2026-05-06 新聞來源:CASEnergy 先進能源科技戰略情報研究中心
2月17日,國際能源署(IEA)發布《2026年能源創新現狀》報告,全麵評估了全球清潔能源技術的研發進展、投資趨勢及政策環境。報告分析了公私研發支出、風險投資流動、專利申請和政策等趨勢,更新了18個關鍵技術領域的創新亮點,指出能源創新環境正朝著提升競爭力和保障能源安全的方向發展,能源相關專利占比不斷增長,320餘家新能源初創企業在2025年獲得了首輪融資。能源生態係統正蓬勃發展,但創新者仍需依賴可預測的資金和政策支持。報告關鍵要點如下:
1、公共投入對能源創新的推動作用在市場中得以體現
能源創新公共支持是近期能源領域取得重大進展的動力,並將在未來幾十年持續帶來收益。例如,較低的項目成本和新型設計為浮動式液化天然氣(FLNG)帶來了投資,預計到2030年,其將占全球液化天然氣產能1/8以上,該技術最初由歐洲國家以及日本政府資助。同樣,鋰離子電池初期研究在20世紀70年代由公共資金資助,其首個專利於1981年由英國政府資助,隨後政策支持培育了市場並推動了進一步的改進。由於下一代地熱開發缺乏私營部門資本,各國政府資助了從20世紀70年代到2010年代幾乎所有的早期工作,這是一項高風險的長期項目,目前正開始轉化為重大投資。
成本效益評估表明,能源公共研發的經濟效益遠大於其成本,甚至高達成本的百倍。IEA追蹤了截至2015年美國幾項長達數十年的計劃,這些項目為美國經濟帶來的效益至少是其成本的三倍,包括節省燃料支出、降低能源設備價格以及提高能源產品銷量。例如,地熱能、風能和建築節能方麵的研發使得每投入一美元就能產生數百美元的效益。隨著相關產品市場的擴大,以及向鄰近領域的溢出效應在全球範圍內激發了新想法和新發明,這些初始投資中許多項目的影響可能已經進一步增長。
能源創新優勢與產業優勢可以相互促進。對不同國家在能源技術領域的相對技術優勢(RTA)[1]的分析表明,全球最大化石燃料生產國目前在化石燃料技術方麵具有最高的專業化程度,而早期投資風電的國家現在在風能專利方麵具有最大優勢。然而,技術專業化並不能自動轉化為產業競爭力,需要密切關注製造優勢,以及戰略性的貿易或知識夥伴關係。
2、能源創新迎來充滿活力的時期
全球範圍內的創新活動十分活躍。IEA評估確定了2025年150多項能源創新亮點,涵蓋固態空調、鈣鈦礦太陽電池、核聚變能、鈉離子電池和下一代地熱等領域。IEA追蹤的新興能源技術中,有50項技術成熟度有所提升。報告還指出,2025年全球出台了80多項能源創新政策,32個國家和司法管轄區在現有政策下發布了60多項新舉措。根據最新的專利數據,2023年能源專利在所有專利中占比也有所提升。2025年,超過320家新能源初創企業獲得了首筆融資,這標誌著一個活躍的生態係統。
隨著部分清潔能源技術市場的疲軟,不確定性依然大量存在。例如,項目延期和取消降低了對到2030年部署低排放氫能的預期。受政策和監管變化的影響,IEA將到2030年全球可再生能源部署的預測值相比前一年下調了5%。在近零排放鋼鐵和直接空氣碳捕集等領域,幾個在建的重大首創型能源技術項目需要緊急資金支持或裁員,以應對更高的成本和政策不確定性。2025年,美國聯邦能源研發預算下降了8%,隨著研究優先事項受到重新審查,一些預算支出被暫停或取消,導致部分研究人員和項目開發商麵臨資金短缺,或轉向其他市場。
3、資金支持呈現出轉變跡象
能源領域創新投入正進入以增長放緩和優先事項轉變為特征的階段。2024年全球能源公共研發支出從2023年的近期高點回落,預計2025年將進一步下降2%至550億美元。IEA成員國的能源公共研發支出約占國內生產總值(GDP)的0.05%,遠低於20世紀70年代石油危機後0.1%的水平。企業能源研發支出增長了1%,是2015年以來除了受疫情影響的2020年之外增速最慢的一年。能源技術初創企業獲得風投資金連續第3年下降,已降至270億美元。
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圖1 2015-2025年不同國家/地區能源公共研發支出情況
能源風險投資資金下降並非單一原因所致。較高的利率和不確定的宏觀經濟環境是初期主導因素,促使投資者減少投資並延長投資等待期,從而削減了後期交易。風投市場已部分反彈,但2025年能源初創企業在融資方麵麵臨人工智能公司的激烈競爭,電動交通領域風險投資在達峰後也開始回落。
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圖2 2015-2025年不同國家/地區能源初創企業獲得風險投資情況
能源領域風險投資正形成新的增長領域,優先事項發生轉變。2021年以來,碳去除、關鍵礦產、下一代地熱能、低排放工業、航空航天、核裂變和核聚變能7個領域風投資金共占能源領域風投資金的1/3,而在2015-2019年期間,占比不到5%。
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圖3 2015-2025年能源、人工智能、國防領域獲得風險投資占比
4、電池在能源專利申請中占比達到前所未有的高度
電池創新將繼續成為能源等領域的顛覆性力量。儲能在能源專利申請中占比持續上升,2023年達到了40%。根據初步數據,2024年和2025年將進一步增長。分析表明,沒有任何其他能源技術曾占據如此主導的份額,這反映出在全球電力需求激增的背景下,電池對現代能源安全、產業政策和電網基礎設施具有戰略重要性。中國、韓國和日本仍是鋰離子電池專利的主要來源國,但各國貢獻已經發生了轉變。2010年,日本占所有正極材料專利申請量的一半,2022年其占比已降至10%以下;同時期中國占比則從4%上升到近40%。
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圖4 2000-2023年能源領域不同技術專利申請量占比
成熟技術領域專利申請並未停滯不前。自2010年以來,晶矽光伏的專利申請量有所下降,而鈣鈦礦光伏的專利申請量卻在增長,目前其占所有光伏電池專利的70%以上。中國在全球鈣鈦礦光伏電池專利申請中處於領先地位,其次是韓國和日本。2025年,鈣鈦礦光伏電池實現了幾個創新裏程碑,包括全球首個效率達33%且尺寸符合市場需求的太陽能電池。雖然預計鈣鈦礦光伏不會取代晶矽光伏,但可以擴大光伏技術的總市場。
5、區域趨勢正在分化
中國對創新引領增長的追求體現在資金投入、專利申請和技術裏程碑方麵。過去十年,全球企業能源研發投入增長幾乎全部歸功於中國企業的高額投入,目前中國企業在能源供應和基礎設施領域研發投入占比高達60%。中國的能源公共研發支出與歐洲持平,但其專利申請規模遠超歐洲,2023年中國發明人提交的國際能源專利申請量比2020年翻了一番,達到美國、日本和歐洲的兩倍。中國專利申請尤其集中在儲能和工業能效方麵。2025年,中國實現了多項創新裏程碑,包括刷新鈣鈦礦太陽能疊層電池效率紀錄,示範首台千瓦級固態空調,以及規劃建設首台50兆瓦浮動式風力渦輪機。
歐洲能源研發上支出占GDP的比重穩步上升,已接近0.1%。數據顯示,近年來歐洲已拉開與美國和日本的距離,能源公共研發支出達到了GDP的0.08%。2024年歐洲190億美元的能源公共研發支出中,能效和核能技術占到一半以上。歐洲的能源創新生態係統也變得更具活力,2025年其初創企業獲得的能源風險投資占全球25%,而五年前這一比例為15%,並且歐洲擁有超過40%獲得首輪融資的能源初創企業。然而,歐洲主要國家的能源技術專利申請量有所下降,且其初創企業的融資金額通常低於美國。盡管如此,本次評估發現的創新亮點事件有很大一部分發生在歐洲,包括核聚變能、地下儲氫、工業電氣化、電網穩定性、二氧化碳儲存、合成燃料和甲烷檢測等領域。
美國仍然是能源創新強國。盡管能源研發重點正在重新調整,但美國能源創新生態係統的許多潛在優勢依然存在。與其他國家相比,美國能源創新支出在政府、企業和風投機構之間的分布更為均衡。2025年,全球近50%的能源風險投資由美國初創企業籌集,這一比例高於2024年,且主要由美國投資者提供資金。美國的能源技術專利申請也分布在多個技術領域。2025年美國的創新亮點包括:最大規模固態熱電池、更可靠的地熱鑽井、鎳和鈷含量更低的鋰離子電池,以及對新型航空設計的投資。
日本機構正競相在電池領域保持領先地位。日本能源專利嚴重向電池領域傾斜,包括先進的化學體係。在所有主要經濟體中,日本在電池領域的RTA值最高。在低碳能源領域,日本的專利申請量僅次於中國,超過其他任何國家,甚至超過整個歐洲。得益於穩定的研發投入,日本在鈣鈦礦太陽能電池、核聚變和氫基燃料等新興領域占據優勢地位,一家日本公司在2025年完成了氨燃料船舶發動機的首次全尺寸測試。
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圖5 2015-2023年能源領域國際專利申請前5國家和歐洲專利申請情況
6、核聚變與電網技術展現了能源創新挑戰的廣度
得益於近期富有遠見的研發工作,特別是各國政府的研發投入,未來電網的韌性可以通過技術得到保障。近期發生大停電事件警示我們,電網必須具備更強的韌性,以應對自然災害和電力供應意外變化等突發事件。如果不解決這些挑戰,將破壞經濟增長、危害國家安全,並且影響全球公民的生活質量。近年來,政府項目開發了多項前沿技術,如構網型逆變器、固態變壓器和長時儲能係統,目前這些技術和市場及監管改革共同被證實是行之有效的解決方案。然而,除非各國政府能夠解決阻礙創新技術部署的係統性監管障礙,否則這些技術將無法充分發揮其潛力。
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圖6 2010-2022年電網技術領域成立初創企業數量
實現吉瓦級核聚變發電仍需時日,但長期以來公共研發領域國際合作已使其接近示範應用。在IEA開始支持核聚變國際合作的50年後,2025年,中、法、德、英、美等國政府資助的實驗設施取得了重大裏程碑進展,也激發了投資者的濃厚興趣。2020年以來,核聚變初創企業已籌集了100億美元,占能源領域總體風投資金的5%以上,其中許多企業還獲得了多國政府的資助。然而,也必須清醒地認識到麵臨的挑戰:盡管近年來人們致力於設計建造首批綜合核聚變能電站,但燃料循環和材料仍未達到規模化應用水平。因此,一方麵核聚變被各國視為爭奪先發優勢的競賽,另一方麵跨境合作又能持續推動科學快速進步並帶來益處。資助相關項目以分擔可能限製單一地區部署的巨額成本和建設難題,將具有重要意義
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圖7 全球核聚變公共研發項目和私營公司宣布實現聚變能發電的時間
7、盡管能源創新政策的目標有所不同,但政策優先事項保持不變
持續且協調一致的政策行動極為重要,公共部門對能源研發和早期商業項目的支持將有助於實現能源安全、降低成本、緩解氣候變化、經濟增長等一係列關鍵政策目標,尤其是在私人融資更為困難的情況下。IEA在2024年報告中提出了10項優先事項,這些事項仍是近期政策穩定和實現長期影響的良好指導,包括:①提高能源研發和示範公共支出,以吸引私營部門資金,增強競爭力和增長。②確保公私投入在優先領域保持穩定。③推動全球合作以實現大型能源示範項目落地,特別是近零排放的鋼鐵和水泥、航空和碳去除領域。④確保公共資金支持訓練數據集建設,以便能源創新者能夠充分發揮人工智能驅動的研發工作。⑤支持在技術應用不同階段進行測試監測,以顯著縮短建築能源管理、地熱、長時儲能等領域的技術商業化應用時間。⑥簡化審核,使流程符合創新者的需求。⑦根據每項技術的創新需求製定支持政策。⑧加強新興和發展中經濟體的能源創新體係建設。⑨通過在項目實施過程中分享調查結果和政策經驗,最大程度發揮公共投資對首創項目的創新影響。⑩培育市場,使人們對創新產品的未來需求充滿信心。
鑒於當前形勢充滿不確定性,且各國政府和投資者都麵臨著諸多相互衝突的需求,報告重點強調2026年尤為重要的3個行動領域:
(1)重點關注競爭力、韌性和能源技術之間的協同效應。確定能源相關挑戰如何阻礙國內對關鍵產業的投資,並支持一係列潛在的解決方案。需明確比較優勢,確保創新者能夠在國際市場中脫穎而出,並對國內價值鏈進行再投資。在日益分散的世界,創新支持必須考慮到重大能源創新項目供應鏈上下遊的各項技術。
(2)調整資金分配以應對當前的資金短缺問題。如果能源創新要切實有效地實現政策目標,就必須確保在各個創新階段都能持續獲得資金。例如,如果用於規模化發展的私人資金流向人工智能項目,公共部門可以為了長遠利益而進行臨時幹預。如果風險投資人繼續對早期能源技術持謹慎態度,創新者可以通過融資、需求信號或財政激勵措施來吸引私人資本。需利用一係列工具,並根據創新固有的失敗風險進行調整。
(3)加強合作、網絡建設和對接。創新生態係統的連接紐帶應在國際層麵和跨行業層麵得到強化。在一些傳統聯係日漸疏遠的當下,強大的網絡對於保持速度和效率至關重要。創新依賴於知識、技能和資本的便捷交流。那些將研究人員、企業家和創新項目開發者與專業知識、風險承受能力強的客戶和資金聯係起來的機構和倡議都將發揮重要作用。
(嶽芳)
[1] RTA指數體現了一個國家/地區在電網創新方麵的專業化程度,其定義是該國家/地區在某一特定技術領域的IPF申請量全球占比除以其在所有技術領域的IPF申請量全球占比
來源: The State of Energy Innovation 2026. https://www.iea.org/reports/the-state-of-energy-innovation-2026
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