鋰電池技術突破，開啟超充時代；氫能綜合利用示范站投運，實現制氫—儲氫—氫能發電的全鏈條技術貫通；光伏發電板整齊排列，形成靚麗風景線……近年來，隨著中國清潔能源建設的加速和綠色低碳理念的深入人心，能源創新正給中國的經濟社會發展帶來源源不斷的澎湃動能。中國的能源創新背后有什么發展“密碼”？筆者帶您深入了解。
電池創新出國門
在廣州菲利斯太陽能科技有限公司的倉庫里，一排排裝有鋰電池的木質包裝箱整齊有序地擺放在查驗場地，廣州海關所屬天河海關關員有條不紊地辦理各項監管通關手續。
近年來，隨著全球綠色能源轉型步伐加快，國際市場對鋰電池的需求不斷提高，中國鋰電池產品出口額持續攀升。中國（上海）自由貿易試驗區臨港新片區鋰電產業優勢持續釋放，今年1—6月，臨港新片區出口鋰電池產品141.3億元，同比增長2.5倍。
中國鋰電池在國際市場上熱銷的背后，是鋰電池行業中各企業在該領域不斷探索創新，提供著有力支撐。
電池續航里程是制約新能源汽車發展的關鍵問題，如何才能提高電池續航里程、縮短充電時間？面對這一問題，各企業不斷探索創新，推出新產品。
5月19日，國軒高科發布了自主研發的全新磷酸錳鐵鋰（LMFP）體系的L600啟晨電芯及電池包。
國軒高科國際業務板塊執行總裁程騫表示，近年來磷酸鐵鋰（LFP）技術重獲市場認可，市場份額持續提升。與此同時，量產的磷酸鐵鋰電池能量密度增長已進入瓶頸，進一步提高需要化學體系的提升，因此摻雜錳元素的磷酸鐵鋰應運而生。
程騫介紹，國軒高科經過十年時間自研磷酸錳鐵鋰材料，并通過共沉淀合成工藝，先進的摻雜包覆技術和新型的造粒技術解決了高溫Mn（錳）溶出、導電率低、壓實密度低這些棘手問題。
據了解，國軒高科啟晨電池包在不采用三元電池體系的前提下，在業內首次做到了1000公里續航，并可滿足18分鐘1800次全時快充。
8月16日，寧德時代正式發布了首款磷酸鐵鋰4C超充電池。據了解，該電池采用了成本較低的磷酸鐵鋰材料，可做到充電10分鐘行駛400公里，續航達700公里，可以媲美燃油車。
過去8年，中國新能源汽車市場規模穩居全球第一。此次全球首款可量產的磷酸鐵鋰4C超充電池的問世，將加快推動“雙碳”戰略下全面電動化進程。中國動力電池全球領先地位將繼續鞏固。
在鋰電池備受國際市場歡迎的同時，如何保證原材料的價格穩定成為行業發展所面臨的一大難題。
國內鋰電新能源核心材料供應商天齊鋰業通過技術研發創新使碳酸鋰成本降低，提升核心競爭力，持續鞏固鋰電材料出口業務世界領先地位。
“公司電池級碳酸鋰生產，采用自主研發的特殊工藝控制指標和方法，產品雜質含量更低且質量一致性更高。”企業相關技術人員表示，該技術還可直接利用鋰輝石生產，不需要其他繁瑣的轉化工序，鋰的提取效能更高，生產成本較低。
除了降低原材料成本，通過技術創新來實現類似鈉離子電池等的多元化資源匹配也成為一些企業的選擇。
據悉，行業正嘗試通過技術研發，擺脫上游原材料的限制。鈉離子電池、氫燃料電池、固態電池、超級電容等均成了電池研發的新方向。
從2011年創業之初，寧德時代就一直走在動力電池研發的最前沿。作為動力電池的龍頭企業，寧德時代的市場份額已連續6年排名全球第一。但近兩年，碳酸鋰市場的價格巨幅波動，讓企業意識到，原材料受限是當前產業鏈的薄弱環節。為了補齊短板，寧德時代開始了鈉離子電池的全新探索。
在寧德時代的創新實驗室里，研發人員正在測試新一代動力電池——鈉離子電池的各項性能指標。
寧德時代21C創新實驗室數智化研究中心主任魏奕民說：“這屏幕上就是材料顆粒內部的一些微結構，最大我們可以放到10萬倍。我們現在就是在致力于改進它的能量密度、它的充放電性能、它的壽命。”
今年，寧德時代率先推出了凝聚態電池，能量密度高達每千克500瓦時；同時，鈉離子電池車型即將量產。寧德時代在不斷加大創新投入，開拓新的市場。
據相關統計，2022年1—11月，寧德時代和比亞迪包攬了全球動力電池裝機量的前兩名。
“中國從改革開放之初的低成本優勢，逐步形成產業鏈配套齊全、基礎設施完善和市場規模大等綜合競爭優勢，至今正在形成以創新為重要特征的產業生態系統競爭優勢。”國務院發展研究中心對外經濟研究部綜合研究室主任、研究員趙福軍表示。
圍繞寧德時代等龍頭企業，上下游的產業鏈和產業集群正在發展建立起來。僅寧德市就累計引進建設80多個鋰電新能源產業鏈項目，形成了年產值超2000億元的鋰電新能源產業集群，不斷推動行業向前發展。
氫氣儲能助低碳
在廣東省廣州市黃埔區，有一座有“魔法”的工廠，它生產的產品能夠“吃”進氫氣和氧氣，“吐”出電和水。
這里是韓國現代汽車集團首個海外氫燃料電池系統研發、生產、銷售基地——“HTWO廣州”，也是中國首家大型氫燃料電池系統生產專門工廠。
據悉，“HTWO廣州”將與氫氣生產、氫氣供應、氫燃料電池汽車運營、氫燃料電池系統多方面應用等各領域企業建立合作關系，攜手推動中國氫能產業鏈的建設與發展，全鏈條降低氫能推廣應用成本。
作為一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，氫能產業逐步駛入發展快車道。2022年3月，《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》出臺，明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，氫能產業是未來產業重點發展方向。
隨著綠色低碳轉型發展成為共識，新能源占比逐漸提高，作為輔助新能源并網的儲能技術受到廣泛關注，氫儲能和燃料電池技術已被中國列為重要能源技術。
2022年7月6日，國內首座兆瓦級氫能綜合利用示范站在安徽六安投運，標志著中國首次實現兆瓦級制氫—儲氫—氫能發電的全鏈條技術貫通。
安徽六安兆瓦級氫能綜合利用示范站總占地10.7畝，項目中利用到的兆瓦級質子交換膜，純水電解制氫設備和兆瓦級燃料電池設備均為國內的首套設備，是一座具有自主知識產權的，集制氫、儲氫、氫發電完整技術鏈條的科技試驗站。
2022年7月8日，經過技術人員的調試，中國首個海島“綠氫”綜合能源示范工程在浙江省臺州市大陳島投運。
位于東海之上的浙江大陳島風力資源豐富，年有效風能時數達7000小時，目前有風力發電機34臺，每年可發電6000多萬千瓦時。
新投運的工程，通過“制氫—儲氫—燃料電池”熱電聯供系統實現了大陳島清潔風電100%消納，還可以為全島“零碳”供能。
國網浙江電科院氫電耦合技術專職李志浩表示，大陳島氫能綜合利用示范工程可以將海島富余風電通過電解水制成氫氣儲存，也可以通過燃料電池將氫氣轉化成電，在用電高峰和緊急檢修情況下滿足用電需求。
據悉，該工程每年可產出氫氣7.3萬標方，這些氫氣可發約10萬千瓦時電。不僅如此，在電解水制氫時還會產生高純氧氣，可以用于大黃魚養殖；燃料電池發電時產生的熱量通過熱回收，還可以為島上民宿、酒店提供熱水。未來，島上的新能源旅游觀光車也將用上氫能供電的充電樁。
國網臺州供電公司互聯網部副主任張馳表示：“這個工程是我們新型電力系統建設過程當中的一次非常有利的探索，也為我們全國海島氫能的綜合利用和商業模式探索提供了先行先試。”
據了解，氫儲能技術是利用了電—氫—電互變性而發展起來的。氫儲能系統主要包括三個部分：制氫系統、儲氫系統、氫發電系統。
在可再生能源發電系統中，電力間歇產生和傳輸被限的現象常有發生，利用富余的、非高峰的或低質量的電力大規模制氫，將電能轉化為氫能儲存起來；在電力輸出不足時利用氫氣通過燃料電池或其它方式轉換為電能輸送上網。這樣不僅提高了資源的利用率，也帶來了更高的經濟效益。
5月26日，2023中關村新型儲能及氫能產業發展論壇暨投資房山——海外招商推介大會在中關村示范區展示中心舉辦。中科院院士徐春明在論壇上表示，當前需探索氫能作為儲能介質的身份，與綠電互換，讓它可以對儲能發揮重要的作用。
北京市政府副秘書長許心超表示，北京將支持高水平建設中關村（房山）氫能產業園等產業高地，布局一批新能源微電網示范項目和綜合智慧能源園區，打造具有國際影響力的新型儲能和氫能產業城市與科技創新中心。
光伏發電世界領先
在技術進步的推動下，中國光伏發電產業取得快速發展，產業規模和技術水平均達到世界領先水平。
在上海市奉賢綜合保稅區晶澳太陽能科技有限公司的生產車間內，自動化生產線高速運作，一塊塊切割好的光伏電池片，經過焊接、疊層、層壓、裝筐等工序后，從奉賢綜保區出區，經洋山港出口歐美市場。今年上半年，該公司出口光伏電池組件達39億元，同比增長66%。
該公司相關負責人說：“受到海外電價高企和全球能源危機加劇等影響，進入2023年，整個公司出口的光伏電池組件數量快速增長。2022年我們的發貨量是40吉瓦，今年有望增長到70吉瓦左右，其中海外市場份額約占到六成。”這位負責人說。
在江西省撫州市東臨新區的光伏發電站，整齊排列的光伏發電板矗立在水面上。
近年來，江西省撫州市東臨新區因地制宜利用廢棄礦場、荒坡沙礫地，建設水上、地面光伏發電設施，發展光伏發電板下特色養殖種植的農光互補立體化、多層次、集約式光伏發電項目，不僅實現了經濟和生態效益雙收，還推動了鄉村產業振興和能源綠色供給。
光伏發電板不僅在湖面上形成了一道靚麗風景線，在沙漠，在山巒，甚至在樓頂，都可能出現光伏發電板的身影。從高空俯瞰，一塊塊光伏板橫豎排布形成方陣，如同一片藍色海洋，在陽光下熠熠生輝，蔚為壯觀。
走進湖北省武漢市江夏區梁子湖風景區的日新科技光伏零碳園，可以看到光伏屋頂、光伏陽光房、光伏景觀長廊等。這些設備在最大化產生清潔電力的同時，兼顧了建筑的美觀性。據悉，日新科技光伏零碳園是全國首個通過國家建筑節能質量檢驗檢測中心認證、取得“零碳園區設計標識”的光伏零碳園區。園區通過采用光伏發電與建筑一體化同步設計施工，建立數字化施工管理及數字化能源監控與管理平臺，打造了可復制、可推廣的新農村、小城鎮零碳園區樣本。
中國工業和信息化部表示，2022年，中國光伏行業持續深化供給側結構性改革，加快推進產業智能制造和現代化水平，全年整體保持平穩向好的發展勢頭。產業規模實現持續增長，技術創新水平加快提升，智能光伏示范引領初見成效，市場應用持續拓展擴大。
今年上半年，中國光伏發電累計達2663億千瓦時，同比增長約30%，新增發電裝機規模7842萬千瓦，同比增長154%，基本與去年全年數據相當。截至6月底，光伏發電累計裝機規模約4.7億千瓦，已超過水電成為中國裝機規模第二大電源。
同時，中國光伏產業鏈的各環節也都在快速增長，全國多晶硅、硅片、電池、組件產量同比增長均超過65%。光伏設備的智能化、綠色化水平也在不斷提升，推動了產業迭代升級。
湖北回天新材料股份有限公司總經理王爭業表示，持續創新是企業發展的核心能力，降本增效始終是光伏產業發展的第一性原理，未來將會追求更高的產線效率、更低的返工率和更低的度電成本，助力光伏材料創新變革。
