2023年上半年能源领域前沿科技发展态势

  本周将跟进各领域2023年上半年世界科学技术发展形态趋势，敬请关注全球技术地图，获取前沿资讯。

  美西方国家加大氢能支持力度，积极抢占发展先机。美国拜登政府发布首份《国家清洁氢能战略和路线图》，明确了清洁氢能的战略性地位，提出了加速清洁氢能生产、加工、交付、存储和使用的综合发展框架。欧洲加速氢能项目建设。德国与丹麦签署协议，利用丹麦博恩霍尔姆丰富的海上风电生产氢气并输送至德国；德国莱茵能源公司与挪威的Equinor能源公司将于2030年前建成一条连接两国的海底氢气管道；德国与哈萨克斯坦合作建设年产绿氢200万吨的绿氢工厂。意大利、德国、奥地利3国能源部长共同签署了“南部氢能走廊”项目的合作开发协议，拟建连接北非和欧洲大陆的氢气管道，到2030年每年从北非向欧洲输送至少400万吨氢气。日本经济产业省发布修订版《氢能基本战略》，指出全球氢能市场正在迅速扩张，日本有必要修订2017年发布的《氢能基本战略》，加强全球竞争力、发展海外市场，以此引领氢能产业化发展；日本政府宣布启动新计划，在未来15年对氢能供应链公私投入超过15万亿日元（约合1035亿美元），推进在日本范围内的基础设施发展。

  主要国家强化发展核能共识，重视先进核能研发技术和部署。美、英、法、德、日、韩等9国组成的国际核监管机构协会发表联合声明，推动小型模块化反应堆技术的通用设计评估和许可方面的国际合作，确保小堆技术在各国部署符合安全、可靠并符合防扩散要求。美国在启动核能信贷计划以确保现有反应堆持续运行的同时，不断加大在先进核能技术领域以及更前沿的聚变领域的投入力度，希望借此夺回“超级核大国”的地位。美国能源部开发新型反应堆和燃料循环概念；美国电力研究院与美国核能研究院发布了其第一阶段先进反应堆路线图，概述了成功大规模部署先进反应堆所需的关键策略和支持行动；美国与印度尼西亚、菲律宾等国签署核电合作协议；美国核管理委员会制定核聚变监管框架；美国能源部通过“聚变能发展里程碑”计划向8家企业来提供4600万美元的资金，解决聚变能商业化面临的关键挑战。此外，美国多家核能公司与加拿大、韩国、波兰、罗马尼亚等国企业签署协议，推进小堆技术开发和部署。欧盟在《净零工业法案》中将先进核电技术纳入净零技术范畴，将对欧盟国家发展先进核电提供支持。法国召集匈牙利、波兰等拥有核电站或支持发展核电的11个欧盟国家举行会议并签署联合声明，强调核电是实现气候目标和确保能源持续供应的重要工具；法国、比利时、保加利亚等14个欧洲“核联盟”成员国，以及观察员国家意大利和嘉宾国英国签署联合声明，为欧洲核能发展拟定路线图；法国原子能与可替代能源委员会开发基于钠冷快中子反应堆的小堆和基于熔盐反应堆的能源系统。意大利议会下院通过决议，允许政府通过国际合作伙伴将四代核电技术引进意大利，迈出了重返核电的第一步。英国将核电归类为“环境可持续”能源，强调发展核电对于英国实现能源独立的重要性。加拿大启动了“小型模块化反应堆支持计划”，加速小堆技术发展。日本内阁通过“以实现绿色转型为目标的基本方针”，推翻了福岛核事故以来的“不考虑”新建和改建核电站的政策，明确说“将在未来持续使用核电”，并计划到2030年核电发电量占比20%-22%；日本参议院通过《绿色转型脱碳电源法》，允许核电站运转时间超过此前规定的60年限制。韩国确定到2030年核电发电量占比达32.4%，到2036年占比进一步提升至34.6%。同时，加强与美国、英国、加拿大、波兰等国合作。

  主要国家全方面推进碳中和进程，在多个领域部署战略或行动计划。美国政府发布了首份交通部门脱碳蓝图，明确了到2050年减少交通部门温室气体排放的战略；美国能源部发布《推进美国海上风能：实现并超越30吉瓦目标的战略》，旨在实现美国到2030年海上风电部署达到30吉瓦、到2050年超过110吉瓦的目标。欧盟委员会发布《绿色新政工业计划》，旨在简化、加速和调整激发鼓励措施，以提高欧洲净零工业的竞争力；欧盟委员会通过了一项新的“海事燃料”协议，推广可持续航运燃料，减少海上运输排放；欧盟委员会发布《欧洲研究区（ERA）纺织、建筑和能源密集型行业循环技术和商业模式的工业技术路线图》，确定了纺织、建筑和能源密集型行业的92项循环技术和创新投资需求。欧盟理事会通过多项碳减排立法提案，包括欧盟排放交易体系、碳边境调整机制等。英国政府新设能源安全和净零排放部，专注于为英国提供更便宜、更清洁、更安全的能源，减少对国际能源供应的依赖；英国能源安全和净零排放部发布《为英国提供动力》一揽子计划，促进能源安全和净零排放。韩国政府发布了碳中和绿色发展基本计划纲要和具体实施方案，确保实现2030温室气体减排目标和2050碳中和；韩国产业通商资源部发布工业部门碳中和技术探讨研究与创新推进战略，聚焦钢铁、水泥、化工、半导体四大高碳行业。日本内阁通过“实现绿色转型的基本方针”；日本经济产业省发布《碳足迹报告》及《碳足迹指南》，指出各个行业碳足迹实施计划。

  主要国家清洁能源领域科学技术创新不断。美国莱斯大学研究团队实现光催化分解水制氢效率20.8%的新突破；伍斯特理工学院开发出一种无溶剂制造锂离子电池电极的工艺，相比其他工业更环保、更便宜；霍尼韦尔公司开发出将氢气和二氧化碳转化为低碳航空燃料的技术。英国剑桥大学研究团队开发出碳捕集和太阳能驱动转化工艺；牛津光伏公司生产的商业化尺寸叠层太阳能电池创造28.6%的转换效率；英国帝国理工学院和澳大利亚新南威尔士大学的研究团队开发了一种全新的中间带太阳能电池设计，大幅度的提高了光子吸收效率。德国博世工程公司推出能源转换效率高达90%的高温固体氧化物燃料电池。加拿大Volt Lithium公司开发出一种新的成本更低、效率更加高的直接锂提取技术。韩国浦项科技大学使用一种新的自杂化方法，设计出一种合成锰铁氧体作为负极材料的新方法，突破了电池容量理论极限；韩国科学技术研究院和明知大学开发出一种低成本、易于制造的先进薄膜，在过滤废水、海水或地下水的同时可以发电。日本新能源产业技术综合开发机构联合日本万宝至马达株式会社和东京大学工业科学与技术研究所等开发有机朗肯循环系统，大幅度的提高了发电效率。沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学刷新钙钛矿/晶硅串联太阳能电池转换效率，达到33.7%。

  国际技术经济研究所（IITE）成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构，主要职能是研究我们国家的经济、科技社会持续健康发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界科学技术、经济发展形态趋势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号，致力于向公众传递前沿技术资讯和科学技术创新洞见。