中国科学院北京纳米能源首席科学家王中林：预计2021年分布式能源的市场将达1000多亿美元

　　中共西安市委、西安市人民政府于2017年11月7日—8日在西安举办“2017全球硬科技创新大会”。邀请国家部委、省委省政府领导，诺贝尔奖获得者、国内外相关领域院士专家、科技企业领袖、知名投资人等约800余人参会。

　　本次大会以“硬科技改变世界，硬科技发展西安”为主题，大会由开幕式、主论坛、分论坛及多场系列活动组成，围绕人工智能、航空航天、生物技术、光电芯片、信息技术、新材料、新能源、智能制造等硬科技“八路军”领域为重点，共举办16场系列论坛活动。

　　会议上，中国科学院外籍院士、中国科学院北京纳米能源首席科学家王中林先生发表了主题演讲。

　　以下是其演讲实录（有删减）：

　　各位领导，各位来宾，非常荣幸能够站在这个讲台上介绍我们的“硬科技”。我是陕西长大的，从陕西直接考出留美，很高兴回到家乡介绍我们的研究。

　　今天的题目是纳米发电机新时代的能源与传感。新时代这个词是今年3月份提出来的，什么是新时代的能源？大家说能源的时候都在说大能源，比如能不能给整个城市供电，但是13年以前我开始研究微纳米能源，就是移动式能源、物联网传感网络时代的能源。

　　我做了微纳米能源，速率大，分布广，这个叫新时代，叫物联网传感网络大数据时代。应用范围非常广，从我们的健康医疗到老年的监护，再到物联网。

　　我们的发明是什么？你说“硬科技”是什么？传统的电磁发动和我发明的纳米发电机，转起来的时候，我们的效率是传统发电机的几十倍；这两个技术的发明相隔了180年，因为我们是搞科学的，不是光卖概念。第一大应用微纳米源，每个人都熟悉，摩擦静电作为驱动力，两种材料互相吸入分裂的时候就能带动一个小的发电装置，把机械工转为电工，而这个机械工就是我们日常生活中你我每天所具有的活动，人的活动，这是第一种模式叫接触分列式。

　　第二种是滑动式，手一搓就能把电发出来，这个模式可以覆盖到生活中许多方面。我下面以例子具体告诉你可以干什么？当一个人在路上自由行走的时候，他发的电正好满足了现在物联网传感网络移动式，哪有动哪就有电，这是实打实发出来的，输出的电有上千伏，这是我们发明的一个技术。

　　可以用在哪里呢？第一，用在大型基础设施的监测上；第二，我们骑摩拜车的时候振动，它的微小电可以测到温度、湿度、包括GPS定位，这是我们物联网所需要的，而且这个信号可以90米以外无线发热，就是自驱动的能耗演示。

　　医疗健康，最早做是09年要实现心脏起搏器的自驱动，世界上首次，怎么驱动？当时要接入发电，通过几年的发展以后，有了自驱动的心脏起搏器。现在不光做到小动物，做到大动物。什么大动物？能利用50公斤猪的心肌活动，各个功能块的活动可以采集下来，这对医疗的发展起了很重要的作用，这是我们09年开始做的，到现在逐步变为现实的自驱动的心脏起搏器研究。

　　未来是什么？根据美国外科杂志的调研，从现在开始，心脏起搏器就要靠肌肉活动，不靠电池了。所以8年前做的事到现在逐步变为了现实。

　　很多人都问我，你是做纳米材料的，你对纳米材料怎么看，实际上纳米材料是一部分，我们做的是一个系统，把我们生活中杂乱无章的能量变成电能，而且有效的储存再了解。我们发的电，还有个管理电路，能够驱动一个模拟的无线发射装置，同学们拿手按，就发了电，右边是一个肿瘤靶子，把这个信号无线发出去，远方的车门会打开，这是我强调的自驱动的系统。当年我提出自驱动的时候，欧洲人叫零功率，现在都叫自驱动。我们可以应用到鞋子里面，就能轻松的走路，可以干三个事。

　　第一、可以作为美观。第二可以做足底压强的测试。第三、GPS定位。我们担心老年人或者小孩走丢了，穿这个鞋不会，这是智能自发电鞋，已经接近产业化了。

　　我们不光是做基础研究，去年推行的是纳米发电机，就是利用摩擦电不产生臭氧的情况下，把PM2.5高效的清除，公司已经正在正常运作，我们的产品已经显示出了，这是环境保护里用新技术，三零技术，零臭氧、零耗材，零污染。

　　我讲一下大能源概念。先讲一下大思路，经常讲能源是环境最多的能源，最多的能源不过是大海的能源，但是我们的技术收集不了。为什么建立一个三峡大坝，把水聚起来，让水朝一个方向流？因为要收集杂乱无章的能量。我们想尽办法，但是效率极低，成本极高，原因是我们有物理极限，我们技术上任何的突破超不过物理极限，所以这种不适合。

　　我们的思路是用大小像一个网球那么大，在球里做出结构，这个球在水里可以自由荡漾，能把杂乱无章的能源变成电能，这个优点在哪里呢？做个比较：

　　把电磁发电机和传统的摩擦发电机做一个比较。左边是摩擦纳米发电机带动的，当这个电机转起来，每分钟80转的时候，亮的三个灯是摩擦纳米发电机带动的，而电磁发电机带动的三个灯不亮，为什么不亮？转速太低，因为等到转速达到每分钟350转的时候才开始亮了，这是我们日常生活中杂乱无章低频能源没有办法用的根本原因。

　　我们的发明使这个低频相能量得到应用。能发多少电？传统发电为了这个能量我们要修大坝，因为水的冲击的速度和力量能够带动起来。但现在遍地的能源都是没有用的能源，我们现在的技术可以把这个能源用起来，怎么用？不管深水浅水，做成网格式的，做成球的节点，这个球的节点在海水里面荡漾，我做了一些理论上的推送，根据我们如何进一步的优化山东省16万平方公里的海面积，10米深的水，用三维的方格子，发的电是全世界的总能耗，山东省海水总面积占全世界的万分之3，如果做网格式结构，提供大能源的思路，这叫蓝色能源的思路，我为什么不叫绿色能源，因为它超出绿色的蓝色能源。而且这个发电不分昼夜，天气越坏越好，所以这是一个大思路。

　　纳米发电机还有很多的应用，比如自驱动的智能传感，我们纳米发电机的好处是只要有动就能发电信号，只要动起来，只要触发，就有电信号出来，就可以检测到信号。

　　第二，智能键盘，在座的没有不用电脑的，打字这个动作，每个人都不一样。我们把摩擦纳米发电机做在键盘的下面，打字的时候，敲字的力度是不一样的，我们把这个信号采集下来，就能做成一个智能键盘。这个键盘能识别你打字的姿态，就像今天的同声翻译一样，语音的识别是1982年就有了，经过几十年的发展到现在这么成熟。

　　第三，桥梁的检测，我们有很多的基础设施，你怎么知道它安全不安全？其实它都有静态的变化和动态的变化，因为自发电可以把它做到桥梁上面，利用桥梁本身的振动发电来测。自驱动的传感装置对基础设施的安全，楼房的安全，桥梁的安全，那是非常巨大的。

　　第四，医疗健康，我们每天有些软件可以测心率，我们最关心的是血压，我们可以把传感器贴到耳朵上、指尖上，就能把血压测出来，误差不超过2%，这对我们的健康，对大数据有更重要的作用，能够实现数字化；通过定量化，再做大数据的分析，这是新的传感技术。这些都是“硬科技”。

　　分布式能源的市场非常大，分布式能源的市场预计2021年会达到1000多亿美元。当然它覆盖的方面比较多，包括分布式风能、分布式太阳能、还有其他的能源。更重要的是我们做能源，不是取代传统，一定要把这个概念搞清楚，你取代不了传统的大能源，只能做一些传统能源做不到的事情。

　　我们经常说新能源，风能、太阳能都是新能源，但是新能源相对什么新一点？新时代的能源，瞄准的是物联网时代、传感网络时代的能源，我们做的是新时代的能源，这是我们总结的。

　　最后感谢组委会给我的机会。谢谢！

本文来源投资界，原文：https://pe.pedaily.cn/201711/422456.shtml