2023 年 4 月 19 日，由国际科技信息中心主办，AI TIME 承办的 SCITIC 论坛「探索双碳之路」完美收官。SCITIC 论坛由国际科技信息中心倾力打造，围绕深圳「20+8」产业集群相关方向与研究领域，邀请国内外青年学者、科研与产业界专家进行技术前沿与产业趋势内容分享，旨在通过前沿领域输出和观点思辨来探讨各领域的未来发展以及互相之间的交叉与融合。

本期活动是 SCITIC 论坛系列直播活动的第五期，邀请到了西安交通大学教授、博士生导师张锦英，中国石油大学（华东）教授、高端化工与能源材料研究中心主任智林杰，中铝集团·宁波烯铝新能源有限公司 CTO 杨闯。三位嘉宾围绕着石墨烯、富碳纳米材料、铝空电池等领域思辨双碳材料的研究和应用。本次活动共吸引了线上约 2.3 万人次观看，引发了观众对双碳之路的热烈讨论。

张锦英
石墨烯在固态储氢材料中的应用

我国的风、光、水等可再生能源主要集中在西部地区，而用电的负荷中心主要集中在中东部地区，且预计 2050 年可再生能源将达到 80% 以上，所以必须解决”西电东送，西氢东运”的问题。这就需要解决氢气的大规模、长时间、远距离储运难题，而高密度的固态储氢材料有望解决这种难题。在本次报告中张老师首先给大家讲述了氢能源及氢储运的背景知识，然后介绍了新型固态储氢材料的独特优势与应用场景，并基于课题组目前的研究工作展示了新型固态储氢材料设计及制备的流程，最后展望了氢能在实际生活和产业中的应用优势。

智林杰
富碳纳米材料的结构调控及其在储能领域的应用研究

双碳目标是我国 2021 年提出的重大战略部署，碳达峰和碳中和目标的达成将对世界、我国发展产生深远影响。加快开展能源革命，持续发展可再生能源，降低化石能源的比重，绿色、清洁能源的产业发展空间将会进一步拓展。在本次报告中智老师首先介绍了双碳战略的相关背景，然后阐述了富碳纳米材料的构建策略及其在纳米尺度上的结构控制与功能调节，最后重点分析了这些材料应用于储能器件中的电化学性能与材料结构之间的关联性，倡导大家进一步探寻研发新型高性能电极材料的新方法与新途径。

杨闯
勇毅前行开放共享——走好铝空电池的绿色双碳之路

「双碳」目标的实现对推动国家的高质量发展和实现全面现代化的建设具有重要意义，该目标的实现过程是催生全新行业和商业模式的过程。在碳达峰、碳中和的全球大背景下，新能源电池产业作为绿色产业的重要组成部分，迎来了前所未有的发展机遇。本次报告中杨闯老师主要从能源趋势、公司介绍、未来发展规划三个方面展开，分析了发展新能源产业的必要性和重要性，并重点介绍了其公司在铝空电池方面的研究工作，带领大家一起思考在铝空双碳之路上所要面临的机遇和挑战。

Debate

氢能的可能使用范围，什么条件下能大量使用？还需要解决哪些问题？

张锦英：氢能在所有需要能源的地方都是能用到的，包括用到电能、机械能或天然气的场景，但是能够被大量使用的前提有两个：安全性能高和成本低。目前要解决的问题是灰氢在储运过程中的安全性能以及储运的成本，如果这两个问题可以被解决，那么氢能将有可能被大量使用。

智林杰：氢能的使用范围非常广泛，从理论上讲只要是需要能源的地方氢能都能够有用武之地，但是目前氢能还没有进入大规模的使用阶段。将来氢能大量使用的前提是方便性和安全性，现在应该围绕这方面的问题开展相关研究。

杨闯：氢能是绿色能源发展的重要方向之一，也是国家重点扶持的方向，目前氢能的使用安全和储运安全是对它制约的最主要因素。氢能目前尚未大规模使用，解决氢能的安全性和使用方便性问题将会对氢能的发展起到关键的作用。

为什么要大力发展储能技术与产业？电化学储能的优缺点有哪些？储能与 AI 有怎样的关系？

智林杰：储能是目前国内大力推动的重要产业，发展储能技术与国家的新能源战略密切相关。常见的能源比如风能、太阳能是间接性而非连续性的，而电网需要稳定的输入和输出，储能电站可以比较好地解决这种矛盾。早期储能技术的不成熟导致大量新能源弃电的出现，而大规模储能技术的使用可以显著改善电网的稳定化管理水平，是实现新能源大规模应用的重要手段。在面向新能源的快速储能方法中，电化学储能是目前最常用的快速储能方法，但其成本仍然较高，需要进一步降低成本。储能技术也可以广泛应用于 AI 领域，如应急储备电源等固定化场景和无人机能量存储等移动式场景中。

张锦英：当能量输出与消耗不匹配时，储能技术是必需的。电化学储能技术具有安全、高效等优点，但回收储能电池仍是重要问题，需要考虑环保和无污染地回收。在移动设备储能、电网调度等储能领域，如果结合 AI 技术精准高效、智能安全的独特优势，这将有希望对新能源进行更好地观测调控。

杨闯：电力资源是社会发展必不可少的资源，而当电力资源或地域不匹配时，就需要储能技术作为支撑，更好地实现电能的统筹平衡。电化学储能技术具有很多优点，目前面临安全环保问题仍是需要解决的重点，市场空间还是很广阔的。AI 在储能领域具有重要作用，可用于数据处理、技术迭代、产品设计、生产管理和资源调配等众多方面，提高工作效率和资源利用率。在企业智能化数字化转型中，将整个产品开发和生产流程融入到人工智能的系统控制中也是非常必要的。

铝空气燃料电池的应用还有哪些需要解决的问题？AI 在各类电池开发过程和企业数字化转型中，有哪些助力？

杨闯：目前铝空气燃料电池想要得到大规模的应用，可以付诸努力的主要包括铝板使用效率，催化剂循环寿命，整体系统的成本，少量氢气及电解液回收处理等。人工智能在电池开发过程中作用非常大，从设计开发、测试论证、数据分析、智能控制装备和生产体系流程优化均有很好的帮助。AI 的分析技术在市场需求大数据分析和技术创新挖掘方面也有助益。在企业数字化转型方面，AI 能够进行预测性分析辅助战略决策、数据分析, 市场需求分析以及客户价值体验升级等方面工作。

张锦英：如果铝板能够完全反应，那么产生的氢气量会非常多，合理充分利用这部分氢能源格外重要。有了人工智能技术的辅助，在电池开发过程中能够更好地进行数据处理、算法开发、模型训练等工作，可以显著提高实验效率，满足研究者二次开发的需求。同样，在企业数字化转型中，AI 可用于工作业务或产品生命周期的任何时间点，并且帮助实现工作方式的优化和工作效率的提升。

智林杰：铝空气燃料电池目前还存在各种各样的问题，比如实际使用中对铝板本身的品质的要求，氢气的释放量，催化剂的制造技术。在 AI 的发展过程中，电源系统是至关重要的，在后期便捷式电源系统的开发中，铝空气电池可以在能量密度、自控要求等方面发挥独特优势。