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    讓技術創新與學科交叉“手牽手” 來源:科技日報 日期:2024年01月02日16:53

      “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),晶硅電池得到大規模推廣。而國外看好的薄膜電池,成本卻一直降不下來?!比涨?,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產業化?與會專家認為,來自技術創新和學科交叉的不斷“打磨”,將為科學突破走向產業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%?!睔W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的發展。

      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多公里的續航動力;而現在,續航里程可達到1000公里。

      更多技術迭代正在推進新能源利用的新變革?!跋啾扔诰Ч桦姵?,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?!北本┐髮W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、度電成本等方面優勢日漸明顯。

      如何讓鈣鈦礦電池更好滿足產業期望?新能源研發領域持續開展各類技術“打磨”研究,例如研發優勢兼顧的“疊層”電池?!扳}鈦礦與晶硅的疊層電池能夠實現對太陽能全光譜的利用?!睔W陽明高介紹,它的光電轉化效率已經達到40%,是當前大規模應用的光伏電池轉化效率的兩倍。

      “當技術的產業化處于起步階段時,企業需要持續推進科技創新,解決其市場化應用的痛點?!本暰皟δ芸萍加邢薰靖笨偛霉扔暾f,產品需經歷從實驗室到小試線、中試線直至大規模生產的“打磨”,這個過程也是對企業制造水平與工藝能力的挑戰。

      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新的效率?!睔W陽明高認為,新能源領域的技術創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新,才能讓先進的技術路線應用落地。

      “因此,企業應重視多元化人才隊伍建設?!闭聞P強建議,以儲能企業為例,除了電化學專業,還應儲備二三十個相關專業的人才,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化。

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     ?。▉碓矗嚎萍既請?作者:張佳星 責任編輯:顏昕)



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