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论今朝 谈未来——氢能锂电科研多赛道并驱,专家们这样评论

安捷伦科技中国
2023.9.20
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安捷伦科技(中国)有限公司

金秋九月,安捷伦如约参展第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA2023),并与受邀到场的新动能相关业界专家展开了一场圆桌讨论。

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我们曾在BCEIA2023开幕之前,以《这届BCEIA,让我们认真谈一谈与新动能有关的分析测试话题》一文预告了此次圆桌即将上演(点击查看报道详情)

以新动能为大背景,圆桌主持人结合当前的发展环境,精选了与新动能产学研用相关的一些问题,促成在场新赛道不同领域的嘉宾坦诚交流,获得在场发言人一致的好评,而当此次圆桌结束了最后一个场上互动问题时,嘉宾们仍意犹未尽。

现在,我们就简要地再现此次圆桌内容,尤其期待其中的思想火花能够为关注新动能新赛道的读者朋友带来启发。

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话题一:请您简要地谈谈您对当下新动能市场趋势的看法。

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沈雪玲

国联汽车动力电池研究院有限责任公司检测事业部副总经理

结合我们自身发展的过程就可以看出行业的发展趋势——在刚开始几年,我们的目标主要是解决车载锂电池的里程焦虑问题,如今新能源汽车的续航基本能够满足用户的需求,到这个阶段我们就应该考虑安全问题。

综合来看,通过我们这个行业的发展趋势,我们看到,不同的阶段,会围绕一个不同的目标来开展(科研),但是最终的目的都是根据市场需求、以消费者为中心,更好地服务我们自己的客户。


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徐广通教授

中石化石油化工科学研究院首席专家

如何来理解氢能?我们过去理解的几乎所有能源,包括锂电都是资源型能源。我们现在还在利用的化石能源以及矿物能源,都是资源型能源。但是氢作为二次能源,是真正的可持续能源,这是氢能源和其他能源不一样的地方因为它(的产生)可来自于风、光、水、电、生化物质,而这些东西都是可持续的,是自然界每年、每天都会产生的物质。

但是从氢能的发展上讲,目前大家主要从氢能交通来入手,把它和锂电去比。但其实更重要的,是将氢能源化,也就是说氢能在未来解决国家发展上的作用。这包含两个方面,第一,氢能源可以自主生产,而不取决于外部进口,要摆脱高度的对外依存,这样它在国家能源安全上就有特定的定位;第二,从氢的技术属性上来讲,不管是它的燃烧还是电化学转化变成水,这个过程是没有排碳的,所以它就变成了我们实现“双碳”目标的一个非常重要的技术途径。因此,我们对未来氢能的发展,还是有信心的

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邢志教授

清华大学分析中心无机分析平台主管、国家级资质认定主任评审员

我们所说的能源演进和 “双碳”目标,实际上落脚于材料的演进。

作为一个分析化学工作者,近些年我们接触的新型材料越来越多。作为高校的分析测试平台,我们不仅仅要为学校的教学科研服务,还要承担社会责任,为国家解决一些问题。面对这些高科技的产品和创新性的工作,需要用一些数字化来表征这些研究效果的真实性、可靠性、有效性的时候,常规下会我们会依照国标方法、行标方法来去出具数据。但往往科研数据是没有参考依据的,这就是高校分析测试工作人员要去解决的——针对不同的科研方向,得出一个准确的结果,来引导这个方向的可持续发展。

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朱颖新

安捷伦助理副总裁兼大中华区销售拓展团队总经理

有关氢能,动力电池以及储能电池,还有新材料,都是安捷伦技术团队在未来5~10年关注的重点。新动能的未来会是怎么发展,我还是希望从各位专家的合作中,获得一个更加准确的方向。

话题二:请问徐广通教授,相对于传统的石化实验室,氢能领域的研究和检测肯定是有所不同的。从您的角度来讲,以氢能为主的一些分析,跟常规石化实验室里应用的分析测试技术有哪些不同,新技术的应用趋势是什么样的?


对于我们的业务与我们的技术构成或者装置构成而言,我们最终有两个大的方向——一个就是氢能交通。不难理解,我们有覆盖全国、数量庞大的加油站网络,以后就很自然就变成了加氢站网络。现在我们很多新的加油站变成加油、加气、加氢、充电四位一体的站,这是一个方向。


从氢能交通的角度上,我们在氢电耦合、化电耦合和氢能相结合的领域,主要的技术还是通过质子交换膜燃料电池来进行的。质子交换膜燃料电池里边最核心的是膜电极,它实际上就是一个电化学催化体系,这样一套催化体系对杂质非常之敏感。所以,它就对整个氢气的品质提出了很高的要求,也就对整个分析系统,包括样品系统来讲都提出特定的需求。这也对分析测试仪器的检测能力、仪器控制水平提出了很高的要求。


另外一个方向是围绕着减排,因为我们的制氢装置可能是排碳最大的装置之一,所以针对减排的研究也是我们响应国家号召的目标之一。


话题三:请问沈雪玲女士,在您看来,分析测试技术在整个的锂电池的发展过程中起到什么样的作用?现在的实验室有哪些机会和挑战?


因为新能源发展太快了,客户的需求也就来的快,所以我们就需要找寻快速的检测方法来出成果。眼下,一方面我们在依照国、行标来检测,另外也要依靠仪器本身的性能。


另外在我们测试过程当中,也涉及到气体的分析测试。因为我们经常接触到的基本上就是产品,客户想知道产品在整个充放电过程中,它的产期类型、产期量的问题,但是客户要求的是不破坏它的电池的情况下去进行分析。所谓不破坏电池,相当于再现或者原位的技术,这对我们来说也是一个挑战。


再有,在新能源电池的研究过程当中,不管电解液还有材料里边都含有锂,锂金属是比较活泼的,所以在整个的测试过程当中,可能需要一些惰性的环境或者惰性的转移装置。


综合来看,我认为锂电的研究领域确实有特殊性,像一些快检的方式、如何保证样品前期的稳定性、还有再现检测手段等,我认为都是眼下面临的一些挑战。


话题四:请问邢志教授,从高校的平台实验室运营角度来讲,您看到哪些挑战和机遇?包括对分析测试来讲,要求有哪些新的不一样的地方?


从我们近十几年的变化来说,其实对于分析技术要求是越来越高的,因为我们要解决各种科研里面的一些复杂问题。我们生存的环境变化以及如何适应,对人类来说是一个挑战,要求我们研究微量元素的含量标准越来越高。


分析技术的提升,一是促进了仪器的发展,另外推动了行业方法的发展,而且这些方法、这些技术全部都由我们搞研究的这些人员来去开发的——从我们的微量分析到痕量分析,现在有可能往更低的含量发展。


仪器代表的是什么?它是代表了我们人类的视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉,去探索微观世界和宏观世界的一种辅助手段。如果我们肉眼是看不到的,摸不到的闻不到的怎么办?我们就必须得借助这些手段来去拓展我们的这种研究能力,这就对我们的仪器,对我们的设备出了更高的要求。有了更高的要求,对我们的方法提出更高的要求。光有仪器还不行,还得有这种新的方法。所以对于我们来说,无论是从我们现在以“双碳”为目标的这些材料研究来说,要求的检测手段也越来越高。


话题五:对于安捷伦为代表的分析测试企业来讲,我们如何更好支持您的分析研究工作,能够更好地满足您的基础研究需求?


我们这种高校科研单位,实际上仪器的更新周期是比较漫长的。我想安捷伦作为一个仪器的领导企业,每一个新的产品推出来,可能都会为不同类型用户在卓越中心应用中心做一些方法的开发。如果说有可能的话,设立一种开放基金,安捷伦的应用技术支持团队,包括维修维护的团队,能够跟我们科研人员一起,申请课题来共同去完成。比如做一些创新的方法,依托安捷伦的实验室,这样会更快速地促进行业的发展。

——邢志教授


我想我们和安捷伦合作的未来发展有三个方面,第一,新的仪器平台和新的技术的运用,促进我们的一些行业上的特定的需求;第二,安捷伦作为一个国际化公司,在促进国内的标准制定上的作用;第三是服务层面,特别对我们来讲,在院里我们大概有几百台色谱的装机量,这些色谱怎么能够高效地运用起来,值得持续关注。当然我们也感谢安捷伦几十年来一直提供良好的服务,也希望随着新动能的市场变化,安捷伦能更好地推进服务的模式,推动我们双方的发展。

——徐广通教授


在我们新能源电池研究领域,现在是每台分析测试设备相对独立。其实现在在联用方面,我们的需求是比较大的——我们如果用到某一厂家的设备,它只能解决某一个问题,但实际上它整个机理是没法解释的,所以在这一块可能特殊的领域、特殊的需求,涉及到一个联用的问题。

另外,就要提到标准了。因为在新能源电池行业,我们的标准可能稍微起步晚一点,材料这方面的标准实际上在国际上也是比较少的。我们从特殊需求的层面来看,都需要借助安捷伦等企业的力量去进行研究。

——沈雪玲


技术是我们与各位行业专家的一个纽带。我们需要去解决的一些跟行业相关的难题,使用怎样的技术手段,怎样的仪器,这些问题往往是各位行业专家比较了解,我们要在这一块多向各位学习,当然也希望未来给我们提一些要求,从而打造深入的合作,来共同解决行业里的挑战。我们做好了一个点就可以辐射出去,这是一个双赢的、对于行业和对安捷伦的发展都是一个好的方向。

——朱颖新


话题六:上升到国家层面的宏观角度,各位嘉宾对您所在的新动能赛道的产学研用,有何看法和期盼?

从一个科研评价体系到科研成果落地,到促进我们人类的进步发展,这个过程很漫长。我想现在首先要改变的是一个评价体系,以文字输出的成果来做一个评价体系是不是太单一?一个促进产业化或者促进行业发展其他一种方式,可能会加速这个过程。

——邢志教授


从我们工作的角度来讲,提到产学研用,其实某种程度上讲还是一个应用场景的问题。对于任何一个科研问题的提出,它是不是基于特定的发展需求,是介于一个什么样的层面上的发展需求,当然也决定了我们所开展的科研工作的体量、高度和深度。

——徐广通教授


高校可能围绕一些知识或者理论的一些研究,在企业端它是需要完成价值的实现或者产品化,但是在中间其实缺乏一个纽带,当时国联的企业定位就是做一个纽带,把这二者联系起来,所以我们这些年可能一直在做这个事情。主要还是从市场的需求出发,或者说针对行业的一些问题、痛点、难点,联合高校的力量去做研究。首先我们应该明确自己要做什么事情,把这个事情搞清楚之后,再联合高校的力量,把要做的事情完成了之后,我们会做一些技术转让或者技术孵化,或者是说跟企业以横向项目的形式合作。我们就是一个纽带,所以后期也会不断地践行我们的使命,去做方方面面的事情。希望国联能做好高校和企业之间的纽带,能起到更多的作用。

——沈雪玲


从安捷伦角度,我们能看到产学研用是国家高质量发展的方向之一。虽然疫情之后分析测试的市场受到了一些影响,但是大家会看到无论是在高校还是科研机构的资金投入,国家是不遗余力的。所以这个市场我们是非常看好的。所以怎么去帮助我们的客户去完成产学研用,其实我们在内部也做了非常多的调整。


比如,大家知道安捷伦在国内的业务根据不同的销售体系,支持体系,分成东南西北四个大区,这样一来我们可以就近地、集中地去为客户提供快速支持。我们也在内部做了整合,以技术团队为一个纽带,为客户提供支持,举例而言,谈到一些相应项目的时候,我们会先锚定科研项目的负责人,按照负责人的科研方向,为其提供单一的技术人员接口,串联各个区域和应用领域,这样会更方便地给其提供更加全面专业的技术支持。

——朱颖新


总结:请嘉宾用一句话对于所在赛道的发展做展望。

向阳 向新 抓住机会 勇于探索

——徐广通教授


“进窄门 走远路 见微光”——越是难的事,越是正确的事,越是应该有人去做。

——邢志教授


希望我们新能源汽车走出国门以后走得越来越远,同时我们检测机构在国际标准还有资质认证方面有更多的话语权。

——沈雪玲


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为了更好地帮助大家理解氢能和锂电到底有什么发展方向?可以做出哪些未来畅想?安捷伦可以为客户提供哪些技术支持和解决方案?等等一系列问题,我们又邀请了两位老师来《科学吱(zi)声儿》聊了聊!

新能源车已走入日常生活,其中最核心的部件之一就是锂电池。什么是锂电池?锂电池有怎样的工作原理?什么样的分析测试技术支持了锂电池以及整个材料行业的发展?跟随下方视频来了解下!

近几年,“氢能”的概念不断被大家熟知。氢能研究有什么特点?与传统石化研究有哪些异同?氢能是否能走入大众生活?涉及哪些分析测试技术新趋势?一起了解下吧!

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关于安捷伦

安捷伦科技有限公司(纽约证交所:A)是分析与临床实验室技术领域的全球领导者,致力于为提升人类生活品质提供敏锐洞察和创新经验。安捷伦的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。2022财年,安捷伦的营业收入为68.5亿美元,全球员工数为18,000人。

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