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據(jù)外媒1月12日?qǐng)?bào)道，美國(guó)能源部(DOE)今天宣布為7個(gè)項(xiàng)目額外提供4700萬(wàn)美元的資金，這是Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) 的Seeding Critical Advances for Leading Energy technologies with Untapped Potential (SCALEUP)計(jì)劃的一部分。這些項(xiàng)目使SCALEUP計(jì)劃的總資金超過(guò)7000萬(wàn)美元，這是在之前宣布的2400萬(wàn)美元SCALEUP “Fast Track”項(xiàng)目的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。這些新的SCALEUP項(xiàng)目將獲得資金，用于支持高風(fēng)險(xiǎn)和具有潛在顛覆性的新型電動(dòng)汽車動(dòng)力電池、數(shù)據(jù)中心效率、電網(wǎng)現(xiàn)代化、減排和儲(chǔ)能的進(jìn)一步發(fā)展。
ARPA-E主任Lane Genatowski說(shuō)：“ARPA-E的SCALEUP計(jì)劃建立在ARPA-E的研發(fā)使命之上，幫助將變革性能源技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入市場(chǎng)。這些選擇直接解決了許多早期能源概念在擴(kuò)大規(guī)模方面面臨的挑戰(zhàn)，并將幫助中選項(xiàng)目跨越可怕的“死亡之谷”，繼續(xù)走上商業(yè)化的道路。“
SCALEUP是一項(xiàng)首創(chuàng)的計(jì)劃，支持將高風(fēng)險(xiǎn)和具有潛在顛覆性的新技術(shù)擴(kuò)展到整個(gè)能源應(yīng)用領(lǐng)域。該計(jì)劃的目標(biāo)是將之前資助的ARPA-E技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)室規(guī)模取得的性能進(jìn)行商業(yè)化，支持需要擴(kuò)大規(guī)模的前景看好的能源技術(shù)或試驗(yàn)項(xiàng)目，幫助它們進(jìn)入市場(chǎng)，并最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。中選項(xiàng)目的獨(dú)特之處在于，它們將專注于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)現(xiàn)有技術(shù)，這些技術(shù)已經(jīng)解決了概念驗(yàn)證研發(fā)挑戰(zhàn)，可以通過(guò)進(jìn)一步擴(kuò)展來(lái)產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)影響。
此次新入選的項(xiàng)目信息如下：
24M Technologies，Inc.-馬薩諸塞州劍橋市
電動(dòng)航空用下一代鋰金屬負(fù)極電池——900萬(wàn)美元
在過(guò)去的十年里，鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本下降了，而能量密度卻穩(wěn)步提升。然而，就在新的電氣化交通應(yīng)用出現(xiàn)之際，當(dāng)前的鋰離子電池正接近性能和成本正接近停滯期。24M團(tuán)隊(duì)將開(kāi)發(fā)和擴(kuò)大電池，包括鋰電極組件和半固態(tài)陰極，為電動(dòng)航空提供更低成本的儲(chǔ)能 (1.5kW/kg)和更高的能量密度(450Wh/kg)。24M Technologies團(tuán)隊(duì)將開(kāi)發(fā)和擴(kuò)大一條商業(yè)化、模塊化的大型試驗(yàn)線(1 MWh /年)，以供客戶驗(yàn)證，其能夠清晰展示新的鋰金屬電池的GWh/y生產(chǎn)能力。
Cambridge Electronics, Inc.-馬薩諸塞州劍橋市
適用于高能效數(shù)據(jù)中心和5G網(wǎng)絡(luò)的8英寸3DGaN FinFET技術(shù)——4320,000美元
Cambridge Electronics Inc. (CEI)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種顛覆性的3D氮化鎵(GaN)技術(shù)，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)今天的平面GaN晶體管。CEI的目標(biāo)是圍繞3DGaN技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，將其轉(zhuǎn)移到美國(guó)的一家8英寸硅片制造廠，并與外延晶片供應(yīng)商、代工廠以及半導(dǎo)體芯片和模塊制造商合作開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。擬議項(xiàng)目的成功將對(duì)提高能源效率、減少溫室氣體排放以及在美國(guó)能效和綠色能源行業(yè)創(chuàng)造高科技就業(yè)機(jī)會(huì)產(chǎn)生廣泛影響。
Sila Nanotechnologies -加利福尼亞州阿拉米達(dá)
在大眾市場(chǎng)電動(dòng)汽車中加速采用大容量硅負(fù)極的擴(kuò)大技術(shù)——1000萬(wàn)美元
在之前的ARPA-E支持下，SILA開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的插入式替代硅(Si)為主的復(fù)合負(fù)極粉末，可將汽車鋰離子電池(LIB)的能量密度提高20%以上，并實(shí)現(xiàn)快速充電。SILA已經(jīng)建立了一條試驗(yàn)生產(chǎn)線，在過(guò)去兩年中全天候運(yùn)營(yíng)，并正在試運(yùn)轉(zhuǎn)其第一家工廠(50 MWh)，將其硅負(fù)極用于可穿戴設(shè)備和便攜式電子設(shè)備以及質(zhì)量過(guò)關(guān)的電動(dòng)汽車。作為SCALEUP的一部分，SILA的目標(biāo)是圍繞先進(jìn)的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一系列技術(shù)，包括更高效的材料處理、在線診斷、改進(jìn)前體利用率和改進(jìn)材料處理。這個(gè)擬議的項(xiàng)目將顯著(1)降低硅負(fù)極成本；(2)提高效率，減少生產(chǎn)中的浪費(fèi)；(3)降低工程和成本風(fēng)險(xiǎn)；(4)降低電動(dòng)汽車電池成本，加快向清潔交通和可再生能源的轉(zhuǎn)變。
Switching Source LLC-紐約Vestal
擴(kuò)大具有成本效益的電網(wǎng)現(xiàn)代化——8,560,000美元
Switching Source正在為大型商業(yè)和工業(yè)客戶以及電力公用事業(yè)公司推出新一代配電自動(dòng)化技術(shù)，該技術(shù)可經(jīng)濟(jì)高效地提高配電網(wǎng)的可靠性、彈性和分布式發(fā)電承載能力。Switched Source的產(chǎn)品組合由兩個(gè)獲得專利的智能電網(wǎng)設(shè)備組成，這兩個(gè)設(shè)備可以主動(dòng)管理中壓系統(tǒng)中的實(shí)際功率和無(wú)功功率流。要獲得作為可行投資和驗(yàn)證實(shí)用技術(shù)的認(rèn)可，關(guān)鍵的下一步是通過(guò)對(duì)合作伙伴的配電系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的示范項(xiàng)目，并進(jìn)行第三方績(jī)效評(píng)估。SCALEUP將使Switching Source通過(guò)建立流程、基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)驗(yàn)證解決剩余的技術(shù)和商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，將變革性的ARPA-E技術(shù)引入公用事業(yè)市場(chǎng)。
LongPath Technologies Inc.-科羅拉多州博爾德
盆地掃描：盆地規(guī)模的持續(xù)油氣排放減排網(wǎng)絡(luò)——500萬(wàn)美元
LongPath Technologies提出了石油和天然氣行業(yè)最大的連續(xù)排放監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目。該網(wǎng)絡(luò)將能夠在美國(guó)西南部700平方英里的Permian盆地實(shí)時(shí)定位天然氣排放并確定其規(guī)模。項(xiàng)目目標(biāo)包括擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，覆蓋850多個(gè)石油和天然氣設(shè)施，降低系統(tǒng)成本，擴(kuò)大傳感器平臺(tái)上的增值服務(wù)，并定量證明持續(xù)監(jiān)測(cè)的凈收益。項(xiàng)目潛在影響包括在整個(gè)盆地范圍內(nèi)將油氣生產(chǎn)排放減少60%-80%。
AutoGrid Systems，Inc.-加利福尼亞州雷德伍德市
用于大量?jī)?chǔ)能和電動(dòng)汽車部署的高度可擴(kuò)展虛擬電廠平臺(tái)——2,250,000美元
AutoGrid的FlexTM是一個(gè)能源靈活性管理和虛擬電廠軟件平臺(tái)，使公用事業(yè)和能源即服務(wù)提供商能夠聚合和優(yōu)化分布式能源。FlexTM使其客戶能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)價(jià)值流的貨幣化，例如使用時(shí)間套利(在電力成本低的時(shí)候購(gòu)買和儲(chǔ)存能源，在成本高的時(shí)候出售或使用儲(chǔ)存的能源)、按需收費(fèi)(在高峰需求期間確定收費(fèi))管理和電網(wǎng)服務(wù)。該項(xiàng)目計(jì)劃通過(guò)實(shí)時(shí)共同優(yōu)化儲(chǔ)能資產(chǎn)數(shù)量至100,000，并針對(duì)電動(dòng)汽車管理使用案例擴(kuò)展其特性和功能，從而顯著提高FlexTM的能力。
離子材料-馬薩諸塞州沃本
高通量制造突破性聚合物電解質(zhì)以實(shí)現(xiàn)低成本固態(tài)電池——800萬(wàn)美元
Ionic Materials (IM)將驗(yàn)證其聚合物電解質(zhì)(PE)的三個(gè)關(guān)鍵要素，從而消除商業(yè)化道路上的關(guān)鍵技術(shù)、制造和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)：大批量、商業(yè)化、高質(zhì)量的聚合物電解質(zhì)材料和組件的可制造性；高容量鋰離子電池的安全性；以及符合商業(yè)規(guī)格的電池性能。該團(tuán)隊(duì)將致力于將IM的PE粉末的生產(chǎn)成本降低15%，并爭(zhēng)取獲得超大容量汽車鋰離子電池(250安培時(shí))的第三方資質(zhì)。該項(xiàng)目將證明IM的PE可以成為安全的固態(tài)鋰離子電池的低成本組件。
ARPA-E主任Lane Genatowski說(shuō)：“ARPA-E的SCALEUP計(jì)劃建立在ARPA-E的研發(fā)使命之上，幫助將變革性能源技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入市場(chǎng)。這些選擇直接解決了許多早期能源概念在擴(kuò)大規(guī)模方面面臨的挑戰(zhàn)，并將幫助中選項(xiàng)目跨越可怕的“死亡之谷”，繼續(xù)走上商業(yè)化的道路。“
SCALEUP是一項(xiàng)首創(chuàng)的計(jì)劃，支持將高風(fēng)險(xiǎn)和具有潛在顛覆性的新技術(shù)擴(kuò)展到整個(gè)能源應(yīng)用領(lǐng)域。該計(jì)劃的目標(biāo)是將之前資助的ARPA-E技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)室規(guī)模取得的性能進(jìn)行商業(yè)化，支持需要擴(kuò)大規(guī)模的前景看好的能源技術(shù)或試驗(yàn)項(xiàng)目，幫助它們進(jìn)入市場(chǎng)，并最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。中選項(xiàng)目的獨(dú)特之處在于，它們將專注于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)現(xiàn)有技術(shù)，這些技術(shù)已經(jīng)解決了概念驗(yàn)證研發(fā)挑戰(zhàn)，可以通過(guò)進(jìn)一步擴(kuò)展來(lái)產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)影響。
此次新入選的項(xiàng)目信息如下：
24M Technologies，Inc.-馬薩諸塞州劍橋市
電動(dòng)航空用下一代鋰金屬負(fù)極電池——900萬(wàn)美元
在過(guò)去的十年里，鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本下降了，而能量密度卻穩(wěn)步提升。然而，就在新的電氣化交通應(yīng)用出現(xiàn)之際，當(dāng)前的鋰離子電池正接近性能和成本正接近停滯期。24M團(tuán)隊(duì)將開(kāi)發(fā)和擴(kuò)大電池，包括鋰電極組件和半固態(tài)陰極，為電動(dòng)航空提供更低成本的儲(chǔ)能 (1.5kW/kg)和更高的能量密度(450Wh/kg)。24M Technologies團(tuán)隊(duì)將開(kāi)發(fā)和擴(kuò)大一條商業(yè)化、模塊化的大型試驗(yàn)線(1 MWh /年)，以供客戶驗(yàn)證，其能夠清晰展示新的鋰金屬電池的GWh/y生產(chǎn)能力。
Cambridge Electronics, Inc.-馬薩諸塞州劍橋市
適用于高能效數(shù)據(jù)中心和5G網(wǎng)絡(luò)的8英寸3DGaN FinFET技術(shù)——4320,000美元
Cambridge Electronics Inc. (CEI)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種顛覆性的3D氮化鎵(GaN)技術(shù)，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)今天的平面GaN晶體管。CEI的目標(biāo)是圍繞3DGaN技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，將其轉(zhuǎn)移到美國(guó)的一家8英寸硅片制造廠，并與外延晶片供應(yīng)商、代工廠以及半導(dǎo)體芯片和模塊制造商合作開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。擬議項(xiàng)目的成功將對(duì)提高能源效率、減少溫室氣體排放以及在美國(guó)能效和綠色能源行業(yè)創(chuàng)造高科技就業(yè)機(jī)會(huì)產(chǎn)生廣泛影響。
Sila Nanotechnologies -加利福尼亞州阿拉米達(dá)
在大眾市場(chǎng)電動(dòng)汽車中加速采用大容量硅負(fù)極的擴(kuò)大技術(shù)——1000萬(wàn)美元
在之前的ARPA-E支持下，SILA開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的插入式替代硅(Si)為主的復(fù)合負(fù)極粉末，可將汽車鋰離子電池(LIB)的能量密度提高20%以上，并實(shí)現(xiàn)快速充電。SILA已經(jīng)建立了一條試驗(yàn)生產(chǎn)線，在過(guò)去兩年中全天候運(yùn)營(yíng)，并正在試運(yùn)轉(zhuǎn)其第一家工廠(50 MWh)，將其硅負(fù)極用于可穿戴設(shè)備和便攜式電子設(shè)備以及質(zhì)量過(guò)關(guān)的電動(dòng)汽車。作為SCALEUP的一部分，SILA的目標(biāo)是圍繞先進(jìn)的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一系列技術(shù)，包括更高效的材料處理、在線診斷、改進(jìn)前體利用率和改進(jìn)材料處理。這個(gè)擬議的項(xiàng)目將顯著(1)降低硅負(fù)極成本；(2)提高效率，減少生產(chǎn)中的浪費(fèi)；(3)降低工程和成本風(fēng)險(xiǎn)；(4)降低電動(dòng)汽車電池成本，加快向清潔交通和可再生能源的轉(zhuǎn)變。
Switching Source LLC-紐約Vestal
擴(kuò)大具有成本效益的電網(wǎng)現(xiàn)代化——8,560,000美元
Switching Source正在為大型商業(yè)和工業(yè)客戶以及電力公用事業(yè)公司推出新一代配電自動(dòng)化技術(shù)，該技術(shù)可經(jīng)濟(jì)高效地提高配電網(wǎng)的可靠性、彈性和分布式發(fā)電承載能力。Switched Source的產(chǎn)品組合由兩個(gè)獲得專利的智能電網(wǎng)設(shè)備組成，這兩個(gè)設(shè)備可以主動(dòng)管理中壓系統(tǒng)中的實(shí)際功率和無(wú)功功率流。要獲得作為可行投資和驗(yàn)證實(shí)用技術(shù)的認(rèn)可，關(guān)鍵的下一步是通過(guò)對(duì)合作伙伴的配電系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的示范項(xiàng)目，并進(jìn)行第三方績(jī)效評(píng)估。SCALEUP將使Switching Source通過(guò)建立流程、基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)驗(yàn)證解決剩余的技術(shù)和商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，將變革性的ARPA-E技術(shù)引入公用事業(yè)市場(chǎng)。
LongPath Technologies Inc.-科羅拉多州博爾德
盆地掃描：盆地規(guī)模的持續(xù)油氣排放減排網(wǎng)絡(luò)——500萬(wàn)美元
LongPath Technologies提出了石油和天然氣行業(yè)最大的連續(xù)排放監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目。該網(wǎng)絡(luò)將能夠在美國(guó)西南部700平方英里的Permian盆地實(shí)時(shí)定位天然氣排放并確定其規(guī)模。項(xiàng)目目標(biāo)包括擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，覆蓋850多個(gè)石油和天然氣設(shè)施，降低系統(tǒng)成本，擴(kuò)大傳感器平臺(tái)上的增值服務(wù)，并定量證明持續(xù)監(jiān)測(cè)的凈收益。項(xiàng)目潛在影響包括在整個(gè)盆地范圍內(nèi)將油氣生產(chǎn)排放減少60%-80%。
AutoGrid Systems，Inc.-加利福尼亞州雷德伍德市
用于大量?jī)?chǔ)能和電動(dòng)汽車部署的高度可擴(kuò)展虛擬電廠平臺(tái)——2,250,000美元
AutoGrid的FlexTM是一個(gè)能源靈活性管理和虛擬電廠軟件平臺(tái)，使公用事業(yè)和能源即服務(wù)提供商能夠聚合和優(yōu)化分布式能源。FlexTM使其客戶能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)價(jià)值流的貨幣化，例如使用時(shí)間套利(在電力成本低的時(shí)候購(gòu)買和儲(chǔ)存能源，在成本高的時(shí)候出售或使用儲(chǔ)存的能源)、按需收費(fèi)(在高峰需求期間確定收費(fèi))管理和電網(wǎng)服務(wù)。該項(xiàng)目計(jì)劃通過(guò)實(shí)時(shí)共同優(yōu)化儲(chǔ)能資產(chǎn)數(shù)量至100,000，并針對(duì)電動(dòng)汽車管理使用案例擴(kuò)展其特性和功能，從而顯著提高FlexTM的能力。
離子材料-馬薩諸塞州沃本
高通量制造突破性聚合物電解質(zhì)以實(shí)現(xiàn)低成本固態(tài)電池——800萬(wàn)美元
Ionic Materials (IM)將驗(yàn)證其聚合物電解質(zhì)(PE)的三個(gè)關(guān)鍵要素，從而消除商業(yè)化道路上的關(guān)鍵技術(shù)、制造和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)：大批量、商業(yè)化、高質(zhì)量的聚合物電解質(zhì)材料和組件的可制造性；高容量鋰離子電池的安全性；以及符合商業(yè)規(guī)格的電池性能。該團(tuán)隊(duì)將致力于將IM的PE粉末的生產(chǎn)成本降低15%，并爭(zhēng)取獲得超大容量汽車鋰離子電池(250安培時(shí))的第三方資質(zhì)。該項(xiàng)目將證明IM的PE可以成為安全的固態(tài)鋰離子電池的低成本組件。
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