1973年,经过六年时间的筹备,成员主要来自60余个国家和地区、其中大部分属于发展中国家的世界未来研究联合会(World Future Studies Federation,WFSF)在法国正式成立。这个作为国际未来研究专家联络机构的非政府、非营利性学术团体,主要研究科学、文化、教育、人和社会等未来问题。在20世纪60年代,以社会学和政策科学为基础的未来研究已成为一门“显学”,WFSF这样定义“未来研究”:未来研究是一门艺术和一门科学,非常强调创造不同可能的未来的想象力和创造力。其主要目的是通过概念化、系统方法和反馈循环来发现和掌握复杂的因果链,最终在社会和技术领域提供创新。
在WFSF成立11年后的1984年,北京市政府批复了同意派时任中国未来研究会第一届理事的王勇领赴哥斯达黎加参加“世界未来研究联合会”第八次会议的请示文件。
王勇领得到这个机会,源于他大学毕业后即选择了计算机方向,参加了被称为“中国电子工业摇篮”的北京酒仙桥工作的第三代固体线路电脑设计会战小组,在这场会战取得成功后,他调任到中国社会科学院情报所。作为当时国内年轻一代中表现突出的电脑专家,他和毕业于厦门大学外语系、1964年起就在中国科学院哲学社会科学部工作的秦麟征1成为了同事,坐前后桌。“我是学数学出身,当时懂电脑的又比较少,所以很快我们就谈到了一起。”王勇领告诉《环球财经》记者。
作为未来研究的爱好者,王勇领和秦麟征一道,推动了由中国科协主管的中国未来研究会(CSFS)于1979年1月16日在北京成立。秦麟征为研究会秘书长,王勇领则连续担任了研究会的四届理事。1983年,秦麟征被推选为WFSF执行委员会委员。
结合数学、计算机和未来研究,1986年,王勇领在前一年成功出版《市场预测及其应用》一书的基础上,由科学出版社出版了他认为是自己人生中最重要的一本专著《预测计算方法》。
“书很薄,只有十几二十万字,但产生了很大的影响。”2023年10月,和太太一起回到了阔别23年的祖国的王勇领,向《环球财经》记者回忆说。“我的书字都不多,最多也就30来万字。”这个“写薄书”的习惯,来源于大学时期华罗庚先生的教诲。王勇领说,华先生的一句话,让他受益终身。而他这次回国定居,也与这句教诲所传递的价值观相关。
与之前不同,这次回国,在数学家、著名软件工程师之外,他多了一个身份——北京巨电博研新能源有限公司首席科学家。在“润”字一词成为中国当下社会“流行词”的今天,王勇领,恰如他的名字一样,再次勇敢地领导了一个新的潮流。当记者问他为什么做此选择时,他笑着说:“做事,首先要做人。人做对了,事就成了。”
《环球财经》和王勇领的对话,就从华罗庚先生的“一句话”教诲谈起。
一本厚书与一张薄纸
《环球财经》:我们很好奇,华罗庚先生的那句话是什么?
王勇领:我是1963年考入中国科技大学数学系的。当时数学系一共才30来人。中科大数学系是1958年由华罗庚2先生创办的,每一级学生的指导教师都不同,比如1961级的主要是关肇直3先生负责,他的学科偏物理。1962年的则是吴文俊4先生负责,他在拓扑学领域获得重大成就。1963年入学,也就是我这一届,就由华罗庚先生负责。这样的设置意味着学生不能留级,因为一留级,课程设置完全变了,相当于推倒重来。非常怀念科大当时的教学机制,就是每个系的大教授,都会给一年级的新生代课。比如物理系的严济慈5老先生、力学系的钱学森6先生、核物理的钱三强7先生,都教过我们。受到这些优秀科学家的教诲,每一位都让我受益良多。而华先生的一句话,更是成为我人生的指导。他说:一本厚厚的书,如果你越念越多,那就不好了;如果说这本书念完了,能够用一张纸表达出来,那么你就是学懂了。这句话对于当时大一新生的我,如醍醐灌顶,它直接影响了我的学习方法和思维方法。后来我的人生很多阶段,都是用这句话去指导的。
《环球财经》:您认为一生中最重要的专著《预测计算方法》也是这句话指导的结果。
王勇领:是的。这本书的确当时在国内产生了比较大的影响。因为我要把这一个个所谓预测,根据统计学原理,从过去的历史资料来推测未来。这里面当然有很多数学公式。而这些数学公式要把高深的数学方法最后给它化解成加减乘除,才能在计算机上应用,而当时的计算机速度极其慢,我就是这个情况下,在这本书里,就设法把复杂的运算变成加减乘除,又把它迭代的次数大大降低,降低了2000万次。我这本书要运用通俗的方法,让人家得看懂,能够实用,能够用书里的方法做经济预测。当时国内很多经济部门包括国家计委都用我这本书里的方法做预测。
当时电子部知道我出了这本书后,当时国家“七五”攻关科技项目中,要做一个统计预测软件,就是用这本书里的方法做的,我也因此荣获国家“七五”攻关科技项目三等奖。当时北京市经济委员会就用我这个软件做了14项经济指标的预测,他们给我的证明,我一直保存着。这的确是我引以自豪的。后来我在美国国会图书馆还看到了这本书,而且他们还收藏了我其他的著作,包括一些德国高校的图书馆,这都是我没有想到的。
甚至于我的人生,也是受到华先生这句话的影响。无论是在哪里工作,职称、待遇,我都不争不抢,不追求“把书越读越厚”,而希望把书越读越薄,读到大家都能看懂,能够对人们读懂未来产生帮助。
1986年我还有另外一本书,就是由清华大学出版社出版的《计算机数据处理系统分析与设计》,是由我在北京工业大学计算机学院任教期间的教学大纲集结完成,写了很多次,1991年再次完善为《系统分析与设计》一书,这两本书在上世纪80~90年代在国内许多大学里作为计算机专业教材,《计算机数据处理系统分析与设计》在1992年获电子工业部高等学校优秀教材一等奖。同期这两本书也被我国台湾的儒林出版社出版,成为台湾高校的计算机教材。
《环球财经》:您也因此被认为是我国MIS信息系统的开拓者之一。
王勇领(笑):这是当时计算机学会秘书长所称谓的。也因这两本书的出版,所以被许多重要部门、不同行业的大型央企邀请去讲课。我通常都是用一个礼拜的时间把我这本书给大家讲完。他们搞电脑的人都说王教授讲课就是解渴。讲完以后我说我用简单的几张纸,把你们的系统结构画出来,然后是数据库。数据库往往也是软件工程师最头疼的部分,而我所做的,就是永远把庞大的数据简化。往往用7~10天时间,就可以把一家大型央企的整个管理系统结构从上到下分层清晰地设计出来。我这个人永远是要简化,干什么都是要简化。这就是华先生那句话的影响。
一不能重利,二要勇于创新
《环球财经》:也许正因为您的“简化”哲学,您也拥有了一个其实极具传奇的人生。因为只有简单了,才能容纳复杂。比如在20世纪80年代留美期间一不小心就接触了“星球大战”计划;1989年您毅然决然地回国;后来又参与了国内几乎所有大型机场的系统设计。后来定居加拿大,您又多次因为参与老年人的公益事业获得奖项。
王勇领:很多东西都是意料之外的。但人生没那么复杂,我的“简化”人生信条就是:一不能重利,二要勇于创新。比如1989年,有一些公派留学生“举手”留在国外了,我也是公派出国的,做人要讲诚信,所以我一定要回来。我是学应用数学的,对于我们搞应用的而言,一是要紧跟技术发展前沿,怎么跟?学会查找资料是第一步,找到之后不能抄,把别人的东西变成自己的东西是第二步;二是要实践。应用要实践了以后才能发现自己是不是又提高了。这是一种思维方法,也是一种哲学。
新能源电池安全之道
《环球财经》:您知道国内现在流行一个让人一言难尽的词,叫“润”吗?而您很有意思,在定居加拿大20多年后,又选择回北京定居,而且“一不小心”从事了“新能源赛道”,请问是什么让您做出这样的选择?
王勇领:北京是个对老年人非常友好的城市,我和女儿20多年都生活在两个国家,她在美国,我在加拿大。现在,我们选择回国团聚,这是一个非常幸福的状态。
中国在新能源产业上的发展有目共睹。我想关心人类未来的人都会有一个共识,那就是人类不能把地底下的那些资源给弄没了,不能为了发展破坏了人类赖以生存的生态。但与此同时新能源的发展,也不能以威胁人类的安全为代价,比如经常发生的锂电池充电起火等事故。人类不能陷入到为了某个“安全”而牺牲另一个“安全”的怪圈中。
《环球财经》:前不久我们在采访曾任国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任、负责起草制定汽车行业动力电池测试标准的王子冬8先生时,他曾谈到,2003年在做单体锂电池安全性试验时就被“炸飞”过,锂电池的安全性一直是人们非常担心的问题。
王勇领:锂电池因为具有绿色环保、长循环、自放电率低、环境适应性高等特性,得到了快速发展。各国陆续开展锂离子电池技术攻关,争夺锂离子电池技术优势。
然而,现有的锂离子电池技术尚存在诸多未解决的短板,首当其冲的是锂离子电池的安全问题。传统锂离子电池的电解质是液态电解液,其中不仅含有易燃的有机物并且充放电过程中会发热而极其不稳定。当电池产生的热量超过了电池热量的耗散能力时,可能会发生电池自燃的现象且在严重时还会发生鼓包甚至爆炸。据不完全统计,2011~2021年10年间,全球共发生50起储能电站起火爆炸事故。多起储能电站事故主要为锂电池内部热失控引发,造成巨大的财产损失和严重威胁人们生命安全。储能系统在安全性能方面要求非常高,一个电池热失控,可能引发连锁反应,造成重大事故。
另外,目前体系下的锂离子电池能量密度也已经接近极限性能,液态锂离子电池的电池能量密度最高可至300Wh/kg,急需寻找新体系改善目前能量密度焦虑。
固态电池被广泛认为是下一代储能、动力电池正确的技术研发方向。固态电池拥有两个十分显著的优势:
一是固态电池基于固态材料不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液等条件,安全系数较之锂离子电池有着先天的优势。其内部无游离电解液,可避免短路后热量蔓延产生热失控问题;另外,由于固态电解质良好的力学性能,可抑制锂枝晶生长,避免刺破隔膜,导致内部短路,安全性及稳定性高,固态电池的发展将成为未来锂电池的发展趋势。
二是固态电池在最为关键的能量密度方面,有望彻底解决纯电动汽车的里程焦虑。目前体系下的锂离子电池已经接近极限性能,即便是世界最先进的松下18650电池下的电池组,能量密度可以达到250瓦时/千克,支持续航里程400到500公里,也仍然无法解决续航里程焦虑。
正是基于安全和能量密度突破性进展双方面的问题,当前新能源汽车行业主管部门对于动力电池的性能也提出了更高的要求。根据《汽车产业中长期发展计划》和《节能与新能源汽车技术路线图》的相关指引,动力电池系统的能量密度需要在2025年至2030年达到350Wh/kg以满足市面上乘用电动汽车的续航里程要求。仅凭借传统锂电池的技术研发,这一目标显然已经无法实现。
随着欧美日等发达国家相继加大固态电池的研发投入,我国亟需加大研发力度,通过产学研合作,突破现有的技术瓶颈,快速实现研发到应用进程,从而促进我国在固态电池的技术的领先地位。
而固态电池因其没有电解液和隔膜,大幅度减小了固态电池的质量,同时直接使用金属锂来做负极,进一步减轻负极材料的用量,提升整个电池的能量密度。
“高安全”“低成本”“长循环”的电池技术正是巨电博研的立命之本。如其技术已经非常成熟的超安全、固态、最大容量电芯,采用固态聚合物技术,电芯内部果冻状电解质,无可燃电解液隐患,实现超高安全性;同时在规模化趋势下,提升单体大容量,减少电芯数量和连接节点数量;降低失效风险,提升系统可靠性;铝塑膜封装,几乎无爆炸风险;其研发的500Ah半固态电芯,是全球最大半固态电芯,实现单体控制,减少电芯数量连接节点,安全稳定,环保长效。从中你也可以看到,巨电博研实现安全的一个重要方法,也是简化。
同时,巨电博研的CTC插片式模块为行业独创,插片式电芯集成于机柜中,能够独立监测每片电芯,实现精准温度管理,温差小,无失控;不起火,不爆炸;高低温正常充放电。
2021年4月16日北京丰台区大红门某储能电站施工调试过程中起火后,给储能电站的发展带来了影响。在这样的背景下,巨电博研能够中标华电煤业北京创新中心“源网荷储”智慧供电项目,成为“4·16事故”后北京首个储能项目,为华电煤业集团的智能综采、智能掘进设备以及煤矿智能展厅,提供应急/备用电源,其胜出的根本,就在于安全。
双碳目标下,储能正成为多个国家能源转型进程中的关键技术之一。聚焦国内,以2021年为起点中国储能市场进入真正意义上的规模化发展。据中关村储能产业技术联盟(CNESA)统计,2021年中国新增新型储能项目865个,总规模达26.3GWh,其中规划在建的百兆瓦储能项目超过70个。
进入规模化发展阶段后,储能应用场景跨越兆瓦级别到百兆瓦级别,并向GWh级别进发,此时迫切需要大规模、高安全性、低成本的储能技术。
目前,由于在能量密度、效率、成本、建设周期等方面兼具优势,电化学储能技术在新型储能市场中取得了绝对优势地位,其中锂离子电池应用最为广泛。截至2021年底,全球新型储能累计装机规模达25.4 GWh,其中锂离子电池技术占比超过90%。2022年,全球对清洁能源生产设备的投资为787亿美元,从技术上看,电池及相关元件的制造设施占比最高,达454亿美元。其中,中国的清洁能源制造设施投资额占全球的91%。我对巨电博研的发展充满信心。
回到我曾经涉足的未来研究领域,WFSF总监莫蒂9 (Victor Vahidi Motti)曾指出,未来学家与其他类型的研究人员最主要的区别是:
一、着眼于更长期的视野,即至少未来五年,以便有足够的时间和空间来设计新的决策并采取适当的行动来影响未来。
二、 他们不专注于特定的和有限的专业领域,而是着眼于全球宏观环境的更广泛的变化和发展,包括社会、技术、政治、环境和经济的所有组成部分。
三、更关心对大势、基本面和宏观趋势以及正在出现的微弱信号的感知和系统识别,而不是对日常事件的分散、碎片化的认识。
四、他们识别隐藏的、不太明显的基本假设,判断各种未来事件的可能性和不可能性。
五、他们不再仅仅依赖于当前和观察到的趋势的连续性和推断,而是以多样化和不同情景的形式关注重要和关键的不确定性,从而根据新的现实,结合或修改彼此心理模型。
六、他们不会向已知和预先确定的未来投降,而是鼓励人们和组织建立系统和合作的意识和网络,以实现未来愿景。
也许,从未来研究的领域去看待当下的新能源,也会得出更乐观的前景。
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