共論"交通+新能源"融合創新 新能源科學與交通電動化國際論壇舉辦

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本站汽車11月6日報道

10月31日,以“聚焦綠色新能源,推動交通電動化”爲主題,新能源科學與交通電動化國際論壇開幕式及主論壇順利舉行。

大會爲期三天,由1場重磅主論壇、3場專題活動、9場主題論壇共同構成。開幕式及主論壇,國內外院士、專家學者,以及高校科研機構、企業界、國際組織等近千名代表參會。

大會由歐陽明高院士發起,eTransportation國際交通電動化期刊主辦,以科技創新爲主線,以新能源科學與交通電動化的交叉融合爲方向,展開深入研究討論與交流。

當日上午,工業和信息化部裝備工業一司副司長郭守剛,中國科學技術交流中心主任高翔,河北省科學技術廳副廳長張永強,中國電池工業協會理事長劉寶生,清華大學車輛與運載學院院長王建強出席開幕式並發表致辭,由教授級高工、歐陽明高院士工作站負責人華劍鋒主持。

共論“交通+新能源”融合創新 共建跨領域合作學術生態

“雙碳目標下我國能源電力系統發展趨勢,是什麼趨勢?我想就是我後面這個副標題,就是綠電替代+綠氫替代,就是能源轉型的終極目標。”大會現場,中國電科院榮譽院長、中國科學院院士周孝信發表《雙碳目標下我國能源電力系統發展趨勢研究-綠電替代+綠氫替代》主旨報告。實現國家“雙碳”目標,建設新能源體系,打造新型電力系統是其中重要一環。基於此,他表示,新型電力系統呈現六大特徵和發展機遇,包括高比例可再生能源、高比例電力電子裝備、多能互補綜合能源、數字化與智能化智慧能源、清潔高效低碳零碳和高韌性本質安全可靠。“但我們也面臨靈活性、韌性、穩定性、可靠性和經濟性等新的挑戰。通過大力發展各類儲能技術、實現源端多能互補的綜合能源電力系統等關鍵舉措予以應對。”

(中國電科院榮譽院長、中國科學院院士 周孝信)

氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,是用能終端實現綠色低碳發展的重要載體,是戰略性新興產業重點發展方向,而制氫更是可持續發展的基礎。長期以來,制氫過程一直依賴於淡水資源,給規模化應用帶來了諸多限制和挑戰。基於此問題,深圳大學教授、中國工程院院士謝和平就海水制氫領域研究成果作主題報告——《打造“海上可再生能源 海水直接制氫”新賽道》。“我們國家無論西方國家哪個國家,21世紀重要的終端能源有三點‘電、氫、熱’,電60%—70%,氫20%左右。”他判斷,氫既可以二次能源、又可以交換能源、又可以作爲燃料,但是最終也必須是綠電、氫更應該是綠氫,煤制氫、天然氣制氫、灰氫、藍氫最終都要變成綠氫,純淨水制氫肯定是綠氫,純淨水全球來說總體是短缺的,海水制氫是必然趨勢。目前,謝和平院士團隊通過轉變研究思路,從物理力學、化學擴散視角,把海水中的複雜影響隔絕,在海水制氫技術上取得重大突破,爲規模化制氫提供了新的路徑。

(深圳大學教授、中國工程院院士 謝和平)

作爲能源領域龍頭企業,中國石化一直在積極佈局氫能產業,中國石化股份公司總工程師、中國科學院院士謝在庫圍繞氫能產業發展,作主題報告《氫能產業發展實踐與前沿技術展望》。他也指出,氫是能源的載體,是推進能源轉型的重要着力點。建立“制儲運用”穩定的綠氫系統是實現“雙碳”目標的關鍵。“所以要大力發展氫經濟、氫產業。氫能科技,特別是規模化製備四大關鍵科技是基礎、是重要的。”

(中國石化股份公司總工程師、中國科學院院士 謝在庫)

動力電池作爲新能源汽車的核心部件,其高比能、高安全仍是其未來的發展方向。“整個電池技術的創新週期我們認爲大約是30年,這代鋰離子電池是90年開始的,真正用是2000年,我們預計2030年會有一次全方位的革新,也就是週期是30年,從2000年開始第一個十年主要是解決動力化的安全問題,因爲鋰離子電池用於動力,第一個問題就是安全,現在還在繼續解決。”

作爲長期致力於該領域研究並取得豐碩成果,清華大學教授、中國科學院院士歐陽明高作以《高比能電池安全研究與高性能新型電池開發》爲主題的深度報告。電池的安全問題,從科學的角度來看,是電池熱失控的過程,由各種誘因過充過放等導致電池內部溫度上升,超過正常電化學反應過程,出現放熱的副反應。“副反應會加速電池溫度上升,當達到臨界點每秒鐘上升1000攝氏度,熱失控發生。熱失控發生之後,會在整個電池系統中蔓延,蔓延就像我們點燃了鞭炮一樣,導致最後的事故。”

爲此,歐陽明高院士團隊建立了相應的電池安全技術體系,包括三個方面,主動安全應對各種誘因,開發產品爲智能電池;本徵安全主要是提高電池本身材料的熱穩定性,防止熱失控的發生,並打造全固態電池;被動安全與安全電池,包括蔓延過程、防控設計和系統開發。

“被動安全做到了安全電池,爲我們的動力電池和儲能電池提供新方法。我們從主動安全正在開發下一代智能電池,安全電池已經全部產業化。要產業化的就是智能安全電池,是將安全技術、智能技術全部結合起來產業化,應該在2025年。我們的全固態電池預計在2027年到2030年之間規模產業化。”

(清華大學教授、中國科學院院士 歐陽明高)

能源轉型是一項涉及政策、規劃、市場、產業生態建設的系統工程,需要跨學科、跨專業、跨領域的合作,充分發揮各方獨特優勢。“能源轉型過程很簡單,就兩頭。一個是源頭可再生能源比例的增加,另外是以用戶端分佈式能源以及分佈式儲能等等用戶端的響應。”會上,作爲長期深耕該領域的香港理工大學教授、歐洲人文與科學院院士嚴晉躍,作以《Energy Nexus: Research and Innovations without Borders — Inter-disciplinary research on energy transition.》主旨報告。他以能源系統數字孿生描述系統動態特徵項目爲例,闡明能源系統不僅僅是能源本身,會涉及衆多領域,所以能源未來的創新一定是一個交叉學科,不僅是工程領域的交叉學科,同時還有和其他學科交叉的、共同的一些創新過程。

(香港理工大學教授、歐洲人文與科學院院士 嚴晉躍)

爲實現雙碳目標,汽車作爲交通出行的重要載體,其電驅動化發展和能源供給的清潔化是必然要求。“雖然我國在電機領域取得很大進展,但與國外頂級的電極系統相比,我國該產業仍存在一定差距。”哈爾濱理工大學教授、俄羅斯工程院外籍院士蔡蔚,在作《電能清潔化和車輛電驅動的現狀與技術趨勢》主題報告時坦言。談及技術趨勢,他認爲低重稀土永磁電機是主流,扁線油冷是趨勢。功率電子中控制器IGBT是主流,碳化硅是趨勢。傳動系統中減速器是主流,高速減速器/變速器是趨勢,繞組重構也是可選的,電驅動總成,三合一是主流,多合一是趨勢。系統電壓,400V是主流,800V或者更高的電壓是未來的發展趨勢。冷卻系統,間接水冷是主流,直接油冷或者混合的油水冷卻是未來發展的方向。

(哈爾濱理工大學教授、俄羅斯工程院外籍院士 蔡蔚)

隨着電動汽車的普及,人們對電動航空也充滿了無盡的想象。與電動汽車技術相比,電動航空有很大不同,其技術方向需要與航空場景進行緊密適配。清華大學教授、俄羅斯工程院外籍院士張揚軍認爲,渦電動力系統將傳統的渦軸、渦槳、渦扇動力與電動化統一起來,是中高速無人機和中重型飛行汽車等新一代裝備的主導動力,也是航空新能源動力的創新發展方向。渦電動力的理論基礎是渦電動力氣動熱力學,重點是高功率密度和高效化發展。

(清華大學教授、俄羅斯工程院外籍院士 張揚軍)

爲應對氣候變化,降低交通領域碳排放,各國都出臺了一系列政策來發展綠色交通。加州大學戴維斯校區教授、美國工程院院士Dan Sperling以氣候政策爲切入點,詳細介紹了美國加州在全面電動化與燃料降碳等方面所做出的努力和成果。他提到,加州持續加強對新能源汽車排放標準,最新法案要求到2026年35%新銷售的輕型車必須是零排放,2030年該比例將達到68%,2035年將達到100%,發佈的零排放法案逐步推廣到美國多個州。在燃料碳排放方面,加州也設置2030年出售的燃料必須實現20%碳強度的減排,未來也將設置更高減碳目標。

(加州大學戴維斯校區教授、美國工程院院士Dan Sperling)

凝聚頂尖創新資源 引領產業技術變革

主論壇環節,比亞迪股份有限公司首席科學家廉玉波,寧德時代新能源科技股份有限公司首席科學家吳凱,孚能科技(贛州)股份有限公司董事長王瑀,北京億華通科技股份有限公司研發總監方川,中國電力企業聯合會副秘書長、標準化中心主任劉永東等知名企業家和專家出席。主論壇由清華大學教授楊福源、清華大學教授李建秋主持。

(比亞迪股份有限公司首席科學家 廉玉波)

從智能電動汽車的屬性和內涵出發,思考整車企業研發方向。廉玉波認爲,汽車內涵屬性的多樣化拓展,如交通、空間、玩樂和能源等屬性,未來將帶動電動汽車技術研發四大趨勢,包括電動化與智能化螺旋發展,從“單點創新”邁向“融合創新”,產業形態從“鏈條式”向“網狀式”發展,同時創新主體呈現多元化特徵。

(寧德時代新能源科技股份有限公司首席科學家 吳凱)

吳凱以《加快形成新質生產力,先進電池助推全面電動化》爲題,描繪全面電動化進展以及未來機遇。全面電動化進展方面,陸域交通方面“正在按下加速鍵”,海域交通方面“按下了啓動鍵”,空域方面“按下了預備鍵”。材料研發、全生命週期思維和多業態融合等方面是電池企業未來佔據核心競爭力的關鍵。

(孚能科技(贛州)股份有限公司董事長 王瑀)

王瑀認爲,未來短程城鎮空中出行將成爲剛需,爲避免擁堵,垂直起落的飛行器可以滿足需求,同時也對電池提出了更高的要求。孚能科技自2012年開始研發eVTOL電池,目前第一代產品已經交付給客戶,這是全球首例,在整個全球商業化的eVTOL是全球第一家完成的,預計2027年大量供貨。

(北京億華通科技股份有限公司研發總監 方川)

方川表示,氫能是實現碳中和的主力軍,氫儲能在長週期儲能場景中具有不可替代性,產業生態鏈基本形成。目前,燃料電池技術、基礎設施建設不斷提升,商業化示範項目有效開展。億華通作爲氫能與燃料電池研發企業,沿循 “剝洋蔥”技術路線,具備從材料層級至系統層級的“V”型研發模式,以及相應的仿真和測試能力。億華通在高效設計與控制技術、超低溫冷啓動技術、高可靠性設計與智能化健康度預測方法等方面實現了技術突破,產品可實現不同道路應用場景全覆蓋。

(中國電力企業聯合會副秘書長、標準化中心主任 劉永東)

劉永東表示,我國已建設全球規模最大、覆蓋車型最多、輻射面積最廣的充電設施網絡體系,有效支撐新能源汽車與能源的融合發展。目前,充電設施也已進入技術升級、產業升級的關鍵時期。隨着新能源汽車高速發展以及新型電力系統構建,車網互動將發揮重要作用,汽車的能源屬性越來越突出。市場、技術、標準均需同步進行推進,未來將構建高質量充電基礎設施體系,促進電力與交通的緊密融合。

爲鼓勵青年學者發揮重要力量、用科學之光點亮未來,國際交通電動化期刊eTransportation爲優秀編委、優秀作者、優秀審稿人、新晉青年編委頒獎。這是學術交流的新起點,也將激勵更多的學者投身於學術研究的事業中。

此外,中石化雄安新能源公司與海德氫能公司,於2022年10月開始共同承擔國家科技部雄安新區專項《制氫加氫一體化站關鍵技術創新及示範應用》。在此基礎上,雙方進一步深化合作,共同成立了“中石化-海德氫能聯合科創中心”。

新能源科學與交通電動化國際論壇,是一場高端學術交流盛會,將開拓新能源科學與交通電動化學科新興領域,凝聚全球頂尖資源及各方創新力量,在新一輪產業技術變革和創新創業浪潮中發揮重要作用。

11月1日,大會還將舉辦9場特色分論壇,分別以“高比能安全電池技術論壇”、“新型智能電池技術論壇”、“先進固態電池技術論壇”、“燃料電池動力系統技術論壇”、“綠色氫能制-儲-運-加技術論壇”,聚焦新能源科技前沿,探索突破之道;“國際能源橋科學家對話論壇(超級快充與車網互動技術)”、“電動重卡技術論壇”、“電動船舶技術論壇”、“電動航空技術論壇”。通過9場特別分論壇的舉辦,將進一步技術創新應用,促進新能源與交通電動化產業創新發展。