乐居财经 2025-04-24 14:45
工程学院（CoE）研究生Megan Cunningham ’24（CLAS，ENG）最近代表康涅狄格大学参加了能源峰会，沉浸在核能、生物学、电子学、热力学等多个领域的数百项创新技术中。
“峰会更像是工程极客版的迪士尼世界，”她说。“看到美国最聪明的工程师们如何发明未来新能源技术，令人无比兴奋。”
Cunningham是五名CoE研究人员以及几名康涅狄格大学校友中的一员，他们参加了2025年3月举行的美国能源部高级研究计划署-能源（ARPA-E）创新峰会。ARPA-E每年举办这一活动，旨在聚集顶尖的能源科学家、技术专家、企业家、工程师和行业领袖，共同推动能源创新的未来。
峰会向参与者展示了400多个创新项目、技术和原型。康涅狄格大学团队展示了他们在开发高功率、轻质、多燃料固体氧化物燃料电池（SOFC）方面的实力，这些电池特别适用于航空等移动应用领域。当以“堆栈”形式使用时，这些SOFC可以通过电化学过程而非燃烧，直接从天然气、丙烷或航空燃料中发电。
4月14日，Xiao-Dong Zhou教授与康涅狄格大学校长兼化学与生物分子工程学教授Radenka Maric讨论了他的研究团队的燃料电池研究。康涅狄格大学的高效化学转电技术有望消除当前电池驱动航空的航程限制，开启长航程、高性能电动推进的新纪元。当直接以天然气为燃料时，这些燃料电池在功率密度、效率、热循环耐久性、机械强度和安全性方面超出行业基准，超越了当前的氢燃料低温燃料电池和最先进的SOFC。
Xiao-Dong Zhou是可持续发展领域的Nicholas E. Madonna主席、康涅狄格清洁基金可持续能源教授以及康涅狄格大学清洁能源工程中心（C2E2）主任，也是该项目的负责人。他于2023年通过ARPA-E的低碳高效电动航空续航扩展（REEACH）计划获得了总计500万美元的合作协议资金。
“自项目启动以来，我们已提交了10多项发明披露和专利申请。这些创新为推进康涅狄格大学的金属支撑SOFC技术奠定了基础，使其成为适用于电动推进的轻质、高性能系统，”周说，他同时还是化学与生物分子工程、材料科学与工程以及机械工程的教授。
周和Cunningham与团队成员David L. Daggett（C2E2实践教授兼退休的波音技术研究员）、Nengneng Xu（C2E2助理研究教授）以及Yudong Wang（机械工程助理研究教授）一同参加了ARPA-E峰会。
“除了了解最新的学术进展外，最突出的是这些创新与现实世界的商业应用有多么紧密的契合，”Xu解释道。“看到研究如何直接为解决紧迫的能源挑战做出贡献，以及如何通过有意义的现实影响帮助研究人员实现自身价值，令人倍感鼓舞。”
尽管康涅狄格大学团队专门研究SOFC堆栈如何为飞机提供动力，但他们的过程预计将首先用于航空之外的地面发电应用。
康涅狄格大学团队成员与加州大学伯克利分校的科学家讨论了与他们高性能、轻质直流-直流转换器的合作。他们与航空航天和国防公司RTX和波音的人员探讨了使用仿生学启发、增材制造的高温紧凑型热交换器的问题。一家海洋可持续发展公司对使用康涅狄格大学的SOFC动力小型飞机进行海洋数据收集表现出兴趣。而罗尔斯-罗伊斯的工程师，他们开发飞机和汽车发动机，对合作开发类似的SOFC-燃气轮机混合动力系统表现出兴趣。
“峰会使得与全美各地的团队进行交流成为可能，否则这些交流将非常难以促成，”周说。
Xu亲自与日产和庄信万丰的行业领袖进行了交流。“这些对话引发了对未来合作的兴奋讨论，并显著提升了我们对技术商业潜力的信心，”他说。
“这些对话引发了对未来合作的兴奋讨论，并显著提升了我们对技术商业潜力的信心。”——康涅狄格大学C2E2助理研究教授Nengneng Xu
此外，Cunningham还与康涅狄格大学校友、过去的合作者以及当前的合作伙伴进行了交流，以从在行业工作的人员的视角了解能源创新的方向。
“这是一个难以置信的机会，既可以了解整个能源行业，也可以与来自全国各地的研究人员和专业人士建立联系，”Cunningham说。“与行业建立联系绝对至关重要，因为它使我们能够与原本无法接触的团队建立联系。”
峰会参与者还参加了由能源部和ARPA-E领导人、行业专家以及大学研究人员主持的小组讨论。讨论集中在日益增长的电力需求以及使用创新的核裂变和聚变、电化学、人工智能数据中心和自然资源发电的需求上。
“过去不可行的技术如今已触手可及，”Cunningham说。“这些领域将成为美国在不久的将来引领下一代能源系统生产的关键。”
