實(shí)現(xiàn)碳中和是我國可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略目標(biāo)，這要求化石能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比從目前的84%大幅降低，比如降低到10%左右，而太陽能和風(fēng)能的占比從現(xiàn)在的大約4%提升到60%甚至更高。這意味著能源結(jié)構(gòu)的革命性轉(zhuǎn)型。

過去十幾年來，光伏和風(fēng)機(jī)的成本降低了十幾倍，可是風(fēng)電和光電的占比還很小，只有4%。是什么限制了風(fēng)電和光電占比的提高呢？主要原因就在于光伏和風(fēng)機(jī)發(fā)的電是間歇的，不穩(wěn)定的，并網(wǎng)困難。那么如何應(yīng)對(duì)光電和風(fēng)電的間歇不穩(wěn)定性呢？?jī)?chǔ)能是最有效的方式，能夠平抑能量的波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能量平滑、穩(wěn)定的輸出，提高光電和風(fēng)電實(shí)際利用的水平。因此，儲(chǔ)能是新能源為主體的新型能源系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

實(shí)現(xiàn)碳中和對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的要求有若干特別的要求，首先要求儲(chǔ)能裝備具有易規(guī)模化的特點(diǎn)，同時(shí)要能夠長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能。儲(chǔ)能裝置不應(yīng)該有地域和地理的限制，儲(chǔ)能要安全，運(yùn)行要平穩(wěn)，成本要低，壽命要長(zhǎng)。特別強(qiáng)調(diào)的是，目前化石能源為主導(dǎo)的能源系統(tǒng)中，化石能源調(diào)峰加上短時(shí)的儲(chǔ)能就能夠?qū)崿F(xiàn)能量的供需匹配。而在可再生資源為主導(dǎo)的新型電力系統(tǒng)中，化石能源占比低，無法滿足調(diào)峰需求，所以能源系統(tǒng)的供需匹配需要長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能來實(shí)現(xiàn)。也就是，太陽能和風(fēng)能為主導(dǎo)的新能源結(jié)構(gòu)需要長(zhǎng)時(shí)、規(guī)?；膬?chǔ)能技術(shù)。

流體電池是以可流動(dòng)物質(zhì)為能量載體，能量與功率解耦的電池，包括電解池、燃料電池、液流電池、金屬空氣電池等。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了能量與功率的解耦，流體電池適合用于長(zhǎng)時(shí)、規(guī)?；瘍?chǔ)能，具有廣闊的應(yīng)用前景。但流體電池大規(guī)模應(yīng)用仍需要進(jìn)一步提高性能，降低成本。然而，流體電池涉及到電化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)傳輸、熱量傳遞相互之間的配合，過去的研究由于學(xué)科界限的壁壘，沒有形成反應(yīng)界面電化學(xué)動(dòng)力學(xué)與空間傳遞的相互作用的統(tǒng)一理論。

一種以可循環(huán)充放電的液態(tài)能量載體儲(chǔ)能的電燃料儲(chǔ)能新技術(shù)，該技術(shù)可以隨時(shí)隨地將遍布在大地上光能與風(fēng)能變?yōu)殡娙剂?，高效地提供新能源電力。電燃料的發(fā)明帶來很多優(yōu)勢(shì)：擴(kuò)大了能量載體選取范圍，突破材料資源限制；提高電解液利用率，降低電解液成本；提高電流密度，降低電堆成本。

實(shí)現(xiàn)碳中和需要規(guī)?；L(zhǎng)時(shí)的儲(chǔ)能技術(shù)；流體電池這種易規(guī)?；㈤L(zhǎng)時(shí)、安全、無地理的限制，特別適合大規(guī)模的儲(chǔ)能；熱物理與電化學(xué)交叉研究是實(shí)現(xiàn)流體電池技術(shù)突破的關(guān)鍵。

其長(zhǎng)期致力于傳熱傳質(zhì)和電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究，其中電化學(xué)儲(chǔ)能研究方向包括燃料電池、液流電池、金屬空氣、電燃料儲(chǔ)能等等。其團(tuán)隊(duì)通過熱物理與電化學(xué)交叉的獨(dú)特視角與方法，探究燃料電池等先進(jìn)電池中的電子、離子、質(zhì)量和熱量之間的耦合傳遞機(jī)理，取得理論突破，實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。

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