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中國科學院院士成會明做客惠州西湖科學講壇

搶抓“雙碳”新風口 推動產業科技互促雙強

　　實現碳達峰碳中和，是貫徹新發展理念、構建新發展格局、推動高質量發展的內在要求，是黨中央統籌國內國際兩個大局作出的重大戰略決策。日前，中國科學院院士、中國科學院深圳先進技術研究院碳中和技術研究所所長、深圳理工大學材料科學與能源工程學院名譽院長成會明做客惠州西湖科學講壇，以“新能源與新材料”為主題作專題報告。

　　成會明結合他在相關領域深耕多年的豐富知識儲備和經驗積累，用翔實的數據、生動的語言和鮮活的事例，從實現碳中和的重要性、可能路徑、可再生能源與新材料、碳中和愿景等四個方面，進行了一場深入淺出的科普講授，并建議惠州要抓住省政策機遇和“雙碳”新風口，堅持產業全鏈條發展思維，搭建“產學研用”各方協同合作平臺，高效促進科技成果轉化落地。

成會明。惠州日報記者楊建業 攝

　　碳中和“六化”離不開變革性技術支撐

　　氣候變化是人類面臨的全球性問題，隨著各國二氧化碳排放，溫室氣體猛增，對生命系統構成威脅。在這一背景下，世界各國以全球協約的方式減排溫室氣體。2020年，我國提出力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和的目標。

　　什么是碳達峰和碳中和？通俗來講，碳達峰指二氧化碳排放量在某一年達到了最大值，之后逐步降低；碳中和則指一段時間內，特定組織或整個社會活動產生的二氧化碳，通過植樹造林、海洋吸收、工程封存等自然、人為手段被吸收和抵消掉，實現二氧化碳“零排放”。

　　“實現雙碳目標不僅對保障國家能源安全、建設綠水青山美好家園有重要作用，還在領先第四次能源革命方面具有重要戰略意義。”成會明說，人類歷史上有三次能源革命，每一次均推動了工業革命，引起世界格局發生巨大變化。當前，能源結構正從高碳向低碳、無碳轉變，能源產業由資源屬性向智能制造屬性轉變。他認為，第四次能源革命的標志正是新能源產業的蓬勃興起，把握住這次能源革命，是我國換道超車的機遇。

　　當前，我國能源結構還是以化石能源為主，要在2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和，雙碳間隔時間僅為30年，相對于其他國家，過渡時間緊迫。

　　“我國碳中和事業概括來說就是任務艱巨、時間緊迫，相關技術、產業發展迫在眉睫。”成會明表示，要實現碳中和，需要構建三端發力的碳減排體系，在能源生產方面實現替代一部分，工業生產、交通建筑方面實現減排一部分，在碳匯等方面實現增加一部分。總結來說，就是要達成能源生產低碳化、能源使用電氣化、能源網絡智能化、工業過程氫能化、二氧化碳資源化、資源利用循環化。

　　具體到做法上，則要大力發展風電、光伏等可再生能源，構建高效、綠色、低碳的電能消費體系，構建多元互補、協調互動的新型智慧能源體系，充分利用綠氫降低工業排放，促進碳中和循環經濟的發展，開發關鍵材料的綠色循環回收技術，這些都需要有變革性技術支撐才行。

　　例如，在能源生產低碳化方面，要重構能源體系，讓新能源規模化發展，建設新型電力系統，實現高度的電氣化。新能源的生產、儲存、運輸、管理、使用等方面都需要有突破性的技術。

　　儲能技術是實現雙碳目標的關鍵支撐技術

　　“開發和利用可再生能源是實現‘碳中和’目標的重要途徑。”成會明用翔實數據來佐證，煤炭每發一度電平均碳排放為330克，天然氣的碳排放只有179克，而太陽能只有10克，風能只有7克，發電平均碳排放量僅為煤炭的3%。

　　在成會明看來，可再生能源發電具有間歇性、隨機性大的特點，人類要大規模利用還面臨對其高效轉換和存儲的難題，因此也可以講，儲能技術是實現雙碳目標的關鍵支撐技術。

　　儲能技術中，目前探索存儲方法主要有兩種，一是氫儲能，2023年7月氫能進入國家發展改革委產業結構鼓勵類項目。“氫能產業鏈條大、應用廣，但技術難、挑戰大，短期內難以進入產業化應用。”成會明說道。

　　第二種儲能方式是直接以電的方式進行存儲，如電化學儲能和機械儲能。近年來，我國以電化學儲能為代表的新型儲能發展迅猛，尤其被廣泛應用在消費電子、動力和儲能領域的鋰離子電池，僅2023年，中國鋰離子電池出貨量占全球的70%。“目前，鋰電池正向高安全性的全固態電池發展，但由于我國鋰資源對外依存度高，鋰電池難以獨立滿足大規模電網儲能要求，將形成儲能技術多元發展局面。”

　　成會明表示，目前，我國科學界對鈉離子電池、鋅離子電池等多種儲能技術進行應用開發。他的團隊也與港華能源研究院（深圳）共建高效儲能聯合創新中心，形成了第一代鋅離子電池產品原型，目前已建成小試線，進行新技術導入與新概念驗證，正在構建鋅電池基UPS不間斷電源與數據基站應急電源示范。

　　建議惠州搭建“產學研用”協同平臺

　　新材料對可再生能源的高效利用起到關鍵與主導作用。在儲能技術發展中，就能看到新材料應用和研發的身影。

　　成會明介紹，以光伏發電為例，目前已從第一代的硅系太陽電池迭代到了第三代的新型太陽電池。實現迭代的原因正在于鈣鈦礦材料制取技術的突飛猛進，“2009年鈣鈦礦材料首次應用在太陽電池，光電轉換效率僅為3.8%，當時單晶硅電池的效率已達到25%，但到2023年時，它的效率已飆至26%，與晶硅電池效率相當。”

　　“事實證明，突破能量轉換效率的極限是發明新材料。”成會明表示，新材料對新能源的產生、轉換、儲存都具有重要支撐作用，并將催生一系列新興產業，例如可再生能源與低碳能源、先進儲能技術、綠氫技術、智慧能源網、新能源裝備制造、智慧建筑以及節能、環保等。這些碳中和細分產業發展前景廣闊，是地方產業轉型升級、培育發展新質生產力的重要機遇。

　　今年，省委、省政府印發《關于支持惠州加快構建綠色低碳產業體系打造廣東高質量發展新增長極的意見》，支持惠州加快構建綠色低碳產業體系，打造廣東高質量發展新增長極。面對這一重大機遇，成會明建議，惠州要抓住省政策機遇和“雙碳”新風口，堅持產業全鏈條發展思維，搭建“產學研用”各方協同合作平臺，高效促進科技成果轉化落地。

　　惠州日報記者邱若蓉 馮麗均 通訊員鐘茂青