2023年度全球前沿科技监测与发展报告(能源篇)丨凯联资本新周期创新研究院

人类的生存需要能源，社会的运行也离不开能源！

理论上，能源是可以直接或间接提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。

而能源开发则是专注于从自然资源中获取能源的一切活动。

资料来源：N－Sci Technologies

毋庸置疑，能源对人类福祉是至关重要的，甚至可以说，能源系统就是经济和社会发展的基石。

从古至今，对于能源的开发和利用就贯穿整个人类的历史，在文明的进步过程中扮演着重要的角色。

一般来讲，人类社会发展可划分为生存阶段（人类出现—工业文明之前）、发展阶段（工业革命—21世纪早期）、可持续发展阶段（20世纪中期—未来）。

与这3个阶段相对应，能源利用的演化先后经历了自然能源时代、化石能源时代。

随着世界能源格局发生重大变化，新能源的兴起成为大势，与之相关的能源技术创新进入活跃期。各国纷纷抢占能源技术进步先机，谋求新一轮科技革命和产业变革竞争制高点。

资料来源：BP Statistical Review of World Energy

为此，凯联资本新周期创新研究院首度发布《2023年度全球前沿科技监测与发展报告（能源篇）》。

本报告通过回顾人类能源使用历史，以较为新颖的视角从物理和经济双层面阐述新一轮能源变革的必然性和潜在影响领域。

此外，本报告详细介绍比较了能源产业在生产、储存、分配和消费四大环节的前沿技术，试图给读者提供一个较为宏观的能源产业全景图。

以下为报告核心内容：

一、新旧能源物理面划代标准：质（M）能（E）转换效率

质量与能量都是物质相互作用的产物，彼此具有内在的联系，都与物质的运动相关联，因此质量守恒和能量守恒具有内在的一致性。在狭义相对论中，能量概念有了推广，质量和能量有确定的当量关系，即大名鼎鼎的质能方程——E＝mc²。

当质量全部转化为能量时，这个能量是巨大的。根据这个公式我们可以计算出1kg物质，全部转化可得9＊10＾16J的能量。

制图：凯联资本新周期创新研究院

目前核能利用是人类能源利用的最先进技术，也是目前质能转化率最高的一种能源利用方式。

二、新旧能源经济面划代标准：单位能量生产成本

在以市场为资源配置主要力量的现实世界中，最终决定一种能源及其相关技术能够商业化推广的决定因素还是经济成本。

资料来源：BloombergNEF

目前，可再生能源发电的成本竞争力已经达到了历史最高水平。在存在丰富的资源和合理的成本结构的情况下，光伏发电、水力发电、地热发电以及陆上风电相比化石燃料发电已经有了较强的竞争力。

三、化石能源遭遇瓶颈，新一轮能源革命发生在即

尽管人类通过利用化石燃料实现了工业革命和文明跃进，但化石燃料所衍生的不可持续及环境污染等问题也日益凸显，并影响着全社会未来的走向。

对比之下，部分可再生能源利用技术已经取得了进展，并在世界各地形成了一定的规模。核能、太阳能、风能、生物质能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用，围绕能源变革的全产业链技术蓬勃发展。

四、34项前沿能源技术概览

报告从能源产业在生产、储存、分配和消费应用四大产业链节点筛选出34项具有代表性和可实现性的前沿技术，针对每项技术的概念定义、技术特点、发展脉络、预计成熟期和市场展望等核心要点进行展示，以图帮读者建立起对每项技术的宏观认知。