起来开发微型核磁共振系统

开发一种低能耗、超高效的高速光互连技术

开发受控镁离子扩散的P型氮化镓半导体制造工艺,以加速GaN功率器件发展

开发一种具有记录低电阻功能的新型碳化硅(SiC)基的金属氧化物半导体场效应管

开发一种新型极热流量微型冷却器

为SiC功率集成电路开发一种可扩展、可推广的制造技术开发一种低功耗、低成本的频率稳定的相干光学低能波分复用(WDM)直流互连技术

创造一种高热电转化效率的“纳米声学”热电装置

1697
电网

开发尺寸减小50%、发电效率提高10%以上的新型变压器

开发一种革命性的变压器聚合物添加剂增加远离变压器绕组(线圈)的热传导

开发可实现100 %可再生能源发电的可靠的电力运行系统;

开发一个网络负载管理框架

开发一种使用环境同步相量数据进行灵敏报警的持久性电表

871
电网储能

开发一种基于新型热力循环的先进泵送式热电储存系统

开发一种基于多结光伏器件的高温(大于2000°C)光热转换系统

350
制造效率

针对加氢站开发一种以氨为原料的高纯度氢气制备工艺

采用高导电、高表面积的热交换器开发节能40%的新型气体压缩机

开发一种可以利用可再生能源电力将空气和氢气转化成氨气固态电解质的电化学反应装置

开发一种基于光催化的氨气到氢气反应器

开发一种由高硬度的氧化石墨烯片制成的新型高选择性和高通量膜

743
交通用能转换

开发一种适用于混合电动汽车的对置活塞发动机

开发一种从静止电极到旋转电极的可靠、无接触电流传输机制

开发一种内部冷却永磁电机的新方法

开发宽带隙电力电子封装方法以实现更高温度下的高功率密度操作

开发模块化超稳定碱性离子交换膜

新型聚合物增强型可充电铝碱电池技术

开发一种乙醇燃料汽车用的金属支撑的固体氧化物燃料电池(MS-SOFC)技术

设计和演示用于混合动力和增程器应用的电气化全功能对置活塞四冲程发动机

开发廉价丰富的纳米结构复合材料取代传统的镍和钴基阴极材料

开发一种无需预先加热和加湿进入的燃料流、能够在80-230°C的中低温度范围工作的聚合物燃料电池

开发基于可充电锂电池的低成本,易于集成且可靠的电网储能系统

开发一种氢氧化物交换膜燃料电池

3132
交通燃料

开发一种能够将海洋大型海藻转化为包括生物燃料在内的多种生物基产品的新型高效燃料生产工艺

334
车辆

发展可以取代传统汽车行业的钢铁材料的高强度、高韧性的碳纤维

692

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