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国际能源署发布《2026年能源创新现状》报告

2026-05-06     新闻来源:CASEnergy 先进能源科技战略情报研究中心

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217日,国际能源署(IEA)发布《2026年能源创新现状》报告,全面评估了全球清洁能源技术的研发进展、投资趋势及政策环境。报告分析了公私研发支出、风险投资流动、专利申请和政策等趋势,更新了18个关键技术领域的创新亮点,指出能源创新环境正朝着提升竞争力和保障能源安全的方向发展,能源相关专利占比不断增长,320余家新能源初创企业在2025年获得了首轮融资。能源生态系统正蓬勃发展,但创新者仍需依赖可预测的资金和政策支持。报告关键要点如下:

1、公共投入对能源创新的推动作用在市场中得以体现

能源创新公共支持是近期能源领域取得重大进展的动力,并将在未来几十年持续带来收益。例如,较低的项目成本和新型设计为浮动式液化天然气(FLNG)带来了投资,预计到2030年,其将占全球液化天然气产能1/8以上,该技术最初由欧洲国家以及日本政府资助。同样,锂离子电池初期研究在20世纪70年代由公共资金资助,其首个专利于1981年由英国政府资助,随后政策支持培育了市场并推动了进一步的改进。由于下一代地热开发缺乏私营部门资本,各国政府资助了从20世纪70年代到2010年代几乎所有的早期工作,这是一项高风险的长期项目,目前正开始转化为重大投资。

成本效益评估表明,能源公共研发的经济效益远大于其成本,甚至高达成本的百倍。IEA追踪了截至2015年美国几项长达数十年的计划,这些项目为美国经济带来的效益至少是其成本的三倍,包括节省燃料支出、降低能源设备价格以及提高能源产品销量。例如,地热能、风能和建筑节能方面的研发使得每投入一美元就能产生数百美元的效益。随着相关产品市场的扩大,以及向邻近领域的溢出效应在全球范围内激发了新想法和新发明,这些初始投资中许多项目的影响可能已经进一步增长。

能源创新优势与产业优势可以相互促进。对不同国家在能源技术领域的相对技术优势(RTA)[1]的分析表明,全球最大化石燃料生产国目前在化石燃料技术方面具有最高的专业化程度,而早期投资风电的国家现在在风能专利方面具有最大优势。然而,技术专业化并不能自动转化为产业竞争力,需要密切关注制造优势,以及战略性的贸易或知识伙伴关系。

2、能源创新迎来充满活力的时期

全球范围内的创新活动十分活跃。IEA评估确定了2025150多项能源创新亮点,涵盖固态空调、钙钛矿太阳电池、核聚变能、钠离子电池和下一代地热等领域。IEA追踪的新兴能源技术中,有50项技术成熟度有所提升。报告还指出,2025年全球出台了80多项能源创新政策,32个国家和司法管辖区在现有政策下发布了60多项新举措。根据最新的专利数据,2023年能源专利在所有专利中占比也有所提升。2025年,超过320家新能源初创企业获得了首笔融资,这标志着一个活跃的生态系统。

随着部分清洁能源技术市场的疲软,不确定性依然大量存在。例如,项目延期和取消降低了对到2030年部署低排放氢能的预期。受政策和监管变化的影响,IEA将到2030年全球可再生能源部署的预测值相比前一年下调了5%。在近零排放钢铁和直接空气碳捕集等领域,几个在建的重大首创型能源技术项目需要紧急资金支持或裁员,以应对更高的成本和政策不确定性。2025年,美国联邦能源研发预算下降了8%,随着研究优先事项受到重新审查,一些预算支出被暂停或取消,导致部分研究人员和项目开发商面临资金短缺,或转向其他市场。

3、资金支持呈现出转变迹象

能源领域创新投入正进入以增长放缓和优先事项转变为特征的阶段。2024年全球能源公共研发支出从2023年的近期高点回落,预计2025年将进一步下降2%550亿美元。IEA成员国的能源公共研发支出约占国内生产总值(GDP)的0.05%,远低于20世纪70年代石油危机后0.1%的水平。企业能源研发支出增长了1%,是2015年以来除了受疫情影响的2020年之外增速最慢的一年。能源技术初创企业获得风投资金连续第3年下降,已降至270亿美元。

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1 2015-2025年不同国家/地区能源公共研发支出情况

能源风险投资资金下降并非单一原因所致。较高的利率和不确定的宏观经济环境是初期主导因素,促使投资者减少投资并延长投资等待期,从而削减了后期交易。风投市场已部分反弹,但2025年能源初创企业在融资方面面临人工智能公司的激烈竞争,电动交通领域风险投资在达峰后也开始回落。

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2015-2025年不同国家/地区能源初创企业获得风险投资情况

能源领域风险投资正形成新的增长领域,优先事项发生转变。2021年以来,碳去除、关键矿产、下一代地热能、低排放工业、航空航天、核裂变和核聚变能7个领域风投资金共占能源领域风投资金的1/3,而在2015-2019年期间,占比不到5%

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2015-2025年能源、人工智能、国防领域获得风险投资占比

4、电池在能源专利申请中占比达到前所未有的高度

电池创新将继续成为能源等领域的颠覆性力量。储能在能源专利申请中占比持续上升,2023年达到了40%。根据初步数据,2024年和2025年将进一步增长。分析表明,没有任何其他能源技术曾占据如此主导的份额,这反映出在全球电力需求激增的背景下,电池对现代能源安全、产业政策和电网基础设施具有战略重要性。中国、韩国和日本仍是锂离子电池专利的主要来源国,但各国贡献已经发生了转变。2010年,日本占所有正极材料专利申请量的一半,2022年其占比已降至10%以下;同时期中国占比则从4%上升到近40%

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2000-2023年能源领域不同技术专利申请量占比

成熟技术领域专利申请并未停滞不前。2010年以来,晶硅光伏的专利申请量有所下降,而钙钛矿光伏的专利申请量却在增长,目前其占所有光伏电池专利的70%以上。中国在全球钙钛矿光伏电池专利申请中处于领先地位,其次是韩国和日本。2025年,钙钛矿光伏电池实现了几个创新里程碑,包括全球首个效率达33%且尺寸符合市场需求的太阳能电池。虽然预计钙钛矿光伏不会取代晶硅光伏,但可以扩大光伏技术的总市场。

5、区域趋势正在分化

中国对创新引领增长的追求体现在资金投入、专利申请和技术里程碑方面。过去十年,全球企业能源研发投入增长几乎全部归功于中国企业的高额投入,目前中国企业在能源供应和基础设施领域研发投入占比高达60%。中国的能源公共研发支出与欧洲持平,但其专利申请规模远超欧洲,2023年中国发明人提交的国际能源专利申请量比2020年翻了一番,达到美国、日本和欧洲的两倍。中国专利申请尤其集中在储能和工业能效方面。2025年,中国实现了多项创新里程碑,包括刷新钙钛矿太阳能叠层电池效率纪录,示范首台千瓦级固态空调,以及规划建设首台50兆瓦浮动式风力涡轮机。

欧洲能源研发上支出占GDP的比重稳步上升,已接近0.1%数据显示,近年来欧洲已拉开与美国和日本的距离,能源公共研发支出达到了GDP0.08%2024年欧洲190亿美元的能源公共研发支出中,能效和核能技术占到一半以上。欧洲的能源创新生态系统也变得更具活力,2025年其初创企业获得的能源风险投资占全球25%,而五年前这一比例为15%,并且欧洲拥有超过40%获得首轮融资的能源初创企业。然而,欧洲主要国家的能源技术专利申请量有所下降,且其初创企业的融资金额通常低于美国。尽管如此,本次评估发现的创新亮点事件有很大一部分发生在欧洲,包括核聚变能、地下储氢、工业电气化、电网稳定性、二氧化碳储存、合成燃料和甲烷检测等领域。

美国仍然是能源创新强国。尽管能源研发重点正在重新调整,但美国能源创新生态系统的许多潜在优势依然存在。与其他国家相比,美国能源创新支出在政府、企业和风投机构之间的分布更为均衡。2025年,全球近50%的能源风险投资由美国初创企业筹集,这一比例高于2024年,且主要由美国投资者提供资金。美国的能源技术专利申请也分布在多个技术领域。2025年美国的创新亮点包括:最大规模固态热电池、更可靠的地热钻井、镍和钴含量更低的锂离子电池,以及对新型航空设计的投资。

日本机构正竞相在电池领域保持领先地位。日本能源专利严重向电池领域倾斜,包括先进的化学体系。在所有主要经济体中,日本在电池领域的RTA值最高。在低碳能源领域,日本的专利申请量仅次于中国,超过其他任何国家,甚至超过整个欧洲。得益于稳定的研发投入,日本在钙钛矿太阳能电池、核聚变和氢基燃料等新兴领域占据优势地位,一家日本公司在2025年完成了氨燃料船舶发动机的首次全尺寸测试。

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2015-2023年能源领域国际专利申请前5国家和欧洲专利申请情况

6、核聚变与电网技术展现了能源创新挑战的广度

得益于近期富有远见的研发工作,特别是各国政府的研发投入,未来电网的韧性可以通过技术得到保障。近期发生大停电事件警示我们,电网必须具备更强的韧性,以应对自然灾害和电力供应意外变化等突发事件。如果不解决这些挑战,将破坏经济增长、危害国家安全,并且影响全球公民的生活质量。近年来,政府项目开发了多项前沿技术,如构网型逆变器、固态变压器和长时储能系统,目前这些技术和市场及监管改革共同被证实是行之有效的解决方案。然而,除非各国政府能够解决阻碍创新技术部署的系统性监管障碍,否则这些技术将无法充分发挥其潜力。

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2010-2022年电网技术领域成立初创企业数量

实现吉瓦级核聚变发电仍需时日,但长期以来公共研发领域国际合作已使其接近示范应用IEA开始支持核聚变国际合作的50年后,2025年,中、法、德、英、美等国政府资助的实验设施取得了重大里程碑进展,也激发了投资者的浓厚兴趣。2020年以来,核聚变初创企业已筹集了100亿美元,占能源领域总体风投资金的5%以上,其中许多企业还获得了多国政府的资助。然而,也必须清醒地认识到面临的挑战:尽管近年来人们致力于设计建造首批综合核聚变能电站,但燃料循环和材料仍未达到规模化应用水平。因此,一方面核聚变被各国视为争夺先发优势的竞赛,另一方面跨境合作又能持续推动科学快速进步并带来益处。资助相关项目以分担可能限制单一地区部署的巨额成本和建设难题,将具有重要意义

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全球核聚变公共研发项目和私营公司宣布实现聚变能发电的时间

7、尽管能源创新政策的目标有所不同,但政策优先事项保持不变

持续且协调一致的政策行动极为重要,公共部门对能源研发和早期商业项目的支持将有助于实现能源安全、降低成本、缓解气候变化、经济增长等一系列关键政策目标,尤其是在私人融资更为困难的情况下。IEA2024年报告中提出了10项优先事项,这些事项仍是近期政策稳定和实现长期影响的良好指导,包括:①提高能源研发和示范公共支出,以吸引私营部门资金,增强竞争力和增长。②确保公私投入在优先领域保持稳定。③推动全球合作以实现大型能源示范项目落地,特别是近零排放的钢铁和水泥、航空和碳去除领域。④确保公共资金支持训练数据集建设,以便能源创新者能够充分发挥人工智能驱动的研发工作。⑤支持在技术应用不同阶段进行测试监测,以显著缩短建筑能源管理、地热、长时储能等领域的技术商业化应用时间。⑥简化审核,使流程符合创新者的需求。⑦根据每项技术的创新需求制定支持政策。⑧加强新兴和发展中经济体的能源创新体系建设。⑨通过在项目实施过程中分享调查结果和政策经验,最大程度发挥公共投资对首创项目的创新影响。⑩培育市场,使人们对创新产品的未来需求充满信心。

鉴于当前形势充满不确定性,且各国政府和投资者都面临着诸多相互冲突的需求,报告重点强调2026年尤为重要的3个行动领域:

1)重点关注竞争力、韧性和能源技术之间的协同效应。确定能源相关挑战如何阻碍国内对关键产业的投资,并支持一系列潜在的解决方案。需明确比较优势,确保创新者能够在国际市场中脱颖而出,并对国内价值链进行再投资。在日益分散的世界,创新支持必须考虑到重大能源创新项目供应链上下游的各项技术。

2)调整资金分配以应对当前的资金短缺问题。如果能源创新要切实有效地实现政策目标,就必须确保在各个创新阶段都能持续获得资金。例如,如果用于规模化发展的私人资金流向人工智能项目,公共部门可以为了长远利益而进行临时干预。如果风险投资人继续对早期能源技术持谨慎态度,创新者可以通过融资、需求信号或财政激励措施来吸引私人资本。需利用一系列工具,并根据创新固有的失败风险进行调整。

3)加强合作、网络建设和对接。创新生态系统的连接纽带应在国际层面和跨行业层面得到强化。在一些传统联系日渐疏远的当下,强大的网络对于保持速度和效率至关重要。创新依赖于知识、技能和资本的便捷交流。那些将研究人员、企业家和创新项目开发者与专业知识、风险承受能力强的客户和资金联系起来的机构和倡议都将发挥重要作用。

(岳芳)

[1] RTA指数体现了一个国家/地区在电网创新方面的专业化程度,其定义是该国家/地区在某一特定技术领域的IPF申请量全球占比除以其在所有技术领域的IPF申请量全球占比

来源: The State of Energy Innovation 2026. https://www.iea.org/reports/the-state-of-energy-innovation-2026

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