新能源科学与交通电动化国际论坛举行(2)
电池的安全问题,从科学的角度来看,是电池热失控的过程,由各种诱因过充过放等导致电池内部温度上升,超过正常电化学反应过程,出现放热的副反应。“副反应会加速电池温度上升,当达到临界点每秒钟上升1000摄氏度,热失控发生。热失控发生之后,会在整个电池系统中蔓延,导致最后的事故。”
为此,欧阳明高院士团队建立了相应的电池安全技术体系,包括三个方面,主动安全应对各种诱因,开发产品为智能电池;本征安全主要是提高电池本身材料的热稳定性,防止热失控的发生,并打造全固态电池;被动安全与安全电池,包括蔓延过程、防控设计和系统开发。“要产业化的就是智能安全电池,是将安全技术、智能技术全部结合起来产业化,应该在2025年。我们的全固态电池预计在2027年到2030年之间规模产业化。”
能源转型是一项涉及政策、规划、市场、产业生态建设的系统工程,需要跨学科、跨专业、跨领域的合作。主论坛期间,长期深耕该领域的香港理工大学教授、欧洲人文与科学院院士严晋跃作了以《Energy Nexus: Research and Innovations without Borders — Inter-disciplinary research on energy transition.》为主题的报告。“能源转型过程很简单,就两头。一个是源头可再生能源比例的增加,另外是以用户端分布式能源以及分布式储能等等用户端的响应。”。他以能源系统数字孪生描述系统动态特征项目为例,阐明能源系统不仅仅是能源本身,会涉及众多领域,所以能源未来的创新一定是一个交叉学科。不仅是工程领域的交叉学科,同时还有与其他学科交叉的、共同的一些创新过程。
为实现双碳目标,汽车作为交通出行的重要载体,其电驱动化发展和能源供给的清洁化是必然要求。“虽然我国在电机领域取得很大进展,但与国外顶级的电极系统相比,我国该产业仍存在一定差距。”哈尔滨理工大学教授、俄罗斯工程院外籍院士蔡蔚在作题为《电能清洁化和车辆电驱动的现状与技术趋势》的报告时坦言。谈及技术趋势,他认为低重稀土永磁电机是主流,扁线油冷是趋势。功率电子中控制器IGBT是主流,碳化硅是趋势。传动系统中减速器是主流,高速减速器/变速器是趋势,绕组重构也是可选的,电驱动总成,三合一是主流,多合一是趋势。系统电压,400V是主流,800V或者更高的电压是未来的发展趋势。冷却系统,间接水冷是主流,直接油冷或者混合的油水冷却是未来发展的方向。
随着电动汽车的普及,人们对电动航空也充满了无尽的想象。与电动汽车技术相比,电动航空有很大不同,其技术方向需要与航空场景进行紧密适配。清华大学教授、俄罗斯工程院外籍院士张扬军认为,涡电动力系统将传统的涡轴、涡桨、涡扇动力与电动化统一起来,是中高速无人机和中重型飞行汽车等新一代装备的主导动力,也是航空新能源动力的创新发展方向。涡电动力的理论基础是涡电动力气动热力学,重点是高功率密度和高效化发展。
凝聚顶尖创新资源 引领产业技术变革
主论坛环节,比亚迪股份有限公司首席科学家廉玉波,宁德时代新能源科技股份有限公司首席科学家吴凯,孚能科技(赣州)股份有限公司董事长王瑀,北京亿华通科技股份有限公司研发总监方川,中国电力企业联合会副秘书长、标准化中心主任刘永东等知名企业家和专家出席。主论坛由清华大学教授杨福源、清华大学教授李建秋主持。