2023中关村论坛｜攻克关键技术难题新能源材料创新跑出“加速度”

  伴随全球气候平均状态随时间的变化，使用更清洁、更安全、可负担的新能源替代传统能源，已成为全世界共识。5月27日，在2023中关村论坛“新能源材料国际前沿技术发展论坛”上，相关专家围绕新能源材料国际科学技术创新及应用展望，就光伏领域发展、炼化产业碳源、使用金纳米粒子的催化、流程工业绿色低碳转型等不同话题，探讨最新科研进展和未来趋势。在寻找替代能源这一充满挑战的过程中，新能源材料至关重要，如何转换、储存新能源并实现大范围的应用，同时减少对环境的危害，成为各企业要面对的话题。

  “我们正经历一场材料革新、能源革新和资源革新。”荷兰乌得勒支大学无机化学和催化学教授、荷兰皇家科学院院士、欧洲科学院院士伯特·维克洪森介绍人类将用哪种碳源生产产品迈向未来的炼化产业。他表示：“碳存在于空气中、地球表面、水中、地表以下及海洋中。到目前为止，我们其实是利用海洋中的碳。除海洋中的碳外，我们应该运用新能源材料制作产品，也就是需要建造未来的炼油厂，以此来实现可持续发展和循环化学。”

  北京理工大学副校长、教授王博认为，除研发可再次生产的能源外，还要有高效的储能方式。“碳捕捉”就是王博的研究领域之一，他研究的新型晶体功能多孔材料在能源、环境和生命科学中得以高效利用。

  自“双碳”战略提出以来，北京市正积极推动新能源新材料技术及产业高质量发展。在北京国际科技创新中心建设时，推进建设具有国际影响力的“能源谷”被列为重点项目，围绕新材料、新能源汽车、新能源等领域进行技术创新。在新能源汽车领域突破关键技术，研发出10Ah单位体积内的包含的能量400Wh/kg的全固态电池；围绕氢能领域，在氢能燃料电池电推方面已实现催化剂、膜电极、双极板、质子交换膜等自主化；突破6英寸碳化硅外延生长技术。在平台建设方面，支持新能源汽车领域国家级创新中心、北京纳米能源与系统研究所、北京石墨烯研究院及京津冀国家技术创新中心等平台建设。

  北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会二级巡视员刘航表示：“展望未来，我们将围绕新能源材料领域产业链布局创新链，进一步激发创新活力，推动我们国家新能源材料领域取得新突破。”

  “可持续发展”是江苏省产业技术研究院副院长保尔·巴洛斯在研究新能源材料时所看重的：“可持续发展中重要的一部分就是降本增效，例如像灯这样广泛存在的应用，其实是人类历史上首次的科学技术创新、科技革新。2003年，美国能源署发布报告数据显示，在美国所发出22%的电力被浪费，所以我们开始研发新材料。”从紧凑型荧光灯CFL到半导体LED照明，再到OLED，照明效率逐步的提升，产品设计更薄、质量纯度也更高。“当我们的设备能效提高、成本降低、价格降低后，我们就会买更多，这就是可持续发展的一部分。”他说。

  有了新能源材料，如何量化其能效及环境影响，北京工业大学校长、中国工程院院士聂祚仁用“Life Cycle Engineering（生命周期工程）”给出答案：“材料流程是很复杂的。针对一个具体的材料生产的全部过程，会产生很多辅助过程或者多原料、多能源的输入方式，乃至到多产品的输出，这涉及材料对环境问题负荷的分配，也就是输入输出问题，这需要明确量化计算。”

  太阳能并非一种新能源，但当其运用新技术，便更容易实现降本增效。澳大利亚科学院院士、伦敦皇家学会院士、先进光伏中心科学教授和创始主任马丁·格林称，以前光伏发电的成本为1美元/W，去年已降至0.2美元/W。国际能源署在2020年世界能源展望当中也提到：“太阳能是未来市场的王者，现在是大多数国家最便宜的能源。”

  对企业来说，降本增效更具有实际意义。以家电起家，如今成为拥有半导体显示、新能源光伏与半导体材料三个核心产业的高科技产业制造公司TCL，一直在积极地推进企业绿色低碳转型。去年，TCL科技整体营收1666.5亿元，半导体显示和新能源光伏的产值规模双双超过650亿元；TCL科学技术研发投入达107.8亿元，在环境保护方面投入超过7.1亿元，旗下8家公司获得国家级“绿色工厂”认证。TCL科技集团党委书记、首席运营官王成表示，未来TCL科技将会继续履行社会责任，逐渐完备ESG治理，在“减碳向绿”的道路上行稳致远，为世界可持续发展作出应有的贡献。