剛開始國外不看好晶硅電池，但中國通過提質增效把它做成‘蘿卜白菜價’（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“新能源科學論壇2023”上，中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高用這樣一個對比的例子闡明了一個觀點：無論是哪類技術路線，從科學突破到產業(yè)化應用都會遇到曲折，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，新能源技術不斷迭代，如何讓這些新技術更快實現(xiàn)產業(yè)化？與會專家認為，來自技術創(chuàng)新和學科交叉的不斷“打磨”，將為科學突破走向產業(yè)化提供更順暢的路徑。
技術“打磨”讓產品性能增強
“在能量提升的同時，鋰電成本從每瓦時5元降至0.5元，降低了90%。”歐陽明高表示，這些技術進步與相關政策疊加，大大推動了電動汽車產業(yè)的發(fā)展。
技術的“打磨”讓鋰電池壽命變長、成本降低、性能增強。
資料顯示，10年前，鋰離子動力電池充電一次，僅能為汽車提供100多公里的續(xù)航動力；而現(xiàn)在，續(xù)航里程可達到1000公里。
更多技術迭代正在推進新能源利用的新變革。“相比于晶硅電池，鈣鈦礦光伏技術理論上可使生產能耗從1.52千瓦/小時下降到0.12千瓦/小時，生產周期從72小時下降至3小時。”北京大學材料科學與工程學院教授周歡萍介紹，鈣鈦礦太陽能電池技術近幾年發(fā)展迅速，其在原料價格、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業(yè)期望？新能源研發(fā)領域持續(xù)開展各類技術“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實現(xiàn)對太陽能全光譜的利用。”歐陽明高介紹，它的光電轉化效率已經達到40%，是當前大規(guī)模應用的光伏電池轉化效率的兩倍。
“當技術的產業(yè)化處于起步階段時，企業(yè)需要持續(xù)推進科技創(chuàng)新，解決其市場化應用的痛點。”緯景儲能科技有限公司副總裁谷雨說，產品需經歷從實驗室到小試線、中試線直至大規(guī)模生產的“打磨”，這個過程也是對企業(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’的試錯方式，大幅度提升材料技術創(chuàng)新的效率。”歐陽明高認為，新能源領域的技術創(chuàng)新涉及大量的學科交叉，除了能量過程控制、材料科學等，新能源科技還在與仿真計算、人工智能、微納制備等領域融合。
北京大學能源研究院研究員章凱強認為，把技術從實驗室搬到現(xiàn)場，必須開展交叉融合的探索。他介紹，北京大學鄂爾多斯研究院正在鄂爾多斯推進“零碳機場”項目。該項目集成了儲能、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，需要從化學、供熱、工程等多方面開展科技集成創(chuàng)新，才能讓先進的技術路線應用落地。
“因此，企業(yè)應重視多元化人才隊伍建設。”章凱強建議，以儲能企業(yè)為例，除了電化學專業(yè)，還應儲備二三十個相關專業(yè)的人才，組成人才矩陣。這些人才可廣泛開展產研合作，推動新能源領域的新技術成功產業(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，新能源技術不斷迭代，如何讓這些新技術更快實現(xiàn)產業(yè)化？與會專家認為，來自技術創(chuàng)新和學科交叉的不斷“打磨”，將為科學突破走向產業(yè)化提供更順暢的路徑。
技術“打磨”讓產品性能增強
“在能量提升的同時，鋰電成本從每瓦時5元降至0.5元，降低了90%。”歐陽明高表示，這些技術進步與相關政策疊加，大大推動了電動汽車產業(yè)的發(fā)展。
技術的“打磨”讓鋰電池壽命變長、成本降低、性能增強。
資料顯示，10年前，鋰離子動力電池充電一次，僅能為汽車提供100多公里的續(xù)航動力；而現(xiàn)在，續(xù)航里程可達到1000公里。
更多技術迭代正在推進新能源利用的新變革。“相比于晶硅電池，鈣鈦礦光伏技術理論上可使生產能耗從1.52千瓦/小時下降到0.12千瓦/小時，生產周期從72小時下降至3小時。”北京大學材料科學與工程學院教授周歡萍介紹，鈣鈦礦太陽能電池技術近幾年發(fā)展迅速，其在原料價格、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業(yè)期望？新能源研發(fā)領域持續(xù)開展各類技術“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實現(xiàn)對太陽能全光譜的利用。”歐陽明高介紹，它的光電轉化效率已經達到40%，是當前大規(guī)模應用的光伏電池轉化效率的兩倍。
“當技術的產業(yè)化處于起步階段時，企業(yè)需要持續(xù)推進科技創(chuàng)新，解決其市場化應用的痛點。”緯景儲能科技有限公司副總裁谷雨說，產品需經歷從實驗室到小試線、中試線直至大規(guī)模生產的“打磨”，這個過程也是對企業(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’的試錯方式，大幅度提升材料技術創(chuàng)新的效率。”歐陽明高認為，新能源領域的技術創(chuàng)新涉及大量的學科交叉，除了能量過程控制、材料科學等，新能源科技還在與仿真計算、人工智能、微納制備等領域融合。
北京大學能源研究院研究員章凱強認為，把技術從實驗室搬到現(xiàn)場，必須開展交叉融合的探索。他介紹，北京大學鄂爾多斯研究院正在鄂爾多斯推進“零碳機場”項目。該項目集成了儲能、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，需要從化學、供熱、工程等多方面開展科技集成創(chuàng)新，才能讓先進的技術路線應用落地。
“因此，企業(yè)應重視多元化人才隊伍建設。”章凱強建議，以儲能企業(yè)為例，除了電化學專業(yè)，還應儲備二三十個相關專業(yè)的人才，組成人才矩陣。這些人才可廣泛開展產研合作，推動新能源領域的新技術成功產業(yè)化。
