《麻省理工科技評論》2021年“全球十大突破性技術(shù)”發(fā)布

　　《麻省理工科技評論》一年一度的“全球十大突破性技術(shù)”（TR10）發(fā)布會在杭州余杭未來科技城舉行。

　　市委常委、區(qū)委書記張振豐，《麻省理工科技評論》中國聯(lián)合出版人劉炯分別在大會現(xiàn)場致辭。省委組織部人才辦副主任王國強(qiáng)，市委人才辦副主任王孟輝，區(qū)領(lǐng)導(dǎo)朱紅丹、陳夏林、梅建勝，以及國內(nèi)外行業(yè)專家、青年科技領(lǐng)袖和商業(yè)精英齊聚一堂，碰撞新思想、分享新觀點(diǎn)，并見證《麻省理工科技評論》中國獨(dú)家運(yùn)營方——DeepTech同未來科技城簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，以及“全球十大突破性技術(shù)”的揭曉。

　　“全球十大突破性技術(shù)”發(fā)布

　　發(fā)布會上，“GPT-3”、“多技能AI”、“TikTok推薦算法”、“數(shù)據(jù)信托”、“遠(yuǎn)程技術(shù)”、“超高精度定位”、“數(shù)字接觸追蹤”、“mRNA疫苗”、“鋰金屬電池”、“綠色氫能”全球十大突破性技術(shù)逐一揭曉。數(shù)十位行業(yè)頂級大腦圍繞各項(xiàng)技術(shù)展開觀點(diǎn)分享和圓桌討論，暢談對人工智能、生物醫(yī)藥、大數(shù)據(jù)等科技領(lǐng)域的真知灼見，帶來最前沿的解讀。

　　孫永明：固態(tài)鋰離子電池技術(shù)有望顛覆現(xiàn)有鋰離子電池技術(shù)

華中科技大學(xué)武漢光電國家研究中心教授孫永明

　　華中科技大學(xué)武漢光電國家研究中心教授孫永明認(rèn)為，固態(tài)鋰離子電池是替代現(xiàn)有鋰離子電池最有潛力的侯選技術(shù)，其能量密度有望實(shí)現(xiàn)鋰離子電池的 2 倍以上，并可能從本質(zhì)上解決現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池的安全性問題，有望實(shí)現(xiàn)循環(huán)性能和更長的使用壽命。

　　他介紹，在上個(gè)世紀(jì) 80 年代，鋰離子電池發(fā)展之初，首先出現(xiàn)的是鋰金屬電池。由于采用了液態(tài)電解質(zhì)，最終導(dǎo)致電池的安全性和電化學(xué)性能極差。90 年代以來，石墨作為負(fù)極的液態(tài)鋰離子電池得到迅速發(fā)展和成功商業(yè)化應(yīng)用。

　　然而，當(dāng)前石墨為主要負(fù)極，為負(fù)極的鋰離子電池能量密度越來越接近理論上限。可燃性的液體電解液仍然成為電池安全的重要隱患。因此，提高電池安全性和比能是當(dāng)前發(fā)展的緊迫任務(wù)。

　　固態(tài)鋰離子電池則在能量密度和安全性方面展示了誘人的前景。我們需要采用更高比容量鋰金屬負(fù)極，結(jié)合更為安全的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高性能固態(tài)鋰金屬電池，這對于推動當(dāng)前的高比能電池的應(yīng)用需求是十分重要的，孫永明說。

　　孫永明解釋，固態(tài)鋰金屬電池要走向商業(yè)化應(yīng)用，其成本要與現(xiàn)有鋰離子電池相當(dāng)或者是更低。低成本的固態(tài)金屬鋰電池技術(shù)則要求材料體系、電極和電變解質(zhì)材料等便于新的設(shè)計(jì)，以及智能制造裝備的成熟。

　　蔣昆：綠色氫能是可持續(xù)能源的儲能介質(zhì)

上海交通大學(xué)長聘教軌副教授、博士生導(dǎo)師蔣昆

　　上海交通大學(xué)長聘教軌副教授、博士生導(dǎo)師蔣昆介紹，通常所說的可持續(xù)性清潔能源主要包括太陽能、風(fēng)能等。但是，太陽能、風(fēng)能此類可持續(xù)能源是間歇性的，如何進(jìn)行儲存是關(guān)鍵問題。氫氣可以起到儲能介質(zhì)的作用，這就是它在整個(gè)現(xiàn)代能源結(jié)構(gòu)變化當(dāng)中所扮演的角色。

　　過去的15年之間，全球的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，石油和天然氣仍然是能源構(gòu)筑當(dāng)中最主要的消費(fèi)品。大概從 2004 年開始，太陽能和風(fēng)能等可持續(xù)能源在整個(gè)能源構(gòu)筑中占比逐步提升。像這類間歇式的太陽能和風(fēng)能為代表的可持續(xù)能源，在完整的白天或者是晚上進(jìn)行充分利用，實(shí)際上是需要能量的載體。

　　早期的光解水或者電解水嘗試，造成了資源極大的浪費(fèi)。綠色氫能則以太陽能和風(fēng)能作為能源的驅(qū)動力，直接電解水，得到氧氣。氫氣可以直接再燃燒供能，或者通過化工合成的方式得到甲醇。

　　把氫氣作為石油的替代物，成為能量的載體，最終實(shí)現(xiàn)了低碳甚至是零碳排放。綠氫的制備主要有兩種技術(shù)路線，目前最為成熟的技術(shù)是質(zhì)子交換膜電解池。該技術(shù)因?yàn)殡x子膜技術(shù)比較成熟，所以整個(gè)裝置得到的親密性和導(dǎo)電性都比較好，產(chǎn)物純度較高。

　　蔣昆認(rèn)為，綠色氫能將是未來10年內(nèi)能源領(lǐng)域一個(gè)非常具有顛覆性的技術(shù)。

　　雖然全球范圍內(nèi)都在推進(jìn)新型能源發(fā)展，但綠色氫能的發(fā)展仍面臨諸多技術(shù)壁壘。蔣昆表示，在能量驅(qū)動層面上綠氫的制備需要不同能量的微網(wǎng)之間并行偶聯(lián)。在制備器件層面，則需要熱管理系統(tǒng)、更高效的催化劑，需要提升制氫的速率以及能量轉(zhuǎn)化效率。姚思宇則認(rèn)為，氫氣的儲存和運(yùn)輸也是主要的技術(shù)壁壘之一。