魯璽：逆轉能源結構的二八佔比？可再生能源當作主力軍
逆轉能源結構的二八佔比？可再生能源成爲主力軍！
本站新聞攜手北京市科學技術協會聯合制作，特邀清華大學環境學院長聘教授、博導魯璽教授共同探討能源結構轉向，看雙碳目標驅動下可再生能源發展新態勢！爲綠色發展助力，一起感受創新的力量！
創新的力量 | 魯璽：逆轉能源結構的二八佔比？可再生能源當作主力軍（來源：本站政務）
山梨大學博士郭林：灼灼少年心 漫漫科研路
在“碳達峰、碳中和”的大背景下，推進綠色低碳技術創新、發展以可再生能源爲主的現代新能源體系已成爲國際社會的共識，加速能源清潔低碳轉型是大勢所趨。隨着各項新能源產業政策的快速實施，以氫能等新能源爲代表的可再生能源在能源消費結構佔比中逐漸增大，氫燃料電池正成爲新能源產業的“寵兒”。畢業於日本國立山梨大學的博士郭林在氫能的開發和應用方面頗有研究。
志當存高遠 留學路漫漫
2020年，即將研究生畢業的郭林面臨工作還是繼續讀博深造的選擇。
“如果說每個人都在不斷尋找自己所適合的工作，那麼做學術是我所找到的答案”，郭林在深思熟慮之後選擇堅持自己所熱愛，申請了日本山梨大學的博士學位。
談及爲何選擇赴日本讀博，郭林告訴記者，在申博期間，他了解到日本的新能源產業一直走在世界前列, 而日本山梨縣聚集了與新能源相關的產、學、研諸多優勢，除此之外，日本最大的氫能以及燃料電池研究機構 (氫·燃料電池納米材料研究中心) 便坐落於山梨大學。良好的學術環境與科研實力以及新能源這個極具發展前景的行業讓郭林充滿了強烈的求知慾望。希望在這個領域能夠持續深耕，學有所成，爲國內的新能源行業發展添磚加瓦。
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夢想的種子隨着郭林赴日而發了芽，然而想要向上生長，必須先向下紮根，成功不是一蹴而就的。
在國內讀碩士期間一直從事生物質資源開發研究的郭林,在山梨大學開始從事氫能的開發和應用，他不僅面臨着語言環境改變帶來的不適，也面臨着研究方向的轉變。
“自己選擇的路，再難也要走”，面對生活和學業上的困難，他沒有退縮，一邊惡補語言，一邊學習自己所研究方向的基礎知識，以便適應科研的節奏，“剛到日本留學的那半年，我幾乎沒有在晚上十一點前回過家”，郭林回憶那段留學之路，仍然頗有感悟。
孜孜不倦 碩果累累
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“在與導師確定了研究方向後，我便迅速展開了對質子交換膜（氫燃料電池關鍵部件之一）的分子結構設計以及性能調控的研究。”據郭林介紹，質子交換膜對燃料電池的工作效率以及使用壽命起着至關重要的作用，而目前商用主流質子交換膜爲全氟磺酸膜，如Nafion膜，這一類質子交換膜的商業應用市場長期以來被戈爾 (Gore), 科幕 (Chemours) 等外國公司壟斷。
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郭林所在的課題組在2017年首次成功製備出了磺化鏈狀聚苯基質子交換膜，該膜在電導率以及氧化穩定性方面明顯高於商用Nafion膜，關於這份研究工作的學術文章一經發表便引起業界轟動，相關媒體爭相報道。如今課題組已經和日本相關企業開展合作，逐步將該膜推向商業化。
“受這份工作的啓發，我的研究工作側重於提高磺化聚苯基質子交換膜的電導率和使用耐久性(包括機械耐久性和化學耐久性)，首先通過合理的分子結構設計使製備合成的質子交換膜具有較高的質子傳導能力以及化學耐久性，再通過和日本東麗公司合作，通過物理強化手段成功製備出更貼合商業應用的質子交換膜，該膜在化學/機械混合加速耐久性測試中不僅遠遠超過了商用Nafion膜，更是高出美國能源部制定標準的2倍多。”
目前，這份工作也在和日本戈爾公司展開合作以尋求製備性能更爲優越的商用質子交換膜。該研究受到日本政府《面向可再生能源最大化利用的電氣化學材料研究部署》，《基於高速移動氫氣的新一代蓄電裝置設計》，《以燃料電池高性能化爲目標的高耐久性離子傳導膜的設計與開發》等項目的資金支持。
行而不輟，未來可期
氫燃料電池汽車具有動力強勁、安全可靠、經濟節能等優勢，“燃料電池將氫氣直接轉化成電能，這一轉化過程突破卡諾循環，將能量轉換率提升到70%左右，是內燃機的2-3倍，此外，燃料電池在工作過程中不產生任何污染物，沒有噪音，排放物只有水，緊密貼合當下節能減排的需求。”郭林告訴記者。
面對能源消耗和應對氣候變化問題等多重挑戰，世界主要國家都把發展燃料電池汽車提升到國家戰略高度。日本的豐田，韓國的現代等車企已經將燃料電池轎車量產並推向市場，這些頭部車企目前正逐步將燃料電池車的開發重點轉向重載卡車領域，並在北美與相關企業在物流領域開展合作。
目前我國雖已經初步具備發展氫燃料電池汽車的資源基礎、技術積累和市場空間，但也面臨燃料電池堆、車載儲氫系統等技術較落後等問題。
遠在他鄉，郭林卻時刻心繫着祖國，時常關注着國內行業的發展，談及未來，他表示，將繼續在氫燃料電池領域深耕，積累經驗，學有所成，必將回國建設，爲中國新能源行業的發展盡一份力。
鉛炭電池，儲能的下一個“大殺器”？
資本市場對此頗有興趣
撰文/陳鄧新
編輯/文 婕
儲能賽道，又有了新的變化。
日前，《輕工業穩增長工作方案（2023—2024年）》印發，該方案要求大力發展高安全性鋰電池、鉛炭電池、鈉電池等產品，擴大在新能源汽車、儲能、通信等領域應用。
這意味着，鉛炭電池在儲能賽道大有可爲。
鉛炭電池爲何成爲新“風口”？挑戰鋰電池，鉛炭電池有何底氣？儲能賽道百花齊放，鉛炭電池何以脫穎而出？
不怕自燃，不懼人口密集
鉛炭電池，不是什麼新鮮事物。
據百度百科顯示，鉛碳電池是由傳統的鉛酸電池演進而來，主要是在負極中加入了活性炭，從而顯著提高鉛酸電池的壽命。
早在2007年，鉛炭電池就落地了，應用於混合動力汽車。
可惜的是，由於能量密度的關係，鉛炭電池被鋰電池穩穩壓了一頭，沒有成爲動力電池的主流路線，從而相當長一段時間不溫不火。
事實上，鉛炭電池的主要應用場景爲通信、兩輪電動車等。
不過，隨着儲能的澎湃發展，轉機出現了。
原本，鋰電池是儲能賽道的重量級選手，卻因爲安全性問題備受詬病，不得不加以限制：
國家能源局發佈《防止電力生產事故的二十五項重點要求（2022 年版）（徵求意見稿）》提出，中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池。
如此一來，市場對鉛炭電池有了更大的想象力。
畢竟，鉛炭電池更安全，只需要保持通風就不會發生燃燒爆炸，這正是鋰電池的軟肋，因而鉛炭電池適合人口密集區。
眼下，資本市場對鉛炭電池頗有興趣。
譬如，天能股份已投入和運營的30多個儲能項目中，有20個以上爲鉛碳儲能，與天風證券、興業證券、浙商證券等進行路演時稱，“公司認爲鉛碳儲能是十分具備發展前景的”。
再譬如，昆工科技在接受機構調研時，表示鉛碳電池的容量大，需要的芯片少，這也意味着成本低，節約了儲能電站的建設成本和運維費用。
太湖能谷創始人兼任CEO吳建斌在接受“貝殼財經”採訪時表示：“純電動汽車中最成熟的電池技術還是鋰電池技術，但目前鋰的儲量在全球非常有限。在這種情況下，大規模儲能應該用鉛碳類電池來做。”
循環壽命不足，成最大軟肋
儘管如此，鉛炭電池要挑大樑，仍需要邁過三道坎。
首先，循環壽命較短。
鉛碳電池的循環壽命，根據各家產品的材料、技術與工藝的差別，從4000次~6000次不等，但對比來看差點意思。
正是鉛炭電池循環壽命的限制，鉛炭電池每5年需要更換一次電芯。
對此，開源證券表示：“考慮鉛炭電池45%的回收殘值率，同時鉛炭儲能對儲能櫃緊密度的要求更低（鋰電儲能櫃之間間隔不得小於3m，但鉛炭要求不得小於1m）。我們測算在一充一放條件下鉛炭儲能進行峰谷價差套利IRR可達8.0%，略低於鐵鋰儲能（9.15%）。”
這麼一來，鉛炭電池令部分資金躊躇不前。
其次，百花齊放。
儲能賽道，多條技術路線並存，紛紛渴望成爲最後的大贏家，進而呈現“百花齊放”的競爭格局。
據公開資料顯示，2023年上半年，新型儲能項目加速落地，新投運裝機規模約863萬千瓦/1772萬千瓦時，相當於此前歷年累計裝機規模總和。
中國化學與物理電源行業協會秘書長王澤深表示：“預計2023年中國儲能市場規模有望超過15GW，2025年這個數字將達到70GW。”
如若要想分到更多的“蛋糕”，成本是重中之重。
當下，鉛炭電池的當下主流成本爲0.95元/Wh，優於壓縮空氣儲能的4元/Wh~6元/Wh、液流電池的2.5元/Wh上下，但與磷酸鐵鋰相差不大。
換而言之，鉛炭電池需要繼續降低成本。
再次，長時儲能起勢。
目前，主流的電化學儲能的時長通常爲2小時，但儲能時長在4小時以上的長時儲能逐步成爲行業的共識。
對此，億緯儲能市場部總監葉婉柔表示：“更長的儲能時長是未來趨勢。”
問題在於，這是鉛炭電池的短板。
不過，南方科技大學碳中和能源研究院院長趙天壽表示：“從分秒級、小時，甚至跨季度、跨年的儲能技術，只有各種時長的儲能技術成熟了，我們才能建立完整的新型電力系統。”
總而言之，雖然鋰電池仍然佔據了新型儲能的主導地位，但鉛炭電池的實力也不容小覷，在某些領域足以平替。
那麼，鉛炭電池的未來值得高看一眼。
全球連線|謝謝了，我的中國師父
班達拉奈克國際機場改擴建項目是斯里蘭卡重要基礎設施民生工程。其中，航油系統基礎設施的改擴建由中國化學工程第十四建設有限公司參與承建和執行。
作爲以農業爲基礎的國家，在能源建設領域，斯里蘭卡本地有經驗的焊工和工程管理人員比較稀缺。比如，在化工工程上普遍採用的全氬弧焊和氬電聯焊，在當地卻很少有焊工能夠掌握。在“中國師父”趙通的指導下，斯里蘭卡小夥安傑納不但學會了相關技術和管理要點，還組織培訓其他工程師和技術工人，形成“傳、幫、帶”效應。
不同文化和種族的交織成就了豐富多彩的團隊。安傑納說，在這樣的團隊中，他也成爲更加開放、包容，具有廣闊視野和聰明頭腦的人。安傑納與趙通的故事只是一個縮影。隨着中國海外工程的落地開花，中國建設的“真功夫”正逐步轉化成“一帶一路”共建國家的生產力，在實踐中給各國人民帶來看得見摸得着的實惠。
策劃：劉加文
執行策劃：翁偉慶 楊定都
統籌：湯丹鷺 吳新生 林凱
編輯：錢芳 田明 李小雨 王慧娟 由薈圓 劉小軍 劉丹
攝製：袁曉暉 米努莎
後期製作：張利萍 戴選平 許瑋 王碩
視覺設計：徐湛 劉娟
鳴謝：中國化學工程第十四建設有限公司
新華網、新華社江蘇分社聯合制作
新華社國際傳播融合平臺出品
國內首艘氫燃料電池動力船“三峽氫舟1號”，來了！
7月1日，國內首艘氫燃料電池動力船“三峽氫舟1號”順利運抵宜昌楊家灣碼頭。該船交付後由長江三峽通航管理局用於三峽庫區及兩壩間交通、庫區巡查、應急等工作。
“三峽氫舟1號”由中國長江電力股份有限公司和中國船舶第七一二研究所共同投資建造，由長航集團所屬武漢長江船舶設計院有限公司總體研發設計。該船爲鋼鋁複合結構，總長49.9米、型寬10.4米、型深3.2米，採用中國船舶第七一二研究所開發的氫燃料電池和鋰電池動力系統，氫燃料電池額定輸出功率500KW，最高航速28km/h，巡航航速20km/h時，續航里程可達200km。該輪對探索氫能源技術在內河船舶應用具有積極示範意義，成爲落實綠色發展理念、推動區域交通航運綠色轉型、促進宜昌創建長江大保護典範城市的生動實踐。
根據三峽局統一安排，“三峽氫舟1號”將由三峽航道局負責使用管理。該輪抵宜後，三峽航道局將重點推動船舶運行管理維護等制度建設，編制試運行方案，加大技術船員業務技能培訓力度，確保氫燃料動力船順利接管運行。
據悉，“三峽氫舟1號”6月12日從廣東中山碼頭啓航，採取江海聯運方式，由駁船“鴻展96”、拖船“長江 22048”輪接替完成拖運，其中，駁運段約950海里，江拖段約1722公里。參建各方將於近期完成氫燃料系統調試、船舶繫泊及航行實驗等工作，預計7月底舉行船舶首航儀式。
融媒體記者：周平
編輯：王佩 呂豔麗
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