中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授歐陽明高表示,僅就燃料電池,是很難跟電化學(xué)儲能電池相比的,但是綠色氫能和電池儲能這兩者之間是可以競爭的,氫能也可以到萬億產(chǎn)業(yè)甚至是幾萬億的產(chǎn)業(yè)。但是,它比現(xiàn)在的電池要晚大約十年,要通過燃料電池的釋放,對應(yīng)用場景的拓展,來拉動氫能的全產(chǎn)業(yè)鏈。

ABEC | 2022中國(廣東·東莞)電池新能源產(chǎn)業(yè)國際論壇現(xiàn)場

ABEC | 2022中國(廣東·東莞)電池新能源產(chǎn)業(yè)國際論壇現(xiàn)場

電池“達(dá)沃斯”-電池網(wǎng)8月30日訊(肖何 梁小婧 廣東東莞 圖文直播)8月30—31日,全球電池行業(yè)盛會——ABEC | 2022中國(廣東·東莞)電池新能源產(chǎn)業(yè)國際論壇在廣東東莞舉行。本屆論壇由廣東省東莞市人民政府、ABEC(電池“達(dá)沃斯”)組委會主辦,東莞水鄉(xiāng)特色發(fā)展經(jīng)濟(jì)區(qū)管理委員會、中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、東莞產(chǎn)城投資運(yùn)營有限公司、海融網(wǎng)、電池網(wǎng)、我愛電車網(wǎng)、能源財(cái)經(jīng)網(wǎng)、電池百人會聯(lián)合主辦,來自全球電池新能源產(chǎn)業(yè)鏈的“政、產(chǎn)、學(xué)、研、金、服、用”各界代表出席,圍繞“新賽道蝶變躍升 新勢力加速整合 新生態(tài)賦能中國”這一主題,在交流與分享中,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對接,價(jià)值對話,資源整合,共享雙碳新機(jī)遇。

中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授歐陽明高

中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授歐陽明高

30日上午,中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授歐陽明高在論壇上做了題為《電化學(xué)能源動力系統(tǒng)發(fā)展展望》的視頻演講,分享了鋰電池與人類電池發(fā)展前景與面臨的難題、未來發(fā)展趨勢等,以下為發(fā)言內(nèi)容實(shí)錄:

各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓,大家好,我是歐陽明高。

首先,對第9屆中國(廣東·東莞)電池新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇的順利召開表示衷心的感謝。這個(gè)會議是我們電池領(lǐng)域的“達(dá)沃斯”,非常遺憾,我不能來現(xiàn)場參加會議跟各位交流。受組委會委托,我在這里通過視頻簡要表述一下我的觀點(diǎn)。

大家知道,我們正在經(jīng)歷第三次能源革命,這次能源革命使我們從傳統(tǒng)的化石能源向以可再生能源為特征的新能源方向發(fā)展,我們的動力也由傳統(tǒng)的熱能動力向電化學(xué)動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。大家知道,熱能動力系統(tǒng)以氣體工質(zhì)為載體進(jìn)行熱循環(huán)的一種動力系統(tǒng),但是效用不能大幅提高。同時(shí),它是以燃燒為核心的轉(zhuǎn)化過程,所以也面臨著排放等問題。

現(xiàn)在,以鋰離子電池和質(zhì)子交換電池為主導(dǎo)的新能電池動力興起。大家知道,鋰離子電池很快會進(jìn)入TWh時(shí)代,萬億時(shí)代。由于汽車產(chǎn)業(yè)的拉動,這個(gè)產(chǎn)業(yè)在騰飛。與此同時(shí),氫能燃料電池也正在同步興起,產(chǎn)業(yè)鏈基本建立,現(xiàn)在大規(guī)范的示范正在進(jìn)行。

但是,目前也遇到一系列問題,比如鋰離子電池的安全性,燃料電池的耐久性和成本等問題。現(xiàn)在又有一波新的動力變革正在進(jìn)行,這一代的動力電池系統(tǒng),基本以電化學(xué)為基礎(chǔ),研究液態(tài)電解質(zhì)及其界面之間的反應(yīng)和科學(xué)為基礎(chǔ)。下一代正在萌芽之中的,就是以全固態(tài)電池和固體氧化物電池為基礎(chǔ)的,也就是以固體電解質(zhì)為核心的全新一代儲能電池和燃料電池,具有理論效率高、安全性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。

作為動力行業(yè),既照顧到傳統(tǒng)的熱能動力(實(shí)際我以前是做傳統(tǒng)熱能動力出身的,在二十年前轉(zhuǎn)型到電化學(xué)動力系統(tǒng)),同時(shí)我們正在啟動下一代以全固態(tài)電池和固體氧化物電池為基礎(chǔ)的前沿技術(shù)的探索。我相信這是整個(gè)行業(yè)總的歷程和趨勢。在這里,我要專門說說現(xiàn)在的鋰離子電池和質(zhì)子交換氫燃料電池。

首先,鋰離子電池是巨大的產(chǎn)業(yè),我剛剛在世界動力電池大會上發(fā)表了演講,主要觀點(diǎn)是9個(gè)字:高端化、低碳化、智能化。我們的產(chǎn)品要高端化,代表了我們要不斷提升比能量,提升循環(huán)壽命,降低成本,最核心的是提高安全性。在比能量提升的同時(shí),要保證安全性。近年來,主要在電池系統(tǒng)方面有一系列結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,但是在單體電池、電池材料體系,需要進(jìn)一步突破。

第二個(gè)方面是能源的低碳化,電池行業(yè)也是很耗能的行業(yè)。面向未來,全世界都在制定電池的碳足跡和碳法規(guī)、碳稅相關(guān)政策,我們還需要面向綠色電池開展一系列工作。一方面是本身的材料體系等,制作、工藝等如何提升,另外就是如何利用可再生能源,這會引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。

第三個(gè)方面是智能化,要實(shí)現(xiàn)全鏈條的智能化。制造的智能化,要進(jìn)一步提升制造精度。產(chǎn)品的智能化,要開發(fā)新一代智能化電池,包括軟件的人工智能和硬件的傳感器。使用的智能化和回收的智能化,真正實(shí)現(xiàn)全鏈條的智能化。

關(guān)于質(zhì)子交換氫燃料電池,也是當(dāng)前的主流,也是全行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的方面。在冬奧會,我的團(tuán)隊(duì)運(yùn)行了1200輛車,在張江口布局了700輛燃料電池的大客車,已經(jīng)可以跟柴油車競爭。在冬奧會所用的氫,全是張江口用風(fēng)電制取的綠氫。但是還面臨一系列問題,首先是效率問題,氫燃料電池目前跟純電動相比,比如對于重型卡車,氫耗還是偏高的,導(dǎo)致運(yùn)行成本偏高。必須進(jìn)一步提高氫燃料電池運(yùn)行工況點(diǎn)的效率,要大幅度降低氫耗,至少1/4甚至到1/3。另外一個(gè)壽命問題,跟國外相比,燃料電池的壽命還不優(yōu),不能完全實(shí)際車輛的要求,也就是25000小時(shí),目前是1.5萬-2萬小時(shí)之間。還有一個(gè)成本的問題,包括氫瓶的成本要下降等等,這方面還有許多工作要做,尤其是基礎(chǔ)性工作,這是需要深入開展的。膜電極,這是重中之重。

對氫燃料電池來講,從技術(shù)的角度首先是進(jìn)一步突破氫燃料電池。另外是制氫,綠氫制取。氫燃料電池正向是發(fā)電,反向就是制氫,是一個(gè)技術(shù)平臺。目前氫燃料電池,核心是電化學(xué)動力裝置,既是發(fā)電的,也是制氫的。現(xiàn)在在制氫領(lǐng)域,也是蓬勃興起。但是,現(xiàn)在能夠大規(guī)模應(yīng)用的堿性制氫裝置的技術(shù)水平,還需要快速提升。尤其是在智能化、高效化、安全性等方面,還需要做大量工作。

我們所面臨的在氫能方面的儲運(yùn)難題,目前有很多選擇,但是都不理想。所以,重點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)路線的選擇和基礎(chǔ)科學(xué)的研發(fā),還沒有到理想裝置出現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的狀態(tài)。

從價(jià)值鏈的角度,目前因?yàn)闅淠苡绕涫蔷G氫主要是具有戰(zhàn)略價(jià)值,目前需要尋求的是商業(yè)價(jià)值。要通過在技術(shù)線上的突破,也就是綠氫制取和燃料電池兩個(gè)方面,盡快實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值,至少在部分領(lǐng)域要一個(gè)一個(gè)領(lǐng)域突破。目前在商用車領(lǐng)域就是很好的突破口,我們希望以此作為突破口,在國家城市示范群和補(bǔ)貼政策的基礎(chǔ)下,在今后的三五年,在2025年實(shí)現(xiàn)規(guī)模化。要是錯(cuò)過這個(gè)窗口,后面就會很麻煩。

從全產(chǎn)業(yè)鏈的角度看,氫能產(chǎn)業(yè)鏈跟電池產(chǎn)業(yè)鏈整個(gè)規(guī)模相當(dāng)。僅就燃料電池,是很難跟電化學(xué)儲能電池相比的,但是綠色氫能和電池儲能這兩者之間是可以競爭的,氫能也可以到萬億產(chǎn)業(yè)甚至是幾萬億的產(chǎn)業(yè)。但是,它比現(xiàn)在的電池要晚大約十年。現(xiàn)在要通過燃料電池的釋放,對應(yīng)用場景的拓展,來拉動氫能的全產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)以綠色氫能的制取,從經(jīng)濟(jì)性入手,降低成本,推動綠氫產(chǎn)業(yè)鏈,一推一拉,促進(jìn)綠色氫能的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

關(guān)于氫能,主要就是技術(shù)鏈、價(jià)值鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。希望我的這些觀點(diǎn)引起大家的討論,這是我的簡要視頻發(fā)言,謝謝各位!

(以上觀點(diǎn)根據(jù)論壇現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)

[責(zé)任編輯:張倩]

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