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他已从事锂电池研究48年,开创了我国固体离子学研究新的学科领域,半个世纪来荣誉等身:国家自然科学一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、中国科学院科技进步特等奖、国际电池材料协会终身成就奖……他也被认为是中国锂电产业奠基人,是我国锂电池方向的开拓者和引领者。他就是固体离子学和新能源材料专家、中国工程院院士陈立泉。
本期新华对话由业界资深科技投资人黄郑主持,邀请固体离子学和新能源材料专家、中国工程院院士、中国科学院物理研究所研究员陈立泉,围绕“电动中国”概念、全固态电池的研究、新能源行业发展等问题进行交流与探讨。
黄郑:“电动中国”涵盖了新能源科技发展的诸多行业和赛道,首先请陈老师针对“电动中国”以及所包括的相关行业,作一个简要的分享。
陈立泉:“电动中国”有两个内容,一是交通电气化,即电动汽车、电动船舶和电动航空;二是要设备智能化,包括智慧城市、智慧乡村和智慧矿山。那么能源从哪来?这就需要建设能源互联网,发展绿色能源。如果这些能源发展起来,一定要有电池来进行储能。这样就可以构建能源互联网,用绿色能源来取代现有的煤炭、石油等有污染的能源,这就是整个“电动中国”的内容。
现在我们国家煤是丰富的,但缺乏石油、天然气,如果不发展可再生能源,能源低碳化就不可能实现。中国的石油进口量去年达到3亿多吨,自产大概2亿吨,一共就是5亿多吨油,这些油就主要用在了汽车上。如果交通将来是以电气为主,那么即使没有进口几亿吨油,也不影响整个国民经济的发展。
黄郑:今年“低空经济”是一个非常火热的概念,科技圈、创投圈等都对此高度关注。关于“低空经济”发展的重要性,以及对我们的国民经济会有哪些积极的影响,请陈老师给大家做进一步的分析。
陈立泉:“低空经济”很重要的内容就是“怎样使得我们国家的人民生活在低空去发展”。举例来说,如果说有病人急着去医院,现有的急救车到了交叉路口无法畅通就只有停下来,但如果在“低空经济”下有无人机,有垂直起降的飞行汽车,就可以飞过路口后再降下来继续前行。第二个例子,假如在一个30多层的高楼里发生火灾,如果有无人机,就可以连接水管起飞去快速安全地灭火。
此外,通过发展“低空经济”还可以解决乡村城市的二元化问题。目前农村交通不便,如果未来通过无人机运输物品到家,就可使得农村生活十分便捷,大大缩小与城市的区别。实现“电动中国”后,城市、农村的生活都会很好。低空经济的发展也可以依旧用油,但用油驱动的低空飞机,一个是噪声很大,另一个是污染更厉害。所以最终还是要用电来驱动,也就是说“电动中国”也是低空经济里一个很重要的内容。
黄郑:在面对低空经济的诸多需求时,需要更加新型的新能源电池′′,这里面有哪些好的机会?
陈立泉:目前大众都对锂离子电池很感兴趣,希望电动汽车充一次电能跑1000公里,城市是需要的,但是农村只要求几百公里就够了。这个锂离子电池,卫蓝新能源现在已经有了,我们发展的原位固态化锂离子电池,能量密度可以达到360瓦时/公斤,充一次电跑1000公里以上,车上的电量还会剩百分之几。如果将来所有锂离子电池都能达到360瓦时/公斤,甚至能量密度更高一些,那么电动汽车、电动飞机的续航问题就都可以解决。但如果完全只使用锂离子电池,全世界的锂资源都拿来用也不够,不可能长距离、短距离续航的汽车甚至储能都用锂电池,所以又提出要发展钠离子电池。钠离子电池跟锂离子电池相比,缺点是能量密度比锂离子电池要低,但是钠离子电池在农村完全够用,充一次电跑几百公里没问题。而且钠电池在低温等其他复杂环境下表现更加持续稳定,近年来钠离子电池的核心性能指标在快速提升之中,中科海钠就是这个领域的佼佼者。
从我们目前国内的情况来看,要实现“电动中国”,一定要发展可再生能源,构建能源互联网。我们做电池的研究人员,都很重视把电池性能进一步提高、成本进一步降低,让大家都能用起来,使“电动中国”能够早日实现。
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