電池在今天的人類生活中的作用不容小覷。小至電視遙控器大至電動(dòng)汽車,要正常運(yùn)行都離不開電池。自從意大利人伏特在1800年發(fā)明世界上第一個(gè)電池后,電池技術(shù)便不斷改良,隨著電動(dòng)汽車在世界各地日益普及,新型電池的發(fā)展更是一日千里。
有一種說(shuō)法,從一粒沙可以看整個(gè)世界。我們從國(guó)產(chǎn)電池的持續(xù)改良及創(chuàng)新,可以看到中國(guó)科技發(fā)展的強(qiáng)勁步伐。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)熱科學(xué)與能源工程系特任教授談鵬和博士后肖旭團(tuán)隊(duì)早前開發(fā)出一個(gè)全新“火星電池”,電池以火星大氣成分作為電池反應(yīng)的燃料物料,可實(shí)現(xiàn)高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)性能。電池獨(dú)特之處是放電時(shí)直接吸入火星大氣作為燃料,極大減輕電池的重量。相關(guān)研究成果更在科學(xué)期刊《科學(xué)通報(bào)》上發(fā)表。
國(guó)產(chǎn)電池技術(shù)有新突破
今年中國(guó)電池業(yè)研發(fā)再有新突破。蘇州大學(xué)放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授王殳凹、王亞星領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì),聯(lián)合蘇州大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院、西安高新技術(shù)研究所、西北核技術(shù)研究所、湘潭大學(xué)等研究人員,提出了一種采用“內(nèi)建能量轉(zhuǎn)換器”的錒系微核電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念,并在科學(xué)期刊《自然》刊發(fā)研究成果。
該團(tuán)隊(duì)透過(guò)在分子層面上將錒系元素與發(fā)光的鑭系元素耦合,實(shí)現(xiàn)放射性核素衰變能到光能的轉(zhuǎn)換效率提高了近8000倍。他們組裝了迄今為止效率最高的輻射發(fā)光光伏核電池,內(nèi)置能量轉(zhuǎn)化器還表現(xiàn)出卓越的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和發(fā)光穩(wěn)定性,將其與光伏電池相結(jié)合,能夠?qū)㈤L(zhǎng)期穩(wěn)定的自發(fā)光轉(zhuǎn)化為電能輸出。有媒體將這項(xiàng)技術(shù)形容為“近數(shù)十年來(lái)核子電池領(lǐng)域的重大突破之一”。這項(xiàng)突破提供利用核子廢料的新路向,并有悠長(zhǎng)生命周期及高能量的優(yōu)點(diǎn)。
目前,中國(guó)已建成全球最大規(guī)模的電池產(chǎn)業(yè)體系,鋰離子電池的正極、負(fù)極、電解液及隔膜四大原材料基本上擺脫進(jìn)口依賴,鋰電池國(guó)產(chǎn)率已達(dá)到90%以上。面對(duì)激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),中國(guó)正加大研發(fā)投入,不斷提高動(dòng)力電池的效能及可靠性,并研制鈉電池、固態(tài)電池等一系列新型高效電池。
香港研發(fā)儲(chǔ)能系統(tǒng)深圳應(yīng)用
在新型電池和相關(guān)技術(shù)研發(fā)方面,香港也作出貢獻(xiàn)。香港中文大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系教授、易池新能創(chuàng)始人盧怡君及其團(tuán)隊(duì),去年成功開發(fā)出能大大提高反應(yīng)速率及電池能量效率的分子催化劑,將硫化物液流電池的壽命和效率大幅提升,成為現(xiàn)階段成本最低的電解液。今年7月,易池新能啟動(dòng)了最新科研產(chǎn)業(yè)化成果“硫基液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)”,為深圳沙井一個(gè)汽車充電站內(nèi)30個(gè)充電樁提供電力支援,有關(guān)系統(tǒng)在電高峰時(shí)段可節(jié)省七成電費(fèi)。這是全球首個(gè)應(yīng)用硫基液流的電池系統(tǒng),是香港科研成果在深圳產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)典范。
早前在四川舉辦的2024世界動(dòng)力電池大會(huì)上,中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的最新進(jìn)展和戰(zhàn)略方向成為各界關(guān)注焦點(diǎn)。隨著全球電動(dòng)化和綠色能源轉(zhuǎn)型的加速,中國(guó)正通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展和安全性提升等多方面努力,高質(zhì)量推進(jìn)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,不斷挖掘新應(yīng)用場(chǎng)景的市場(chǎng)潛力。寧德時(shí)代、比亞迪等內(nèi)地電池制造巨頭也在大會(huì)上展示了新一代動(dòng)力電池技術(shù)。其中,寧德時(shí)代展出的“神行Plus”電池,可以在10分鐘內(nèi)充電至續(xù)航600公里,在攝氏零下20度高效工作,標(biāo)志著磷酸鐵鋰電池技術(shù)的突破。
近年我國(guó)在研發(fā)高效新電池上已取得多項(xiàng)技術(shù)突破,而香港基礎(chǔ)研究實(shí)力雄厚,并且正全力建設(shè)國(guó)際創(chuàng)新科技中心,加上特區(qū)政府積極“搶人才、搶企業(yè)”,寧德時(shí)代香港研究院已經(jīng)正式進(jìn)駐科學(xué)園,筆者相信,在新電池及相關(guān)技術(shù)研發(fā)上,香港將大有作為。
資深銀行家、理大工商管理博士