全球新能源行業(yè)的中國(guó)沿海區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

全球新能源的中國(guó)沿海區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)CONTENT01“3060”雙碳背景與全球新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展02中國(guó)沿海地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)03新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破方向分析04沿海地區(qū)新能源發(fā)展實(shí)踐與啟示1.2新能源為全球應(yīng)對(duì)氣候變化的關(guān)鍵1.1工業(yè)文明：以利用化石能源為基礎(chǔ)，帶來(lái)溫室氣體排放工業(yè)文明是以工業(yè)化為重要標(biāo)志、機(jī)械化大生產(chǎn)占主導(dǎo)地位的一種現(xiàn)代社會(huì)文明狀態(tài)，例如用煤炭發(fā)電和供暖，以燃油為動(dòng)力的汽車(chē)，對(duì)煤炭、原油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源的利用使人類(lèi)從農(nóng)業(yè)文明走向了工業(yè)文明。后工業(yè)化時(shí)代將進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式，對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)已成為本世紀(jì)的全球性議題?！鲋饕攸c(diǎn)→制造自然物、改變并征服自然使用能源→煤炭、石油、天然氣等化石能源主體觀念→人類(lèi)中心主義人與自然的關(guān)系→處于不和諧狀態(tài)煤炭+石油+天然氣煤炭+石油+天然氣化石能源+新能源化石能源+新能源化石能源登上歷史舞臺(tái)化石能源登上歷史舞臺(tái)資料來(lái)源：OurWorldinData；公開(kāi)資料前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理“3060”雙碳目標(biāo)事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建236.4133.28“3060”雙碳目標(biāo)事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建236.4133.281.1“雙碳”目標(biāo)：為我國(guó)重大戰(zhàn)略部署、減排將緩解全球氣候變暖由溫室氣體排放所帶來(lái)的氣候變化已成為21世紀(jì)全人類(lèi)共同面對(duì)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一，現(xiàn)階段中國(guó)CO2排放總量大，2021年碳排放占全球的31.1%。減排壓力大。在2020年9月份的第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上，國(guó)家主席習(xí)近平向全世界承諾：力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”的宏遠(yuǎn)目標(biāo)，至此，雙碳目標(biāo)成為我國(guó)重大戰(zhàn)略部署。“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?！?38.8420002003200620092012201520182021資料來(lái)源：BP；《巴黎協(xié)定》等前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理1.2.1全球新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，為應(yīng)對(duì)氣候變化的關(guān)鍵全球持續(xù)推進(jìn)可再生能源替代化石能源，發(fā)展新能源，實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，降低化石能源消費(fèi)，減少碳排放。截至2022年底，全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到3372GW，其中，新增電力裝機(jī)容量中可再生能源占比83%。從減碳成效來(lái)看，2022年太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電的顯著增長(zhǎng)幫助電力行業(yè)減少了約465百萬(wàn)噸CO2排放，其他可再生能源、電動(dòng)汽車(chē)和熱泵等新能源技術(shù)，幫助減少了大約85百萬(wàn)噸CO2的排放。單位：GW3372201421852357254228073064201220132014201520162017201820192020202120222022年全球可再生能源新增裝機(jī)總?cè)萘空急?022年全球新能源技術(shù)減碳情況單位：百萬(wàn)噸23523085風(fēng)力發(fā)電太陽(yáng)能發(fā)電其他新能源技術(shù)資料來(lái)源：IRENAIEA前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理1.2.2新能源汽車(chē)持續(xù)滲透，成為全球節(jié)能減排重要一環(huán)燃油車(chē)排放是全球溫室氣體的重要來(lái)源（約占10%新能源汽車(chē)成為減排重要一環(huán)，加大新能源汽車(chē)對(duì)傳統(tǒng)燃油車(chē)的替代效應(yīng)，可以有效改善汽車(chē)使用環(huán)節(jié)的碳排放。從單車(chē)全生命周期碳排放核算來(lái)看，新能源車(chē)的單車(chē)全生命周期碳排放比傳統(tǒng)燃油車(chē)相比能減排25%-45%。從使用環(huán)節(jié)看，新能源汽車(chē)在使用環(huán)節(jié)的碳排放是傳統(tǒng)燃油車(chē)的50%左右。2018-2022年全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量持續(xù)增長(zhǎng)，2022年達(dá)到1065萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)63.5%。較傳統(tǒng)燃油車(chē)減排50%較傳統(tǒng)燃油車(chē)減排25%-45%單位：萬(wàn)輛1065.0651.1651.1296.7201.8204.620182019202020212022資料來(lái)源：TrendForce前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理&2.1.1產(chǎn)業(yè)供需情況：全國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)供需呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)得益于國(guó)家“雙碳”發(fā)展機(jī)遇，中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段。從發(fā)電裝機(jī)規(guī)模來(lái)看，截至2021年底，包括水力、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電及核電在內(nèi)的新能源發(fā)電裝機(jī)容量占比提升至45.5%；2021年新增新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模占比超過(guò)七成，新能源成為發(fā)電裝機(jī)的主要增長(zhǎng)力。從應(yīng)用需求端來(lái)看，中國(guó)新能源汽車(chē)保有量也呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)趨勢(shì)50%火電核電太陽(yáng)能發(fā)電風(fēng)電水電其他201620172018201920202021注：新能源指非常規(guī)能源，已經(jīng)廣泛利用的煤炭、石油、天然氣、水能等能源屬于常規(guī)能源。新能源45.5%其他其他2.3%火電26.3%31.2%水電風(fēng)電27.0%單位：萬(wàn)輛49238126153201720182019202020212022.6資料來(lái)源：國(guó)家能源局；公安部前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.1.2產(chǎn)業(yè)生態(tài)圖譜：新能源產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)持續(xù)增強(qiáng)以風(fēng)電、光伏、新能源汽車(chē)和氫能為代表的新能源產(chǎn)業(yè)已成為世界能源版圖中最為熱門(mén)的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域。近年來(lái)，我國(guó)逐步完備新能源產(chǎn)業(yè)鏈，新能源產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)持續(xù)增強(qiáng)。資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.1沿海地區(qū)優(yōu)勢(shì)：風(fēng)能和太陽(yáng)能資源豐富，海洋能資源潛力較大我國(guó)海岸線(xiàn)綿長(zhǎng)，近海海域遼闊，沿海地區(qū)太陽(yáng)能及風(fēng)能資源豐富，其中，海上風(fēng)電具有功能密度較高、就近消納等天然優(yōu)勢(shì)，海上風(fēng)電場(chǎng)不占用土地資源，且風(fēng)機(jī)容量大，風(fēng)資源利用率更加充分；在同等光照條件下日照時(shí)間長(zhǎng)、輻射量高等優(yōu)勢(shì)使得海上光伏項(xiàng)目的光照利用效率更高，海上光伏電站發(fā)電量較高。此外，我國(guó)近岸及其毗鄰海域海洋能資源儲(chǔ)備豐富，能量密度位于世界前列，中國(guó)占全球海洋能源發(fā)電儲(chǔ)量的近1/5。資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.2.2沿海地區(qū)優(yōu)勢(shì)：出口技術(shù)裝備，推動(dòng)跨國(guó)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)互通中國(guó)新能源產(chǎn)品出口增長(zhǎng)明顯，尤其是光伏產(chǎn)品。2022年，中國(guó)光伏組件、硅片、電池片出口量分別達(dá)到約153.6GW、36.3GW、23.8GW，同比增長(zhǎng)56%、61%、131%。，出口額、出口量均創(chuàng)歷史新高；2022年中國(guó)出口的風(fēng)電光伏產(chǎn)品為其他國(guó)家減排二氧化碳約5.73億噸，合計(jì)減排28.3億噸，約占全球同期可再生能源折算碳減排量的41%。中國(guó)沿海地區(qū)可發(fā)揮其出口優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍的互聯(lián)互通。他國(guó)家減排二氧化碳產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢(shì)?中國(guó)沿海地區(qū)匯聚大量高科技企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群，可為新能源技術(shù)局裝白研發(fā)、生產(chǎn)和出口提供強(qiáng)大支撐地理位置優(yōu)勢(shì)?中國(guó)沿海地區(qū)靠近港口，有利于海運(yùn)出口，節(jié)省運(yùn)輸成本和時(shí)間。臨海的地理位置更方便與全球客戶(hù)和供應(yīng)鏈交互經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì)?中國(guó)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，擁有更豐富的資金和人才資源資料來(lái)源：中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理0%0%...2.3.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)：規(guī)模化供給與高效率應(yīng)用之間的不協(xié)調(diào)光伏發(fā)電、風(fēng)電為主的新能源發(fā)電側(cè)受到資源不可控和天氣、晝夜、季節(jié)等自然條件的影響，具有間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性等特征，電能質(zhì)量也會(huì)衍生出頻率、電壓等一系列問(wèn)題。與此同時(shí)，受制于“儲(chǔ)存”和“傳輸”等瓶頸，導(dǎo)致新能源從規(guī)?；a(chǎn)到高效率應(yīng)用之間的不協(xié)調(diào)和不匹配，進(jìn)而引發(fā)電量大于電力系統(tǒng)最大傳輸和負(fù)荷消納電量的棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象。// 穩(wěn)定供電15%全國(guó)棄風(fēng)率：3.1%20%全國(guó)棄光率：2.0%資料來(lái)源：融通新能云；全國(guó)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心等前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理2.3.2產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)：新能源電力供給與需求存在區(qū)域錯(cuò)配根據(jù)太陽(yáng)能、風(fēng)能等主要新能源的資源分布情況來(lái)看，我國(guó)新能源電力的供給地區(qū)主要是西北和東北，而用電需求多在東部和南部地區(qū)，新能源電力供需存在區(qū)域錯(cuò)配，電力傳輸過(guò)程進(jìn)一步增加了新能源供電的成本，給新能源大規(guī)模利用帶來(lái)挑戰(zhàn)。資料來(lái)源：SOLARGIS；全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理土地資源短缺土地資源短缺2.3.3產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)：土地資源不足制約新能源維持高速大規(guī)模發(fā)展新能源大規(guī)模利用面臨著土地資源不足的問(wèn)題。與傳統(tǒng)能源相比，新能源能量密度較低，普遍占地面積大，且涉及土地類(lèi)型復(fù)雜，每千瓦的光伏/風(fēng)電及其配套設(shè)施至少占地20-150平方米。新能源維持高速大規(guī)模發(fā)展需要依賴(lài)土地，在面對(duì)我國(guó)人多地少的基本國(guó)情和現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程時(shí)，土地資源約束明顯。土地資源不足導(dǎo)致新能源項(xiàng)目建設(shè)存在用地供應(yīng)缺口，制約著新能源產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展。世界中國(guó)單位：公頃/人0.3610.2210.1840.1570.0850.0950.0852018年2000年2018年項(xiàng)目用地違規(guī)項(xiàng)目用地違規(guī)風(fēng)電項(xiàng)目的土地使用存在審批繁瑣和指標(biāo)獲取難問(wèn)題光伏項(xiàng)目也存在著土地使用不規(guī)范甚至違規(guī)占地等問(wèn)題資料來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局；國(guó)土資源部；世界銀行等前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理推動(dòng)海上風(fēng)電、海洋能等新興能源技術(shù)開(kāi)發(fā)促進(jìn)電力傳輸、分布式能源及智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)海上風(fēng)電、海洋能等新興能源技術(shù)開(kāi)發(fā)促進(jìn)電力傳輸、分布式能源及智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步發(fā)展電力配套“儲(chǔ)存”技術(shù)及地?zé)崮艿男枨笤?.4新能源技術(shù)發(fā)展的必要性：技術(shù)創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心增長(zhǎng)力從新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇來(lái)看，生態(tài)文明的建設(shè)與“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)均離不開(kāi)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和新能源技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)；從產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)來(lái)看，土地資源不足、能源資源供需錯(cuò)配、可再生能源電力供需不協(xié)調(diào)等問(wèn)題，都需通過(guò)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展來(lái)解決?？偠灾夹g(shù)創(chuàng)新是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心增長(zhǎng)力。工業(yè)文明向生態(tài)文工業(yè)文明向生態(tài)文明轉(zhuǎn)變依托于技術(shù)創(chuàng)新新推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型風(fēng)光資源豐富且具備出口區(qū)位優(yōu)勢(shì)資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理機(jī)械儲(chǔ)能化學(xué)儲(chǔ)能雙重效益?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械儲(chǔ)能存在局限碳?jí)K高溫儲(chǔ)熱跳出“石油思維”“雙碳”愿景下，清潔能源為發(fā)展主海洋能地?zé)崮艿雀?dòng)海上風(fēng)電技術(shù)海上風(fēng)能資源更豐富，大量資源處于遠(yuǎn)海深海風(fēng)能與太陽(yáng)能資源豐富潛力大鈣鈦礦疊層電池技術(shù)硅基太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率低太陽(yáng)能吸收波長(zhǎng)限制效率低光子倍增器薄膜技術(shù)機(jī)械儲(chǔ)能化學(xué)儲(chǔ)能雙重效益?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械儲(chǔ)能存在局限碳?jí)K高溫儲(chǔ)熱跳出“石油思維”“雙碳”愿景下，清潔能源為發(fā)展主海洋能地?zé)崮艿雀?dòng)海上風(fēng)電技術(shù)海上風(fēng)能資源更豐富，大量資源處于遠(yuǎn)海深海風(fēng)能與太陽(yáng)能資源豐富潛力大鈣鈦礦疊層電池技術(shù)硅基太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率低太陽(yáng)能吸收波長(zhǎng)限制效率低光子倍增器薄膜技術(shù)風(fēng)能與太陽(yáng)能資源與用電需求存在區(qū)域錯(cuò)配光伏與陸上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)土地資源不足儲(chǔ)量最大應(yīng)用最廣運(yùn)行穩(wěn)定性更好應(yīng)用廣泛風(fēng)能與太陽(yáng)能受天氣影響大3.1新能源產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)路徑天然氣水合物天然氣水合物旋律可再生能源、電氣化無(wú)法解決所有問(wèn)題，氫能作為重要能源載體發(fā)揮著作用旋律可再生能源、電氣化無(wú)法解決所有問(wèn)題，氫能作為重要能源載體發(fā)揮著作用長(zhǎng)時(shí)間的廉價(jià)儲(chǔ)能方案 術(shù)突破口降低成本是關(guān)鍵動(dòng)力電池為關(guān)鍵技術(shù)突破口 資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理4%極地砂層4%極地砂層海洋泥質(zhì)地層海底丘體等開(kāi)采難度越來(lái)越大資源濃度含量降低總體積增大未變形海洋泥水中溶解的有機(jī)質(zhì)/天然氣水合物可利用和無(wú)法利用的天然氣）3.2.1天然氣水合物:全球資源儲(chǔ)量極其豐富的新型能源天然氣水合物又稱(chēng)“可燃冰”，是水和天然氣在高壓低溫環(huán)境條件下形成的冰態(tài)、籠形化合物，主要分布于海洋及陸地永久凍土帶。迄今為止，在世界各地的海洋及大陸地層中預(yù)測(cè)的可燃冰資源量可供人類(lèi)使用1000年。且可燃冰密度高，1立方米的可燃冰可轉(zhuǎn)化為160-180立方米的天然氣和0.8立方米的水，且燃燒后僅生成少量的二氧化碳和水，相對(duì)于煤、石油等傳統(tǒng)化石燃料而言，被國(guó)際公認(rèn)為最可能接替石油的能源。推測(cè)的水合物推測(cè)的水合物分布區(qū)域?qū)嶋H獲取水合物樣品的區(qū)域注：餅狀圖為地球上有機(jī)碳的分布結(jié)構(gòu)。資料來(lái)源：關(guān)進(jìn)安等《地球上的天然氣水合物：現(xiàn)狀與展望》前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理ü可借鑒深海采礦的技術(shù)路線(xiàn)，相關(guān)深海采礦裝備適當(dāng)ü可借鑒深海采礦的技術(shù)路線(xiàn)，相關(guān)深海采礦裝備適當(dāng)層穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估，避免地質(zhì)災(zāi)害和大規(guī)模的甲烷泄漏。資料來(lái)源：周守為等前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2.1天然氣水合物:針對(duì)深水淺層非成巖可燃冰的固態(tài)流化開(kāi)采固態(tài)流化法是最早由中國(guó)提出的一種跳出“石油思維”的開(kāi)采技術(shù)。周守為等人基于我國(guó)具有埋深淺、無(wú)致密蓋層、非成巖、弱膠結(jié)、易于碎化等特點(diǎn)，提出了針對(duì)深水淺層非成巖天然氣水合物的固態(tài)流化開(kāi)采方法。先利用海底的機(jī)械裝置將賦存有天然氣水合物的儲(chǔ)層進(jìn)行碎化處理，而后將其輸送至海平面的開(kāi)采平臺(tái)上進(jìn)行深加工。在水合物漿液被舉升的過(guò)程中，伴隨著外界溫度及壓力的變化，水合物逐漸分解，從而獲得天然氣。海平面海平面泥沙層可燃冰儲(chǔ)層流化泵送水合物固體機(jī)械破碎泥沙初分離管內(nèi)氣化水合物層水合物層3.2.1天然氣水合物:CO2-CH4置換法可實(shí)現(xiàn)開(kāi)采和CO2封存的雙贏CO2-CH4置換法指基于CO2與水的結(jié)合比CH4更具化學(xué)親和力的原理，利用天然氣水合物與二氧化碳水合物保持穩(wěn)定時(shí)的壓力差，將甲烷氣體置換出來(lái)并進(jìn)行收集的開(kāi)采方法。該方法在開(kāi)采可燃冰的同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)二氧化碳的封存，具有環(huán)境友好的特性。然而，該方法的置換效率不高，通過(guò)從外界溫壓、添加劑的使用、CO2注入時(shí)的形態(tài)等方面尋找合適方法來(lái)提高置換效率，是置換開(kāi)采技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化利用的改進(jìn)突破點(diǎn)。CO2儲(chǔ)罐CH4儲(chǔ)罐CO2儲(chǔ)罐CH4儲(chǔ)罐海洋鉆井平臺(tái)海平面非滲透層ü在置換甲烷水合物同時(shí)放出大量的熱，提供甲烷水合物分解所需熱量，降低額外能耗；ü對(duì)儲(chǔ)層的初始?jí)毫Α囟鹊葪l件敏感性不高，因而適應(yīng)性更ü進(jìn)行二氧化碳封存，且使得原來(lái)地層的孔隙被另外的水合物填充，解決開(kāi)采中的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2.2太陽(yáng)能：鈣鈦礦疊層電池技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率現(xiàn)階段，硅太陽(yáng)能電池面臨著轉(zhuǎn)換效率較低的問(wèn)題。據(jù)OxfordPV公司數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)硅電池的最高轉(zhuǎn)換效率約為26%，平均轉(zhuǎn)換效率在15-20%。而該公司研發(fā)的鈣鈦礦疊層電池能夠提升太陽(yáng)光的利用水平并實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率至29.52%。鈣鈦礦疊層電池是利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的第三代太陽(yáng)能電池，除了擁有高轉(zhuǎn)換效率還具備價(jià)格低、投資小、制備簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。然而，由于鈣鈦礦材料對(duì)氧氣、水分和熱量非常敏感，其穩(wěn)定性和使用壽命較晶硅和無(wú)機(jī)薄膜材料有明顯差距，為鈣鈦礦電池的發(fā)展帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。29.52%26%標(biāo)準(zhǔn)硅電池標(biāo)準(zhǔn)硅電池鈣鈦礦疊層電池（OxfordPV）（實(shí)際最高轉(zhuǎn)換率）資料來(lái)源：OxfordPV公司前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光直接穿過(guò)薄膜35%更多光子撞擊硅，提供更大的輸出功率較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光直接穿過(guò)薄膜35%更多光子撞擊硅，提供更大的輸出功率3.2.2太陽(yáng)能：光子倍增器薄膜技術(shù)無(wú)需電氣連接提升轉(zhuǎn)換效率除鈣鈦礦疊層電池外，CambridgePhotonTechnology的光子倍增器薄膜無(wú)需電氣連接即可以提高電池的轉(zhuǎn)換效率。光子倍增器薄膜由一層布滿(mǎn)硒化鉛量子點(diǎn)的有機(jī)聚合物組成，薄膜可以吸收硅材料不能轉(zhuǎn)換的藍(lán)色光子和綠色光子，并激發(fā)量子點(diǎn)發(fā)射出能量較低的紅色或紅外光子，幫助太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率。理論上，光子倍增器薄膜可使太陽(yáng)能電池的潛在轉(zhuǎn)換效率提高到35%。未來(lái)，光子倍增器薄膜產(chǎn)品能否真正實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率是商業(yè)化的關(guān)鍵。較短波長(zhǎng)的藍(lán)色和綠色光子激發(fā)量較短波長(zhǎng)的藍(lán)色和綠色光子激發(fā)量子點(diǎn)，發(fā)射兩個(gè)近紅外光子理論潛在轉(zhuǎn)換效率資料來(lái)源：CambridgePhotonTechnology、GammaScientific前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理混凝土管充滿(mǎn)空氣浮力模塊充滿(mǎn)空氣長(zhǎng)300英尺直徑25英尺混凝土管充滿(mǎn)空氣浮力模塊充滿(mǎn)空氣長(zhǎng)300英尺直徑25英尺3.2.3風(fēng)能：浮動(dòng)海上風(fēng)電技術(shù)為重點(diǎn)發(fā)展方向目前風(fēng)電是全球重點(diǎn)發(fā)展的能源，相較于陸地風(fēng)電，海上風(fēng)電更豐富。但由于設(shè)計(jì)局限，固定式海上風(fēng)電場(chǎng)必須建在淺海區(qū)，而淺?？臻g有限，近八成的海上風(fēng)力資源處于深海區(qū)域。浮動(dòng)海上風(fēng)電技術(shù)將支撐基礎(chǔ)改為漂浮式，使得海上風(fēng)電允許在海上幾乎任何地方部署風(fēng)力渦輪機(jī)，可最大限度地利用海上風(fēng)能潛力，是未來(lái)深遠(yuǎn)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)。目前，歐美等國(guó)均在開(kāi)發(fā)浮動(dòng)海上風(fēng)電項(xiàng)目。風(fēng)功率：W=1/2*ρ*v3*S=1/2*ρ*v3*π*r2Spar-buoySemi-submersible半潛式Spar-buoySemi-submersible半潛式項(xiàng)目決策年份基礎(chǔ)類(lèi)型HywindScotland英國(guó)2017立柱式KincardinePhase12018半潛式KincardinePhase22020半潛式WindFloatAtlantic葡萄牙2019半潛式Groix＆Belle-Ile法國(guó)2021半潛式ProvenceGrandLarge2021張力腿式EolMed2021駁船式EoliennesFlottantesduGolfeduLion2021半潛式X1WindPLOCAN西班牙2021張力腿式FloatingPowerPlantPLOCAN2021半潛一波浪能聯(lián)合式資料來(lái)源：國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2.4海洋能:開(kāi)發(fā)潛力較大，技術(shù)開(kāi)發(fā)存在風(fēng)險(xiǎn)和不確定性海洋能是指能量以潮汐能、波浪能、溫差能、鹽差能、海流能等形式存在于海洋之中。海洋能蘊(yùn)藏豐富，分布廣，清潔無(wú)污染，但能量密度低，地域性強(qiáng)，因而開(kāi)發(fā)困難并有一定的局限。開(kāi)發(fā)利用的方式主要是發(fā)電。我國(guó)沿岸和近海及毗鄰海域的各類(lèi)海洋能資源理論總儲(chǔ)量約為6.11×1011kW。其中，波浪能的儲(chǔ)量最高，為5.74×108kW；潮流能技術(shù)可利用量占儲(chǔ)量比例最大，為29.93%。能源類(lèi)型理論儲(chǔ)量（kW）技術(shù)可利用量（kW）可利用量占儲(chǔ)量比例（%）波浪能5.74*10115.78*1080.10溫差能3.66*10103.66*108潮汐能1.10*1082.18*107鹽差能1.14*1081.14*107潮流能1.40*1074.19*10629.93海洋能資源總量6.11*10119.81*1080.16蘊(yùn)藏豐富，分布廣，清潔無(wú)污染。開(kāi)發(fā)難度較大、能量密度低、穩(wěn)定性較差、分布不均勻。技術(shù)研發(fā)存在風(fēng)險(xiǎn)和不確定性。資料來(lái)源：路晴《中國(guó)波浪能技術(shù)進(jìn)展與未來(lái)趨勢(shì)》前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2.4海洋能:CorPowerOcean波浪能轉(zhuǎn)換器可提高裝置可靠性波浪能的利用主要將儲(chǔ)存在波浪中的能量通過(guò)波浪的上升和下降以及來(lái)回運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程。受高溫、高濕、高鹽霧及臺(tái)風(fēng)多發(fā)等惡劣海洋環(huán)境影響，波浪能裝置對(duì)可靠性要求很高。CorPowerOcean公司的波浪能轉(zhuǎn)換器是點(diǎn)吸收器類(lèi)型的轉(zhuǎn)換器，表面有一個(gè)浮標(biāo)吸收海浪的能量。其先進(jìn)的控制技術(shù)可以對(duì)浮標(biāo)進(jìn)行調(diào)整和失諧從而改變系統(tǒng)對(duì)不同海洋環(huán)境的響應(yīng)，提高可靠性并產(chǎn)生更多電力。?承載能力、成本更優(yōu)跡?提高功率輸出、安全資料來(lái)源：CorPowerOcean前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2.4海洋能:兆瓦級(jí)波浪能發(fā)電平臺(tái)正式進(jìn)入建造階段2022年6月，南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司牽頭研究的兆瓦級(jí)波浪能發(fā)電平臺(tái)在東莞正式開(kāi)工建造。作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃兆瓦級(jí)波浪能發(fā)電裝置關(guān)鍵技術(shù)研究及示范驗(yàn)證項(xiàng)目，將建成深遠(yuǎn)海漂浮式波浪能發(fā)電平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)海島礁的并網(wǎng)示范，建成以波浪能為主體電源的新型電力系統(tǒng)示范島。建成后將投放至深遠(yuǎn)海區(qū)域，在滿(mǎn)負(fù)荷工況下，兆瓦級(jí)波浪能發(fā)電裝置每天可產(chǎn)生2.4萬(wàn)度電，能夠?yàn)?500戶(hù)家庭提供綠色電力。資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理PP3.2.4海洋能:世界首座潮流能發(fā)電站最大單機(jī)容量發(fā)電機(jī)組正式并網(wǎng)2022年4月29日，在浙江舟山南部海域，世界最大單機(jī)容量1.6兆瓦潮流能發(fā)電機(jī)組“奮進(jìn)號(hào)”正式并入國(guó)家電網(wǎng)。該“奮進(jìn)號(hào)”機(jī)組，是杭州林東新能源（LHD）團(tuán)隊(duì)研發(fā)的潮流能第四代單機(jī)兆瓦級(jí)機(jī)組，總重325噸，設(shè)計(jì)年發(fā)電量200萬(wàn)度，預(yù)計(jì)可減少二氧化碳排放1994噸。該機(jī)組并網(wǎng)后，發(fā)電站總裝機(jī)容量由1.7兆瓦提升至3.3兆瓦。3210資料來(lái)源：杭州林東新能源科技股份有限公司人民網(wǎng)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理成本(￥)2長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能成本46提升新能源穩(wěn)定性延緩設(shè)備重置削峰填谷成本(￥)2長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能成本46提升新能源穩(wěn)定性延緩設(shè)備重置削峰填谷電價(jià)套利輔助市場(chǎng)8時(shí)長(zhǎng)（小時(shí)）3.2.5長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能：可匹配新能源發(fā)電、具有成本及價(jià)值優(yōu)勢(shì)可實(shí)現(xiàn)跨天、跨月，乃至跨季節(jié)充放電循環(huán)的儲(chǔ)能系統(tǒng)為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)?，F(xiàn)階段我國(guó)大力發(fā)展光伏、風(fēng)電等可再生能源，但新能源發(fā)電具有間歇性，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能可憑借長(zhǎng)周期、大容量特性，在更長(zhǎng)時(shí)間維度上調(diào)節(jié)新能源發(fā)電波動(dòng)，在清潔能源過(guò)剩時(shí)避免電網(wǎng)擁堵，負(fù)荷高峰時(shí)增加清潔能源消納。目前，抽水蓄能是電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的最大來(lái)源，而鋰離子電池是新儲(chǔ)能技術(shù)的主要來(lái)源，新型長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能與現(xiàn)有鋰電相比，具有容量邊際成本優(yōu)勢(shì)，并不受地理位置及資源限制。鋰電池成本11長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能價(jià)值33對(duì)抗極端天氣5577資料來(lái)源：ARPA-E‘sDAYS2020；南方能源觀察等前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理600℃空氣發(fā)電機(jī)渦輪膨脹機(jī)初始溫度385℃壓縮機(jī)385℃空氣加熱到600℃降到-30℃降到25℃75℃空氣熱交換器渦輪膨脹機(jī) -30℃空氣壓縮機(jī)600℃空氣發(fā)電機(jī)渦輪膨脹機(jī)初始溫度385℃壓縮機(jī)385℃空氣加熱到600℃降到-30℃降到25℃75℃空氣熱交換器渦輪膨脹機(jī) -30℃空氣壓縮機(jī)3.2.5長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能：“熱巖”儲(chǔ)能原料易得、具有成本及環(huán)保優(yōu)勢(shì)“熱巖”儲(chǔ)能技術(shù)也是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的一大前沿技術(shù)。其基本原理是空氣中的熱能從一個(gè)大的儲(chǔ)能罐移動(dòng)到另一個(gè)儲(chǔ)能罐，然后再返回，在某個(gè)點(diǎn)截取能量作為有用功的輸出。HenrikStiesdal的“熱巖”儲(chǔ)能系統(tǒng)包括兩個(gè)進(jìn)程——第一個(gè)進(jìn)程為系統(tǒng)充電，第二個(gè)進(jìn)程為其放電。相對(duì)于電池儲(chǔ)能技術(shù)而言，它的原料易得，擁有極大地成本優(yōu)勢(shì)，更為重要的是，這一儲(chǔ)能技術(shù)更為環(huán)保安全。初始溫度75℃加熱到75℃技術(shù)裝置原料易得、便宜，擁有極大地成本優(yōu)勢(shì)，并且環(huán)保安全在加熱膨脹時(shí)會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)能罐壁變形。著巖石膨脹和收縮而彎曲。資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2.5長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能：鐵空氣電池為低成本長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能發(fā)展方向鐵空氣電池是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的一大重要研究方向，其原理是可逆生銹。放電時(shí)，鐵空氣電池從空氣中吸入氧氣并將鐵金屬轉(zhuǎn)化為鐵銹；充電時(shí)，電流的應(yīng)用將鐵銹轉(zhuǎn)化為鐵，電池呼出氧氣。相較于鋰離子電池，鐵空氣電池原材料簡(jiǎn)單、耐用，僅為鐵和空氣，成本不到鋰離子電池的十分之一，并且可能具有比鋰離子電池高得多的能量密度。鐵鐵存儲(chǔ)能量的成本不到鋰離存儲(chǔ)能量的成本不到鋰離子電池技術(shù)的十分之一實(shí)現(xiàn)最佳的能源系統(tǒng)配置可提供100小時(shí)以上的持續(xù)可以放置在任何地方以滿(mǎn)足公用事業(yè)需求具有零碳經(jīng)濟(jì)所需的全球規(guī)模的材料和設(shè)計(jì)沒(méi)有熱失控的風(fēng)險(xiǎn)，沒(méi)有重金屬，可回收性高由于電池在陰極吸入的空氣有很多雜質(zhì)，會(huì)與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致電池使用壽命縮短，因此需要找到一種不透水，但能吸收氧氣的呼吸膜作為陰極材料資料來(lái)源：FormEnergy官網(wǎng)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理 CaSb2++2e-2+ CaSb2++2e-2++Sbx+2e-CaSbCa+SbxCaSbx+EnergyCa和Sb形成金屬間合金3.2.5長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能：幾乎零退化的新型液態(tài)金屬電池為革命性?xún)?chǔ)能技術(shù)可再生能源的能量存儲(chǔ)能力一直是阻礙可再生能源發(fā)展的一大障礙，當(dāng)今鋰離子電池的常見(jiàn)問(wèn)題是隨著電池的使用其容量或轉(zhuǎn)化效率會(huì)逐漸退化。麻省理工學(xué)院（MIT）DonaldSadoway教授團(tuán)隊(duì)的Ambri公司開(kāi)發(fā)出了一種幾乎零退化的液態(tài)金屬電池，在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)十年的日常充放電后，這種電池仍能保持初始轉(zhuǎn)化效率的85%（初始轉(zhuǎn)化效率約為70%因此適用于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。另外，這種電池在成本和性能方面也勝過(guò)鋰離子電池。Ambri公司規(guī)劃將在2023年前實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬電池的低成本技術(shù)商業(yè)化，并用于大型項(xiàng)目的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。只需鈣和銻兩種金屬，鈣金屬是地球上第五大可用元素易獲得，成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋰離子電池由于是液體，電池在其使用壽命期間的性能下降幅度很小在500℃高溫下工作時(shí)，不受熱逃逸、電解液分解和廢氣排放的影響資料來(lái)源：Ambri公司前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理高強(qiáng)度光最高1500℃2040太陽(yáng)能+鋰電儲(chǔ)能+天然氣太陽(yáng)能+Antora發(fā)電高強(qiáng)度光最高1500℃2040太陽(yáng)能+鋰電儲(chǔ)能+天然氣太陽(yáng)能+Antora發(fā)電3.2.5長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能：AntoraEnergy熱能儲(chǔ)存兼具技術(shù)及經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)Antora使用的是煉鋼爐和鋁廠作為電極的石墨塊作為熱能存儲(chǔ)材料，使用熱光伏將熾熱碳?jí)K所發(fā)出的紅外輻射和光轉(zhuǎn)換為電能。Antora儲(chǔ)能裝置具有高能量密度、低成本、高擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì)，可同時(shí)發(fā)揮技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益。AntoraEnergy儲(chǔ)能裝置熱能Antora與其他發(fā)電/供熱方式標(biāo)準(zhǔn)化成本對(duì)比（$/MWh）電網(wǎng)+天然氣45發(fā)電發(fā)電供熱供熱供熱發(fā)電發(fā)電供熱供熱AntoraAntoraEnergy熱能儲(chǔ)存三大核心技術(shù)特征與優(yōu)勢(shì)熱傳導(dǎo)方式——輻射資料來(lái)源：AntoraEnergy；StanfordENERGY前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理電能轉(zhuǎn)換方式——熱光伏 儲(chǔ)熱材料——碳3.2.6地?zé)崮?包含直接熱能利用和地?zé)崮馨l(fā)電中國(guó)地?zé)豳Y源儲(chǔ)量豐富，地?zé)崮芾眉夹g(shù)包含直接熱能利用和地?zé)崮馨l(fā)電。就直接利用而言，地源熱泵技術(shù)具備利用效率高、供熱制冷兼?zhèn)涞葍?yōu)勢(shì)，目前淺層地埋管地源熱泵供暖技術(shù)使用最為廣泛。地?zé)崮馨l(fā)電是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；由于高溫地?zé)豳Y源熱量品位高、發(fā)電能力強(qiáng)，閃蒸式發(fā)電是地?zé)岚l(fā)電的主力方式。地球淺表200m內(nèi)巖土和水體中蘊(yùn)含的低溫?zé)崮埽饕蕾?lài)于熱泵技術(shù)；地源熱泵技術(shù)具備利用效率高、地域適宜性較強(qiáng)、供熱制冷兼?zhèn)涞葍?yōu)勢(shì)；目前淺層地埋管地源熱泵供暖技術(shù)使用最廣泛、技術(shù)最成熟。近年來(lái)獲得了快速發(fā)展，但目前仍存在冷熱不平衡、熱枯竭、采灌不均衡、某些地區(qū)回灌困難、結(jié)垢阻塞等問(wèn)題，未來(lái)在系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性與可持續(xù)利用方面仍需進(jìn)一步研究。 地?zé)岚l(fā)電的主要形式之一，地?zé)岚l(fā)電廠最簡(jiǎn)單、成本最低的設(shè)計(jì)。閃蒸式發(fā)電技術(shù)已在地?zé)岚l(fā)電領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，尤其是中高溫地?zé)崽铩?主要用于中低溫地?zé)岚l(fā)電，由地?zé)崴到y(tǒng)和低沸點(diǎn)介質(zhì)系統(tǒng)組成。資料來(lái)源：王貴玲等《碳中和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下地?zé)豳Y源開(kāi)采利用技術(shù)進(jìn)展》前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2.6地?zé)崮?閃蒸汽發(fā)電為應(yīng)用最廣泛的地?zé)崮馨l(fā)電技術(shù)在三種主要地?zé)崮馨l(fā)電系統(tǒng)中，閃蒸汽發(fā)電是最常見(jiàn)的地?zé)岚l(fā)電技術(shù)。高壓將地?zé)峋械牡責(zé)崃黧w推到地表，在閃蒸罐中沸騰成蒸汽，從而推動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出，或經(jīng)冷凝后再注入回地層。蒸汽熱水蒸汽熱水冷水冷凝器渦輪機(jī)約3000米資料來(lái)源：王貴玲等《碳中和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下地?zé)豳Y源開(kāi)采利用技術(shù)進(jìn)展》前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理技術(shù)路徑技術(shù)路徑3.2.7新能源汽車(chē)：化學(xué)和物理兩條路徑推動(dòng)動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展電池、電機(jī)、電控是新能源汽車(chē)的三大組成部分，其中動(dòng)力電池是最關(guān)鍵的一環(huán)。動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要由化學(xué)（材料）和物理（結(jié)構(gòu)）兩條技術(shù)路徑推動(dòng)?；瘜W(xué)（材料）方面主要是正極材料、負(fù)極材料、電解液以及隔膜材料方面的完善與革新；物理（結(jié)構(gòu)）方面大電芯、大模組、去模組、集成化趨勢(shì)明顯。資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2.7新能源汽車(chē)：固態(tài)電池突破鋰電池局限進(jìn)行升級(jí)替代目前，新能源汽車(chē)的傳統(tǒng)鋰電池存在能量密度較低和安全隱患等問(wèn)題，固態(tài)鋰電池可通過(guò)將傳統(tǒng)鋰離子電池中使用的聚合物隔膜替換為固態(tài)隔膜突破傳統(tǒng)鋰電池的局限。QuantumScape公司開(kāi)發(fā)的新一代固態(tài)鋰電池使用了陶瓷材料制成的固態(tài)隔膜使得固態(tài)電池?fù)碛懈叩哪芰棵芏?，另外該固態(tài)電池還擁有充電快、低成本、壽命長(zhǎng)和安全性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。量產(chǎn)進(jìn)度是固態(tài)電池面臨的主要挑戰(zhàn)，隨著固態(tài)電池量產(chǎn)進(jìn)程的加快，固態(tài)電池有望升級(jí)成為新一代動(dòng)力電池。能量密度高、充電快能量密度高、充電快固態(tài)隔膜可以抵抗枝晶（鋰生長(zhǎng)使電池短路）的形成，提高能量密度，并實(shí)現(xiàn)12分鐘內(nèi)完成10-80%的充電通過(guò)消除陽(yáng)極主體材料和制造成本來(lái)降低成本通過(guò)消除傳統(tǒng)電池中的可燃有機(jī)多孔隔膜和有機(jī)陽(yáng)極液材料單層電池能夠進(jìn)行超過(guò)1000次循環(huán)，能量保持率約為90%；10層電池能夠進(jìn)行至少800次循環(huán)，能量保持率大于80%碳/硅陽(yáng)極液體電解質(zhì)多孔聚合物隔膜液體電解質(zhì)陰極集電器QuantumScapeQuantumScape固態(tài)電池金屬鋰陰極集電器資料來(lái)源：QuantumScape公司前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.2.8不含碳的氫能作為能源載體也發(fā)揮著重要作用氫能作為二次能源，是重要的工業(yè)原料和能源載體。雖然可再生能源、電氣化轉(zhuǎn)型為實(shí)現(xiàn)凈零排放的主要途徑，但電氣化并不能解決所有問(wèn)題。要滿(mǎn)足各種應(yīng)用領(lǐng)域的降碳效果，仍然需要可持續(xù)燃料的發(fā)展，不含碳的氫能在能源變革的過(guò)程中也扮演著重要角色。可再生能源核能化石能源傳統(tǒng)儲(chǔ)能氫氣制備電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施天然氣基礎(chǔ)設(shè)施供暖氫燃料汽車(chē)合成燃料生物質(zhì)燃料/油品升級(jí)氨氣/肥料金屬冶煉其他終端應(yīng)用2H2O2+4e-2H2O2+4e-3.2.8電解水制氫：目前僅ALK、PEM電解水制氫可實(shí)際應(yīng)用電解水制氫主要包括傳統(tǒng)堿性（ALK）電解、陰離子交換膜電解（AEM）電解、質(zhì)子交換膜（PEM）電解和高溫固體氧化物（SOEC）電解四種技術(shù)路線(xiàn)。目前可實(shí)際應(yīng)用的電解水制氫技術(shù)主要為ALK與PEM兩類(lèi)技術(shù)，AEM電解、SOEC電解還分別處于研發(fā)階段和示范初期。低溫（低溫（<100℃)酸性電解固體聚合物電解質(zhì)膜基電解高溫（>800℃)固體氧化物陶瓷膜基電解堿性電解無(wú)膜電解傳統(tǒng)堿性（ALK）電解陰離子交換膜（AEM）電解質(zhì)子交換膜（PEM）電解高溫固體氧化物（SOEC）電解e-4e-4e-4e-HER：Nialloys4OH-AEM2H22H2O+O24OH-4H2O OER：Ni-based2H2O陽(yáng)極OER：IrOX2H2O2H2陽(yáng)極OER：Ni-based650-800℃160-210℃H2O固體氧化物燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池CO32-堿性燃料電池CO2H2OCO2H2O硝酸鹽燃料電池650-800℃160-210℃H2O固體氧化物燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池CO32-堿性燃料電池CO2H2OCO2H2O硝酸鹽燃料電池H2O質(zhì)子交換膜燃料電池燃料氣3.2.8氫燃料電池：中國(guó)燃料電池國(guó)產(chǎn)化程度較低氫燃料電池系統(tǒng)是氫能源汽車(chē)?yán)镒詈诵牡牟考?，就如同燃油?chē)?yán)锏陌l(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó)的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入的關(guān)鍵時(shí)期，但是由于未完全掌握關(guān)鍵材料與零部件的核心技術(shù)，整體產(chǎn)業(yè)鏈條尚不完備，國(guó)產(chǎn)化程度較低，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)品的發(fā)電效率、功率、耐久性等與國(guó)際先進(jìn)水平仍存巨大差距。陽(yáng)極尾氣CO2陽(yáng)極尾氣HH2O陰極尾氣電堆體積功率密度電堆催化劑燃料電池系統(tǒng)功率儲(chǔ)氫系統(tǒng)客車(chē)車(chē)載工況壽命轎車(chē)車(chē)載工況壽命百公里加速時(shí)間低溫啟動(dòng)性能資料來(lái)源：銀河證券前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理膜電極2H22H2O4H+膜電極2H22H2O4H+膜電極3.2.8氫燃料電池：減小同功率下鉑的使用量是降成本的關(guān)鍵PEM質(zhì)子燃料電池是當(dāng)前燃料電池的主流發(fā)展方向。其中，電堆是燃料電池的核心部件，而催化劑占有重要地位。由于燃料電池對(duì)催化劑的活性、穩(wěn)定性和耐久性等指標(biāo)要求較高，貴金屬鉑的使用量很高，催化劑占據(jù)電堆過(guò)半成本。在不改變?nèi)剂想姵毓β实那疤嵯?，減少鉑的使用量是降低燃料電池成本的關(guān)鍵點(diǎn)之一。雙極板雙極板氣體擴(kuò)散層氣體擴(kuò)散層質(zhì)子交換層4e4e-陽(yáng)極：2H2?4H++4e-陰極：4H++4e-+O2?2H2催化劑催化劑雙極板資料來(lái)源：《現(xiàn)代化工》2021年第4期前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理l鈷酸鋰市占率全球第一，三元材料市占率排名前列l(wèi)國(guó)內(nèi)第一家生產(chǎn)石墨烯的企業(yè)l新能源商用車(chē)、智能駕駛均走在全國(guó)前列l(wèi)低速電動(dòng)車(chē)產(chǎn)品線(xiàn)豐富，采l鈷酸鋰市占率全球第一，三元材料市占率排名前列l(wèi)國(guó)內(nèi)第一家生產(chǎn)石墨烯的企業(yè)l新能源商用車(chē)、智能駕駛均走在全國(guó)前列l(wèi)低速電動(dòng)