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中车集团首席科学家阮殿波:超快充电池为全国储能产业注入强劲科创动能

中车集团首席科学家阮殿波:超快充电池为全国储能产业注入强劲科创动能 ESCN源网荷储与电力市场
2023-04-04
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导读:电动化的趋势不可阻挡。




中国储能网讯:日前,中车集团首席科学家阮殿波在《超快充电池技术及应用》演讲中表示,电动化的趋势不可阻挡。

他表示,在超快充电池技术领域,全球有很多痛点。第一是现有锂电池的问题,充电时间特别长,达不到分钟级的充电。“充电不能像加油一样方便,这是一个非常大的痛点,导致用户体验也不是特别好。”第二是全生命周期成本及性能无法保障,导致成本高企。第三是目前的储能电池低温性不理想,在低温环境下很难做到保持良好的充电功能。

阮殿波表示,自己1991年大学毕业后在清华大学机械工程系研究球墨铸铁时和碳材料结缘,进而进入了以碳材料作为核心原材料的超级电容器研究领域。在该领域深耕多年,阮殿波主要从事先进储能技术研究与工程化应用,主持过多项国家及省部级重大科技项目,获得过国家技术发明奖、中国专利金奖及多项省部级奖。他主持研究开发的超级电容器在世界领先,被广泛应用于国防装备、轨道车辆、储能系统等领域。

阮殿波提出,要解决上述痛点难点,可以通过超级电容器来实现,也叫做超快充电池。超级电容器,是既具有电容器快速充放电特性又具有电池储能特性的一种新型储能装置,在军工、民用等多领域都有重要应用。长期以来,超级电容器的核心制备技术一直被国外垄断。

面对重重挑战,由阮殿波领衔的研发团队经过10多年持续攻关,不仅打破了国外建立起来的技术壁垒,更把自己的技术做到世界领先水平。

“超级电容器的能量密度比传统电容器高得多,功率密度又比电池大得多,兼具了电容器和电池的优点,而且工作温度范围广、使用寿命长,是一种具有重要战略意义的新型储能装备。”阮殿波介绍道,从2009年开始,他和他的团队便一直专注于超级电容器的研发,目前研发成果已实现产业化。

该项目首创了高导电性、高堆积密度碳气凝胶新材料的大规模制备技术;发明了高离子电导率的新型电解质盐,并实现了批量化制备;开发了新型全极耳结构连接方式、干法电极等工艺技术;研制了大功率超级电容器单体间电能快速转换技术……这些技术的成功突破,也为超级电容器在电极材料升级换代、单体间能量转换速率提升、项目成果产业化等方面起到了至关重要的推动作用。

阮殿波介绍,其第一个应用便是物流车。“ETC最火的时候,用到了很多小型的电池,半年时间做了几千万只产品。超级电容器的高温性非常好,它对温度的适应性没有问题。”第二个是三表系统,包括远程抄表、物联网终端电源等。“它的功率高、寿命长、具有低温优异性,因此民用十分适合。”据介绍,除此之外,还可以用在物流车上。“我们知道物流车运营效率非常高,几乎不停,换司机不换车。超级电容器的寿命很长,用8到10年绝对不用换电池。”

实际上,超快速充电技术将广泛应用于各个领域,无论是智能终端领域,还是电动汽车,或许家电产品及其他更多的相关电器电子产品,其发展空间与市场经济规模将不可估量。未来市场将会出现超快速无线充电的角斗场。

据悉,目前该项目相关产品已销售至全国多个地区,并成功出口至马其顿、奥地利、马来西亚等国家,在军工国防、公共运输、港口机械等领域得到广泛应用,创造了可观的经济效益。

“我和我的团队仍将坚持创新,除了继续深耕超级电容器领域,还会不断发力高功率锂离子电池、钠离子电池等领域。我们已经针对这些领域开始推进研发计划,力求早日实现相关技术的创新突破和产业化,为全国储能产业的发展注入更强劲的科创动能。”阮殿波说。(来源 | 深圳商报


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