在能源转型与碳中和的宏大背景下,新兴能源技术的研发已成为全球科技与产业竞争的焦点。清华大学环境学院教授王凯军先生曾深刻指出:“技术进步是产品化的前提,物化技术可能会大行其道。” 这一论断精准地揭示了当前能源技术发展的核心逻辑与未来趋势。
任何一项新兴能源技术,无论是高效光伏电池、新一代储能系统,还是氢能制备与利用技术,其从构想、研发到最终成为可靠、经济、可大规模应用的产品,都必须跨越漫长的“死亡之谷”。这一过程的核心驱动力,正是持续且关键的技术进步。
技术进步不仅体现在能量转换效率的提升(如光伏电池转化率突破)、材料成本的降低(如锂离子电池材料创新),更体现在系统集成度、可靠性、安全性与智能控制水平的飞跃。例如,风电单机容量的不断增大、电解水制氢能耗的持续下降,都是技术迭代推动产业成熟的明证。没有底层科学原理的突破和工程技术的精进,任何美好的能源蓝图都难以转化为具备市场竞争力的产品。王凯军教授强调“技术进步是产品化前提”,正是点明了创新链中“研发”与“产业化”之间不可逾越的因果关系——扎实、前沿的技术突破,是产品得以诞生并走向市场的“准生证”。
技术本身并非最终目的,其价值必须通过“产品化”来实现。所谓产品化,是指将实验室技术转化为性能稳定、质量可控、成本可接受、能够满足特定市场需求的标准产品或解决方案的过程。对于能源技术而言,产品化意味着它必须接受规模效应、供应链、使用寿命、维护成本乃至环境影响的全面考验。
当前,许多新兴能源技术仍处于示范或小规模应用阶段,其大规模推广的瓶颈往往不在于技术原理是否先进,而在于是否完成了成熟的产品化过程。这需要跨学科的合作,融合材料科学、化学工程、电气工程、数据科学乃至工业设计,进行大量的中试验证、工艺优化和标准制定。只有成功产品化的技术,才能真正贡献于能源系统的重构,实现其经济与社会价值。
王凯军教授特别预见了“物化技术”的重要性。这里的“物化技术”,可以理解为将能源转化、存储、输配过程高度集成于高效、紧凑、可靠的物理设备和实体系统中的技术。与侧重于软件、算法或商业模式的“虚化”创新不同,物化技术是能源革命的“硬核”与实体基石。
在未来能源体系中,无论是基于“光-氢-电”多元互补的智慧微网,还是规模化碳捕集、利用与封存(CCUS)设施,其核心都离不开一系列高度复杂、精密且可靠的物化技术装备。例如,固体氧化物电解池(SOEC)制氢、高温燃料电池、新型压缩空气储能系统等,都是典型的物化技术集成体。它们将材料、热力学、流体力学、电化学等领域的知识,“物化”为可制造、可部署、可运营的实体装置。随着能源系统对可靠性、韧性和效率的要求日益提高,这些坚实的物化技术必将“大行其道”,成为支撑新型电力系统和零碳能源基础设施的中流砥柱。
综合王凯军教授的观点,对未来新兴能源技术的研发工作提供了清晰的指引:
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王凯军教授的见解,深刻把握了能源技术发展的内在规律。在迈向碳中和的征程上,新兴能源技术的竞争,归根结底是核心技术进步与产品化能力的竞争。唯有以坚实的技术突破为矛,以成熟的产品化能力为盾,并大力发展那些能够承载复杂能源转换任务的物化技术,我们才能在这场深刻的能源革命中占据主动,构建起清洁、安全、高效且可持续的现代能源体系。属于那些既能仰望星空、突破极限,又能脚踏实地、将技术转化为现实生产力的创新者。
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更新时间:2026-01-13 01:28:17