根据国际能源署数据，2024年全球能源投资总额首次突破3万亿美元，其中清洁能源投资达到2万亿美元，占比显著提升，反映出全球能源转型加速推进的整体趋势。中国已成为全球最大的能源投资国，其清洁能源投资规模与结构变化对全球市场产生深远影响。《中国能源生态报告》显示，2024年中国清洁能源投资规模达到约6250亿美元，占全球清洁能源总投资规模的近三分之一，持续巩固其全球清洁能源投资引领者的地位。中国在光伏制造、风电装机以及动力电池等多个关键领域均保持全球领先地位，并已提前六年实现2030年风光装机目标。与此同时，中国能源投资结构日趋多元，民营资本加速涌入可再生能源、储能及能源互联网等领域，对外投资也更聚焦清洁能源项目，通过国际产能合作推动全球绿色产业链发展。

　　细分技术领域的知识产权竞争态势各异。在光伏领域，TOPCon等N型电池技术已成为专利诉讼的高发区。据统计，2024年至2025年初，全球涉及中国光伏企业的专利纠纷高达22起，天合光能、晶科能源、晶澳科技、隆基绿能等头部企业均卷入多起专利诉讼，纠纷范围覆盖中国、美国、欧洲、日本、澳大利亚等主要光伏市场。在储能技术领域，专利活动保持高度活跃，年均增长率维持在15%～20%之间。全球固态电池技术的专利申请总量截至2025年5月已突破4.6万件。从技术来源国别分布来看，日本以37%的占比保持领先，中国以30%的申请量紧随其后，两国技术差距呈现持续收窄态势。从专利申请所在国别来看，中国已经赶超日本，是全球固态电池专利布局最多的市场，约占35%。

　　在深远海开发方面，漂浮式风电技术展现出广阔前景。虽然目前仍处于商业化早期阶段，但其工程经济性已逐步显现，特别是在水深超过60米的海域优势明显。韩国科研人员开发新型五足吸力桶基础结构，有效提升浮式风机极限承载能力；江原大学研究团队提出复合控制算法，显著降低15兆瓦半潜式漂浮风机的负载和运动响应。西班牙研究人员则聚焦垂荡板减振效果评估，提出了改进的无量纲模型来评估设计安全裕度。应用方面，挪威Equinor公司的Hywind Tampen项目成为全球首个为海上油气平台供电的漂浮式风电场，年减碳20万吨以上；法国FloatGen项目采用驳船式技术，在33米水深海域成功部署2兆瓦漂浮式风机，为3000户家庭稳定供电。

　　欧洲作为光热技术的发源地，继续保持技术创新领先地位。西班牙拥有全球最大的在运光热电站集群，总装机容量约2.3吉瓦，约占全球总装机容量的三分之一。近年来，西班牙计划重启光热发电市场，其国家能源和气候综合计划（PNEC）提出到2025年将光热发电装机容量提升至4.8吉瓦，到2030年进一步达到7.3吉瓦的目标。希腊太阳能热利用装置增长显著，2023年其太阳能热系统总面积达570万平方米，覆盖38.1%的家庭热水需求，政府还推出了2.23亿欧元的支持计划，为住宅太阳能热系统提供补贴。塞浦路斯则推进创新技术项目，其50兆瓦的Eos光热发电项目采用石墨作为传热和储热工质，是全球首个此类商业化尝试，该项目获得了欧盟6020万欧元的资金扶持。

　　当前，各国正积极推进海洋能技术研发，不同技术路线处于差异化发展阶段。潮汐能技术已趋于成熟，温差能技术具备一定成熟度但发展相对缓慢，潮流能技术逐步进入稳定应用阶段，盐差能技术仍主要处于实验室研究层面，而波浪能技术尚未形成统一的技术路线。在潮流能领域，中国浙江舟山兆瓦级潮流能发电工程已实现连续稳定运行超过八年。根据最新公开数据，LHD海洋潮流能工程累计上网电量超过783万千瓦时，所有发电均通过国家电网实现全额消纳，相当于节约标准煤3132吨，减少二氧化碳排放7811吨。在波浪能领域，全球研发中的发电装置概念超过200种，主要技术类型包括振荡水柱式、振荡浮子式和越浪式。中国已成功开发出鸭式、鹰式、摆式等多种基于不同振荡体结构的波浪能装置。美国通过TEAMER计划资助多个海洋能源项目，重点关注波浪能转换器系泊系统设计和水动力性能测试等关键技术环节。

　　特高压技术领域，中国2025年投运陇东—山东±800千伏特高压直流工程，采用±800千伏额定电压、800万千瓦额定容量的“双八百”特高压直流输电技术，输电距离915公里，总投资202亿元。沙特中南±500千伏柔直输电工程作为沙特“2030愿景”关键项目，输送容量高达700万千瓦，可满足约1300万人口用电需求，采用混合桥拓扑结构彰显了柔性直流输电技术的进步。在环保型设备方面，中国2025年投运的全球首台500千伏植物油变压器采用天然酯绝缘油，可减少碳排放72.8吨，噪音降低近30%，且绝缘油可完全生物降解。吴江变压器有限公司研制的BKD-320000/1100-145特高压电抗器噪声控制在61.6dB(A)，底部振幅仅5微米，突破了大容量设备减振降噪的技术瓶颈。

　　近年来，V2G（车辆到电网）技术逐步从实验示范走向规模化应用，成为提升电网灵活性和促进可再生能源消纳的重要路径。尽管其发展长期受限于用户对电池损耗的顾虑，市场普遍认为频繁充放电可能加速电池衰减，但最新研究成果为该问题提供了突破性解决方案。2025年，清华大学欧阳明高院士团队在《Journal of Energy Storage》发表重要研究，提出一种基于双向脉冲电流（BPC）的电池调控策略。该策略可在车辆闲置时段（通常超过80%）施加特定频率与强度的脉冲电流，有效调节电池内部电化学状态，抑制固体电解质界面膜（SEI）的过度生长和锂离子库存损失。实验表明，采用BPC策略的电池在提供V2G调频服务的同时，日历寿命延长9.03%，循环寿命显著提升98.7%。这不仅从根本上缓解了用户对电池寿命的担忧，更将V2G从“必要成本”转化为“增值服务”，为技术的大规模推广提供了关键科学依据。

　　碱性电解水（ALK）技术成熟度高、成本较低，是目前商业化应用最广泛的电解技术。分析显示，2024年，ALK电解槽价格降至1203元/千瓦，较2023年下降12%。中国在该领域占据全球近70%的产能，中能建松原绿色氢氨醇一体化项目采用320兆瓦碱性电解槽，总投资达296亿元。南宫28,南宫注册,南宫网址,南宫平台,南宫娱乐,南宫娱乐官网,南宫娱乐登录入口,南宫官方网站,南宫app,南宫pc,南宫28官网,南宫28平台,南宫28APP,南宫28下载,南宫娱乐城,南宫游戏官网技术方面，双良集团推出5000标准立方米/小时电解槽，电流密度最高达10600安/平方米，电能消耗为4.7千瓦时/标准立方米，其电解槽的最低运行负荷可降低至10%，且在此状态下氢气中的氧含量始终保持在1.5%以下。派瑞氢能推出的3000标准立方米/小时碱性电解槽，运行电流密度提升17%，质量减轻13%，动态调节范围达30%～110%。南开大学团队开发的新型碱性制氢电催化剂，使电解槽在10000安/平方米电流密度下稳定运行1000小时未出现性能衰退。

　　质子交换膜电解（PEM）技术因其高效率和快速响应特性，在可再生能源制氢场景备受关注。据了解，2024年PEM电解槽价格降至6050元/千瓦，较2023年下降20%。中国清能股份推出的1兆瓦PEM电解槽电能消耗为3.6～4.3千瓦时/标准立方米，体积仅0.223立方米，紧凑性突出。阳光氢能推出的300标准立方米/小时PEM电解槽工作压力达3.5兆帕，额定直流电耗低于4.15千瓦时/标准立方米，负荷调节速率达10%/秒。阴离子交换膜电解（AEM）技术采用非贵金属催化剂，成本优势明显，但材料耐久性仍是关键挑战。南方电网兆瓦级制加氢一体化示范站建设项目包含1.25兆瓦AEM制氢系统，山西吕梁3兆瓦绿电制氢项目采用400标准立方米/小时AEM设备。在技术方面，西湖大学团队通过一步异相成核策略开发的镍铁基催化剂，实现了15200小时的水氧化稳定性。

　　固态储氢凭借高安全性成为研发热点，重点聚焦材料改性和系统优化。中国在镁基和钛基材料领域领先：江苏华镁百吨级镁基生产线投产，全球首套大型镁基设备出口；包头中科轩达建设年产3000吨钛基材料基地。复旦大学团队开发MgH2-CuNi合金材料，实现太阳能驱动可逆储氢，在35000瓦/平方米光照下15分钟完全脱氢，容量保持率95%。韩国团队利用废弃聚苯乙烯转化为LOHC，采用钌/铂催化剂和纳米氧化铝载体，既解决塑料污染又降低储氢成本。美国StellarJet的固态储氢罐在航空领域实现应用，支持30分钟快速加注。国际相关研究提出海上风电—电解水—储氢—应用全产业链耦合系统，采用AB2型合金（如TiMn2）和Mg基合金，体积储氢密度达液氢1.5倍。

　　有机液态储氢（LOHC）技术因可利用现有石油设施运输，成为长距离储运重点方向。韩国团队开发聚苯乙烯衍生LOHC技术，通过钌催化剂储氢、铂催化剂释氢，结合纳米氧化铝载体提升效率，并采用蒸馏步骤去除污染物，延长催化剂寿命。中国北京航空航天大学团队开发钴基催化剂，其中高度分布的单金属位点与小定义的纳米颗粒协同结合，可实现高效的甲酸脱氢。德国政府拨款7250万欧元资金，支持大型液态有机储氢项目发展，该项目旨在利用创新的LOHC技术建立绿氢供应中心，将部署3.2吉瓦的大型电解槽，建设2700公里的氢气输送管道，并侧重于使用新的LOHC技术将绿氢运输到德国南部。预计该项目自2028年起，将拥有向多瑙河地区巴伐利亚工业区供应1800吨绿氢的能力。

　　锂离子电池储能在新型储能装机中占据绝对主导地位，其市场份额超过90%。全球锂离子电池储能规模已突破百兆瓦级别，中国在山东、宁夏、湖南、湖北等地成功投运了多座百兆瓦级锂离子电池储能项目，为全球储能产业发展提供了重要实践案例。从技术创新角度看，正极材料研发持续推进，高压钴酸锂、锰基正极和高镍三元等新型材料不断涌现，通过改性和表面修饰等工艺显著提升了材料性能。与此同时，二维材料和金属有机骨架材料等新型包覆材料的探索也在不断深入。负极材料方面，行业正在从石墨材料向硅基材料升级，其中硅碳复合材料已实现量产应用，比容量达到450毫安时/克。不过，硅基负极存在的膨胀收缩问题仍需通过持续的材料改性来解决。在电解液和隔膜技术领域，有机液态电解液通过成分优化不断提升性能，而聚烯烃隔膜则以其优良特性成为市场主流，其中湿法隔膜是当前主要技术方向，涂覆隔膜则代表着未来发展趋势。

　　钠离子电池储能作为锂离子电池储能的重要补充，凭借其资源丰富、成本较低、低温性能优异、充放电倍率高和安全性能好等优势，正在全球范围内引发研究热潮。然而，该技术目前仍面临循环寿命较短和能量密度偏低等挑战。在正极材料方面，层状氧化物和聚阴离子化合物成为研究重点，其中层状氧化物主要包括铁基和锰基过渡金属氧化物，而聚阴离子化合物则以复合磷酸铁钠、硫酸铁钠和磷酸钒钠为主要技术路线。负极材料主要采用硬碳，通过表面改性、碱处理活化和掺杂改性等工艺不断提升性能。电解液体系与锂离子电池类似，以钠盐替代锂盐，隔膜则主要采用聚烯烃隔膜、陶瓷隔膜和凝胶隔膜等类型。2024年6月，中国大唐湖北50兆瓦/100兆瓦时钠离子新型储能电站一期工程成功投产，标志着钠离子电池储能技术在全球范围内首次实现大规模商业化应用。欧盟通过欧洲电池技术与创新平台发布了《2025年欧洲电池研发创新路线图》，为钠离子电池等新兴技术制定了明确的发展目标。与此同时，日本住友化学和德国巴斯夫等国际企业通过专利布局构建技术壁垒，美国能源部也设立了钠电池研发专项，共同推动高能量密度技术突破。

　　液流电池储能技术因其独特的结构和性能特点，在大规模长时储能领域展现出巨大应用潜力。这种将正负极电解液分开循环的设计理念，使其具有容量大、安全稳定性高、电解液可再利用和循环寿命长等显著优势。不过，该技术也面临着能量密度低、循环效率不高和投资成本较大等挑战。2022年中国大连百兆瓦级全钒液流电池储能项目成功并网，成为全球首套百兆瓦级全钒液流电池储能投运项目。从技术分类来看，液流电池可分为水系和非水系两大类，其中水系液流电池凭借更高的离子导电率和更低的成本优势，发展速度较快，目前已涌现出全钒液流电池、全铁液流电池、铁铬液流电池和锌溴液流电池等多种技术路线年欧洲电池研发创新路线图》指出，液流电池需要重点开发先进材料、高效膜以及创新性的系统概念，同时探索双应用化学体系。短期技术目标包括为低成熟度技术设计新型活性材料和先进组件，开发低成本无机材料、新型有机化合物和有机金属化合物，以及针对特定化学成分优化的电极和低成本催化剂。日本住友化学在电解液膜技术方面建立了强大的专利壁垒，展现出国际企业在该领域的技术优势。

　　压缩空气储能技术通过空气的压缩和膨胀过程实现能量转换，具有储能容量大、建设周期短、运行寿命长和环境友好等优势。该技术储能时长可达4小时以上，使用寿命超过三十年，系统效率维持在50%至70%之间。德国Huntorf电站和美国McIntosh电站作为最早投入商业运营的压缩空气储能项目，采用传统补燃技术，实际运行效率分别为42%和54%。目前绝热式、等温式、液态及超临界压缩空气储能等新型技术在中国均已开展工程示范。其中绝热压缩空气储能技术最为成熟，已进入300兆瓦级工程示范阶段，系统额定效率达到72.1%，处于国际领先水平。液态压缩空气储能技术实现10兆瓦级工程示范，超临界压缩空气储能技术达到1.5兆瓦级示范阶段，等温压缩空气储能技术则处于1兆瓦级试验示范阶段。当前研究重点集中在关键部件内部流动与传蓄热机制以及储气装置优化等方面，通过仿真建模探索系统工作流程，同时针对人工硐室储气库的选址标准、结构设计和密封系统等关键技术开展深入研究。

　　飞轮储能技术利用高速旋转的飞轮实现电能与动能的相互转换，具有能量转换效率高、响应速度快和使用寿命长等特点。欧美日等发达国家和地区在该领域开展了大量研究和应用工作。美国纽约8兆瓦飞轮项目于2011年投入运营，标志着飞轮储能开始实现电网规模商业化应用。中国飞轮储能技术虽然起步较晚但发展迅速，2024年10月完成国内首台套完全自主知识产权的4兆瓦/1兆瓦时磁悬浮飞轮吊装工作，多个飞轮电化学混合储能项目也相继签约。当前技术研究重点集中在材料开发、冷却与绝缘技术以及轴承系统优化等方面。其中，碳纤维复合材料虽已广泛应用，但其成本和制造工艺仍需进一步优化；高真空环境下大功率高速电机的冷却与绝缘技术成为关键研究方向，需要攻克高真空维持技术并开发复合散热系统；磁悬浮轴承系统存在功耗高和稳定性不足等问题，需要优化磁场设计与控制策略，以降低能量损耗并保障系统安全稳定运行。

　　重力储能技术通过提升重物储存势能，其工作原理与抽水蓄能类似但摆脱了地理条件约束。该技术主要包括活塞式、悬挂式、混凝土砌块储能塔和山地重力储能等形式，具有储能容量大、选址灵活和转换效率高等优势。国际上有瑞士Energy Vault、英国Gravitricity和美国Energy Cache等公司开展相关研究。2019年Energy Vault公司在瑞士建设5兆瓦/35兆瓦时塔式重力储能项目，并于2020年实现并网运行。中国天楹股份有限公司在江苏如东建成全球首座百兆瓦时重力储能示范电站，设计容量为25兆瓦/100兆瓦时，采用垂直式重力储能设计方案。该技术发展需要解决势能转化设备的高稳定性和高效率问题，同时优化电站土地空间利用率。

　　美国通过系统化的政策支持和资金投入，大力推动先进煤电技术研发。美国能源部化石能源办公室和国家能源技术实验室主导的“煤炭优先”计划，旨在开发提供安全、稳定电力且近乎零碳排放的燃煤电厂。2019年至2020年间，美国能源部累计投入2.18亿美元，重点支持超临界二氧化碳涡轮机高温密封件等关键部件研发，以及先进燃煤电厂的概念设计和系统集成研究。这些投入推动了多个技术领域的进展，包括先进整体煤气化联合循环技术商业示范、碳捕集增压流化床燃烧发电系统设计、燃煤发电状态监测传感器技术、超超临界锅炉耐腐蚀涂层材料等。值得注意的是，美国还通过税收优惠政策推动碳捕集利用与封存技术发展，对强化采油封存项目给予每吨35美元税收抵免，地质封存项目税收抵免达到每吨50美元。