今年，“新质生产力”首次亮相政府工作报告，“大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力”成为政府工作的首要任务！

3月20日，欧阳明高院士在参加科技部、清华大学联合主办的专题会时，发表了《面向新质生产力的前沿科技展望：新能源》的专题演讲。

欧阳院士对推动新质生产力建设的高比能锂电池、氢燃料电池、光伏叠层电池、电动汽车、车网互动、绿色氢能、新型储能七大核心技术进行了非常系统的解读，建议大家下载PPT后学习，推荐理由如下：

1、提供了一个全面而深入的了解新能源领域前沿科技的机会。

通过对七大核心技术的介绍，能够帮大家对技术的原理、发展现状及未来趋势有较为清晰的认识。对从事新能源相关领域的研究人员、企业决策者、投资者以及政策制定者等来说，具有重要的参考和指导意义。

我在下文中梳理了欧阳院士提到的七大技术，希望可以帮大家更深入地了解我国新能源领域如何掀起新质生产力革命。

高比能锂电池是一种具有高能量密度和高功率密度的新型电池。它主要通过采用高性能正负极材料、电解质和隔膜等关键组件，以及优化电池结构和制造工艺，实现更高的能量输出和更快的充放电速度。高比能锂电池广泛应用于电动汽车、无人机、移动设备等领域，对于推动新质生产力的发展具有重要意义

欧阳明高院士在《面向新质生产力的前沿科技展望：新能源》PPT中，提出了高比能电池三大发展阶段：

（1）2022-2025年：高镍三元等正极，石墨和硅碳负极，发展新型电解液和添加剂，实现车规级单体350Wh/kg的目标；

（2）2025-2030年：高镍三元、富锂正极和高硅、金属锂负极，液态电解质或固态电解质(二者其一或二者都行)，实现车规级400Wh/kg的目标；

（3）2030-2035年：高镍三元和富锂锰正极、锂金属负极和固态电解质、金属/空气及锂硫材料体系的成功应用，实现车规级500Wh/kg的目标。

2、氢燃料电池

氢燃料电池通常由阴极（氧气）、阳极（氢气）和电解质膜组成，组成上像蓄电池，实质上并不“储电”而是一个“发电厂”。

它的主要优势包括：

高效性：直接将化学能转换为电能，能量转化率比传统燃料燃烧更高。

清洁性：能量转换过程中，不生成污染环境的含氮和硫氧化物，不会产生碳足迹。

可再生性：氢气可通过多种方式获得，包括电解水、天然气重整等。

静音性：与传统内燃机相比，其结构更简单、紧凑，因此运行时安静，几乎零噪音。

3、光伏叠层电池

光伏叠层电池是一种高效利用太阳能的光电转换装置，由多个光伏电池单元垂直叠层组成。每个单元能够吸收特定波长的光线，并将其转化为电能。

通过叠层设计，光伏叠层电池能够同时利用不同波长的光线，提高光电转换效率，使得太阳能的利用更加高效可持续。

主要优点如下：

（1）提高光电转换效率：通过将多个子电池叠加在一起，光伏叠层电池可以吸收更宽范围的太阳光谱，从而实现更高的光电转换效率。

（2）减少材料消耗：由于叠层电池中的每个子电池只需吸收特定波长的光，因此可以采用更薄的材料层，从而降低材料消耗和电池成本。

（3）提高电池稳定性：通过优化各子电池之间的界面结构和电荷传输特性，光伏叠层电池可以实现更好的稳定性。

目前，光伏叠层电池的商业化应用仍在发展中，但随着关键技术的不断突破和成本的降低，叠层电池有望在未来成为太阳能电池领域的主流技术，为新能源领域的发展提供关键支撑。

四大集成技术：电动汽车、车网互动、绿色氢能、新型储能

1、电动汽车

电动汽车技术是指将电能作为主要动力来源，通过电动机驱动车轮行驶的汽车技术。电动汽车具有零排放、高效节能、低噪音等优点，是未来汽车产业发展的主要方向。

欧阳院士预计，2030新能源汽车保有量预计达到1亿辆，市场占有率70%。电动汽车的大规模普及，会带来基于车网互动的智慧能源生态。首先未来10年，有可能形成产业的黄金组合，就是“分布式光伏+电池储能+电动汽车车网互动+物联网+区块链”。

2、车网互动

车网互动（V2G）是指将电动汽车作为一种灵活可调度的移动储能单元，与电网进行能量和信息的互动。根据智研咨询发布的《2023-2029年中国车联网行业报告》预计，2023年我国车联网市场规模将达到1358.98亿元。

欧阳院士在《车网互动（V2G）技术潜力与实施可行性》PPT中，提出了我国V2G技术发展路线可以采取“三步走”策略：

2021年-2025年，加快完善智能有序充电相关标准，完善配套政策机制和建设运营模式，实现重点区域应用和参与电力交易的试点；

2026年-2030年，智能有序充电成为主流建设运营模式，电网对大功率快充场站和社区充电桩接入能力显著提升，电动汽车消纳绿电比例大幅提升；

2031年-2035年，智能有序充电模式实现对大功率公共快充场站、自建专用场站以及社区和单位充电桩的全面覆盖，实现高比例错峰充电与消纳绿电。

3、绿色氢能

2023年以来，我国绿氢发展火热程度持续高涨。截至目前全国范围内已布局绿氢项目超200个。

按照制氢技术路线分类，电解水制氢技术可分为以下四种：

碱性水电解技术（ALK）

质子交换膜水电解技术（PEM）

高温固体氧化物水电解技术（SOEC）

固体聚合物阴离子交换膜水电解技术（AEM）

从2023 年绿氢项目的招标情况来看，碱性水电解技术仍为当前的市场主流，质子交换膜水电解技术提升空间较大；高温固体氧化物水电解技术相较往年发展破冰，已处于小规模示范阶段；相比之下，固体聚合物阴离子交换膜水电解技术仍然处于研发和测试阶段。

我在《我国绿氢项目年内总投资超3000亿！》中，汇总了13个百亿绿氢项目，并对绿氢产业现状、核心技术等内容进行了梳理，感兴趣的朋友可以点击阅读。

4、新型储能

2023年1月，国家能源局发布了《新型电力系统发展蓝皮书》，提出了新型储能六大技术路线：提升锂电池安全性、降低成本，发展钠离子电池、液流电池等多元化技术路线。大力推动压缩空气储能、飞轮储能、重力储能等技术向大规模、高效率、灵活运行方向发展。

据中关村储能产业技术联盟统计，新型储能2024年进入规模化发展阶段，到2030年市场规模将达10万亿元以上！

04结语

光伏发电与风力发电也好，电动汽车也罢，这些技术在19世纪就已经发明，并且在过去的100多年都曾不同程度地得到应用；但是这些新能源技术，却是在21世纪得到新的发展机遇，技术水平不断提高、成本持续下降，形成当代新质生产力的。

这是因为过去基于煤炭、石油等化石能源的能源革命，导致全球气候变化成为威胁人类可持续发展的危机。1992年，在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议签署了《联合国气候变化框架公约》，至此，人类开始要求应对气候变化，不断减少化石能源的使用，大力发展可再生能源。

2023年12月结束的第28届联合国气候变化大会（COP28），已明确人类要从过去依靠化石能源的发展中转型，化石能源这个曾经推动生产力水平发生巨大进步的能源将在未来30年左右完成其历史使命，让位给新型的可再生能源。可再生能源等驱动的“第四次能源革命”将催生能源领域的新质生产力，推动能源行业转型，引发能源行业的革命。

可再生能源与传统化石能源不同，其为绿色清洁低碳能源，是气候友好的。而可再生能源带来的技术进步、新的能源生产和业态，恰恰是能源新质生产力分析方面需要特别强调的。

在提高能源利用率方面，尽管单纯比较能源的利用效率，风能发电与光伏发电的能源利用率分别为30%~40%和超过20%，尚不比燃煤发电30%~40%的能源利用率高，但燃煤发电使用的是有限的化石燃料，并且经过这么多年的发展，其能源利用效率已经很难提高，而光伏和风能发电利用的是可以再生、理论上无穷尽的太阳能和风能。而且随着科技的进步，光伏、风电的发电效率还在提高。

最近报道光伏发电的最高效率已达33.9%，风电的风机测试效率为40%～50%，且还有较大的提升潜力。对于电动汽车的技术水平，埃隆·马斯克（Elon Musk）曾经给出一个数据：由于更高的动力效率、再生制动能力和优化的平台设计，电动汽车的效率比内燃机汽车高4倍多。

面向新质生产力，新能源领域的发展将呈现多元化、高效化、智能化的趋势。随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，新能源将在未来的能源供应体系中发挥越来越重要的作用，推动全社会的可持续发展。

本文内容来源于：碳中和资料库，责任编辑：胡静，审核人：李峥

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