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究竟什么类型的电池将成为未来发展的趋势,成为业界争论不休的问题。中国工程院院士杨裕生在此次论坛上提出了重要观点:没有一种新型“万能电池”,能够满足目前各方面对于电池的需求。
在杨裕生看来,铅炭电池有着低成本、安全、原料易得、可靠、产业化技术成熟等显著优势,适用于城市微电网、风光储能电站、风电路灯等系统,还能为各种电动汽车提供动能,是符合我国产业布局和制造水平的一种储能电池。对于电网使用电池储能,可研究的方向如超级电容器用于智能电网调频;铅炭电池用于智能电网的功率平滑,也适用于可再生能源、分布式电网及家用;高安全性的锂离子电池可参与竞争。
所以,杨裕生提出,未来电池发展应兼容并包,并将安全因素放在首位,抓住各类电池的特点,依势发展。比如锂离子电池,应将安全性放在首位;锂硫电池,则需攻克寿命、功率和安全三大关;液流电池,需提高自动化程度和能量效率,降低成本;超级电容器,应突破高性能超级活性碳材料技术,替代进口、降低成本。当前研究的新型储能池——锌锂锰水系电池则可以在进一步提高其循环性能方面提升竞争力。
除了电池,其他新型储能方式也引起学者们的关注。卢强在论坛上分享了他研究的一项电量储能新技术——压缩空气机储能,即用弃风、弃水、弃光的电来压缩空气,将空气压缩在一个能装 200 个大气压的容器内,等到要用的时候,再将压缩空气喷放出来,冲动涡轮机,带动机组发电。压缩空气储能有三个典型优点:使用寿命长;环境友好,零碳排放;冷—热—电三联供,综合利用效率高。新型储能技术和智能微电网群两者结合,将为未来能源的灵活利用提供更大的选择余地。
电动汽车作为储能电池的重要应用对象,其发展对于储能产业有着关键性的影响。中国工程院院士陈清泉在此次论坛上带来了对电动汽车、动力电池、基础设施、无线充电发展方向的新思考。他提出了发展电动汽车的三个关键因素:好的产品,好的基础设施,好的商业模式。
陈清泉认为,中国电动汽车的发展涉及能源资源生产、交通模式、商业模式、基础设施、智能交通、智慧城市等方面,是一项延伸范围广、综合程度高、多领域交叉融合的系统性工程,要紧密结合智能电网建设,以及远程智能信息控制、智慧型城市建设,按照大城市、城市间、小城镇“点线面”三个步骤有序推进。
而电动汽车发展的核心内容,是电池技术的进步。当前发展较为成熟的磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、三元材料电池均很难满足电动汽车续驶里程的最终发展要求。因此,动力电池的发展方式尤为重要,应兼顾比能量与安全性,以提升比能量密度为主线,多角度、系统化提高电池安全可靠性。下一代动力电池的研发也应着力攻克正、负极材料和电介质隔板的核心技术及模块智能技术,跨领域联合开展新一代高容量锂离子正负极材料和以锂聚合物电池——锂硫、锂空气、钠空气为代表的新型体系电池研发,形成核心知识产权保护体系。
智能灵活的未来电网、安全可靠的电力系统、高效经济的储能技术,给未来能源利用提供了多种可能,为人们生活带去更加灵活、高效、持久、绿色的能源。
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