隨著“雙碳”目標(biāo)成為國(guó)家戰(zhàn)略，能源領(lǐng)域的綠色轉(zhuǎn)型已從選擇題變?yōu)楸卮痤}。如何開(kāi)發(fā)更高效、更經(jīng)濟(jì)、更穩(wěn)定的清潔能源技術(shù)，成為科學(xué)家與企業(yè)家們共同面對(duì)的時(shí)代課題。

在日前召開(kāi)的第十一屆中國(guó)（上海）國(guó)際技術(shù)進(jìn)出口交易會(huì)上，“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)·綠色未來(lái)”長(zhǎng)三角國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽清潔能源領(lǐng)域決賽舉行。來(lái)自清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、中科院等頂尖高校院所的13支科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了項(xiàng)目路演，描繪了清潔能源技術(shù)的最新進(jìn)展與未來(lái)圖景。

“清潔能源產(chǎn)業(yè)作為實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域，正迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇”，長(zhǎng)三角國(guó)創(chuàng)中心副主任李積宗在會(huì)上表示。這場(chǎng)大賽不僅是技術(shù)的競(jìng)技場(chǎng)，更是為前沿科技成果搭建的試驗(yàn)場(chǎng)，旨在加速其從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，為長(zhǎng)三角乃至全國(guó)的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展注入創(chuàng)新動(dòng)能。

能源生產(chǎn)：突破效率天花板

光電、水電、風(fēng)電等綠色能源是低碳發(fā)展的關(guān)鍵，而提升這些能源的生產(chǎn)效率、減少成本是實(shí)現(xiàn)綠色能源替代的核心問(wèn)題。在光伏領(lǐng)域，傳統(tǒng)晶硅材料的效率已經(jīng)逼近物理瓶頸。鈣鈦礦材料的出現(xiàn)打開(kāi)了新窗口，其特殊的晶體結(jié)構(gòu)能高效捕獲光子，能廣泛應(yīng)用于新能源車、建筑外墻以及太空軍事領(lǐng)域。清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)展示了他們開(kāi)發(fā)的柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池片，在100×100mm尺寸上實(shí)現(xiàn)20%轉(zhuǎn)換效率，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

而在氫能領(lǐng)域，提升電極、催化劑等組件性能能夠提升水解氫氣的效率，也是研究的重點(diǎn)。涌氫能源科技有限公司的相關(guān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，在制氫設(shè)備中，貴金屬催化劑價(jià)格高昂，但從原子尺度上看，其反應(yīng)往往只停留在表面，觸及不到核心，形成材料浪費(fèi)。該公司的產(chǎn)品通過(guò)納米技術(shù)重構(gòu)催化劑結(jié)構(gòu)，用二氧化鈦等便宜的材料替代銥團(tuán)聚物中的“無(wú)效內(nèi)核”，僅保留表面活性原子。這種原子級(jí)精控使貴金屬催化劑用量銳減70%，大幅降低綠氫制造成本。

除此之外，中科院理化所團(tuán)隊(duì)展示了利用光流體膜反應(yīng)器構(gòu)造的太陽(yáng)能化學(xué)面板，能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能全光譜分級(jí)利用，能量轉(zhuǎn)換效率突破10%；上海理工大學(xué)的顧陽(yáng)介紹了他們團(tuán)隊(duì)如何通過(guò)微生物細(xì)胞工廠將工業(yè)含碳廢氣轉(zhuǎn)化為大宗化學(xué)品丙酮，實(shí)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的碳循環(huán)；重慶大學(xué)的溫昊團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種“格構(gòu)式”風(fēng)電塔架，用網(wǎng)架狀結(jié)構(gòu)支撐風(fēng)力發(fā)電機(jī)，能夠更高更穩(wěn)定，讓風(fēng)力發(fā)電更具效率。

長(zhǎng)三角國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽清潔能源領(lǐng)域決賽現(xiàn)場(chǎng)，一名獲獎(jiǎng)?wù)哒谡故卷?xiàng)目原理。圖片由主辦方提供

儲(chǔ)能與應(yīng)用：滿足多種場(chǎng)景需要

除了能源生產(chǎn)以外，多個(gè)項(xiàng)目在能源存儲(chǔ)和應(yīng)用上下功夫。同濟(jì)大學(xué)的團(tuán)隊(duì)展示了他們開(kāi)發(fā)的新型結(jié)構(gòu)電容器，比能量達(dá)到50Wh/kg，為傳統(tǒng)超級(jí)電容器6倍；功率密度是鋰離子電池10倍，鉛酸電池的20倍；循環(huán)壽命超過(guò)30萬(wàn)次，而成本為傳統(tǒng)超電的1/5。中南大學(xué)的余琨則介紹了一種海水激活的金屬燃料電池，功率密度高且無(wú)需充電，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，能廣泛運(yùn)用在水下作業(yè)的各個(gè)復(fù)雜場(chǎng)景中。

傳統(tǒng)壓縮機(jī)制冷依賴氟利昂氣體膨脹吸熱原理，雖然制冷的效率較高，但制冷過(guò)程中產(chǎn)生的含碳?xì)怏w已經(jīng)是全球碳排放的主要來(lái)源之一。上海交通大學(xué)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種制冷薄膜系統(tǒng)，利用“電卡效應(yīng)”，通過(guò)電場(chǎng)調(diào)控讓薄膜材料發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)溫度的升高或降低，其制冷功率密度達(dá)到6.5 kW/kg，且不產(chǎn)生碳排放。這種薄膜還能夠貼在芯片上，實(shí)現(xiàn)高效散熱，有望解決算力中心的溫控問(wèn)題。

循環(huán)再生：綠色轉(zhuǎn)型需“變廢為寶”

塑料制品使用量巨大且難以降解，加上塑料材料的種類眾多，性質(zhì)有差異，對(duì)回收形成了巨大挑戰(zhàn)。華東師范大學(xué)的團(tuán)隊(duì)探索了各種金屬催化機(jī)制，最終形成一套逐級(jí)降解模型，將不同塑料通過(guò)反應(yīng)降解成不同產(chǎn)物。同樣來(lái)自華東師范大學(xué)的陳超則展示了一種光降解塑料助劑，不僅高效且無(wú)毒害，還能在不同光照時(shí)長(zhǎng)中顯示不同顏色，解決了垃圾回收中塑料前期光照時(shí)間不同而導(dǎo)致光降解無(wú)法準(zhǔn)確處理的難題。

煤矸石是我國(guó)廣泛使用的一種能源，但往往燃燒效率不高且過(guò)程中產(chǎn)生大量煙塵和廢物。濰坊泓銘新能源有限公司展示了一種新型煤矸石煅燒設(shè)備，使用分層煅燒的方式高效制備能夠用作沙漠化治理、生態(tài)環(huán)境修復(fù)等場(chǎng)景的高強(qiáng)度或吸水性強(qiáng)的陶粒。

獲獎(jiǎng)項(xiàng)目領(lǐng)獎(jiǎng)。圖片由主辦方提供

這些創(chuàng)新項(xiàng)目展現(xiàn)了推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型的技術(shù)方案和實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的巨大潛力，有不少已經(jīng)獲得了資本與市場(chǎng)的關(guān)注，得到了融資意向和技術(shù)合作訂單。據(jù)悉，本次大賽于2025年3月啟動(dòng)，由長(zhǎng)三角國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心主辦，廣泛選拔和挖掘具有原創(chuàng)性、前瞻性和顛覆性的技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)者提供資金、平臺(tái)、資源全方位支持，加速科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

據(jù)了解，長(zhǎng)三角國(guó)創(chuàng)中心舉辦的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽設(shè)置初審、復(fù)審、盡調(diào)及決賽四輪環(huán)節(jié)。相較于其他創(chuàng)新大賽，長(zhǎng)三角國(guó)創(chuàng)中心在復(fù)審與盡調(diào)階段會(huì)組織對(duì)項(xiàng)目公司實(shí)地展開(kāi)調(diào)研，這使得參賽項(xiàng)目更具落地性與商業(yè)化潛力。

長(zhǎng)三角國(guó)創(chuàng)中心管委會(huì)委員范霽紅表示，推動(dòng)從技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)化落地，核心靠高質(zhì)量科技成果，根本靠產(chǎn)學(xué)研用的協(xié)同發(fā)力。而要將創(chuàng)新動(dòng)能真正轉(zhuǎn)化為綠色生產(chǎn)力，離不開(kāi)政府支持、平臺(tái)承接、資本介入和企業(yè)應(yīng)用的共同參與。希望通過(guò)此次大賽的舉辦，進(jìn)一步推動(dòng)“前沿科技與產(chǎn)業(yè)需求”的精準(zhǔn)對(duì)接，吸引更多海內(nèi)外創(chuàng)新資源向上海市、向長(zhǎng)三角區(qū)域集聚，形成更多可落地、可推廣的綠色清潔能源解決方案。為服務(wù)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略、推動(dòng)長(zhǎng)三角高質(zhì)量一體化發(fā)展注入更多的源頭活水。