发布于: Android转发:0回复:4喜欢:5
$华钰矿业(SH601020)$
网页链接{2024 SMM(第十二届)小金属产业大会}
网页链接{29篇资讯 | 6分钟前}
专题
技术贴:锑化物半导体技术突破与应用发展【小金属产业大会】
来源:SMM2024-06-23 22:17
淡然自若
暂无简介
访问TA的主页
6月21日,在由山东恒邦冶炼股份有限公司与上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)联合主办的2024SMM第十二届小金属产业大会——锑产业论坛中国科学院半导体所研究员牛智川对锑化物半导体进行了分享。
背景概述
新技术革命与半导体材料
Ray Kurzweil:The Singularity is Near:When Humans Transcend Biology——“集成电路纪元”人工智能进阶“奇点”来临。
半导体材料种类繁多、体系不断拓展ing
半导体材料体系代际拓展的显著特征
功能层: 限定 光/电/磁/热/量子功能异质结,量子阱,超晶格,纳米线,量子点,…,
基片层: 约束 材料系、晶体结构基本常数GaN+SiC, Si+Ge, GaAs+InP, MCT+InSb
新一代半导体:锑化物体系的重大机遇
锑化物半导体基本结构、能带特性、器件功能
锑化物半导体具有能带调控灵活、宽谱红外光电效应、超高速微电子效应、拓扑量子效应等优势,适用III-V族半导体先进工艺技术、分子束外延技术不断突破,锑化物半导体研发步入全面发展新时期!
1、红外探测器、2、红外激光器为首要方向
1、红外探测器:现实需求与前沿发展
锑化物超晶格——开创红外探测器革新体系
其对锑化物超晶格探测器技术快速进展、锑化物超晶格探测器的优越性能得到验证进行了阐述。
2、锑化物量子阱激光器技术热点与应用领域
其从锑化物中红外激光器技术不断突破、美国西北大学 M. Razeghi 教授点评锑化物、锑化物半导体相关材料与器件技术被管控、锑化物半导体原料资源被国家管控、锑化物半导体技术起步、禁运、反制等角度进行了分析。
技术突破
从“半导体超晶格”理论研究到“锑化物超晶格”实验发展
① 1977年,黄昆先生首提“半导体超晶格”概念、引领学术方向;② 1990-2005年,开启GaAs、GaSb基超晶格材料实验基础研究;③ 2005-2015年,引领推动“半导体超晶格”技术面向应用发展。
此外,其对基于分子束外延平台的技术发展历程进行了介绍。
构建锑化物半导体全要素研究平台
其还阐述了锑化物半导体基础理论逐步完善、其团队技术成果(结构设计、芯片制备、集成封装)、攻克锑化物外延材料生长核心技术、创新锑化物外延材料设计理论、表征方法、开发锑化物纳周期超晶格焦平面工艺技术、突破锑化物超晶格焦平面器件技术(鉴定)、实现锑化物超晶格高温工作(HOT)中红外焦平面成像、锑化物超晶格甚长波(>14微米)焦平面技术超越、锑化物超晶格焦平面研发能力全面提升、2-4微米波段锑化物量子阱激光器系列、锑化物中红外激光器技术(功率性能)突破(封控)、锑化物中红外单模激光器技术超越、锑化物中红外高功率激光器超越等内容。
1.3、高功率单模激光器功效性能优化
高功率激光器:单管功率≥2.043瓦;Bar条激光器功率 ≥18.4瓦;超禁运、国际最高功率和效率)。
单模激光器:室温连续输出功率60mW、最大边模抑制比57dB(国际最高指标);上转换暗计数400cps(等同国外)、波导转换率95%(超越国外的93.8%)。
►GaSb基光增益芯片/混合集成激光器突破
提出了级联抑制腔结构,完成自发辐射的高效率行波放大,实现了国际最高的锑化物超辐射发光二极管,室温连续功率160mW,与国际最好结果相比提升超过25%,采用混合集成结构,实现了>50nm的单通道单模调谐。
►科技创新2030量子器件重大任务:激光泵浦上转换单光子探测
提出了三阶侧壁光栅新结构,实现了国际最高功率GaSb单模激光器!中科大试用结果:上转换系统暗计数约400cps(与国外器件同等性能)+ 波导转换效率95%(优于国外器件的93.8%)。实现国产替代解决该器件“卡脖子“难题。
其还对中科院引领国内锑化物半导体技术方向、推动成果转化、加快平台建设、锑化物中红外激光器成果转化、推动锑化物半导体技术全国范围合作发展等进行了分享。
应用发展
高端半导体光电器件需求巨大、直面封锁挑战
国产半导体投资洼地——红外光电材料与器件
半导体光电子技术在电磁波谱的两端领域获得海量投资,而红外光电子投资较少,极有可能是下一个半导体发展的蓝海。
锑化物半导体技术的重大价值
锑化物红外新体系:在光电对抗、空间通信、航天装备、制造技术中具有重大应用价值。
锑化物半导体技术国产率提升、应用领域扩大
锑化物半导体市场前景明确
锑化物半导体材料是一类窄带隙超宽谱域红外光电材料。本世纪初,锑化物微纳材料分子束外延核心技术获得重要突破,促使该体系成为突破传统材料性能、价格、制造技术瓶颈、实现高性能低成本红外光电芯片规模制造的变革性发展方向,在红外装备、环境安全、工业制造等领域应用全面爆发,市场规模迈向千亿元人民币。
其还对GaSb基体系半导体全要素技术链条与堵点、锑化物半导体技术重点、锑化物半导体技术核心制造平台:MBE技术、相关国产制造技术有待完善等内容进行了介绍。
结语
锑化物半导体核心技术突破,多功能器件获得广泛需要,全链条协同发展形成重大产业领域。

全部讨论

1.锑用于半导体,很重要,但是年用量我估计没超过3000吨,量太小。
2.锑价目前现货市场多少我不知道,而且卖的话一般是定向卖,流入自由市场的少,锑白价格现在是14-14.3。
3.被套了不要无脑吹票,锑格局关键在阻燃剂韧性,目前看阻燃剂没有松动迹象。pc/abs相似物性原料过去三年成本一直低于阻燃abs大概一两千,能替代的已经替代,现在只是价差拉大到三四千。(abs主力产品目前价格大概2.6(大厂)
4.锑电池有前途,但是前提条件是低价锑,高价锑经济性方面能不能做锑电池,也能,但是大半是囤锑属性。
5.现在华钰湖金高估还是低估?锑价就现在现货16万多点,不回落就是低估,锑回落他们就是高估(参照紫金15pe估值)
6.锑价会不会回落,有可能。但回落需要满足两个前提,近两年光伏装机不再增长,塔金迅速大量产锑。

06-23 22:52

长时储能市场将迎来爆发增长
目前的储能市场,80%以上都属于锂电池储能,但锂电池存在局限性且改进空间非常小,而且锂储量有限,受供应链影响比较大。如果要配套电网级的储能,锂电池的缺陷就更大了,存在诸多安全隐患。
如果要大规模发展风电、光伏等可再生能源,就不仅要协调白天和黑夜的间歇性问题,还要考虑冬季和夏季的间歇性。夏季风电光伏产能过剩,冬季产能不足,夏冬之间的季节变化是发展可再生能源更严重的障碍。通过核电,以及带碳捕获技术的煤电,可以解决一部分问题,但寻找多元化的储能方式,发展长时储能(Long-duration energy storage ,LDES ),才是为电网或新型能源系统提供系统灵活性的主流方向。
图说:长时储能在整个能源系统中发挥重要作用。
来源:麦肯锡报告
2021年,全球知名咨询公司麦肯锡和长期储能协会(LDES)发布的一份报告表示,到2040年,LDES 有可能在全球部署 1.5 至 2.5 TW)(太瓦)的装机容量,是当前部署的总储能容量的8到15倍。对应的储能容量是 85-140TWh)(太瓦时 )。
为了实现这个目标,需要1.5万亿-3万亿美元(约10万亿-21万亿人民币)的累计投资。
报告估计,到2040年,LDES的部署可每年避免1.5亿至 2.3 亿吨CO2当量的排放,即当今电力部门排放量的10%至15%。
图说:未来20年,长时储能的装机功率、电量和投资情况。
来源:麦肯锡报告
中国储能市场也有望迎来爆发式增长。
根据国家发改委、国家能源局2021年7月发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,到2025年,中国新型储能累计装机规模要达到30GW以上。截至2021年底,中国新型储能装机规模仅为5.76GW。
这意味着4年间有5倍以上的成长空间,复合年均增长率为51%。
03
哪些储能技术可能改变世界?
新型长时储能技术仍处于萌芽阶段,未来几年将加速发展,但部署已经开始了,技术流派也白芳争艳。哪些技术将发挥关键作用呢?新能源媒体Recharge News对除了锂电、绿氢和抽水蓄能之外的、最近最受关注的十大创新储能技术进行了盘点:
1)重力储能
该领域涌现出的最具创意的想法之一或许是利用重力将定制的砖块用起重机拖上高空,然后再释放下来,从而储存多余的绿色能源。
这种储存动能的方法与水力发电类似,但并不局限于需要在山区才能实现。
瑞士公司 Energy Vault 是这一领域的佼佼者,该公司最近凭借其定制设施在中国赢得了高达 10 亿美元的订单。与此同时,苏格兰新创公司 Gravitricity 也将美国的矿井作为自己类似概念的应用场景。
图说:Energy Vault 最近在中国启用了重力储能设施
来源:Energy Vault
2)“无水”水力发电
英国一家公司率先提出,将水电的巨大潜力从其地理链条中解放出来,该公司称其技术甚至可以将起伏不大的山丘变成绿色电池。
RheEnergise 公司称,该公司通过开发一种系统,在能源廉价时将获得专利的液体泵上山,从而实现了这一目标。由于这种液体的密度是水的 2.5 倍,该系统工作所需的坡度据称要比抽水蓄能低2.5 倍。这样做的好处是,该系统可以在更多的地方使用。
RheEnergise 声称已经在全球找到了近 100 万个合适的地点。目前,该公司已经签订了一项协议,将在英国乡村推广其技术。
3)压缩空气储能
压缩空气是一种历史悠久的储能技术,但历来受到地理条件的限制——通常依赖于大型盐洞和枯竭的石油或天然气储层。
加拿大开发商 Hydrostor 称,它通过开发可在任何地方建造的定制岩洞解决了这一问题。该公司利用过剩或非峰值能源生产加热压缩空气。然后,通过提取热量,将空气泵入装满水的岩洞,再将水推到地表。
当需要能源时,水会从竖井涌回,迫使空气上升,与储存的热量重新结合,为涡轮机提供动力。
Hydrostor 公司的概念得到了高盛等公司的支持,目前正在美国、英国、加拿大以及最近的澳大利亚开发项目。
Hydrostor展示了其压缩空气储能技术的工作原理。
来源:Hydrostor
4)混凝土电池
美国麻省理工学院的一个团队在这方面最近取得了一项突破性进展,称可以建造出从地基供电的房屋,以及在电动汽车飞驰时为其充电的道路。
研究小组发现,利用水泥和炭黑(一种看起来像非常细的木炭的高导电性材料),可以制造出一种超级电容器来储存电能。这些材料的丰富性意味着超级电容器可以在地球上的任何地方轻松制造。
研究人员说,由于这种材料非常坚固,可以用作建筑物的混凝土地基或道路的一部分,将它们变成电池,为从水壶到汽车的所有物品供电。
5)过热砖储能
微软和石油巨头沙特阿美石油公司为加利福尼亚州的一家初创公司提供了支持,该公司希望通过将多余的可再生能源储存在过热砖中,帮助工业减少排放。
Rondo Energy 公司正在开发一种系统,利用电加热元件(如烤面包机或烤箱中的电加热元件)对数千吨砖块进行加热。当需要电力时,空气就会从砖堆中流出,然后以过热空气或蒸汽的形式输送到终端。
Rondo 公司已经与泰国的一家企业集团合作,扩大其系统的生产能力,并称其工厂将 "比目前世界上任何一家电池生产厂都要大"。
6)金属合金储能
石油巨头壳牌公司(Shell)正在支持另一种热能存储技术,这种技术可以将电力装入鞋盒大小的金属合金颗粒块中。
富余的能量被用来加热合金颗粒,直到它们熔化,而基质材料则保持固态,将熔化的颗粒固定在原位。当金属块冷却后,它们散发出的热量可用于为下游涡轮机提供动力。
澳大利亚的 MGA Thermal 公司是这项技术的引导者,尽管在该国的一个示范装置出现过热危险,引发了周围地区因担心发生爆炸而进行疏散之后,这项技术的起步并不顺利。
7)木质素电池
瑞典的 Northvolt 公司是能源存储领域最大的公司之一,该公司正在开发可持续电池,使用从北欧森林的木材中提取的木质素硬碳来制造电池。
Northvolt 公司与芬兰造纸和纸浆巨头斯道拉恩索公司合作,旨在制造出世界上第一块完全采用欧洲原材料制造阳极的工业电池,从而降低碳足迹和成本。
木质素是一种源自植物的聚合物,约占树木的 20-30%。斯道拉恩索公司将提供来自可持续管理森林的木质素,而 Northvolt 公司则计划推动电池设计、生产工艺开发和技术放大。
8)铁流电池
铁流电池是正在开发的下一代电池技术之一,它通过一种称为氧化还原反应的过程,使液态电解质循环以实现电子的充放电。与传统电池不同的是,负极和正极可以使用相同的电解质。
这种电池的主要制造商之一——美国 ESS Tech 公司表示,这种电池可以避免交叉污染和降解,这意味着其电池的预期寿命可达 25 年。而传统电池的使用寿命通常只有 10 年。
ESS公司得到了盖茨的突破能源基金等机构的支持。
9)铁-空气储能
Form Energy 首创的铁-空气电池也使用铁,也得到了盖茨基金的支持,但是工作原理截然不同。这是一种“可逆生锈”的工作原理。
充电时,电流会将铁锈转化为铁,由铁和空气电极组成的电池会呼出氧气。放电时,电池吸入空气中的氧气,将铁重新转化为铁锈。
Form Energy 公司声称,其电池可储存 100 小时的电力,系统成本可与传统发电厂媲美。该公司的电池最近被批准在美国最大的太阳能发电厂之一进行示范。
10)镍锌电池
这项突破性技术是一种新型电极,该技术的商业化公司 Enzinc 声称,这种电极可以投放到生产可靠但低功率铅酸电池的工厂中,将其转化为能量密度更高的镍锌电池生产线。
镍锌电池是由美国著名发明家爱迪生开发的,但由于只能维持几十次循环,因此一直没有得到广泛应用。Enzinc公司声称,新型电极解决了这一问题,使电池的功率与锂电池相当,而安全性与铅电池相当。
-------

06-24 12:54

9块

06-23 22:34

网页链接{2024 SMM(第十二届)小金属产业大会}
网页链接{29篇资讯 | 6分钟前}
专题
双碳目标下储能市场高速发展:锑——空气电池研发项目【小金属产业大会】
来源:SMM2024-06-23 21:40
淡然自若
暂无简介
访问TA的主页
6月21日,在由山东恒邦冶炼股份有限公司与上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)联合主办的2024SMM第十二届小金属产业大会——锑产业论坛上,西安中锑新能源科技有限公司研发中心主任莫文非分享锑——空气电池研发项目。
双碳目标下储能市场高速发展
锑-空气电池技术,储能系统新领军
市场与产品机遇
►行业背景:储能行业迎来规模化扩充,电化学新型储能进入高速发展期
全球碳中和大趋势下,新能源行业呈现高速发展、高度繁荣的态势
作为新能源支柱市场之一,储能迎来需求爆发拐点,储能市场已由商业化初期向规模化发展过渡。市场与政策共振,行业东风已至,行业迎来战略发展机遇期
►行业背景:长时储能成为高确定性高增长的新方向,进入发展快车道
长时储能:一般指4小时以上储能系统,可实现跨天、跨月、甚至跨季节充放电循环
►市场机遇:兼具性价比、本征安全等优势,锑电池成为长时储能新选择
►上游供应链优势:中俄塔掌握全球90%锑供应,中国储量最丰富,战略优势突出
中国是全球锑矿储量最丰富的国家,储量占全球总储量的32%,其中华南锑矿带是世界上锑矿最丰富的区域:
中国目前已查明2个超大型锑矿床,16个大型锑矿床,68个中型锑矿床以及134个小型锑矿床等其中大多数大型-超大型锑矿床集中与华南锑矿带。
湖南、广西、贵州和云南4省已查明资源的储量占全国的70%,湖南锡矿山锑矿床更是世界上最大的锑矿,其锑矿资源总储量可达到249万吨,被誉为世界锑都。
实现“双碳”目标,传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠的替代基础之上储能技术必须满足规模化、高安全、低成本、长寿命、无地域限制等要求,这也是未来储能产业发展的重要方向所在
丰富的锑矿资源储量和供应能力为我国能源产业安全提供了有力保障。
其对华钰矿业、鹏辉能源、清华团队深度合作 为中锑新能源锑电池研发和产业化提供坚实保障(核心团队与公司实力);清华科研团队多年研究,形成独特技术优势,产业化应用夯实根基(技术团队与技术优势);以研发驱动产业合作 三步走实现从储能到锑金属产业平台的跨越发展(商业模式与发展规划)以及开放平台引入战略投资方迅速完成产品开发,实现亿级营收(融资计划)进行了阐述。
发展愿景及目标
打造最具影响力的锑金属产业平台
致力成为长时安全储能领导者