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记者:这样的能量转化率意味着什么?
王中林:意味着它具备推广使用价值。我们现在已经研制了包括旋转式直流摩擦发电机、潮汐能收集装置、刹车发电模拟装置等在内的20多件摩擦发电装置。而它的动力源既可以是已被人们认识的风力、水力、海浪等大能源,也可以是人的行走、手的触摸、下落的雨滴等很少被人们注意过的随机能源,甚至车轮的转动、机器的轰鸣等也可以转化为电力。
比如说,我们可以把刹车发电装置应用到汽车上,这时候产生的电能可以提供给车内使用。由于刹车时产生的摩擦力更大,也可以提供给汽车尾灯使用,这将显著降低汽车的油耗水平。
再比如,我们可以将摩擦发电机安装到鞋子上,在人走动的时候,脚部对鞋底的按压或腿的晃动等动作就会通过摩擦发电机转换成电流,将这些电流收集起来并通过电池进行存储,实现对手机充电。
记者:您认为推广摩擦发电有什么优势?
王中林:首先,摩擦发电机由薄膜高分子材料和薄膜电极材料制成,具有极轻的重量和极小的体积,其能量密度较高。因此,它特别适合于为便携式及穿戴式电子设备或无线传感阵列等小型电器提供电能。
其次,摩擦发电机的制作材料均为大规模工业化原料,加之其结构简单,制作成型简便,使其制作成本降低,为广泛应用提供了极为有利的条件。对于普通人,摩擦发电机带来的最大便利有可能是移动通信。
第三,摩擦发电机的独特结构为收集两物体间的相互滑动产生的能量提供了可行甚至唯一的方案。不仅如此,摩擦发电机还具有大规模收集和转化自然界中机械能的潜力,有望成为绿色能源供给的全新途径。
记者:那它有什么劣势?
王中林:劣势也有。材料方面我们实验做了几千万次,性能还没有递减,但不敢保证说10年没有衰减,这个我们还没有做到。我们还需要继续提高它的效率,提高设计输出功率,以便大规模推广。另外,我觉得人们对于这方面的认识上还不够。
记者:在您看来摩擦发电的发展方向应该是怎样的?与传统电磁发电的关系又将是怎样的?
王中林:我认为它主要有两个方向。一是小能源方向。移动型小能源带动物联网,往移动通讯、传感网络方面发展。同时会迈向家庭化、微网。家里自发自用,不需要储存,也不需要上大电网,不用考虑稳定性的技术问题。二是大能源,兆瓦级的。比如潮汐发电,在幅面1平方公里、深5米的海水中,每隔10厘米放置一个球形摩擦发电机。按照每个球形摩擦发电机的输出功率为1毫瓦计算,海水一天24小时昼夜不停地浮动,理论上可持续发出近100万瓦的电,能够点亮10万盏电灯。在小能源方向,摩擦发电机的输出具有高电压低电流的特性,正好可以与传统发电机的低电压高电流形成互补的发电方式。在大能源方向,又可以成为新能源的重要组成部分,共同优化能源结构。
记者:摩擦发电的大规模推广应用有没有路线图?
王中林:有。我们期待3~5年内在小型产品领域实现推广应用,比如手机。5~10年内在驱动家庭电器方面实现突破。
10~15年实现规模化供电,成为新能源发电的重要组成部分。
记者:世界上关于摩擦发电现在是什么状况?
王中林:美国等欧美国家对纳米能源十分重视,他们的能源管理部门、国防部都对此类项目有相关支持。但我们组是摩擦发电机的原创者和领先者,在人才和技术方面是全世界最领先的。
记者:现在你们的产品还都处在实验室阶段,距离技术转化还有多远?
王中林:现在已经有企业在和我们联系,包括意法半导体、联想、三星、南铁等都与我们有接触,估计产品距离投产并不遥远。
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