汽車尾氣廢熱熱電發(fā)電回收利用關鍵技術研究

1、<p>　　項目名稱：汽車尾氣廢熱熱電發(fā)電回收利用關鍵技術研究</p><p>　　項目負責人：唐新峰 單位名稱：武漢理工大學</p><p><b>　　項目簡介</b></p><p>　　1. 項目的背景和意義</p><p>　　2009年，我國汽車保有量達到7619萬輛，汽車年消耗燃油超過1.5

2、億噸，占全國燃油消耗總量的40%以上。在汽車消耗燃油所產(chǎn)生的能量中，約40%的能量以廢熱形式由尾氣排出。按2009年汽車保有量和汽車燃油消耗總量計算，約6000萬噸燃油產(chǎn)生的能量以尾氣廢熱形式排出，折合成原油約1億噸，相當于兩個半大慶油田的年產(chǎn)量。汽車尾氣廢熱具有沿排氣管梯級分布的特征，在發(fā)動機及排氣歧管附近，最高溫度超過500℃，在一級消聲器之前的大部分區(qū)域溫度在250℃以上。</p><p>　　熱電發(fā)電技術

3、（又稱溫差發(fā)電技術）是利用熱電轉(zhuǎn)換材料直接將熱能轉(zhuǎn)換為電能的新能源技術，具有結(jié)構簡單、可靠性高、可高效利用熱能發(fā)電的特征。具有梯級能量特征的尾氣廢熱非常適合利用熱電發(fā)電技術回收利用。以2.0L轎車為例，如果利用轉(zhuǎn)換效率為10%左右的熱電發(fā)電材料，則可將尾氣廢熱能量的8~10%直接轉(zhuǎn)換為電能，可降低燃油消耗10%以上，減少CO2排放約1噸，這對實現(xiàn)我國節(jié)能減排戰(zhàn)略目標具有重大意義。</p><p>　　2. 項目的

4、研究目標</p><p>　　本項目將在高效低溫熱電發(fā)電器的研究、汽車尾氣廢熱的收集與傳遞技術方面取得突破，為實現(xiàn)熱電發(fā)技術在汽車尾氣廢熱熱電發(fā)電回收應用奠定重要的技術基礎。擬達到技術指標如下：</p><p>　　1) 低溫Bi2Te3熱電器件：效率6~7%；</p><p>　　2) 汽車尾氣熱電發(fā)電功率：300W；</p><p>　　

5、3) 汽車尾氣熱電發(fā)電廢熱能量回收率：8～10%。</p><p>　　3. 項目的主要研究內(nèi)容</p><p>　　1) 低溫Bi2Te3高效車用熱電器件的研制</p><p>　　高效車用熱電器件是汽車尾氣熱電發(fā)電回收利用技術研究的關鍵，針對低溫Bi2Te3車用熱電器件，重點突破：</p><p>　　高效高可靠性車用熱電器件的微結(jié)構—宏

6、觀結(jié)構一體化設計：綜合考慮汽車尾氣的能量特征和車用熱電器件的應用環(huán)境，以提高熱電轉(zhuǎn)換效率和可靠性為目標，實現(xiàn)車用熱電器件微觀拓撲結(jié)構與宏觀結(jié)構的一體化優(yōu)化設計；</p><p>　　高效高可靠性車用熱電器件的規(guī)?；圃旒夹g：研發(fā)電極基板制造技術、?型元件制造技術及互聯(lián)技術、高可靠性封裝技術等，實現(xiàn)三類高效車用熱電器件的低成本規(guī)模化制造。</p><p>　　2) 汽車尾氣廢熱的收集與傳遞技

7、術的研究</p><p>　　高效收集汽車尾氣廢熱并有效傳遞至車用熱電器件的排氣管結(jié)構優(yōu)化設計及其實現(xiàn)，系統(tǒng)研究排氣管新結(jié)構對發(fā)動機輸出特性的影響，在保證發(fā)動機正常工作的基礎上實現(xiàn)尾氣廢熱的高效收集與有效傳遞；</p><p>　　3）熱電發(fā)電電能的回收與儲存技術的研究</p><p>　　針對尾氣熱電發(fā)電系統(tǒng)回收電能的輸出特性，發(fā)展高效高可靠性能量管理策略與控制技