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新能源科學(xué)與交通電動(dòng)化國(guó)際論壇在雄安舉辦

來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2023-11-07 10:06

共論“交通+新能源”融合創(chuàng)新 共建跨領(lǐng)域合作學(xué)術(shù)生態(tài)

　　中國(guó)能源新聞網(wǎng)訊（余璇）“‘雙碳’目標(biāo)下我國(guó)能源電力系統(tǒng)發(fā)展是什么趨勢(shì)？我想就是綠電替代+綠氫替代，就是能源轉(zhuǎn)型的終極目標(biāo)?！?span style="font-family: 微軟雅黑, "Microsoft YaHei"; font-size: 16px; margin-bottom: 10px; line-height: 2em;">10月31日，以“聚焦綠色新能源，推動(dòng)交通電動(dòng)化”為主題，新能源科學(xué)與交通電動(dòng)化國(guó)際論壇開(kāi)幕式及主論壇在雄安新區(qū)舉行。大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，中國(guó)電科院榮譽(yù)院長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士周孝信發(fā)表《雙碳目標(biāo)下我國(guó)能源電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)研究——綠電替代+綠氫替代》主旨報(bào)告。

　　實(shí)現(xiàn)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)，建設(shè)新能源體系，打造新型電力系統(tǒng)是其中重要一環(huán)?；诖?，周孝信表示，新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)六大特征和發(fā)展機(jī)遇，包括高比例可再生能源、高比例電力電子裝備、多能互補(bǔ)綜合能源、數(shù)字化與智能化智慧能源、清潔高效低碳零碳和高韌性本質(zhì)安全可靠，“但我們也面臨靈活性、韌性、穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等新的挑戰(zhàn)。通過(guò)大力發(fā)展各類儲(chǔ)能技術(shù)、實(shí)現(xiàn)源端多能互補(bǔ)的綜合能源電力系統(tǒng)等關(guān)鍵舉措予以應(yīng)對(duì)?！?/p>

　　氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分，是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要載體，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向，而制氫更是可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來(lái)，制氫過(guò)程一直依賴于淡水資源，給規(guī)?；瘧?yīng)用帶來(lái)了諸多限制和挑戰(zhàn)?；诖藛?wèn)題，深圳大學(xué)教授、中國(guó)工程院院士謝和平就海水制氫領(lǐng)域研究成果作主題報(bào)告《打造“海上可再生能源　海水直接制氫”新賽道》。

　　“我們國(guó)家無(wú)論西方國(guó)家哪個(gè)國(guó)家，21世紀(jì)重要的終端能源有三點(diǎn)‘電、氫、熱’，電60%—70%，氫20%左右?！?span style="font-family: 微軟雅黑, "Microsoft YaHei"; font-size: 16px; margin-bottom: 10px; line-height: 2em;">謝和平判斷，氫既可以二次能源、又可以交換能源、又可以作為燃料，但是最終也必須是綠電、氫更應(yīng)該是綠氫，煤制氫、天然氣制氫、灰氫、藍(lán)氫最終都要變成綠氫，純凈水制氫肯定是綠氫，純凈水全球來(lái)說(shuō)總體是短缺的，海水制氫是必然趨勢(shì)。目前，謝和平院士團(tuán)隊(duì)通過(guò)轉(zhuǎn)變研究思路，從物理力學(xué)、化學(xué)擴(kuò)散視角，把海水中的復(fù)雜影響隔絕，在海水制氫技術(shù)上取得重大突破，為規(guī)?；茪涮峁┝诵碌穆窂?。

　　作為能源領(lǐng)域龍頭企業(yè)，中國(guó)石化一直在積極布局氫能產(chǎn)業(yè)。“要大力發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)、氫產(chǎn)業(yè)。氫能科技，特別是規(guī)?；苽渌拇箨P(guān)鍵科技是基礎(chǔ)、是重要的?！?/span>中國(guó)石化股份公司總工程師、中國(guó)科學(xué)院院士謝在庫(kù)圍繞氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，作主題報(bào)告《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)踐與前沿技術(shù)展望》。他指出，氫是能源的載體，是推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的重要著力點(diǎn)。建立“制儲(chǔ)運(yùn)用”穩(wěn)定的綠氫系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。

　　動(dòng)力電池作為新能源汽車的核心部件，其高比能、高安全仍是其未來(lái)的發(fā)展方向?！罢麄€(gè)電池技術(shù)的創(chuàng)新周期我們認(rèn)為大約是30年，這代鋰離子電池是90年開(kāi)始的，真正用是2000年，我們預(yù)計(jì)2030年會(huì)有一次全方位的革新，也就是周期是30年，從2000年開(kāi)始第一個(gè)10年主要是解決動(dòng)力化的安全問(wèn)題，因?yàn)殇囯x子電池用于動(dòng)力，第一個(gè)問(wèn)題就是安全，現(xiàn)在還在繼續(xù)解決?！?span style="font-family: 微軟雅黑, "Microsoft YaHei"; font-size: 16px; margin-bottom: 10px; line-height: 2em;">清華大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高認(rèn)為。

　　“副反應(yīng)會(huì)加速電池溫度上升，當(dāng)達(dá)到臨界點(diǎn)每秒鐘上升1000攝氏度，熱失控發(fā)生。熱失控發(fā)生之后，會(huì)在整個(gè)電池系統(tǒng)中蔓延，蔓延就像我們點(diǎn)燃了鞭炮一樣，導(dǎo)致最后的事故。”作為長(zhǎng)期致力于該領(lǐng)域研究并取得豐碩成果，歐陽(yáng)明高作以《高比能電池安全研究與高性能新型電池開(kāi)發(fā)》為主題深度報(bào)告。他表示，電池的安全問(wèn)題，從科學(xué)的角度來(lái)看，是電池?zé)崾Э氐倪^(guò)程，由各種誘因過(guò)充過(guò)放等導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度上升，超過(guò)正常電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，出現(xiàn)放熱的副反應(yīng)。

　　為此，歐陽(yáng)明高院士團(tuán)隊(duì)建立了相應(yīng)的電池安全技術(shù)體系，包括3個(gè)方面，主動(dòng)安全應(yīng)對(duì)各種誘因，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品為智能電池；本征安全主要是提高電池本身材料的熱穩(wěn)定性，防止熱失控的發(fā)生，并打造全固態(tài)電池；被動(dòng)安全與安全電池，包括蔓延過(guò)程、防控設(shè)計(jì)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

　　“被動(dòng)安全做到了安全電池，為我們的動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池提供新方法。我們從主動(dòng)安全正在開(kāi)發(fā)下一代智能電池，安全電池已經(jīng)全部產(chǎn)業(yè)化。要產(chǎn)業(yè)化的就是智能安全電池，是將安全技術(shù)、智能技術(shù)全部結(jié)合起來(lái)產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)該在2025年。我們的全固態(tài)電池預(yù)計(jì)在2027年到2030年之間規(guī)模產(chǎn)業(yè)化?！?span style="font-family: 微軟雅黑, "Microsoft YaHei"; font-size: 16px; margin-bottom: 10px; line-height: 2em;">歐陽(yáng)明高表示。

　　能源轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)涉及政策、規(guī)劃、市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)的系統(tǒng)工程，需要跨學(xué)科、跨專業(yè)、跨領(lǐng)域的合作，充分發(fā)揮各方獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。“能源轉(zhuǎn)型過(guò)程很簡(jiǎn)單，就兩頭。一個(gè)是源頭可再生能源比例的增加，另外是以用戶端分布式能源以及分布式儲(chǔ)能等等用戶端的響應(yīng)?！睍?huì)上，作為長(zhǎng)期深耕該領(lǐng)域的香港理工大學(xué)教授、歐洲人文與科學(xué)院院士嚴(yán)晉躍，作以《Energy Nexus: Research and Innovations without Borders —— Inter-disciplinary research on energy transition.》主旨報(bào)告。他以能源系統(tǒng)數(shù)字孿生描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征項(xiàng)目為例，闡明能源系統(tǒng)不僅僅是能源本身，會(huì)涉及眾多領(lǐng)域，所以能源未來(lái)的創(chuàng)新一定是一個(gè)交叉學(xué)科，不僅是工程領(lǐng)域的交叉學(xué)科，同時(shí)還有和其他學(xué)科交叉的、共同的一些創(chuàng)新過(guò)程。

　　為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，汽車作為交通出行的重要載體，其電驅(qū)動(dòng)化發(fā)展和能源供給的清潔化是必然要求?！半m然我國(guó)在電機(jī)領(lǐng)域取得很大進(jìn)展，但與國(guó)外頂級(jí)的電極系統(tǒng)相比，我國(guó)該產(chǎn)業(yè)仍存在一定差距。”哈爾濱理工大學(xué)教授、俄羅斯工程院外籍院士蔡蔚，在《電能清潔化和車輛電驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)狀與技術(shù)趨勢(shì)》主題報(bào)告中坦言。談及技術(shù)趨勢(shì)，他認(rèn)為低重稀土永磁電機(jī)是主流，扁線油冷是趨勢(shì)。功率電子中控制器IGBT是主流，碳化硅是趨勢(shì)。傳動(dòng)系統(tǒng)中減速器是主流，高速減速器/變速器是趨勢(shì)，繞組重構(gòu)也是可選的，電驅(qū)動(dòng)總成，三合一是主流，多合一是趨勢(shì)。系統(tǒng)電壓，400伏特是主流，800伏特或者更高的電壓是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。冷卻系統(tǒng)，間接水冷是主流，直接油冷或者混合的油水冷卻是未來(lái)發(fā)展的方向。

　　隨著電動(dòng)汽車的普及，人們對(duì)電動(dòng)航空也充滿了無(wú)盡的想象。與電動(dòng)汽車技術(shù)相比，電動(dòng)航空有很大不同，其技術(shù)方向需要與航空?qǐng)鼍斑M(jìn)行緊密適配。清華大學(xué)教授、俄羅斯工程院外籍院士張揚(yáng)軍認(rèn)為，渦電動(dòng)力系統(tǒng)將傳統(tǒng)的渦軸、渦槳、渦扇動(dòng)力與電動(dòng)化統(tǒng)一起來(lái)，是中高速無(wú)人機(jī)和中重型飛行汽車等新一代裝備的主導(dǎo)動(dòng)力，也是航空新能源動(dòng)力的創(chuàng)新發(fā)展方向。渦電動(dòng)力的理論基礎(chǔ)是渦電動(dòng)力氣動(dòng)熱力學(xué)，重點(diǎn)是高功率密度和高效化發(fā)展。

　　為應(yīng)對(duì)氣候變化，降低交通領(lǐng)域碳排放，各國(guó)都出臺(tái)了一系列政策來(lái)發(fā)展綠色交通。加州大學(xué)戴維斯校區(qū)教授、美國(guó)工程院院士Dan Sperling以氣候政策為切入點(diǎn)，詳細(xì)介紹了美國(guó)加州在全面電動(dòng)化與燃料降碳等方面所做出的努力和成果。他提到，加州持續(xù)加強(qiáng)對(duì)新能源汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，最新法案要求到2026年35%新銷售的輕型車必須是零排放，2030年該比例將達(dá)到68%，2035年將達(dá)到100%，發(fā)布的零排放法案逐步推廣到美國(guó)多個(gè)州。在燃料碳排放方面，加州也設(shè)置2030年出售的燃料必須實(shí)現(xiàn)20%碳強(qiáng)度的減排，未來(lái)也將設(shè)置更高減碳目標(biāo)。

責(zé)任編輯：許艷

校對(duì)：江蓬新