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如何开彩票投注站:欧阳明高:要用绿电实现电池生产零碳排放

南方电网报发布时间:2022-07-26 15:50:51  作者:帅泉

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  7月21日,2022世界动力电池大会在四川宜宾举行。会上,中国科学院院士欧阳明高围绕“中国动力电池产业高质量发展展望”进行了主题演讲。本报整理其演讲内容,有删节。

  我就中国动力电池产业高质量发展作一个前瞻性展望,从技术角度谈一下未来。我想,未来中国电池产业朝着低碳化、高端化、智能化三个方向发展。

  低碳化:材料制备节能降耗迫在眉睫

  中国电池产业已取得了飞速发展,现在面临的问题是,关键材料制备低碳化发展迫在眉睫。动力电池的材料成本占到75%以上,而材料成本主要是能耗成本。比如,石墨负极每吨材料电费占比接近60%,811电池正极材料碳排放占电池生产排放的80%。所以,我们面临的问题是能耗大、成本高、碳排放较严重。

  为改善这个问题,首先需要进行材料回收,节省资源、循环使用,并减少能耗、降低排放。我们现在有火法回收,下一步有湿法回收,再到物理回收,碳排放减少量会越来越高。最后靠什么?绿电。我们最终的目标是,通过绿电实现电池生产全生命周期的零碳排放。

  所以,目前中国动力电池的产业趋势一定是向西部转移。向着电池原材料和绿电丰富、人力成本低的地区转移。所以,我把我的电池研发中心就设在宜宾。这里将是一个有大潜力的电池生产基地。

  高端化:瞄准全球动力电池创新制高点

  过去十年,中国动力电池创新突破,已经实现成本大幅度下降、竞争力大幅度提升。尤其是2018年以来,中国动力电池行业在电池结构创新方面引领全球。但还是面临着安全方面的挑战,安全事故时有发生。

  中国动力电池创新,要从电池结构创新逐步发展到材料体系创新——这是一个更加复杂、更需要时间积累的过程,但也是全球动力电池创新制高点问题。应该说,此前材料创新基本由国外主导。从时间轴看,我们的电池体系不断丰富,今后十年还会经过三次技术变革,在两三年之内锂电池还会大幅度创新,2035年前会规模生产能量密度为500瓦时/千克的下一代电池。

  最值得重视的是全固态电池,其难度极大,关键技术需要全世界共同努力。目前,日本、韩国、美国在全固态电池方面取得了重要进展,中国也要加大创新力度。希望通过全球共同协作,解决全固态电池的关键材料、界面、复合电极制备等问题,最终实现综合性能提升。

  智能化:极致制造大幅减少电池缺陷

  首先是智能设计。我们从实验试错到仿真驱动,再到智能化全自动,经历三个发展阶段。这可以大幅度降低成本,节省70%—80%的研发费用。其中,核心技术就是高精度建模和高效率寻优算法。

  其次是智能制造。电池制造是一种极致的制造,不能引入任何杂质,引进去就是隐患,就可能引起安全事故。从百万分之一的缺陷电池到十亿分之一的缺陷电池,这就是极致制造。为了实现极致制造,必须采用智能化手段,从数字化生产工艺仿真到数字化生产车间,再到工业互联网,对生产过程要达到3000个以上的质量监控参数。这是下一步中国电池行业需要做的事。

  第三是智能控制。首先就是要把温度、气体、压力等传感器放到电池里面去。现在我们的电池还不能控制,只能管理,只有在充电时才能控制。下一步,我们要进行全方位控制,尤其是要加入负极定位的传感器,把电池分成正负极,分开进行控制。在软件方面,要引入人工智能,大幅提升安全检出率、降低误报率,这已经在很多车辆上使用了,在电池中也能大有可为。欧盟已经提出了2030年新一代智能电池的计划目标,中国动力电池行业也要加大创新力度,面向2030年实现动力电池从材料选择到电池设计、制造、使用、回收的全链条智能化。

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