中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:電催化、太陽(yáng)能電池、燃料電池、鋰電池、生物質(zhì)能5大清潔能源技術(shù)正協(xié)同構(gòu)建新型能源體系的核心支柱。本文分析了五大清潔能源的資源利用、技術(shù)發(fā)展和未來(lái)趨勢(shì),提出構(gòu)成“發(fā)電—儲(chǔ)能—轉(zhuǎn)換—利用”一體化的清潔能源生態(tài)鏈,為清潔能源的進(jìn)一步推廣和可持續(xù)發(fā)展提供參考。
能源作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其發(fā)展與變革始終與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展緊密相連。隨著全球能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,傳統(tǒng)能源的過(guò)度使用已經(jīng)給地球環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染和破壞。為了解決這些問(wèn)題,須轉(zhuǎn)向清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用,以期減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài),降低環(huán)境污染,并推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。清潔能源以其可再生性和清潔性的特點(diǎn),成為全球能源轉(zhuǎn)型的焦點(diǎn)。
1 “液態(tài)陽(yáng)光”:碳捕集、綠電制氫與催化合成
“液態(tài)陽(yáng)光”的概念由中國(guó)科學(xué)院液態(tài)陽(yáng)光研究組于2018年9月在Joule上首次正式命名,旨在描述一種生產(chǎn)過(guò)程碳排放極低,甚至為零的清潔甲醇。其核心思路是利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電來(lái)電解水制取綠氫,然后催化捕捉的二氧化碳(CO2)與綠氫反應(yīng)合成甲醇(CH3OH),從而將可再生的能量以液態(tài)化學(xué)燃料的形式儲(chǔ)存和利用,形成一個(gè)近乎零排放的循環(huán),示意如圖1所示。這一技術(shù)已走出實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入工業(yè)化示范階段并取得了實(shí)質(zhì)性突破。
盡管技術(shù)前景廣闊,但“液態(tài)陽(yáng)光”要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化,仍需跨越3個(gè)主要障礙:
(1)成本是當(dāng)前主要障礙;
(2)技術(shù)整合與系統(tǒng)復(fù)雜度高;
(3)碳定價(jià)機(jī)制不完善。
因此,可以通過(guò)技術(shù)降本增效、政策碳稅引導(dǎo)、多元化市場(chǎng)應(yīng)用以及規(guī)模效應(yīng)與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,共同推動(dòng)液態(tài)陽(yáng)光甲醇商業(yè)化。

圖1 液態(tài)陽(yáng)光能源方案示意
1.1 CO2還原
由于與高生活水平相關(guān)的能源需求不斷上升,通過(guò)提高傳統(tǒng)化石燃料的利用效率來(lái)減少CO2排放是不切實(shí)際的。因此,將CO2轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品和燃料更具吸引力,不僅可以減輕環(huán)境污染,還可以產(chǎn)生增值化學(xué)物質(zhì),為應(yīng)對(duì)能源和環(huán)境挑戰(zhàn)提供了雙重補(bǔ)救措施。CO2電化學(xué)轉(zhuǎn)化是一種有前景的能量轉(zhuǎn)換方法,也可以捕獲CO2排放。
華中科技大學(xué)夏寶玉團(tuán)隊(duì)在Nature中的研究指出一種質(zhì)子交換膜系統(tǒng),并利用廢舊電池回收制備鉛基催化劑,用于酸性CO2電解。其電解槽示意如圖2所示。通過(guò)使用堅(jiān)固高效的催化劑、穩(wěn)定的三相界面和耐用的膜,這種卓越的性能將有助于推動(dòng)碳中和技術(shù)的發(fā)展。

圖2 CO2RR 的質(zhì)子交換膜電解槽示意
清華大學(xué)王定勝團(tuán)隊(duì)研究表明,具有活性單位點(diǎn)的均質(zhì)分子復(fù)合物在電催化轉(zhuǎn)化過(guò)程中有很大的前景。團(tuán)隊(duì)展示了一種超分子結(jié)構(gòu)策略,該策略利用氧位點(diǎn)來(lái)加強(qiáng)復(fù)合物、支持相互作用,從而闡明了空間間隙影響的析氧反應(yīng)(OER)催化機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,窄間隙將有利于電子穿梭并穩(wěn)定分子復(fù)合物,從而實(shí)現(xiàn)安培級(jí)電流密度。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳宇恩團(tuán)隊(duì)在Nature Synthesis中的研究指出通過(guò)控制碳酸鹽殼的類(lèi)型,可以精確控制還原過(guò)程中高價(jià)態(tài)向價(jià)態(tài)演化的速率,引導(dǎo)重構(gòu)催化劑向高活性、低配位結(jié)構(gòu)的小顆粒方向發(fā)展。此外,可以通過(guò)控制碳酸鉀涂層外殼的厚度來(lái)調(diào)節(jié)低配位結(jié)構(gòu)(如晶界密度)的產(chǎn)生,從而優(yōu)化CO2RR的性能。
重慶大學(xué)李存璞團(tuán)隊(duì)發(fā)表在Small中的研究指出,利用靜電紡絲技術(shù)合成了多種錫基材料,以控制電化學(xué)還原過(guò)程中的吸附強(qiáng)度,從而提高CO2對(duì)甲酸鹽的還原選擇性。
夏寶玉團(tuán)隊(duì)從穩(wěn)定、長(zhǎng)壽命、低成本的系統(tǒng)角度出發(fā);王定勝、吳宇恩及李存璞團(tuán)隊(duì)從高性能催化劑角度出發(fā)。在催化劑設(shè)計(jì)上,各團(tuán)隊(duì)都圍繞“精準(zhǔn)調(diào)控活性位點(diǎn)局域環(huán)境”這一核心。
1.2 電解水制氫
氫有著高能量密度、零碳排放及可再生等優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的化石燃料替代品。兩個(gè)半電池反應(yīng)驅(qū)動(dòng)這一過(guò)程:析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)。研發(fā)一種高性能的OER電催化劑對(duì)于提升水分解電池的整體效能至關(guān)重要。
北京科技大學(xué)龐曉露團(tuán)隊(duì)在研究中指出“電子島”微界面工程策略,通過(guò)層級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與量子點(diǎn)耦合,開(kāi)發(fā)了高效穩(wěn)定的FeP@NiCoP/Mo4P3異質(zhì)結(jié)催化劑。這一策略為低成本、高性能氫能催化材料的開(kāi)發(fā)提供了新思路,并驗(yàn)證了復(fù)雜環(huán)境下界面工程的實(shí)際應(yīng)用潛力。
北京化工大學(xué)孫曉明團(tuán)隊(duì)在Nature中的研究指出,波動(dòng)性可再生能源驅(qū)動(dòng)的海水電解中陰極氧化腐蝕問(wèn)題,如圖3所示。

圖3 電解(海)水啟停循環(huán)下陰極的氧化與腐蝕
美國(guó)俄勒岡大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)系Paul A.Kempler團(tuán)隊(duì)在Chemical Reviews中的研究指出,電解水過(guò)程中析氫反應(yīng)和析氧反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡會(huì)影響制氫的能量轉(zhuǎn)換效率。其工作也概述了氣泡生命周期中發(fā)生的物理過(guò)程,如圖4所示。

圖4 堿性電解質(zhì)析氫反應(yīng)過(guò)程中H2(g)氣泡的“生命周期”示意
1.3 合成氨(NH3)
NH3是合成化肥、藥品、精細(xì)化學(xué)品和塑料的重要化工商品,是現(xiàn)代文明的基石。NH3具有高的重量氫密度(17.8%),與甲醇相當(dāng)?shù)母吣芰棵芏龋约耙子谝夯?、便于?chǔ)存和運(yùn)輸?shù)扔欣匦?,因此,NH3作為直接燃料和氫載體具有巨大的潛力。其中氮還原為NH3是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵途徑。
中國(guó)科學(xué)院大學(xué)王要兵團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials中的研究指出NH3合成過(guò)程的6個(gè)里程碑,如圖5所示。青島科技大學(xué)賴(lài)建平團(tuán)隊(duì)在Chinese Journal of Catalysis中的研究指出采用協(xié)同策略,制備碳包覆的超低四維金屬釕摻雜液態(tài)金屬鎵(Ru0.06/LM@C),用于在寬范圍N2濃度內(nèi)進(jìn)行氮還原反應(yīng)。

圖5 氮還原為氨的里程碑時(shí)間線
2 太陽(yáng)能電池:讓每一縷陽(yáng)光都充滿(mǎn)價(jià)值
太陽(yáng)能電池的工作原理是直接將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,是一種清潔、可再生的能源,不產(chǎn)生溫室氣體排放,有助于減少對(duì)化石燃料的依賴(lài)。關(guān)于太陽(yáng)能電池的熱點(diǎn)研究種類(lèi)主要包括以下方向。
2.1 染料敏化太陽(yáng)能電池
染料敏化太陽(yáng)能電池為利用植物光合作用激發(fā)的太陽(yáng)能提供了一種很有前途的創(chuàng)新方法,研究主要集中在低成本、卓越的透明度、可持續(xù)性和簡(jiǎn)單的制造工藝上,工作原理如圖6所示。

圖6 染料敏化太陽(yáng)能電池原理
復(fù)旦大學(xué)彭慧勝團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials中的研究指出,通過(guò)發(fā)揮纖維結(jié)構(gòu)的360°受光優(yōu)勢(shì),最大限度地利用纖維電極的活性面積來(lái)增強(qiáng)光捕獲,以提升光伏性能。設(shè)計(jì)了一種纖維染料敏化太陽(yáng)能電池(FDSSC),在最外層封裝管上構(gòu)建了光擴(kuò)散層,在內(nèi)部對(duì)電極上構(gòu)建了光轉(zhuǎn)換層。光擴(kuò)散層呈現(xiàn)均勻的白色外觀,且在其中引入少量顏料即可實(shí)現(xiàn)外觀顏色的調(diào)控,大幅提高了纖維太陽(yáng)能電池的可設(shè)計(jì)性,以及與織物的兼容性。
2.2 硅太陽(yáng)能電池
因碳納米材料具有寬光譜吸收、可調(diào)諧能帶結(jié)構(gòu)以及高載流子遷移率等優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是碳/硅(C/Si)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池最有前途的材料之一。
河北大學(xué)陳劍輝團(tuán)隊(duì)在Advanced Science中的研究指出,通過(guò)界面鈍化策略設(shè)計(jì)了碳/硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池,以進(jìn)一步提高功率轉(zhuǎn)換效率,并加速C/Si器件的大面積制備。
江蘇科技大學(xué)李陽(yáng)團(tuán)隊(duì)在Nature中的研究指出為避免外延,采用低損傷連續(xù)等離子體化學(xué)氣相沉積策略,成功制造出不同厚度(55~130 μm)的高性能電池。以“超薄、柔性”晶硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的優(yōu)勢(shì),其結(jié)構(gòu)與工藝示意如圖7所示,使得用于旅行的彎曲或卷起晶體硅太陽(yáng)能電池指日可待。
揚(yáng)州大學(xué)丁建寧團(tuán)隊(duì)在Nature中的研究指出新型的致密異質(zhì)結(jié)鈍化接觸,突破行業(yè)一直以來(lái)的180~210℃的異質(zhì)結(jié)制備瓶頸。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)陳冠英團(tuán)隊(duì)在研究中指出,一種多功能鉺(Er3+)和鐿(Yb3+)共摻雜NaY(WO4)2熒光粉,具有同步光子上轉(zhuǎn)換、光子量子切割和發(fā)光比率溫度傳感能力,為高性能硅材料開(kāi)辟了新的可行性太陽(yáng)能電池。

圖7 “超薄、柔性”晶硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)與工藝示意
現(xiàn)階段,對(duì)能源的需求量大幅增大,導(dǎo)致硅太陽(yáng)能電池板使用量猛增,必須要將報(bào)廢的硅太陽(yáng)能電池板合理地回收處理,減少對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響,確保資源的長(zhǎng)期可利用性。武漢大學(xué)尹華意團(tuán)隊(duì)在Nature Sustainability中的研究指出一種簡(jiǎn)單的鹽蝕刻方法,僅需180 s就可以從報(bào)廢的硅太陽(yáng)能電池板中回收銀和硅,且未使用無(wú)機(jī)酸等有毒試劑,更不會(huì)有二次污染產(chǎn)生。同時(shí),硅太陽(yáng)能電池板中的錫、鋁、銅和鉛也能被氧化、堿浸和電沉積相結(jié)合的方法進(jìn)行處理。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究人員在Joule中指出了成本敏感性分析,提高組件效率是降低成本的最高效途徑。在此,其團(tuán)隊(duì)提供了鈣鈦礦/硅串聯(lián)(PST)光伏模塊4 T和2 T設(shè)計(jì)的成本模型,如表1所示。
表1 效率與成本表

3 燃料電池:驅(qū)動(dòng)未來(lái)的清潔能源
燃料電池是一種化學(xué)裝置,能夠?qū)⑷剂蟽?nèi)含的化學(xué)能直接高效地轉(zhuǎn)化為電能,因此也被稱(chēng)作電化學(xué)發(fā)電器。燃料電池具有以下優(yōu)點(diǎn):
能源效率高、可持續(xù)性利用;
在環(huán)境方面可以做到零排放、低噪聲等優(yōu)點(diǎn);
在交通運(yùn)輸、固定電站以及便攜式電源等應(yīng)用領(lǐng)域方面占據(jù)重要地位。
3.1 氫氧燃料電池
氫氧燃料電池(HOFC)的運(yùn)作機(jī)制建立在氫氣和氧氣于電極界面發(fā)生的氧化還原反應(yīng)之上,此過(guò)程通過(guò)外部電路實(shí)現(xiàn)電子的傳輸,進(jìn)而產(chǎn)生電能。該類(lèi)型電池展現(xiàn)出高效能與環(huán)保清潔的顯著優(yōu)勢(shì)。
重慶大學(xué)魏子棟團(tuán)隊(duì)在Nature Energy中的研究指出一種量子井狀催化結(jié)構(gòu)(QWCS),可以選擇性地從氫氧化反應(yīng)中轉(zhuǎn)移外部電子,同時(shí)自身仍保持金屬性。QWCS催化的陰離子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了486 mW/mgNi的高功率密度,并在關(guān)機(jī)?啟動(dòng)循環(huán)期間經(jīng)受住了氫不足操作。
廈門(mén)大學(xué)黃小青團(tuán)隊(duì)在研究中指出,通過(guò)溶液相還原策略合成了具有六方緊密堆積(hcp)和面心立方(fcc)相界面的Ru?Sn納米花,這些納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出極高的堿性氫氧化反應(yīng)活性和耐久性。
用氫能代替燃油驅(qū)動(dòng)各種交通工具,不僅能實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域節(jié)能減排,而且能提高國(guó)家能源的安全性。但其發(fā)展必須攻克成本難點(diǎn):
第一,目前燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)比較貴倍;
第二,加氫站的建設(shè)費(fèi)用比較高;
第三,加氫站的加氫費(fèi)用每千克為60~70元,只有降到30元以下才能跟燃油車(chē)競(jìng)爭(zhēng)。
魏子棟團(tuán)隊(duì)致力于提出開(kāi)創(chuàng)性的解決方案,黃小青團(tuán)隊(duì)則提供了可快速應(yīng)用的優(yōu)化方案。共同推動(dòng)燃料電池走向大規(guī)模普及(表2)。
表2 成本降低目標(biāo)和普及時(shí)間預(yù)測(cè)表

3.2 直接性燃料電池
直接甲醇燃料電池(DMFC)作為一種新型燃料電池,有著較低的工作溫度、超高能量密度以及小體積等優(yōu)點(diǎn)。DMFC使用甲醇作為燃料,無(wú)須配置高壓氫氣罐,大大增強(qiáng)了其便攜性。同時(shí),也從一定程度上確保了安全。
中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所邢巍團(tuán)隊(duì)在Angewandte Chemie International Edition中的研究指出,結(jié)構(gòu)自適應(yīng)策略可以通過(guò)引入動(dòng)態(tài)Fe–F鍵打破氧還原中間體吸附能的線性縮放關(guān)系。
深圳大學(xué)駱靜利團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials中的研究指出,一種表面富集鉍(Bi)單原子修飾的鉑(Pt)納米環(huán)催化劑,其在DMFC中顯著降低鉑載量的情況下實(shí)現(xiàn)較高的功率密度。
重慶大學(xué)魏子棟團(tuán)隊(duì)在Journal of the American Chemical Society中的研究指出,一種非包覆型催化劑/離聚物界面結(jié)構(gòu),不僅可以避免Pt與磺酸基團(tuán)直接接觸毒化,而且在氧還原反應(yīng)過(guò)程中,氧氣可以不用穿過(guò)致密的Nafion離聚物層直接到達(dá)催化劑表面參與反應(yīng),大幅降低了氧氣局域傳質(zhì)阻力。
4 鋰電池:儲(chǔ)能領(lǐng)域的明星產(chǎn)品,引領(lǐng)行業(yè)新風(fēng)尚
隨著現(xiàn)今社會(huì)能源存儲(chǔ)技術(shù)的革新、新能源汽車(chē)的發(fā)展、節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)的意識(shí)不斷向好,提高能源利用效率和安全性迫在眉睫。鋰離子電池是最具潛能實(shí)現(xiàn)以上需求的電池。
4.1 商業(yè)化鋰離子電池
中國(guó)科學(xué)院大學(xué)溫兆銀團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials中的研究指出,通過(guò)氨水選擇性溶解鎳離子,結(jié)合KMnO4還原沉積在材料表面生成MnO2涂層,有效減弱了晶體結(jié)構(gòu)的相變傾向,減少了Li/Ni混排,從而提高了材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
清華大學(xué)歐陽(yáng)明高團(tuán)隊(duì)在Joule中的研究指出,特定的還原性氣體在熱失效發(fā)生前的早期熱積累階段占主導(dǎo)地位,只要切斷這種“還原性攻擊”的反應(yīng)途徑,就可以很容易地防止熱失控。
寧波東方理工大學(xué)孫學(xué)良團(tuán)隊(duì)在Nature Nanotechnology中的研究指出一種超離子導(dǎo)體,高鋰兼容性和空氣穩(wěn)定的富含空位的β?Li3NSSE。使用富含空位的β?Li3N作為固態(tài)電解質(zhì)中間層和鈷酸鋰(LCO)和富鎳的LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2(NCM83)正極的全固態(tài)鋰金屬電池表現(xiàn)出優(yōu)異的電池性能。
4.2 鋰硫電池
隨著科技的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)鋰離子電池雖已成功商業(yè)化,但其能量密度已逼近極限,難以滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)能源日益增長(zhǎng)的需求。在此背景下,鋰硫電池(Li?S)以其卓越的性能脫穎而出。其理論容量高達(dá)傳統(tǒng)鋰離子電池的3~5倍,這意味著在相同重量或體積下,Li?S電池能儲(chǔ)存更多的能量。此外,硫元素在自然界中廣泛存在,天然豐度極高,并且,硫元素對(duì)人體無(wú)害,無(wú)毒無(wú)污染,使得Li?S電池在環(huán)保方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
鋰硫電池可以通過(guò)“催化”策略和活性中間體策略抑制多硫化物的穿梭效應(yīng),其中“催化策略”包括物理吸附和化學(xué)吸附。二者協(xié)同是提升性能的關(guān)鍵。
中國(guó)科學(xué)院大學(xué)張炳森團(tuán)隊(duì)在Nano?Micro Letters中的研究指出,通過(guò)NH4F氟化MXene的方法成功制備了具有優(yōu)化氟分布的TiOF/Ti3C2催化劑,該催化劑顯著增強(qiáng)了金屬位點(diǎn)與多硫化物之間的相互作用。西江大學(xué)Jun Hyuk Moon團(tuán)隊(duì)在Energy Storage Materials中的研究指出,調(diào)節(jié)Li2S電沉積也可以提高硫的利用率。天津大學(xué)楊全紅團(tuán)隊(duì)和清華大學(xué)呂偉團(tuán)隊(duì)在Advanced Energy Materials中的研究指出,用微孔限制催化策略,以實(shí)現(xiàn)硫的平穩(wěn)固?固轉(zhuǎn)化。電子科技大學(xué)熊杰團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials中的研究指出一種原位封裝策略,構(gòu)建不易燃的準(zhǔn)固體電解質(zhì)(QSE)。
4.3 鋰電池的回收利用
鋰電池回收再利用是實(shí)現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán),它并非一個(gè)簡(jiǎn)單的“廢物處理”環(huán)節(jié),而是連接電池生產(chǎn)與使用,實(shí)現(xiàn)資源閉環(huán)的核心。
寧德時(shí)代在其“全球能源循環(huán)計(jì)劃”中提出了“去原生礦化”的遠(yuǎn)景,目標(biāo)是未來(lái)全球1/2的鋰材料來(lái)自回收循環(huán)。浙江重申環(huán)??萍加邢薰就顿Y3.5億元建設(shè)年處理5萬(wàn)t廢舊動(dòng)力電池項(xiàng)目。欣旺達(dá)公司使用千噸電池修復(fù)料,可實(shí)現(xiàn)電芯成本減少近千萬(wàn)元。這不僅能降低成本,還增強(qiáng)了供應(yīng)鏈的韌性。
5 生物質(zhì)能:自然與科技的完美融合
生物質(zhì)能是指借助自然界的大氣、水和土地等資源,在經(jīng)過(guò)光合作用后,其生成的各種有機(jī)體產(chǎn)物內(nèi)所蘊(yùn)含的能量,它是太陽(yáng)能以化學(xué)能形態(tài)儲(chǔ)存在生物質(zhì)中的一種形式。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)劉志丹團(tuán)隊(duì)在Nature Communications中的研究指出,一種基于生物原油重質(zhì)組分利用的無(wú)氫煉制新技術(shù)和模式,實(shí)現(xiàn)了生物原油幾乎全組分增值利用(約90%)。北京化工大學(xué)衛(wèi)敏團(tuán)隊(duì)在研究中指出,一種固定在CoAl混合金屬氧化物催化劑上的全暴露鉑簇合物(Ptn/CoAl?MMOs),該催化劑在糠醛(FAL)的液相加氫反應(yīng)中表現(xiàn)出突出的催化性能。
6 結(jié)論
清潔能源系統(tǒng)在催化、太陽(yáng)能電池、燃料電池、鋰電池及生物質(zhì)能等領(lǐng)域呈現(xiàn)出技術(shù)創(chuàng)新、政策驅(qū)動(dòng)、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、關(guān)鍵領(lǐng)域趨勢(shì),以及全球合作與影響等多方面的熱點(diǎn),正在蓬勃發(fā)展。
“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)雖然環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯,但目前在經(jīng)濟(jì)性方面仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn);太陽(yáng)能電池的新興技術(shù)的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性與毒性安全問(wèn)題待解決;燃料電池制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加注基礎(chǔ)設(shè)施不完善,嚴(yán)重依賴(lài)貴金屬鉑作為催化劑,成本高;鋰電池?zé)崾Э毓芾?、續(xù)航焦慮依然存在;生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化效率與選擇性待提升。
以清潔能源為支點(diǎn),借助科學(xué)研究突破與產(chǎn)業(yè)體系變革的雙重驅(qū)動(dòng),不僅能夠推動(dòng)社會(huì)持續(xù)向前發(fā)展,也將為人類(lèi)文明的未來(lái)提供穩(wěn)定、可持續(xù)的能源基石。




