新能源技术突破前夜，我们准备好了吗(2)

　　氢能是助推能源体系深度脱碳重要切入点。2018年至今，包括日本、韩国、澳大利亚、英国、法国在内的诸多国家发布了氢能领域最新规划。日本明确提出，到2025年将全面普及氢能交通，扩大氢能在发电、工业和家庭中的应用，到2030年，氢能使用成本将不高于传统能源。欧盟2020年7月发布的《欧盟氢能战略》提出了欧洲构建“氢能生态系统2050年战略路线图”，2030年前的目标是迅速减少氢气生产过程中的碳排放，开发其他形式的低碳氢，以支持向可再生能源制氢过渡。中国在氢能关键技术研发方面表现较活跃。中国最早的氢能发展部署是将氢燃料电池汽车列为新能源汽车发展方向之一。但由于制氢技术和氢燃料电池的高成本以及加氢站的布局等问题制约产业发展，与纯电动汽车和混合动力汽车相比，氢燃料电池汽车还处于示范运营阶段。与此相呼应，中国在制氢、储氢、加氢等关键环节的研究活跃度也排在新能源领域前列。

　　零碳太阳能燃料技术研发是科研界高度关注的焦点。报告显示，太阳能燃料研究的发文量和关注度都位居前列，表明人类持续追求利用可持续的自然资源（水、二氧化碳）和能源（太阳能），以求通过更为生态、高效的转化机制获得绿色燃料。科学家们在光解水制氢、太阳能燃料等领域作出了很多努力，但距离应用还有一段距离。例如光催化制氢仍处于实验室研发阶段，如何降低太阳能燃料制备成本，仍然是其产业化的瓶颈。

　　产业化遭遇瓶颈，谁是新能源应用的“拦路虎”？

　　全球新能源领域研究成果技术转化率整体较低，产学研结合有待加强；储能技术和能源互联网受到全球关注

　　中国科学院武汉文献情报中心战略情报中心副主任、研究馆员陈伟总结，全球新能源领域研究成果技术转化率整体较低，产学研结合有待加强。相对而言，储能、生物质能和太阳能的研究成果转化率相对较高，锂离子电池和有机太阳能电池是国内外产业转化共同关注的技术热点。

　　结果显示，储能、太阳能和氢能技术研究的国内外市场关注度最高，而产业转化度相对较高的技术为储能、生物质能和太阳能技术。而全球及中国产研共同关注的新能源技术热点集中在电池储能和太阳能光伏领域，尤其是锂离子电池和有机太阳能电池。

　　在新能源技术中，关注度最高的是储能技术和能源互联网。

　　储能技术是现代能源体系建设重要组成，特别是电池储能方面的论文发文量、增长率以及头部高质量研究的综合表现在评估中得分位居第一。陈伟介绍，可再生能源发电、智能电网和分布式多能互补系统、电动汽车均为各国电力系统低碳转型的重点方向，而储能技术是实现上述领域变革必不可少的技术支撑，是未来能源系统具备柔性、包容性和平衡功能的软链接关键节点。

　　随着储能技术在能源生产、消费以及低碳智慧转型中的广泛应用，提高储能电池的安全性、能量密度、容量规模、续航能力、服役寿命以及降低电池成本的需求越来越迫切。论文和专利分析表明，电极材料、电解质等电池材料是提高电池性能的研究热点。领域相关专家认为，磷酸铁锂电池和三元锂电池已相继成为动力电池材料创新的主要技术方向。电池性能突破路线主要包括储能电池系统结构创新、电池包空间利用优化、电池能量密度及安全性提升、电池成本大幅降低等。