大家好,我是崔屹,斯坦福大學(xué)的教授,也是斯坦福能源研究所的主任,今天給大家介紹一下斯坦福我們在碳中和上做的工作和計劃。
現(xiàn)在全球的能源清潔化是大趨勢,從巴黎協(xié)定,2050年的時間表,中國,俄羅斯,沙特碳中和2060的時間表,超過60%已經(jīng)在氣候上有碳中和的時間表,像亞馬遜氣候的宣誓誓言超過200個公司加入,谷歌也有碳中和的時間表,所以清潔能源的轉(zhuǎn)化有巨大的機會。
碳的排放的來源多元化,電力行業(yè),運輸行業(yè),工業(yè),還有農(nóng)業(yè),還有建筑行業(yè)的空調(diào),碳中和的重要行業(yè)就是電力電網(wǎng)需要用清潔的能源,太陽能,風(fēng)能,核能,需要用數(shù)據(jù)計劃將來電力電網(wǎng)的發(fā)展。
第二是交通,車的電動化,船的,飛機的去碳化越來越重要。第三是工業(yè),水泥8%的碳排放,還有化工的行業(yè)也很重要,農(nóng)業(yè)是化肥,畜牧業(yè),羊牛,養(yǎng)羊,建筑能里面的空調(diào),照明這塊都要充分的考慮。
在斯坦福大學(xué)我們研究所最重要的研究就是CDOM,這里面關(guān)鍵詞都很重要,低成本的,能夠負(fù)擔(dān)得起的,還有安全的能源。斯坦福大學(xué)過去20年我們已經(jīng)在清潔能源的研究上建立整個系統(tǒng)化的人才,從科學(xué)工程到經(jīng)濟政策,這里面有很多的專家,美國前能源部長等,對能源政策方面的影響很大。
我們有超1000個博士生和博士后,現(xiàn)在正在參與能源的研究,因為能源的問題需要各種各樣的技能,不光科學(xué)工程,還有政策,所以能源研究所的設(shè)立是整個斯坦福大學(xué)把工程科學(xué)、商業(yè)、法律、國家實驗室都聚集到一起,現(xiàn)在有一個新的學(xué)院,斯坦福剛剛宣布建立一個新的可持續(xù)發(fā)展學(xué)院,能源的研究所會是建立學(xué)院的一個支柱,有的機構(gòu)剛剛宣布了給斯坦福捐了錢建立新的學(xué)院,里面包括汽車,能源工程系,我們會把教授轉(zhuǎn)到這個系里面,第一批的教授已經(jīng)有一系列在里面了。
我們能源研究所是這個里面的資助之一,還有環(huán)境的研究所,我們會建立一個新的機構(gòu),在社會科學(xué)方面會做很多的工作。這個學(xué)院里面最大的,最重要的一個需求就是建立一個可持續(xù)發(fā)展的加速器,加速政策和技術(shù)的解決辦法來解決可持續(xù)發(fā)展問題,大家知道硅谷是最大的機構(gòu),我們需要做技術(shù)轉(zhuǎn)移,政策的研究。
在能源方面斯坦福大學(xué)針對碳的排放,我們過去5年建立了一系列的計劃,為了讓電力電網(wǎng)行業(yè)去碳化我們建立了計劃,用大數(shù)據(jù),人工智能幫助電力行業(yè)去碳化。儲能很重要,包括電池用于電動汽車,包括大規(guī)模儲能,還有天然氣的計劃,技術(shù)的研究中心能夠支持我們,還有材料中心能夠支持,我們現(xiàn)在進(jìn)行碳去除的計劃,兩個月之前我們宣布了氫氣的啟動計劃,現(xiàn)在還在籌劃可持續(xù)制造業(yè)的啟動計劃,里面包括鋼鐵,水泥,化工。
每個計劃里面我們都有非常強的工業(yè)技術(shù)支持,和教授,學(xué)員們一起攻關(guān)。我們也提供整個新興清潔能源行業(yè)的資金支持,政策,教育,對外的交流,用大數(shù)據(jù)和人工智能的幫助,重新建立了一套系統(tǒng),技術(shù)轉(zhuǎn)移我們要把技術(shù)轉(zhuǎn)移形成產(chǎn)業(yè),社會上人的行為也是重要的,會影響到人的行為。
全球的合作,比如說中美氣候能源研究會議,美國,印度的研究會議,我們還有很重要的活動,全球能源論壇,全世界的專家集中到斯坦福進(jìn)行討論。
我在可持續(xù)發(fā)展,在碳中和上面做了一些工作,主要是納米的技術(shù),材料的技術(shù)支持可持續(xù)發(fā)展。十幾年前發(fā)明了一個技術(shù),通過這個創(chuàng)辦了一個公司,還有用納米纖維的技術(shù)和教授共同發(fā)明的過濾空氣中的顆粒物,在疫情期間我們生產(chǎn)出了非常好的產(chǎn)品,過濾效果非常好,為疫情做了貢獻(xiàn)。
為了讓技術(shù)更快的轉(zhuǎn)移到市場,我自己設(shè)立了一個技術(shù)加速器公司,從市場中授權(quán)出來進(jìn)行加速,加速器大規(guī)模進(jìn)行轉(zhuǎn)移,可以節(jié)省很多空調(diào)的消耗,還有水過濾的技術(shù),現(xiàn)在土壤清潔技術(shù),綠色技術(shù)已經(jīng)在發(fā)展了。
我集中介紹一下兩個我們做的工作,一個是在高能量密度的電池上,能量密度越高,續(xù)航能力越強,但是電力值的能量密度需要材料,現(xiàn)在石墨負(fù)極能夠把硅或者金屬用好,它的能量是石墨的10倍,這樣大大增加了電池的能量密度,傳統(tǒng)金屬的氧化物弱化,容量是傳統(tǒng)材料的10倍,對電池有很大的影響,如果把新材料用好,我們可以從現(xiàn)有的技術(shù),石墨和三元,還有250瓦的電池。所以能量密度有可能3倍,成長意義非常的大,電池的續(xù)航能力會大大增加,甚至是短途的,中途,電動飛機都有可能實現(xiàn)。
最大的挑戰(zhàn),材料是需要密度的,材料有的不穩(wěn)定,實驗室在攻克這些材料,比如說我們設(shè)計第一代的微納米,解決了問題。還解決了需要低成本的問題,所以把科學(xué)的材料問題都解決了,2018年創(chuàng)立了公司,在美國上市了,在無錫有電池廠,在南京有材料公司,目前做世界上密度最高的電池,給客車使用。
還有我們的商業(yè)化產(chǎn)品,1150瓦,與現(xiàn)有的電池高分60%-80%的能量密度,還可以6分鐘充80%的電,還有和空客的合作,這對我們團隊是一個很大的激勵,硅負(fù)極的大規(guī)模應(yīng)用可以上一個新的高度。
講一下長時間的大規(guī)模的,讓太陽能,風(fēng)能入網(wǎng),沒有儲能電網(wǎng)是不穩(wěn)定的,需要新型的技術(shù),現(xiàn)在的電池不夠便宜,而且安全性還是有問題的,這個壽命特別長,特別的安全,性能非常的好,會給大規(guī)模儲能帶來更好的技術(shù)。
我們實驗室同時發(fā)明了更便宜的電池,壽命也很長。過去的幾年我們創(chuàng)辦了公司,看到電池的壽命30年,完全超過鋰電池,零事故,可以儲存長時間的能量輸出,零維護(hù),低成本,它的溫度工作范圍到零下40度-零下60度,這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于鋰電池,現(xiàn)在技術(shù)的性能特別好,大概年底這個公司成立了小的團隊,這在給客戶提供我們的產(chǎn)品,產(chǎn)能儲能系統(tǒng)的預(yù)訂單有5個Gwh,這是賽道成長的非??臁?/p>
我想最后稍微總結(jié)一下,碳中和需要科學(xué)工程,經(jīng)濟政策結(jié)合在一起,斯坦福大學(xué)我們做一系列的努力,建立一個非常強大的,非常全面的一個系統(tǒng)來助力全球碳中和,最后謝謝大家,我也預(yù)祝會議圓滿成功,謝謝。
責(zé)任編輯: 張磊