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尤其是来自于风能和太阳能的电价会大幅度降低

发布日期:2018-08-11  来源:Www.DedeMao.Com
 
  电动汽车,电池的价格大幅度下降,从2005年到2016年大幅度下降。特斯拉的巨型电池厂,可以把电池的储能成本大幅度降低。而通用汽车到2020年,每一度的成本可以达到100,而且电池的原理没有发生大的变化,但是其实有一些新的创新,我们知道第三代、第四代的电池很多研究员正在努力地探究,这是斯坦福大学的崔屹教授,我在和他合作,他想打造一个硫锂电池,现在还没有问世,但是它的是高于现有的电池的,现在的电池是每千克250的能量密度,但是如果使用这种新电池的话,可以达到750。所以说比现有的电池首先要轻3到4倍,用这个电池来推动电机的话,如果放在汽车上,那么这样一个车比两升的内燃机车的重量还要轻。通过使用这种电池你可以做这种小型车,而且还可以一次充电跑好远,当然我们也正在做这方面的研究。
 
  这样一来,我们也可以减少电池电量的损失,这样一来还可以使得充电的速度加快。而且在充电的时候不会让电池过热,这样一种新型的电池只要5分钟就可以让电池充电跑150英里。这个连接器和我们现在的加油的油枪其实是差不多的,也不会做得过大。我们现在所需要的就是让电池让充电的时候减少内部的一个阻力,我们现在也正在努力,正在研究这种材料。我们想用硫来做这个材料,因为硫的成本非常低。可以降低电池成本。如果用钴来做的话,钴的价格很高,所以没有办法量产。
 
  我和崔屹很快会出版一个论文,这个论文中我们将研究从盐水中来提取锂。这个能源的成本非常低,而现在锂的市价还是比较高的,所以如果通过这种方式提取锂的话,它可以极大的降低成本,可以把锂的供给提升四个量级,可以让锂在未来很长一段时间保持一个低的成本。所以说这样一种技术也给我们带来了新的机会,使得这个电化学领域带来了新的机会。什么意思呢?我们说氢气现在用的最多的,如果是你跟原油在炼油厂联合起来加工的话,就可以产生高质量的成品油,包括航空燃油、汽油、柴油,但现在经济主要是来自于甲烷,但是产生氢气的过程中也产生大量的二氧化碳。
 
  你可以通过简单的化学办法,把水转化成氢气和氧气,如果水转成电的成本每一度是4美分的话,那么这个生产氢气的成本是很高的。但是如果每度的成本只有2美分的话,那么氢气将成为一个非常有前景的能源,因为我们知道现在在未来可以使用可再生能源实现电的成本达到2美分/度,这样一来就给分解氢气带来了一个非常巨大的机会。因为在未来电价,尤其是来自于风能和太阳能的电价会大幅度降低,所以给我们打开了很多的机遇。
 
  给大家举个例子,这是我们一个学生Jun Li。这是人的肺部,我们吸入氧气,然后把氧气传输给身体的细胞里面,产生二氧化碳。这就是人的一种新陈代谢的现象,然后二氧化碳再回到肺部,通过薄膜再呼出。我们想象一下电化学,这里有两个电极,其中正极会有电子、有氢。另外一个电极有氧气。
 
  我们举个例子,假设说这里面有一个催化剂产生氢气和氧气,这里面的分子会逐渐的形成一个气泡,逐渐的增大。你需要能源打破气泡表面的张力,随着气泡的增大它也会阻碍催化的作用,让这样一种反应的速度减缓。所以,这个气泡其实对于这种水的电解是不利的,但如何把这种气泡消除呢?我们来看看人的肺部是如何工作的。这就是肺部的隔膜,有水、有催化剂,正是由于这样一种物质的存在,可以使产生的这种气泡,不管是什么样的气体都可以从这种溶液中出来。这样的话就不会产生气泡,它就可以避免对于表面张力的这种克服。它是如何运作的呢?如果你使用这种廉价的聚合物,它就可以在很多程度上消除这种气泡的现象,让这个氢气和氧气加速它的一种化学反应,所以比我们现在最优状况下的这种电极作用效率提升四倍。但是此外还有一些其他的好处,因为讲到氢气和氧气,你想到它的一个几何的形状,可以从这张图上看出,这边有催化剂,一边是产生氢气,一方面产生氧气,这是我们所需要的。那也可以使用不同的催化剂,所以这里面我们更多的考虑的是表面的一种几何形状。如果你使用这种纤维素的话,它也会让这种催化的作用减缓。
 
  所以最好的一个系统就是使用这种微观的物质,大概只有1毫米的1/10,用一个网状的结构,为什么是网状结构呢?当然这个成本很低。因为首先你希望它的高度达到10米,但是又希望通过100微米的间距把电极隔离开,因为你发现如果你这种电极做得大的话,带来的这种成本就会很高,产生的催化的成本就很高。但是你通过这样一种设计,就可以形成一种3D结构,来增加催化面积,使得化学反应的效率更高。由于电在未来会越来越便宜,同时加上这样一种新的结构,就可以通过电解的方式产生氧气和氢气,一方面获得氧气,一方面获得燃料。