中國科學院院士、清華大學車輛與運載學院教授歐陽明高表示,僅就燃料電池,是很難跟電化學儲能電池相比的,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業甚至是幾萬億的產業。但是,它比現在的電池要晚大約十年,要通過燃料電池的釋放,對應用場景的拓展,來拉動氫能的全產業鏈。

ABEC | 2022中國(廣東·東莞)電池新能源產業國際論壇現場

ABEC | 2022中國(廣東·東莞)電池新能源產業國際論壇現場

電池“達沃斯”-電池網8月30日訊(肖何 梁小婧 廣東東莞 圖文直播)8月30—31日,全球電池行業盛會——ABEC | 2022中國(廣東·東莞)電池新能源產業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“達沃斯”)組委會主辦,東莞水鄉特色發展經濟區管理委員會、中關村新型電池技術創新聯盟、東莞產城投資運營有限公司、海融網、電池網、我愛電車網、能源財經網、電池百人會聯合主辦,來自全球電池新能源產業鏈的“政、產、學、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 新生態賦能中國”這一主題,在交流與分享中,實現精準對接,價值對話,資源整合,共享雙碳新機遇。

中國科學院院士、清華大學車輛與運載學院教授歐陽明高

中國科學院院士、清華大學車輛與運載學院教授歐陽明高

30日上午,中國科學院院士、清華大學車輛與運載學院教授歐陽明高在論壇上做了題為《電化學能源動力系統發展展望》的視頻演講,分享了鋰電池與人類電池發展前景與面臨的難題、未來發展趨勢等,以下為發言內容實錄:

各位領導、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)電池新能源產業國際高峰論壇的順利召開表示衷心的感謝。這個會議是我們電池領域的“達沃斯”,非常遺憾,我不能來現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。

大家知道,我們正在經歷第三次能源革命,這次能源革命使我們從傳統的化石能源向以可再生能源為特征的新能源方向發展,我們的動力也由傳統的熱能動力向電化學動力系統轉型。大家知道,熱能動力系統以氣體工質為載體進行熱循環的一種動力系統,但是效用不能大幅提高。同時,它是以燃燒為核心的轉化過程,所以也面臨著排放等問題。

現在,以鋰離子電池和質子交換電池為主導的新能電池動力興起。大家知道,鋰離子電池很快會進入TWh時代,萬億時代。由于汽車產業的拉動,這個產業在騰飛。與此同時,氫能燃料電池也正在同步興起,產業鏈基本建立,現在大規范的示范正在進行。

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?,F在又有一波新的動力變革正在進行,這一代的動力電池系統,基本以電化學為基礎,研究液態電解質及其界面之間的反應和科學為基礎。下一代正在萌芽之中的,就是以全固態電池和固體氧化物電池為基礎的,也就是以固體電解質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點。

作為動力行業,既照顧到傳統的熱能動力(實際我以前是做傳統熱能動力出身的,在二十年前轉型到電化學動力系統),同時我們正在啟動下一代以全固態電池和固體氧化物電池為基礎的前沿技術的探索。我相信這是整個行業總的歷程和趨勢。在這里,我要專門說說現在的鋰離子電池和質子交換氫燃料電池。

首先,鋰離子電池是巨大的產業,我剛剛在世界動力電池大會上發表了演講,主要觀點是9個字:高端化、低碳化、智能化。我們的產品要高端化,代表了我們要不斷提升比能量,提升循環壽命,降低成本,最核心的是提高安全性。在比能量提升的同時,要保證安全性。近年來,主要在電池系統方面有一系列結構創新,但是在單體電池、電池材料體系,需要進一步突破。

第二個方面是能源的低碳化,電池行業也是很耗能的行業。面向未來,全世界都在制定電池的碳足跡和碳法規、碳稅相關政策,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,這會引導產業布局和產業轉移。

第三個方面是智能化,要實現全鏈條的智能化。制造的智能化,要進一步提升制造精度。產品的智能化,要開發新一代智能化電池,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,真正實現全鏈條的智能化。

關于質子交換氫燃料電池,也是當前的主流,也是全行業重點關注的方面。在冬奧會,我的團隊運行了1200輛車,在張江口布局了700輛燃料電池的大客車,已經可以跟柴油車競爭。在冬奧會所用的氫,全是張江口用風電制取的綠氫。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,導致運行成本偏高。必須進一步提高氫燃料電池運行工況點的效率,要大幅度降低氫耗,至少1/4甚至到1/3。另外一個壽命問題,跟國外相比,燃料電池的壽命還不優,不能完全實際車輛的要求,也就是25000小時,目前是1.5萬-2萬小時之間。還有一個成本的問題,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,從技術的角度首先是進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電,反向就是制氫,是一個技術平臺。目前氫燃料電池,核心是電化學動力裝置,既是發電的,也是制氫的?,F在在制氫領域,也是蓬勃興起。但是,現在能夠大規模應用的堿性制氫裝置的技術水平,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難題,目前有很多選擇,但是都不理想。所以,重點進行技術路線的選擇和基礎科學的研發,還沒有到理想裝置出現大規模生產的狀態。

從價值鏈的角度,目前因為氫能尤其是綠氫主要是具有戰略價值,目前需要尋求的是商業價值。要通過在技術線上的突破,也就是綠氫制取和燃料電池兩個方面,盡快實現商業價值,至少在部分領域要一個一個領域突破。目前在商用車領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貼政策的基礎下,在今后的三五年,在2025年實現規?;?。要是錯過這個窗口,后面就會很麻煩。

從全產業鏈的角度看,氫能產業鏈跟電池產業鏈整個規模相當。僅就燃料電池,是很難跟電化學儲能電池相比的,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業甚至是幾萬億的產業。但是,它比現在的電池要晚大約十年?,F在要通過燃料電池的釋放,對應用場景的拓展,來拉動氫能的全產業鏈。同時以綠色氫能的制取,從經濟性入手,降低成本,推動綠氫產業鏈,一推一拉,促進綠色氫能的全產業鏈發展。

關于氫能,主要就是技術鏈、價值鏈和產業鏈。希望我的這些觀點引起大家的討論,這是我的簡要視頻發言,謝謝各位!

(以上觀點根據論壇現場速記整理,未經發言者本人審閱。)

[責任編輯:張倩]

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