中年|锂离子电池领域中国实力几何？( 五 )
天马行空 ， 超越电化学
成会明：对于下一代电池 ， 我们可能还缺少一点天马行空、发散性的思维 。 我们需要用创新性思维 ， 来想象一下未来可能出现的全新的电池、全新的储能形式 。
孙世刚：现有的各种储能模式 ， 主要都是通过化学能和电能之间的转换实现的 。
具体来讲有两种方式 ， 一种是电容器 ， 将能量储存在界面上 ， 另一种是包括锂离子电池在内的各种电化学电池 ， 用氧化还原反应实现能量的存储和释放 。
除了化学能 ， 我们或许可以将生物能、物理能、光能、机械能、热能等各种形式的能量转化为电能 ， 并储存在电池中 ， 从而获得突破传统电化学储能的新的储能方式 。
陈军：储能的目的是突破含能载体的时空限制 ， 在需要的时候以特定形式释放能量 ， 例如以清洁、便捷的电能形式进行释放 。 而从能量来源的角度看 ， 解决人类能源危机的终极方案还应该是太阳能 。
目前的太阳能电池已经有了很好的基础和积累 ， 可能的突破点是仿生太阳能电池 ， 比如模仿光合作用的电池 ， 不需要消耗低丰度、分布不均的锂、钴等资源 ， 直接将光能和二氧化碳、水结合生成含碳、氢的材料 ， 同时释放电能 。
另外 ， 对一些高能化学反应 ， 通过合理设计实现对反应产生能量的控制和利用 ， 也有可能产生新的储能形式 。
李泓：现有的储能方式是将能量以电、热、氢等形式储存起来 。 但不管是哪一种形式 ， 只要是一个封闭的体系 ， 体系的能量密度就是有限的 ， 总有用尽的时候 。
最近提出了一种新的思路 ， 我们或许可以借鉴生命体 ， 开发出有“新陈代谢”特征的、开放的储能装置 。 比如 ， 电鳗可以通过饮食来获取能量 ， 并将其转化为电能 ， 只要它还活着、还能摄食 ， 电能就可以持续产生和释放 。
我们也可以开发类似特征的装置 ， 从外界自主吸收各种能量源 ， 并源源不断地转化为电能 ， 这一类装置可以称为活体电池（live battery） 。 例如燃料电池与逆向燃料电池（reverse fuel cell）的组合 ， 可以依赖外界燃料的持续供给或者借助于太阳能发电而一直运行下去 。
类似活体电池的研究目前还不多 ， 但已有一些原型性的工作 ， 包括利用有机反应来存储能量 ， 以及纳米能源系统方面的一些工作 ， 也就是对环境中的机械能进行收集和存储 。 这样一个动态开放的体系 ， 可以不被传统电池能量密度极限所制约 ， 实现长时间持续自主供电 。
孙世刚：这是很好的想法 。 要将生物、物理等各种方式融合进来 ， 也一定伴随着材料方面的重大变革 ， 需要将生物材料等各种材料形式融合进来 。 另外 ， 我们刚才没有着重讨论的燃料电池也确实是一种非常重要的新型电池 ， 而且它本身就是一个开放的体系 。
黄云辉：对于电动汽车 ， 燃料电池和锂电池是两大方向 ， 而且二者各有优缺点 。 这二者之间也需要融合发展 。
事实上 ， 储能技术是一个非常交叉的学科 ， 涉及到材料、化学、电气、智能化制造、信息、机械甚至生物等各个领域 。 最近 ， 教育部、发改委和能源局联合提出设立储能技术专业 ， 也是希望能够促进学科融合 ， 培养储能领域的新型人才 ， 从而推动该领域的发展 。
期待“中国标签”
成会明：大家如何评价我国的电池研究与产业水平？
张宏立：我们做过国产电池与日、韩电池的对标分析 ， 结果发现 ， 就单体电池而言 ， 国产单体与日韩单体的差异不大 ， 在某些指标上 ， 国产的甚至更领先一些 。 但是 ， 在制造层面上 ， 国产电池成品的一致性、良品率显著低于日韩电池 。
这些差距来源于设备、人员、控制体系、管理规范等诸多方面的差距 ， 是我们必须承认的客观事实 。
在设备方面 ， 我们希望我国自主研发的优质核心设备能进一步提高控制精度、稳定性和稼动率 ， 由此提升电池的整体制造工艺水平 。
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