发布时间：2024-04-27 22:53:28 来源: sp20240427
近日，以“聚焦绿色新能源，推动交通电动化”为主题的新能源科学与交通电动化国际论坛开幕式及主论坛在雄安新区举行。本次论坛以科技创新为主线，以新能源科学与交通电动化的交叉融合为方向，展开深入研究讨论与交流。
论坛由中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高发起，eTransportation国际交通电动化期刊主办，为期三天。主要包括1场主论坛、3场专题活动和9场主题论坛，国内外院士、专家学者，以及高校科研机构、企业界、国际组织等近千名代表参加本次活动。三场专题活动包括：“应对气候变化低碳能源国际论坛”、“第7届电池设计与管理青年学者论坛”、“eTransportation编委与作者圆桌论坛”，内容丰富，交流热烈，均获得了广泛的关注和参与。
共论“交通+新能源”融合创新 共建跨领域合作学术生态
“双碳目标下我国能源电力系统发展趋势，是什么趋势？我想就是我后面这个副标题，就是绿电替代+绿氢替代，就是能源转型的终极目标。”大会现场，中国科学院院士、中国电力科学研究院名誉院长周孝信作题为《双碳目标下我国能源电力系统发展趋势研究-绿电替代+绿氢替代》的主旨报告。实现“双碳”目标，建设新能源体系，打造新型电力系统是其中重要一环。基于此，他表示，新型电力系统呈现六大特征和发展机遇，包括高比例可再生能源、高比例电力电子装备、多能互补综合能源、数字化与智能化智慧能源、清洁高效低碳零碳和高韧性本质安全可靠。“我们也面临灵活性、韧性、稳定性、可靠性和经济性等新的挑战。可以通过大力发展各类储能技术、实现源端多能互补的综合能源电力系统等关键举措予以应对。”
氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是用能终端实现绿色低碳发展的重要载体，是战略性新兴产业重点发展方向。长期以来，制氢过程一直依赖于淡水资源，给规模化应用带来了诸多限制和挑战。基于此问题，中国工程院院士、深圳大学教授谢和平就海水制氢领域研究成果作主题报告——《打造“海上可再生能源 海水直接制氢”新赛道》。“无论哪个国家，21世纪重要的终端能源有三点‘电、氢、热’，电60%—70%，氢20%左右。”他认为，氢应该是绿氢。煤制氢、天然气制氢、灰氢、蓝氢最终都要变成绿氢。纯净水制氢肯定是绿氢，但纯净水全球来说总体是短缺的，海水制氢是必然趋势。目前，谢和平院士团队通过转变研究思路，从物理力学、化学扩散视角，把海水中的复杂影响隔绝，在海水制氢技术上取得重大突破，为规模化制氢提供了新的路径。
作为能源领域龙头企业，中国石化一直在积极布局氢能产业，中国石化股份公司总工程师、中国科学院院士谢在库围绕氢能产业发展，作题为《氢能产业发展实践与前沿技术展望》的报告。他表示，氢是能源的载体，是推进能源转型的重要着力点。建立“制储运用”稳定的绿氢系统是实现“双碳”目标的关键之一。“所以要大力发展氢经济、氢产业。氢能科技，特别是规模化制备四大关键科技是基础、是重要的。”
动力电池作为新能源汽车的核心部件，其高比能、高安全仍是其未来的发展方向。作为长期致力于该领域研究并取得丰硕成果，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高作了以《高比能电池安全研究与高性能新型电池开发》为主题的报告。“整个电池技术的创新周期我们认为大约是30年，这代锂离子电池是90年开始的，真正用是2000年，我们预计2030年会有一次全方位的革新。从2000年开始第一个十年主要是解决动力化的安全问题，因为锂离子电池用于动力，第一个问题就是安全，现在还在继续解决。”
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。
从智能电动汽车的属性和内涵出发，思考整车企业研发方向。廉玉波认为，汽车内涵属性的多样化拓展，如交通、空间、玩乐和能源等属性，未来将带动电动汽车技术研发四大趋势，包括电动化与智能化螺旋发展，从“单点创新”迈向“融合创新”，产业形态从“链条式”向“网状式”发展，同时创新主体呈现多元化特征。
吴凯以《加快形成新质生产力，先进电池助推全面电动化》为题，描绘全面电动化进展以及未来机遇。全面电动化进展方面，陆域交通 “正在按下加速键”，海域交通 “按下了启动键”，空域则 “按下了预备键”。材料研发、全生命周期思维和多业态融合等方面是电池企业未来占据核心竞争力的关键。
王瑀认为，未来短程城镇空中出行将成为刚需。为避免拥堵，垂直起落的飞行器可以满足需求，同时也对电池提出了更高的要求。孚能科技自2012年开始研发eVTOL电池，目前第一代产品已经交付给客户，预计2027年大量供货。
方川表示，氢能是实现碳中和的主力军，氢储能在长周期储能场景中具有不可替代性，产业生态链基本形成。目前，燃料电池技术、基础设施建设不断提升，商业化示范项目有效开展。亿华通作为氢能与燃料电池研发企业，沿循 “剥洋葱”技术路线，具备从材料层级至系统层级的“V”型研发模式，以及相应的仿真和测试能力。亿华通在高效设计与控制技术、超低温冷启动技术、高可靠性设计与智能化健康度预测方法等方面实现了技术突破，产品可实现不同道路应用场景全覆盖。
刘永东表示，我国已建设全球规模最大、覆盖车型最多、辐射面积最广的充电设施网络体系，有效支撑新能源汽车与能源的融合发展。目前，充电设施也已进入技术升级、产业升级的关键时期。随着新能源汽车高速发展以及新型电力系统构建，车网互动将发挥重要作用，汽车的能源属性越来越突出。市场、技术、标准均需同步进行推进，未来将构建高质量充电基础设施体系，促进电力与交通的紧密融合。
活动期间，为鼓励青年学者发挥重要力量、用科学之光点亮未来，国际交通电动化期刊eTransportation为优秀编委、优秀作者、优秀审稿人、新晋青年编委等颁奖。这是学术交流的新起点，也将激励更多的学者投身于学术研究事业中。
此外，活动期间，中石化雄安新能源公司与海德氢能公司还共同成立了“中石化-海德氢能联合科创中心”。双方于2022年10月开始共同承担国家科技部雄安新区专项《制氢加氢一体化站关键技术创新及示范应用》。在此基础上，双方展开了进一步深化合作。
11月1日，大会还举办了9场特色分论坛，分别以“高比能安全电池技术论坛”“新型智能电池技术论坛”“先进固态电池技术论坛”“燃料电池动力系统技术论坛”“绿色氢能制-储-运-加技术论坛” “国际能源桥科学家对话论坛（超级快充与车网互动技术）”“电动重卡技术论坛”“电动船舶技术论坛”“电动航空技术论坛”为主题，共同聚焦新能源科技前沿，探索突破之道。9场分论坛的举办，将进一步促进新能源与交通电动化产业创新发展。
新能源科学与交通电动化国际论坛，是一场高端学术交流盛会，将进一步开拓新能源科学与交通电动化学科等新兴领域，凝聚全球顶尖资源及各方创新力量，在新一轮产业技术变革和创新创业浪潮中发挥重要作用。
(责编：董童、杨迪)