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崔屹:Carbon Neutral Efforts at Stanford University

2022-07-27 16:51:51 中国能源网

大家好,我是崔屹,斯坦福大学的教授,也是斯坦福能源研究所的主任,今天给大家介绍一下斯坦福我们在碳中和上做的工作和计划。

现在全球的能源清洁化是大趋势,从巴黎协定,2050年的时间表,中国,俄罗斯,沙特碳中和2060的时间表,超过60%已经在气候上有碳中和的时间表,像亚马逊气候的宣誓誓言超过200个公司加入,谷歌也有碳中和的时间表,所以清洁能源的转化有巨大的机会。

碳的排放的来源多元化,电力行业,运输行业,工业,还有农业,还有建筑行业的空调,碳中和的重要行业就是电力电网需要用清洁的能源,太阳能,风能,核能,需要用数据计划将来电力电网的发展。

第二是交通,车的电动化,船的,飞机的去碳化越来越重要。第三是工业,水泥8%的碳排放,还有化工的行业也很重要,农业是化肥,畜牧业,羊牛,养羊,建筑能里面的空调,照明这块都要充分的考虑。

在斯坦福大学我们研究所最重要的研究就是CDOM,这里面关键词都很重要,低成本的,能够负担得起的,还有安全的能源。斯坦福大学过去20年我们已经在清洁能源的研究上建立整个系统化的人才,从科学工程到经济政策,这里面有很多的专家,美国前能源部长等,对能源政策方面的影响很大。

我们有超1000个博士生和博士后,现在正在参与能源的研究,因为能源的问题需要各种各样的技能,不光科学工程,还有政策,所以能源研究所的设立是整个斯坦福大学把工程科学、商业、法律、国家实验室都聚集到一起,现在有一个新的学院,斯坦福刚刚宣布建立一个新的可持续发展学院,能源的研究所会是建立学院的一个支柱,有的机构刚刚宣布了给斯坦福捐了钱建立新的学院,里面包括汽车,能源工程系,我们会把教授转到这个系里面,第一批的教授已经有一系列在里面了。

我们能源研究所是这个里面的资助之一,还有环境的研究所,我们会建立一个新的机构,在社会科学方面会做很多的工作。这个学院里面最大的,最重要的一个需求就是建立一个可持续发展的加速器,加速政策和技术的解决办法来解决可持续发展问题,大家知道硅谷是最大的机构,我们需要做技术转移,政策的研究。

在能源方面斯坦福大学针对碳的排放,我们过去5年建立了一系列的计划,为了让电力电网行业去碳化我们建立了计划,用大数据,人工智能帮助电力行业去碳化。储能很重要,包括电池用于电动汽车,包括大规模储能,还有天然气的计划,技术的研究中心能够支持我们,还有材料中心能够支持,我们现在进行碳去除的计划,两个月之前我们宣布了氢气的启动计划,现在还在筹划可持续制造业的启动计划,里面包括钢铁,水泥,化工。

每个计划里面我们都有非常强的工业技术支持,和教授,学员们一起攻关。我们也提供整个新兴清洁能源行业的资金支持,政策,教育,对外的交流,用大数据和人工智能的帮助,重新建立了一套系统,技术转移我们要把技术转移形成产业,社会上人的行为也是重要的,会影响到人的行为。

全球的合作,比如说中美气候能源研究会议,美国,印度的研究会议,我们还有很重要的活动,全球能源论坛,全世界的专家集中到斯坦福进行讨论。

我在可持续发展,在碳中和上面做了一些工作,主要是纳米的技术,材料的技术支持可持续发展。十几年前发明了一个技术,通过这个创办了一个公司,还有用纳米纤维的技术和教授共同发明的过滤空气中的颗粒物,在疫情期间我们生产出了非常好的产品,过滤效果非常好,为疫情做了贡献。

为了让技术更快的转移到市场,我自己设立了一个技术加速器公司,从市场中授权出来进行加速,加速器大规模进行转移,可以节省很多空调的消耗,还有水过滤的技术,现在土壤清洁技术,绿色技术已经在发展了。

我集中介绍一下两个我们做的工作,一个是在高能量密度的电池上,能量密度越高,续航能力越强,但是电力值的能量密度需要材料,现在石墨负极能够把硅或者金属用好,它的能量是石墨的10倍,这样大大增加了电池的能量密度,传统金属的氧化物弱化,容量是传统材料的10倍,对电池有很大的影响,如果把新材料用好,我们可以从现有的技术,石墨和三元,还有250瓦的电池。所以能量密度有可能3倍,成长意义非常的大,电池的续航能力会大大增加,甚至是短途的,中途,电动飞机都有可能实现。

最大的挑战,材料是需要密度的,材料有的不稳定,实验室在攻克这些材料,比如说我们设计第一代的微纳米,解决了问题。还解决了需要低成本的问题,所以把科学的材料问题都解决了,2018年创立了公司,在美国上市了,在无锡有电池厂,在南京有材料公司,目前做世界上密度最高的电池,给客车使用。

还有我们的商业化产品,1150瓦,与现有的电池高分60%-80%的能量密度,还可以6分钟充80%的电,还有和空客的合作,这对我们团队是一个很大的激励,硅负极的大规模应用可以上一个新的高度。

讲一下长时间的大规模的,让太阳能,风能入网,没有储能电网是不稳定的,需要新型的技术,现在的电池不够便宜,而且安全性还是有问题的,这个寿命特别长,特别的安全,性能非常的好,会给大规模储能带来更好的技术。

我们实验室同时发明了更便宜的电池,寿命也很长。过去的几年我们创办了公司,看到电池的寿命30年,完全超过锂电池,零事故,可以储存长时间的能量输出,零维护,低成本,它的温度工作范围到零下40度-零下60度,这是远远好于锂电池,现在技术的性能特别好,大概年底这个公司成立了小的团队,这在给客户提供我们的产品,产能储能系统的预订单有5个Gwh,这是赛道成长的非常快。

我想最后稍微总结一下,碳中和需要科学工程,经济政策结合在一起,斯坦福大学我们做一系列的努力,建立一个非常强大的,非常全面的一个系统来助力全球碳中和,最后谢谢大家,我也预祝会议圆满成功,谢谢。




责任编辑: 张磊

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