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2021-04-25 02:38
科學(xué)中國人 2021年6期
關(guān)鍵詞:續(xù)航分子電池

歐陽明高

中國科學(xué)院院士

中國電動汽車百人會副理事長

電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新輔以電池單體材料的改進(jìn),成為近年來中國動力電池技術(shù)創(chuàng)新的鮮明特征。在技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動下,車載電池包的總能量和相應(yīng)的續(xù)航里程在不斷提升,正在向千公里續(xù)航里程邁進(jìn)。雖然千公里續(xù)航并不是追求的主要目標(biāo),但電動汽車的能量需求肯定還是要上升的——如冬天低溫續(xù)航里程縮水問題,實際上也是一個能量問題。總體看,中國電動車環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)需求迫切。

對于乘用車的電池技術(shù)創(chuàng)新,我認(rèn)為,中國電池行業(yè)正在引領(lǐng)國際電池技術(shù)發(fā)展。

對于乘用車而言,關(guān)鍵是提升電池系統(tǒng)比能量,讓轎車的有限空間內(nèi)可以裝更多的電池。從這個角度,中國企業(yè)做了許多有效的努力。比如寧德時代的CTP(單體到電池包)無模組系統(tǒng)、比亞迪的刀片電池?zé)o模組系統(tǒng),分別通過電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大幅提升成組效率,將單體到系統(tǒng)比能量打折的比值從原先的0.4提到了0.6。

這也就是說,單體到系統(tǒng)的體積成組效率從40%增加到60%,提升了50%。這是一個巨大的變化,它使原來裝磷酸鐵鋰電池的轎車?yán)m(xù)航里程不夠長的問題基本得到解決,將續(xù)航里程提升到600公里。

更進(jìn)一步,未來可能還會有電池包直接作為底盤的結(jié)構(gòu)件(如刀片電池包)或者單體直接到車輛等。這些都有待進(jìn)一步研究,創(chuàng)新潛力還比較大。

唐本忠

中國科學(xué)院院士

第三世界科學(xué)院院士

分子科學(xué)研究的是不受分子之間相互作用影響的自由孤立粒子,而聚集體科學(xué)(或聚集體學(xué))的研究對象是各種作用相互影響的受限復(fù)雜系統(tǒng)。這種復(fù)雜性的一種體現(xiàn)方式是聚集體中存在的各式各樣錯綜復(fù)雜的效應(yīng)和過程,如拮抗作用、協(xié)同作用、涌現(xiàn)性、多樣性等。

分子匯集形成聚集體,因此分子層次之上的所有實體皆可稱為聚集體。在聚集體中,分子可以是幾個或無窮多個,成分可以是同種或異類,產(chǎn)物可以是零維或多維的納微結(jié)構(gòu)乃至宏觀物體……聚集體源于分子,高于分子。聚集體研究是一片無遠(yuǎn)弗屆的疆域,蘊(yùn)藏著無盡的寶藏。分子是物質(zhì)的基本單元,然而分子本身卻很難被直接利用。分子只有聚集成可加工/操控的材料才能做有用之功,如介晶分子只有在聚集之后才能實現(xiàn)液晶功能。聚集體研究十分重要,但遺憾的是,相對于對分子的深耕細(xì)刨,人們對聚集體涉獵不深、缺乏系統(tǒng)研究,堪稱一塊待雕琢之璞玉。

作為分子聚集體的一個特例,納米材料得到了廣泛的關(guān)注,納米框架的搭建促進(jìn)了納米科學(xué)的發(fā)展。在聚集體層次的探索將構(gòu)筑一個遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于納米研究的聚集體科學(xué)平臺。分子之上有著廣袤無垠的空間,聚集體學(xué)將推動科學(xué)研究從微觀向介觀到宏觀的縱深擴(kuò)展。我們希望并相信,聚集體學(xué)將促成研究認(rèn)識論和方法論的范式轉(zhuǎn)移,為人們對多級結(jié)構(gòu)和復(fù)雜系統(tǒng)的研究探索開辟一條新路。

劉昌孝

中國工程院院士

天津中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院院長

人體免疫系統(tǒng)對新型冠狀病毒的反應(yīng)與對流感病毒及其他能引起感冒的冠狀病毒的反應(yīng)類似,即難以產(chǎn)生永久抗體。世界衛(wèi)生組織認(rèn)為,新型冠狀病毒或?qū)⑴c人類長期共存。

進(jìn)入“十四五”的新征程,我國衛(wèi)生健康體系繼續(xù)夯實以人民為中心的健康中國目標(biāo),落實從治療向預(yù)防轉(zhuǎn)變、從城市向基層轉(zhuǎn)變、從大規(guī)模向高質(zhì)量轉(zhuǎn)變。那么,我國生物醫(yī)藥發(fā)展也必須適應(yīng)這三大轉(zhuǎn)變的需求,轉(zhuǎn)向發(fā)展高質(zhì)量的化學(xué)藥物、生物藥物和中醫(yī)藥,其中抗感染藥物和疫苗的創(chuàng)新發(fā)展是關(guān)鍵。

鑒于此,我們應(yīng)該建立滿足生物醫(yī)藥發(fā)展需求的國內(nèi)國際雙循環(huán)格局,立足解決人民健康需求的國內(nèi)大循環(huán),發(fā)揮比較優(yōu)勢,協(xié)同推進(jìn)國內(nèi)醫(yī)藥市場和醫(yī)藥貿(mào)易發(fā)展,以國內(nèi)大循環(huán)吸引全球資源要素。同時,提升政府監(jiān)管體制和企業(yè)管理水平,推進(jìn)醫(yī)藥健康產(chǎn)品的高質(zhì)量、高效率發(fā)展。

我認(rèn)為,具體應(yīng)該從以下五方面入手:一、以動態(tài)比較優(yōu)勢為指導(dǎo),推進(jìn)本土企業(yè)實現(xiàn)市場價和技術(shù)的雙重追趕。二、以國內(nèi)價值鏈為依托,培育本土的“鏈主”企業(yè)和“隱形冠軍”企業(yè)。三、以現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)集群為載體,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的融合發(fā)展。四、以“互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)字經(jīng)濟(jì)為契機(jī),促進(jìn)存量優(yōu)化和增量創(chuàng)新相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,重塑整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游生態(tài)。五、打造以中國制造、中國創(chuàng)造為關(guān)鍵技術(shù)譜系的國際生產(chǎn)體系,并緊扣與疫情防控有關(guān)的醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的國際需求,從而尋求合作。

傅伯杰

中國科學(xué)院院士

中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員

生態(tài)文明建設(shè)以人與自然和諧發(fā)展為目標(biāo)。生態(tài)理念1.0時代關(guān)注的是要素協(xié)調(diào)。人們意識到高強(qiáng)度人類活動下資源環(huán)境承載能力的不足,探索如何通過資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系。退耕還林、自然保護(hù)區(qū)建設(shè)、污染治理等,就是出于這一理念所采取的針對性措施。

生態(tài)理念發(fā)展到2.0時代,強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)治理。人們已經(jīng)認(rèn)識到資源環(huán)境要素對人類社會的約束不是獨立的,系統(tǒng)問題需要以系統(tǒng)治理的方式來解決。山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程、自然保護(hù)地體系建設(shè)、源頭污染防治攻堅戰(zhàn)的開展,就承載著整體性、系統(tǒng)性的生態(tài)文明建設(shè)思想。生態(tài)理念3.0時代倡導(dǎo)的是人與自然的深度和諧。社會將進(jìn)入綠色發(fā)展軌道,發(fā)展與保護(hù)由消長權(quán)衡關(guān)系進(jìn)入?yún)f(xié)同共生關(guān)系,生態(tài)環(huán)境效益成為社會經(jīng)濟(jì)效益的增長引擎,綠水青山成就金山銀山。

不斷推進(jìn)的生態(tài)文明建設(shè),離不開科技的力量。無論是優(yōu)化國土空間開發(fā)格局、發(fā)展節(jié)能低碳產(chǎn)業(yè),還是建設(shè)節(jié)水型社會、完善防災(zāi)減災(zāi)體系、建立自然保護(hù)地體系,科技都在其中扮演重要角色??萍紕?chuàng)新和應(yīng)用已經(jīng)深度介入環(huán)境治理、生態(tài)保護(hù)和綠色發(fā)展的各個環(huán)節(jié)。如推廣太陽能、風(fēng)能等新能源,針對湖泊污染開展全流域綜合治理,科學(xué)實施生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)工程等??梢哉f,綠色、低碳、高質(zhì)量發(fā)展之路也是一條讓科技創(chuàng)新造福生態(tài)保護(hù)的道路。

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