12月17日，美國國家發明家科學院院士，賓夕法尼亞州立大學講席教授、電池與儲能技術研究院院長王朝陽在《財經》年會2023上表示，只有做到原材料可持續供應、成本不斷下降、高頻率使用儲能系統，才能真正實現可持續發展的電氣化轉型。安全的快充技術是推動汽車電動化可持續發展的第一技術。

王朝陽認為，做好三件事就可以穩健實現“雙碳”目標。一是在交通領域全面去碳化，其中動力電池是關鍵技術。二是發電過程全面去碳化，在電網中盡可能更全面使用風能、太陽能等可再生能源，至少讓可再生能源發電占比超過80%。三是大幅度增加電氣化比重，以鋰為基礎進行轉型。

交通電動化已是全球共識，中國是全球最大的新能源汽車市場，汽車市場需求爆增導致動力電池需求爆增。王朝陽表示，目前已帶來一些挑戰，比如電池價格飛漲，過去一年，碳酸鋰從一噸不到5萬元飆升到一噸50萬元，電池成本顯著增加，這對中國發展新能源市場不利。

“在中國尤其是三四線城市，價格是消費者首先考慮的一大因素，所以我們必須要考慮如何讓電動汽車價廉物美。”王朝陽表示，第二要考慮有沒有足夠的原材料滿足未來電池和儲能的生產需要，動力電池還需要鎳、鈷等戰略金屬資源，所以電池原材料的可持續供應同樣至關重要。第三是考慮如何減少電池生產過程中的碳排放，“這些因素的考慮都會讓我們能夠實現可持續發展的電動化轉型。”

電池是電能的儲存載體，電池相當于倉庫，倉庫的貨物周轉越快，也就是電能源的使用頻率越高，倉庫的經濟價值就越大。所以電池大小不是最重要的，關鍵是電池里的能源能否被反復高頻率使用，達到價值最大化。

續航里程一直是制約電動汽車推廣的關鍵難題，提升續航里程的普遍做法是增大電池容量，將大電池裝機到汽車上。“這幾年很多企業都推出續航里程能夠達到1000公里的電動汽車，1000公里續航實際上是需要150度電的大電池，成本至少要15萬元，甚至現在可能要超過20萬元。一旦用大電池來解決續航，成本就居高不下。”

與此同時，王朝陽表示，150度電的電池包會消耗大量原材料，包括鋰資源以及鎳、鈷等緊缺金屬資源。大電池在制作過程中也會產生大量碳排放。一輛電動汽車的使用周期大約是15-20萬公里，假如一次充電續航1000公里，那么電池使用150次的循環就退役了，這會造成資源的巨大浪費。“所以采用大容量、大的電池包來提高電動汽車續航里程的方法實際上是不可持續發展的。”

王朝陽團隊一直在研究一種新路徑，他假設，如果電動汽車采用50度電的小電池，每充一次電可行駛350公里，基本可滿足日常通勤需求。同時小電池又具備10分鐘快速充電的能力，所以可通過快速補能，輕松滿足遠距離出行需求。“對消費者來講，電池成本降低了三倍；對社會來講，原材料的消耗降低了三倍。每輛汽車在生產過程中產生的碳排量也降低了三倍。”

他表示，這是電池儲能經濟學的一個典型應用。10分鐘充電的小電池也只需要300千瓦的充電樁，完全可以匹配現有的和在建的充電樁。利用這種快充電池，還可以提高充電樁的利用率。“目前最好的充電樁大概一小時只能服務一輛車，未來用10分鐘充電的電池，可以提高到每小時服務6輛車。”

王朝陽表示，安全的快充技術是推動汽車電動化可持續發展的第一技術，急需國家政策的鼓勵和大力的投資推廣。“在國際上我們已經在大踏步地引入快充技術，它的核心是用最低的成本、最少的原材料消耗、最小的碳排放來達到電動汽車的普及。”

此外，王朝陽表示，能夠儲存10小時左右的儲能系統是電網24小時不間斷依賴再生能源的關鍵技術。“在白天有太陽能、風能時，不但可以產電讓我們使用這些可再生能源，多余的可以存到10小時儲能系統里，晚上拿出來用，全天候依賴可再生能源的發電，這是非常美好的一個前景。”

王朝陽還提到了100小時的長時儲能系統，這是讓至少80%的電力來自可再生能源的一個關鍵技術，也是目前科學上跟行業中最大的一個挑戰。因為在這種場景中，能源的周轉頻率不高，普遍的想法是要把儲能裝置的成本做到極低才有市場競爭力。

“假如從使用側來考慮，能夠找到一些補充收入的商業模型，它帶來的經濟性就可以允許儲能系統的成本更高一點，這時候馬上就會有好幾種成熟的儲能技術出現，可以工程化，不需要等待科學上的重大突破。長時儲能的建設周期很長，贏得時間就是金錢。”王朝陽表示。

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