北极星智能电网在线讯:——专访上海交通大学特聘教授、中聚电池研究院院长马紫峰
日前,国家科技部公布了新立项的国家重点基础研究发展计划(简称国家973计划),其中“基于超级电容器的大容量储能体系及应用”作为能源领域唯一的储能项目入选。为了深入了解该项目的基本概况,本刊专访了项目首席科学家,上海交通大学特聘教授、中聚电池研究院院长马紫峰教授,请他介绍了从电动汽车动力系统到大容量工业储能体系研究的基本思路。
记者:马教授,恭喜您获聘国家973计划项目首席科学家,这是您第二次担任首席科学家,请问您是如何由电动汽车蓄电系统研究转向大容量储能体系研究的?
马紫峰:国家973计划是国家重点基础研究科学计划,主要瞄准具有国家重大需求的关键科学问题的基础研究,其关键点是“重大需求”和“基础科学问题”,不像863计划(国家高技术研究发展计划)那样针对一个具体技术或产品进行攻关。2007年我主持的国家973计划项目是“电动汽车用低成本高密度蓄电(氢)体系基础科学问题研究”,主要瞄准燃料电池电动汽车中存在的“储能”问题,解决与燃料电池电动汽车直接相关的高压储氢以及辅助的动力锂电池和超级电容器等蓄电与储氢两大问题,参与的单位有10家。我认为“储能”问题是汽车技术变革的核心,无论是传统燃油汽车还是电动汽车,其核心是车载储能技术的变革。传统燃油车的油箱就是储存燃料“化学能”的装置,纯电动汽车则是利用蓄电池或超级电容器等储存电能,而燃料电池电动汽车则是需要解决氢的储存以及相关蓄电装置(图1),正是由于车载储能方式的变化才会出现各种动力驱动的汽车。因此,从一个化学工程师的眼光来看,解决车载“储能”问题是发展清洁高效汽车的关键,所谓新能源汽车只是汽车选择一种新的“储能”或新的“能量转换”方式而已。而电化学储能系统(二次电池、超级电容器和燃料电池等)正是现代电动汽车与工业储能应用的先决条件。今年立项的“基于超级电容器的大容量储能体系及应用”项目与上一个973项目一样,都是立足于电化学储能技术的应用基础研究,只是面向的重大需求从“电动汽车”向“可再生能源”应用转变,这是基于国家重大发展战略和指南而形成的。

图1 燃料电池电动汽车能量储存与转化系统示意图