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鐘發平:從儲能技術崛起到先進能源材料產業集群戰略 堅持跨學科協同創新

  我國提出的“雙碳”戰略目標,是順應世界綠色低碳發展大勢,所作出的必然選擇。衛星監測數據顯示:中國凈碳排放在近十年呈現降低的趨勢,表明我國碳中和目標取得了重要進展。數據的背后,蘊含著中國科研工作者數十年如一日、孜孜不倦地針對新能源和節能減排問題,所進行的技術創新。百花齊放的技術爭鳴中,電化學混合儲能技術的應用基礎研究和工程化開發尤為引人關注。

  跨學科協同創新 儲能技術崛起

  儲能技術的崛起,可以有效應對全球能源危機,這是業界共識。在我國,儲能行業的戰略地位已經日漸凸顯,中國電化學混合儲能技術水平已經穩居世界前列。公開資料顯示:我國首條關鍵材料-連續化帶狀泡沫鎳生產線的關鍵性能指標已達國際領先水平,我國鎳系綠色電池及關鍵材料業已領先國際。而這些技術成果的實現,離不開先進儲能材料國家工程研究中心首席科學家鐘發平等一批科學家的潛精研思。

  時間回溯到上世紀九十年代,中國電池產業尚處在雛形期,泡沫鎳材料只能依賴高價進口,電池產業的發展阻礙重重。彼時,年僅29歲的鐘發平任中科院正高級研究員,前景可期。但作為一名電化學科技工作者,他也深受產業報國理想的感召,堅定的選擇了為中國的電池產業貢獻力量。在經歷了困頓、求索、創新、突破、再求索、再突破的路徑后,鐘發平設計的連續化帶狀泡沫鎳成功量產,這標志著我國鎳系電池及關鍵材料實現了從零到一、從無到有。青年科學家憑著一腔赤誠,打破了國外對泡沫鎳材料的壟斷,并逐步實現趕超。自此以后,一代科研從業者砥志研思,篤行致遠,中國的儲能技術進入了日新月異的發展時期。而鐘發平為二次電池技術及關鍵材料、電化學混合儲能技術的應用基礎研究和工程化開發,所付出的孜孜不倦的探索研發,正是那個時代的縮影。

  2009年11月,經國家發改委批準,鐘發平博士帶頭創建了“先進儲能材料國家工程研究中心”,這也是我國在先進儲能技術及關鍵儲能材料領域首個國家級工程中心。在這里,強大的研發團隊完成了大量儲能材料基礎性研究和推廣應用工作,時至今日,這里仍然是綠色二次電池及儲能材料工程化開發的重要陣地。

  面對技術瓶頸,鐘發平提出體制創新、機制創新、技術創新,促進產業協同,鼓勵跨學科協同創新。實踐證明,這一理論已經成為了儲能領域突破卡脖子關鍵技術的一劑良方。

  新時代 投身先進能源材料產業集群戰略

  時間推進到2023年6月,湖南省工信廳發布《關于明確“4+6”產業集群有關重大事項的通知》(以下簡稱《通知》),鐘發平博士被任命為湖南省先進能源材料產業集群戰略專家委員會主任,為推動儲能產業發展與技術創新迭代貢獻力量。

  《通知》要求充分發揮戰略專家委員會的智庫作用,積極邀請專家委員會委員參與專題研討、授課培訓、方案評審、課題合作、實地調研等活動。深耕電化學儲能產業多年的鐘發平呼吁:面對儲能發展的機遇與挑戰,產學研各界應充分協同,在儲能產業中強技術、強創新、強供應鏈,共同打造儲能行業大規模、市場化、可持續的綠色發展體系,高效、高質量服務我國節能減排事業。

  2023年上半年,全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模超過17.33 GW/35.8 GWh,平均儲能時長2.1小時;新投運裝機規模約8.63 GW /17.72 GWh,相當于此前歷年累計裝機規?偤。同時,我國新型儲能項目數量是去年同期2倍多,新增規模達到去年全年的70%。百兆瓦級項目數量增速明顯,目前已有超過40個項目投運,是去年全年水平的2倍,規劃及在建項目數量也超過去年全年水平。其中,電化學儲能以其部署靈活、受自然環境影響小、建設周期短等優勢,獨占鰲頭。1月17日,中國工業和信息化部等六部門對外發布《關于推動能源電子產業發展的指導意見》提出開發安全經濟的新型儲能電池。加強新型儲能電池產業化技術攻關,推進先進儲能技術及產品規;瘧。提高鋰、鎳、鈷、鉑等關鍵資源保障能力,加強替代材料的開發應用。推廣基于優勢互補功率型和能量型電化學儲能技術的混合儲能系統。而這正是鐘發平正在著力研發的儲能技術路線。

  中國是全球最大的電力消費國之一,隨著碳中和事業的發展,能源轉型已經箭在弦上,儲能技術創新已趨近爆發周期,我國計劃到2030年實現新能源裝機容量占比超過50%。盡管前景光明,但電化學混合儲能技術的發展還需要克服一系列技術、經濟及政策上的挑戰,需要政府、企業和科研機構等各方采取措施,共同促進儲能技術的創新應用。

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