能源，不仅是现代工业的血液，也是正常生活得以维持的基石。千百年来，人类主要依靠化石能源维系，目前也是如此。但化石能源总有耗尽的一天。那么，什么可以接替化石，未来能够为人类提供清洁、可持续的能源？当前，世界主要国家或地区均将发展新能源技术视为引领新一轮能源革命以及科技创新的重要突破口，新能源技术正以前所未有的速度加快迭代。日前，中国科学院科技战略咨询研究院、武汉文献情报中心、广州能源所与施普林格·自然团队发布了《未来科技系列报告（第一期）》——《新能源技术研究的机遇与挑战》，对全球2000-2019年间（尤其是2015-2019年间）太阳能、风能、生物质能、地热能、核能、氢能、储能、能源互联网等八个不同新能源技术领域整体及其20项代表性技术主题进行系统分析，访谈了欧阳明高院士、李灿院士、Joёl Ruet教授等中外能源领域的科学家，对未来能源进行了定量和定性的分析，并从全球尺度重点关注了中国新能源技术的研究特点以及研究竞争力。
产业化遭遇瓶颈，谁是新能源应用的“拦路虎”?
全球新能源领域研究成果技术转化率整体较低，产学研结合有待加强;储能技术和能源互联网受到全球关注
中国科学院武汉文献情报中心战略情报中心副主任、研究馆员陈伟总结，全球新能源领域研究成果技术转化率整体较低，产学研结合有待加强。相对而言，储能、生物质能和太阳能的研究成果转化率相对较高，锂离子电池和有机太阳能电池是国内外产业转化共同关注的技术热点。
结果显示，储能、太阳能和氢能技术研究的国内外市场关注度最高，而产业转化度相对较高的技术为储能、生物质能和太阳能技术。而全球及中国产研共同关注的新能源技术热点集中在电池储能和太阳能光伏领域，尤其是锂离子电池和有机太阳能电池。
在新能源技术中，关注度最高的是储能技术和能源互联网。
储能技术是现代能源体系建设重要组成，特别是电池储能方面的论文发文量、增长率以及头部高质量研究的综合表现在评估中得分位居第一。陈伟介绍，可再生能源发电、智能电网和分布式多能互补系统、电动汽车均为各国电力系统低碳转型的重点方向，而储能技术是实现上述领域变革必不可少的技术支撑，是未来能源系统具备柔性、包容性和平衡功能的软链接关键节点。
随着储能技术在能源生产、消费以及低碳智慧转型中的广泛应用，提高储能电池的安全性、能量密度、容量规模、续航能力、服役寿命以及降低电池成本的需求越来越迫切。论文和专利分析表明，电极材料、电解质等电池材料是提高电池性能的研究热点。领域相关专家认为，磷酸铁锂电池和三元锂电池已相继成为动力电池材料创新的主要技术方向。电池性能突破路线主要包括储能电池系统结构创新、电池包空间利用优化、电池能量密度及安全性提升、电池成本大幅降低等。
能源互联网是现代能源系统的新型基础设施。随着能源需求不断增加和电气化趋势的显现，未来全球将加快形成以石油、天然气、煤炭、可再生能源为主的多元化能源结构，并在21世纪中叶完成向以非化石能源为主的能源结构转型。因此，虽然分能源品种的能源技术创新依然重要，但多种能源融合的集成组合、融合匹配、智慧运维、供需双向互动、多网互动等系统技术的突破也显得尤为重要和迫切。同时，现代能源系统必然需要大数据挖掘、信息流管理、检测和网络泛在、决策优化等跨界科学技术交叉融合的支撑。
在全球实现碳中和情景下，能源系统将具有多元、智慧、安全、柔韧的基本属性，这意味着能源互联网技术、智慧能源系统技术等研究的重要性凸显，应用基础研究、应用性技术研发将持续受到关注。
报告分析认为，目前能源互联网研究仍需关注如下问题：一是关注能源互联网架构和核心装备技术研究，在能源生产消费的智能化、能源互联网系统规划、多能流能源交换与路由技术、能源智能传输技术、智能网络的协同控制技术等方面取得突破;二是关注能源系统大数据采集、挖掘和利用技术研究，在能源互联网通信、能量信息化与信息物理融合、能源大数据应用技术、能源互联网管理技术等方面取得突破;三是关注能源互联网技术落地转化，在多学科交叉、信息网络基础设施和能源基础设施链接的研究设计、示范应用、落地实施等方面取得突破。
