近年來(lái)，全球新能源技術(shù)日新月異，但并非每一種新能源技術(shù)都能羽化破繭，成為未來(lái)能源技術(shù)的主流。哪些新能源技術(shù)有望在未來(lái)脫穎而出，更值得業(yè)界關(guān)注呢？
鈣鈦礦：量產(chǎn)大門(mén)開(kāi)啟海內(nèi)外投資匯聚
作為第三代新型太陽(yáng)能電池的鈣鈦礦電池因集合了光伏電池諸多優(yōu)點(diǎn)，被視為未來(lái)新能源領(lǐng)域的重要技術(shù)路線。目前業(yè)內(nèi)已形成共識(shí)，光電轉(zhuǎn)換效率要想進(jìn)一步提升，“鈣鈦礦+晶硅”的疊層設(shè)計(jì)是幾乎唯一可實(shí)現(xiàn)的路徑。同時(shí)，鈣鈦礦電池制備工藝相較傳統(tǒng)晶硅電池流程更短、能耗更低，有著明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
近日，經(jīng)國(guó)際權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)測(cè)試，南京大學(xué)譚海仁教授課題組研制的大面積全鈣鈦礦光伏組件穩(wěn)態(tài)光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)24.5%，刷新此類組件的世界紀(jì)錄，也為后續(xù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展打下技術(shù)基礎(chǔ)。
“24.5%是我們研發(fā)組件的最新效率，它的理論極限可以達(dá)到40%以上，所以可以肯定，后面還會(huì)有新的效率突破。”譚海仁對(duì)上證報(bào)記者說(shuō)，“目前我們?cè)诔Ｊ煲呀?jīng)在試一條150MW的單結(jié)鈣鈦礦量產(chǎn)線，兩年內(nèi)會(huì)升級(jí)到疊層產(chǎn)線。”
協(xié)鑫光電CEO范斌也告訴記者，目前公司GW級(jí)別生產(chǎn)基地已經(jīng)開(kāi)工，預(yù)計(jì)年底完成一期產(chǎn)線建設(shè)。
在海外，鈣鈦礦同樣引起各方關(guān)注。印度塔塔家族旗下企業(yè)——塔塔化學(xué)公司近日宣布與莫納什大學(xué)-印度理工學(xué)院孟買(mǎi)分校（IITB）的聯(lián)合研究學(xué)院達(dá)成合作，開(kāi)展鈣鈦礦/清潔能源領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)性研究。得到比爾·蓋茨和美國(guó)最大太陽(yáng)能板制造商First Solar等支持的美國(guó)太陽(yáng)能制造商CubicPV宣布，將取消在美國(guó)開(kāi)發(fā)10GW硅片工廠的計(jì)劃，未來(lái)將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到鈣鈦礦疊層組件上。此前，CubicPV曾表示將開(kāi)發(fā)效率約達(dá)30%的疊層鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
固態(tài)電池：耐久性測(cè)試通過(guò)動(dòng)力電池未來(lái)終極形態(tài)
固態(tài)電池也是備受看好的下一代新能源電池技術(shù)路線之一。傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池主要由正極、負(fù)極、電解液和隔膜四大關(guān)鍵要素組成，而固態(tài)電池則是一種使用固態(tài)電極和固態(tài)電解質(zhì)的電池。與前者相比，后者具備高安全性、高能量密度、體積小、耐低溫等優(yōu)勢(shì)。
2023年，工業(yè)和信息化部等六部門(mén)發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，其中提出“加強(qiáng)新型儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)……加快研發(fā)固態(tài)電池、鈉離子電池、氫儲(chǔ)能/燃料電池等新型電池。”
去年12月，由中國(guó)一汽、東風(fēng)汽車(chē)、長(zhǎng)安汽車(chē)等27家單位組建的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體在深圳成立，創(chuàng)新平臺(tái)涵蓋基礎(chǔ)研究、材料開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)、電芯設(shè)計(jì)與制造、系統(tǒng)集成與整車(chē)應(yīng)用等環(huán)節(jié)，涉及我國(guó)多家整車(chē)企業(yè)、材料領(lǐng)域公司、高校、研究機(jī)構(gòu)等單位。
今年初，被譽(yù)為全美固態(tài)電池“三駕馬車(chē)”之一的量子景觀（QuantumScape）公司宣布，其固態(tài)電池成功通過(guò)了德國(guó)大眾公司嚴(yán)苛的50萬(wàn)公里耐久性測(cè)試。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，全固態(tài)電池憑借遠(yuǎn)超于鋰離子電池的能量密度和安全性等多重優(yōu)勢(shì)，被視為動(dòng)力電池未來(lái)的終極形態(tài)。如果要徹底化解新能源汽車(chē)的電池“焦慮”，全固態(tài)電池的研發(fā)與量產(chǎn)是一條必由之路。
核聚變：研發(fā)提速！
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，有“人造太陽(yáng)”之稱的可控核聚變技術(shù)具有資源豐富、環(huán)境友好、固有安全等突出優(yōu)勢(shì)。作為核能的開(kāi)發(fā)方式之一，核聚變相比核裂變?cè)诎踩⒕G色、能量密度等方面更具優(yōu)勢(shì)。
3月2日，中國(guó)核工業(yè)第五建設(shè)有限公司在微信公眾號(hào)宣布，洪荒70托卡馬克近日總體安裝完工，這標(biāo)志著裝置建設(shè)工作全部結(jié)束。資料顯示，洪荒70由能量奇點(diǎn)設(shè)計(jì)、研發(fā)和建設(shè)，總體安裝由中國(guó)核工業(yè)第五建設(shè)有限公司承建施工，是全球首臺(tái)全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置，也是全球首臺(tái)由商業(yè)公司研發(fā)建設(shè)的全超導(dǎo)托卡馬克裝置。
托卡馬克的另一個(gè)外號(hào)是“人造太陽(yáng)”，其裝置的中央是一個(gè)環(huán)形的真空室，外面纏繞著線圈，在通電時(shí)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生巨大的螺旋形磁場(chǎng)，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達(dá)到核聚變的目的。
這也將是全球第一個(gè)全高溫超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。
中國(guó)核電董事長(zhǎng)盧鐵忠此前表示，“第一度可控核聚變產(chǎn)生的電要在中國(guó)發(fā)出來(lái)！”“可控核聚變實(shí)現(xiàn)這一天，很快就會(huì)到來(lái)！”
中核集團(tuán)核聚變堆技術(shù)首席專家段旭如最近也表示，近年來(lái)，我國(guó)可控核聚變裝置運(yùn)行不斷取得新突破，聚變堆關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)取得重要進(jìn)展，“人造太陽(yáng)”離走出實(shí)驗(yàn)室、照亮人類未來(lái)越來(lái)越近。應(yīng)圍繞關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，統(tǒng)籌布局人才和資源，加快推進(jìn)核聚變能源開(kāi)發(fā)進(jìn)程，贏得戰(zhàn)略主動(dòng)。
值得注意的是，海外核聚變近期也在不斷取得突破。當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月29日，國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）組織與中核集團(tuán)中核工程牽頭的中法聯(lián)合體正式簽署真空室模塊組裝合同。當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月28日，美國(guó)眾議院通過(guò)《原子能發(fā)展法案》，加快先進(jìn)核反應(yīng)堆部署。南卡羅來(lái)納州共和黨眾議員Jeff Duncan表示，這項(xiàng)法案將是“美國(guó)核能政策最重大的更新”。
