《麻省理工科技评论》2021年“全球十大突破性技术”发布

　　《麻省理工科技评论》一年一度的“全球十大突破性技术”（TR10）发布会在杭州余杭未来科技城举行。

　　市委常委、区委书记张振丰，《麻省理工科技评论》中国联合出版人刘炯分别在大会现场致辞。省委组织部人才办副主任王国强，市委人才办副主任王孟辉，区领导朱红丹、陈夏林、梅建胜，以及国内外行业专家、青年科技领袖和商业精英齐聚一堂，碰撞新思想、分享新观点，并见证《麻省理工科技评论》中国独家运营方——DeepTech同未来科技城签订战略合作协议，以及“全球十大突破性技术”的揭晓。

　　“全球十大突破性技术”发布

　　发布会上，“GPT-3”、“多技能AI”、“TikTok推荐算法”、“数据信托”、“远程技术”、“超高精度定位”、“数字接触追踪”、“mRNA疫苗”、“锂金属电池”、“绿色氢能”全球十大突破性技术逐一揭晓。数十位行业顶级大脑围绕各项技术展开观点分享和圆桌讨论，畅谈对人工智能、生物医药、大数据等科技领域的真知灼见，带来最前沿的解读。

　　孙永明：固态锂离子电池技术有望颠覆现有锂离子电池技术

华中科技大学武汉光电国家研究中心教授孙永明

　　华中科技大学武汉光电国家研究中心教授孙永明认为，固态锂离子电池是替代现有锂离子电池最有潜力的侯选技术，其能量密度有望实现锂离子电池的 2 倍以上，并可能从本质上解决现有液态锂离子电池的安全性问题，有望实现循环性能和更长的使用寿命。

　　他介绍，在上个世纪 80 年代，锂离子电池发展之初，首先出现的是锂金属电池。由于采用了液态电解质，最终导致电池的安全性和电化学性能极差。90 年代以来，石墨作为负极的液态锂离子电池得到迅速发展和成功商业化应用。

　　然而，当前石墨为主要负极，为负极的锂离子电池能量密度越来越接近理论上限。可燃性的液体电解液仍然成为电池安全的重要隐患。因此，提高电池安全性和比能是当前发展的紧迫任务。

　　固态锂离子电池则在能量密度和安全性方面展示了诱人的前景。我们需要采用更高比容量锂金属负极，结合更为安全的固态电解质技术，实现高性能固态锂金属电池，这对于推动当前的高比能电池的应用需求是十分重要的，孙永明说。

　　孙永明解释，固态锂金属电池要走向商业化应用，其成本要与现有锂离子电池相当或者是更低。低成本的固态金属锂电池技术则要求材料体系、电极和电变解质材料等便于新的设计，以及智能制造装备的成熟。

　　蒋昆：绿色氢能是可持续能源的储能介质

上海交通大学长聘教轨副教授、博士生导师蒋昆

　　上海交通大学长聘教轨副教授、博士生导师蒋昆介绍，通常所说的可持续性清洁能源主要包括太阳能、风能等。但是，太阳能、风能此类可持续能源是间歇性的，如何进行储存是关键问题。氢气可以起到储能介质的作用，这就是它在整个现代能源结构变化当中所扮演的角色。

　　过去的15年之间，全球的能源消费结构当中，石油和天然气仍然是能源构筑当中最主要的消费品。大概从 2004 年开始，太阳能和风能等可持续能源在整个能源构筑中占比逐步提升。像这类间歇式的太阳能和风能为代表的可持续能源，在完整的白天或者是晚上进行充分利用，实际上是需要能量的载体。

　　早期的光解水或者电解水尝试，造成了资源极大的浪费。绿色氢能则以太阳能和风能作为能源的驱动力，直接电解水，得到氧气。氢气可以直接再燃烧供能，或者通过化工合成的方式得到甲醇。

　　把氢气作为石油的替代物，成为能量的载体，最终实现了低碳甚至是零碳排放。绿氢的制备主要有两种技术路线，目前最为成熟的技术是质子交换膜电解池。该技术因为离子膜技术比较成熟，所以整个装置得到的亲密性和导电性都比较好，产物纯度较高。

　　蒋昆认为，绿色氢能将是未来10年内能源领域一个非常具有颠覆性的技术。

　　虽然全球范围内都在推进新型能源发展，但绿色氢能的发展仍面临诸多技术壁垒。蒋昆表示，在能量驱动层面上绿氢的制备需要不同能量的微网之间并行偶联。在制备器件层面，则需要热管理系统、更高效的催化剂，需要提升制氢的速率以及能量转化效率。姚思宇则认为，氢气的储存和运输也是主要的技术壁垒之一。