剛開始國外不看好晶硅電池，但中國通過提質(zhì)增效把它做成‘蘿卜白菜價(jià)’（可被市場接受的低成本），晶硅電池得到大規(guī)模推廣。而國外看好的薄膜電池，成本卻一直降不下來。”日前，在北京舉辦的“新能源科學(xué)論壇2023”上，中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高用這樣一個(gè)對比的例子闡明了一個(gè)觀點(diǎn)：無論是哪類技術(shù)路線，從科學(xué)突破到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用都會(huì)遇到曲折，需要不斷“打磨”，才有望被市場接受。
近年來，可持續(xù)能源的市場占比不斷增加。隨著綠色化、智能化的推進(jìn)，新能源技術(shù)不斷迭代，如何讓這些新技術(shù)更快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化？與會(huì)專家認(rèn)為，來自技術(shù)創(chuàng)新和學(xué)科交叉的不斷“打磨”，將為科學(xué)突破走向產(chǎn)業(yè)化提供更順暢的路徑。
技術(shù)“打磨”讓產(chǎn)品性能增強(qiáng)
“在能量提升的同時(shí)，鋰電成本從每瓦時(shí)5元降至0.5元，降低了90%。”歐陽明高表示，這些技術(shù)進(jìn)步與相關(guān)政策疊加，大大推動(dòng)了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
技術(shù)的“打磨”讓鋰電池壽命變長、成本降低、性能增強(qiáng)。
資料顯示，10年前，鋰離子動(dòng)力電池充電一次，僅能為汽車提供100多公里的續(xù)航動(dòng)力；而現(xiàn)在，續(xù)航里程可達(dá)到1000公里。
更多技術(shù)迭代正在推進(jìn)新能源利用的新變革。“相比于晶硅電池，鈣鈦礦光伏技術(shù)理論上可使生產(chǎn)能耗從1.52千瓦/小時(shí)下降到0.12千瓦/小時(shí)，生產(chǎn)周期從72小時(shí)下降至3小時(shí)。”北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授周歡萍介紹，鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)近幾年發(fā)展迅速，其在原料價(jià)格、加工周期、廣電效率、度電成本等方面優(yōu)勢日漸明顯。
如何讓鈣鈦礦電池更好滿足產(chǎn)業(yè)期望？新能源研發(fā)領(lǐng)域持續(xù)開展各類技術(shù)“打磨”研究，例如研發(fā)優(yōu)勢兼顧的“疊層”電池。“鈣鈦礦與晶硅的疊層電池能夠?qū)崿F(xiàn)對太陽能全光譜的利用。”歐陽明高介紹，它的光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到40%，是當(dāng)前大規(guī)模應(yīng)用的光伏電池轉(zhuǎn)化效率的兩倍。
“當(dāng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化處于起步階段時(shí)，企業(yè)需要持續(xù)推進(jìn)科技創(chuàng)新，解決其市場化應(yīng)用的痛點(diǎn)。”緯景儲(chǔ)能科技有限公司副總裁谷雨說，產(chǎn)品需經(jīng)歷從實(shí)驗(yàn)室到小試線、中試線直至大規(guī)模生產(chǎn)的“打磨”，這個(gè)過程也是對企業(yè)制造水平與工藝能力的挑戰(zhàn)。
開展更多交叉融合的探索
“人工智能大模型將改變材料尋找此前‘手工作坊’的試錯(cuò)方式，大幅度提升材料技術(shù)創(chuàng)新的效率。”歐陽明高認(rèn)為，新能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新涉及大量的學(xué)科交叉，除了能量過程控制、材料科學(xué)等，新能源科技還在與仿真計(jì)算、人工智能、微納制備等領(lǐng)域融合。
北京大學(xué)能源研究院研究員章凱強(qiáng)認(rèn)為，把技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室搬到現(xiàn)場，必須開展交叉融合的探索。他介紹，北京大學(xué)鄂爾多斯研究院正在鄂爾多斯推進(jìn)“零碳機(jī)場”項(xiàng)目。該項(xiàng)目集成了儲(chǔ)能、地下清潔能源、節(jié)能減碳、分布式資源和CCUS（碳捕集、利用與封存）等多種技術(shù)，需要從化學(xué)、供熱、工程等多方面開展科技集成創(chuàng)新，才能讓先進(jìn)的技術(shù)路線應(yīng)用落地。
“因此，企業(yè)應(yīng)重視多元化人才隊(duì)伍建設(shè)。”章凱強(qiáng)建議，以儲(chǔ)能企業(yè)為例，除了電化學(xué)專業(yè)，還應(yīng)儲(chǔ)備二三十個(gè)相關(guān)專業(yè)的人才，組成人才矩陣。這些人才可廣泛開展產(chǎn)研合作，推動(dòng)新能源領(lǐng)域的新技術(shù)成功產(chǎn)業(yè)化。
近年來，可持續(xù)能源的市場占比不斷增加。隨著綠色化、智能化的推進(jìn)，新能源技術(shù)不斷迭代，如何讓這些新技術(shù)更快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化？與會(huì)專家認(rèn)為，來自技術(shù)創(chuàng)新和學(xué)科交叉的不斷“打磨”，將為科學(xué)突破走向產(chǎn)業(yè)化提供更順暢的路徑。
技術(shù)“打磨”讓產(chǎn)品性能增強(qiáng)
“在能量提升的同時(shí)，鋰電成本從每瓦時(shí)5元降至0.5元，降低了90%。”歐陽明高表示，這些技術(shù)進(jìn)步與相關(guān)政策疊加，大大推動(dòng)了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
技術(shù)的“打磨”讓鋰電池壽命變長、成本降低、性能增強(qiáng)。
資料顯示，10年前，鋰離子動(dòng)力電池充電一次，僅能為汽車提供100多公里的續(xù)航動(dòng)力；而現(xiàn)在，續(xù)航里程可達(dá)到1000公里。
更多技術(shù)迭代正在推進(jìn)新能源利用的新變革。“相比于晶硅電池，鈣鈦礦光伏技術(shù)理論上可使生產(chǎn)能耗從1.52千瓦/小時(shí)下降到0.12千瓦/小時(shí)，生產(chǎn)周期從72小時(shí)下降至3小時(shí)。”北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授周歡萍介紹，鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)近幾年發(fā)展迅速，其在原料價(jià)格、加工周期、廣電效率、度電成本等方面優(yōu)勢日漸明顯。
如何讓鈣鈦礦電池更好滿足產(chǎn)業(yè)期望？新能源研發(fā)領(lǐng)域持續(xù)開展各類技術(shù)“打磨”研究，例如研發(fā)優(yōu)勢兼顧的“疊層”電池。“鈣鈦礦與晶硅的疊層電池能夠?qū)崿F(xiàn)對太陽能全光譜的利用。”歐陽明高介紹，它的光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)達(dá)到40%，是當(dāng)前大規(guī)模應(yīng)用的光伏電池轉(zhuǎn)化效率的兩倍。
“當(dāng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化處于起步階段時(shí)，企業(yè)需要持續(xù)推進(jìn)科技創(chuàng)新，解決其市場化應(yīng)用的痛點(diǎn)。”緯景儲(chǔ)能科技有限公司副總裁谷雨說，產(chǎn)品需經(jīng)歷從實(shí)驗(yàn)室到小試線、中試線直至大規(guī)模生產(chǎn)的“打磨”，這個(gè)過程也是對企業(yè)制造水平與工藝能力的挑戰(zhàn)。
開展更多交叉融合的探索
“人工智能大模型將改變材料尋找此前‘手工作坊’的試錯(cuò)方式，大幅度提升材料技術(shù)創(chuàng)新的效率。”歐陽明高認(rèn)為，新能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新涉及大量的學(xué)科交叉，除了能量過程控制、材料科學(xué)等，新能源科技還在與仿真計(jì)算、人工智能、微納制備等領(lǐng)域融合。
北京大學(xué)能源研究院研究員章凱強(qiáng)認(rèn)為，把技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室搬到現(xiàn)場，必須開展交叉融合的探索。他介紹，北京大學(xué)鄂爾多斯研究院正在鄂爾多斯推進(jìn)“零碳機(jī)場”項(xiàng)目。該項(xiàng)目集成了儲(chǔ)能、地下清潔能源、節(jié)能減碳、分布式資源和CCUS（碳捕集、利用與封存）等多種技術(shù)，需要從化學(xué)、供熱、工程等多方面開展科技集成創(chuàng)新，才能讓先進(jìn)的技術(shù)路線應(yīng)用落地。
“因此，企業(yè)應(yīng)重視多元化人才隊(duì)伍建設(shè)。”章凱強(qiáng)建議，以儲(chǔ)能企業(yè)為例，除了電化學(xué)專業(yè)，還應(yīng)儲(chǔ)備二三十個(gè)相關(guān)專業(yè)的人才，組成人才矩陣。這些人才可廣泛開展產(chǎn)研合作，推動(dòng)新能源領(lǐng)域的新技術(shù)成功產(chǎn)業(yè)化。
