把发光分子关进“笼子” 让“有机夜明珠”光芒更甚
在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面，都能显示出不同清晰度的指纹，甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。值得一提的是，基于该类材料，研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制，首次实现了材料在余辉显示领域的应用。
早在炎帝时期，人类就发现了长寿命发光的余辉现象，也就是人们常说的“夜明珠”，经过千百年的发展，余辉发光现象依旧常见于无机发光材料，即能发出磷光的高标准天然无机材料。近年来，科学家们一直希望设计出高效的能长时间保持余辉的有机室温磷光材料。
这种执着，让科研工作者们距离梦想更进一步。近日，中国科学院院士黄维、南京工业大学教授安众福联合新加坡国立大学刘小钢教授，提出“发色团限域”策略，最终实现了分子态高效蓝色室温磷光，成果发表于国际顶尖学术刊物《自然·材料》。
研究团队还“一光多用”，开发出具有多重应用价值的磷光材料器件，并尝试将其应用到指纹识别中。值得一提的是，该材料黏附指纹的能力较强，在鼠标、手机、水杯、档案袋、金属等日常生活中常见物体上，均能很好地显示出来指纹。虽然目前这些应用还处于实验室阶段，但对科研人员来说，这些探索对理解有机磷光材料分子结构、堆积方式与发光性能的关联机制具有重要意义，同时为纯有机室温磷光材料迈向新应用奠定了基础。
妙手偶得，推开有机室温磷光世界一扇窗
于茫茫黑夜中熠熠闪光的夜明珠，被视为人间宝物。传统的夜明珠，是一种在撤去激发光源后，仍能持续发光的特种蓄光型材料，也被称为磷光材料或长余辉材料。
有机超长磷光材料，被业界誉为“有机夜明珠”，近年来备受关注。继2019年“有机超长磷光材料”首次入选中国科学院与科睿唯安联合发布的《研究前沿》化学与材料科学领域的Top10热点前沿后，2020年该研究方向——有机室温磷光材料再次入选。
目前，中国、新加坡、美国、英国、日本等国科研人员在有机室温磷光材料领域做了很多重要工作，通过引入溴/碘等重原子、引入芳香碳基、形成晶体等具体方法，合成了多种有机室温磷光材料。
“以往，室温磷光材料通常是含贵金属的无机物或金属有机化合物，这些金属在地表的丰度很低、存量有限，而且价格昂贵，例如铱、铂。所以越来越多的研究，开始集中于不含金属的纯有机磷光材料上。纯有机化合物的磷光材料，多由碳、氢、氮等元素构成，他们在地表含量高，合成相对简单，但它们要被限制在77K，即零下196摄氏度的环境中才能长时间发光。”论文的通讯作者之一安众福说，2010年他还在读博士时，开始研究能够超长时间发光的有机磷光材料，自此打开了磷光世界一扇窗。
2010年的一个傍晚，安众福像往常一样，将有机磷光材料样品附着到硅胶板上，在关掉紫外灯的瞬间，眼前突然闪过一道亮光。
“我不敢相信自己的眼睛，一般情况下，材料只在紫外灯照射下才会发光，关掉灯亮光也会随即消失。”安众福不甘心，又试了一遍，一闪而过的光依旧存在。他当即换了短波长的紫外灯去照硅胶板上的样品，这时，不但出现了一道余辉，还持续了10秒左右。
安众福既惊喜又惊诧，有机材料通常很难观测到室温磷光，一般在低温下比较容易实现。而且，在有机材料科学实验中，撤去激发光源后还能发光数十微秒即为“长时间”发光，而他们观测到的磷光却可发光约10秒。他们把这种材料定义为“有机超长余辉材料”。
在导师、中国科学院院士黄维等人的指导下，2015年，安众福所在的科研团队，在世界上首次设计并制备了多个系列的室温单组份有机长寿命磷光材料。
受“冷冻”启发，独特结构提高发光效率
6年前让安众福在有机室温磷光材料领域“初啼新声”的那项研究，核心在于首次提出的“H—聚集结构稳定三重态激子”的设计思想。这种结构设计的研究思路，让研究团队获得一系列新型的小分子和聚合物纯有机超长磷光材料。此次发表的成果，亦能寻得其中痕迹。
“促进单重态和三重态之间的系间窜越，抑制三重态激子的非辐射跃迁是实现纯有机室温磷光的关键。”安众福指出，由于三重态激子的耗散途径很多，如延迟荧光、三重态—三重态湮灭等，这严重影响纯有机室温磷光性能的提升。
“我们阅读大量文献并做了很多尝试后发现，在77K的低温环境中，被冻住的蓝磷光材料更容易高效发光。这启发我们，在室温下限制磷光材料中分子运动，是不是也可以实现蓝色磷光材料的高效发光？”安众福说，在此次研究中，团队基于强作用力的离子键，创造性地提出“发色团限域”策略，他们以均苯四甲酸（PMA）这一多羧酸化合物为研究模型，通过结构设计，合成了均苯四甲酸四钠盐（TSP）的高效蓝色室温磷光离子晶体材料。
“这相当于把磷光材料的分子包裹在一个由离子键搭建的笼子里，离子键包围在分子周围，周围的抗衡离子将发光的分子，也就是发色团，限定在一个刚性、孤立的笼子里。各个方向的抗衡离子和发色团相互牵制，形成稳定的结构。同时，羧酸基团不仅可以形成离子键，而且还有利于促进激子的系间窜越。”安众福介绍，光激发后，有机离子晶体TSP呈现明亮的蓝色长余辉现象，其寿命可达168.39毫秒。
“研究发现稳态光致发光光谱和磷光光谱几乎完全重叠，仅在325纳米处出现一个极小的荧光峰。较大的磷光峰占比从侧面说明了其高效的磷光效率，磷光效率高达66.9%。”安众福兴奋地说。
一光多用，在多个领域展现应用前景
最简单的分子却能实现最优异的磷光性能，为了进一步验证“发色团限域”策略实现分子态高效室温磷光的普适性，该团队调整抗衡离子和发色团单元，设计合成了5个蓝色磷光材料、2个绿色磷光材料和5个黄色磷光材料，均实现了长寿命、高效室温磷光。其中，蓝色室温磷光发光效率高达96.5%。
有机离子晶体的高效长余辉和水溶性特征，也让团队看到理想照入现实的希望。他们基于离子晶体TSP制备了加密墨水，通过喷墨打印技术，将有机室温磷光材料TSP打印到需要显示的位置，实现了材料在数据安全方面的应用。
记者看到，在一张纸上，写有“My hometown Nanjing is a charming, bustling, metropolitan city with a long history”。在普通日光下，打印出的纸张看上去平淡无奇。但关掉光源后，“Materials”的蓝色加密信息显示出来，这些蓝色字母的颜料便来自有机室温磷光材料TSP。
基于该材料的喷墨打印加工性能，团队还打印了高精度的世界地图，进一步展示了该类材料在加密墨水方面的应用潜力。
不仅于此，这类离子化合物还能与指纹中的油脂等富羟基结构结合，用于指纹识别。
记者看到，在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面，都能显示出不同清晰度的指纹，甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。
“我们将TSP材料研磨成粉末，洒在鼠标、手机等介质的表面，TSP可以与指纹中的油脂发生作用，就会显示出指纹的轮廓。”安众福解释。
值得一提的是，基于该类材料，研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制，首次实现了材料在余辉显示领域的应用。
“雷达探测时，会在屏幕上显示位点信息，将TSP植入雷达显示材料中，在电流驱动下，不仅实现了0—9数字的余辉显示，而且因为余辉停留的时间长，可以显示出目标移动的距离和方向轨迹，有利于雷达扫描的示踪显示。”安众福展望，这种显示效果还可以用于医学影响成像，将磷光材料注入生命组织中，在光激发后，可以清楚看到组织中的成像轮廓，但这还需要大量的实验测试。
不过，目前的加密、指纹识别、雷达示踪等尝试都还只是在实验室阶段，要进入产业化还需要长时间的积累和验证。“科研人员的使命是应社会发展需要，不断革新，推动社会变革。”安众福说。
来源：科技日报
在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面，都能显示出不同清晰度的指纹，甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。值得一提的是，基于该类材料，研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制，首次实现了材料在余辉显示领域的应用。
早在炎帝时期，人类就发现了长寿命发光的余辉现象，也就是人们常说的“夜明珠”，经过千百年的发展，余辉发光现象依旧常见于无机发光材料，即能发出磷光的高标准天然无机材料。近年来，科学家们一直希望设计出高效的能长时间保持余辉的有机室温磷光材料。
这种执着，让科研工作者们距离梦想更进一步。近日，中国科学院院士黄维、南京工业大学教授安众福联合新加坡国立大学刘小钢教授，提出“发色团限域”策略，最终实现了分子态高效蓝色室温磷光，成果发表于国际顶尖学术刊物《自然·材料》。
研究团队还“一光多用”，开发出具有多重应用价值的磷光材料器件，并尝试将其应用到指纹识别中。值得一提的是，该材料黏附指纹的能力较强，在鼠标、手机、水杯、档案袋、金属等日常生活中常见物体上，均能很好地显示出来指纹。虽然目前这些应用还处于实验室阶段，但对科研人员来说，这些探索对理解有机磷光材料分子结构、堆积方式与发光性能的关联机制具有重要意义，同时为纯有机室温磷光材料迈向新应用奠定了基础。
妙手偶得，推开有机室温磷光世界一扇窗
于茫茫黑夜中熠熠闪光的夜明珠，被视为人间宝物。传统的夜明珠，是一种在撤去激发光源后，仍能持续发光的特种蓄光型材料，也被称为磷光材料或长余辉材料。
有机超长磷光材料，被业界誉为“有机夜明珠”，近年来备受关注。继2019年“有机超长磷光材料”首次入选中国科学院与科睿唯安联合发布的《研究前沿》化学与材料科学领域的Top10热点前沿后，2020年该研究方向——有机室温磷光材料再次入选。
目前，中国、新加坡、美国、英国、日本等国科研人员在有机室温磷光材料领域做了很多重要工作，通过引入溴/碘等重原子、引入芳香碳基、形成晶体等具体方法，合成了多种有机室温磷光材料。
“以往，室温磷光材料通常是含贵金属的无机物或金属有机化合物，这些金属在地表的丰度很低、存量有限，而且价格昂贵，例如铱、铂。所以越来越多的研究，开始集中于不含金属的纯有机磷光材料上。纯有机化合物的磷光材料，多由碳、氢、氮等元素构成，他们在地表含量高，合成相对简单，但它们要被限制在77K，即零下196摄氏度的环境中才能长时间发光。”论文的通讯作者之一安众福说，2010年他还在读博士时，开始研究能够超长时间发光的有机磷光材料，自此打开了磷光世界一扇窗。
2010年的一个傍晚，安众福像往常一样，将有机磷光材料样品附着到硅胶板上，在关掉紫外灯的瞬间，眼前突然闪过一道亮光。
“我不敢相信自己的眼睛，一般情况下，材料只在紫外灯照射下才会发光，关掉灯亮光也会随即消失。”安众福不甘心，又试了一遍，一闪而过的光依旧存在。他当即换了短波长的紫外灯去照硅胶板上的样品，这时，不但出现了一道余辉，还持续了10秒左右。
安众福既惊喜又惊诧，有机材料通常很难观测到室温磷光，一般在低温下比较容易实现。而且，在有机材料科学实验中，撤去激发光源后还能发光数十微秒即为“长时间”发光，而他们观测到的磷光却可发光约10秒。他们把这种材料定义为“有机超长余辉材料”。
在导师、中国科学院院士黄维等人的指导下，2015年，安众福所在的科研团队，在世界上首次设计并制备了多个系列的室温单组份有机长寿命磷光材料。
受“冷冻”启发，独特结构提高发光效率
6年前让安众福在有机室温磷光材料领域“初啼新声”的那项研究，核心在于首次提出的“H—聚集结构稳定三重态激子”的设计思想。这种结构设计的研究思路，让研究团队获得一系列新型的小分子和聚合物纯有机超长磷光材料。此次发表的成果，亦能寻得其中痕迹。
“促进单重态和三重态之间的系间窜越，抑制三重态激子的非辐射跃迁是实现纯有机室温磷光的关键。”安众福指出，由于三重态激子的耗散途径很多，如延迟荧光、三重态—三重态湮灭等，这严重影响纯有机室温磷光性能的提升。
“我们阅读大量文献并做了很多尝试后发现，在77K的低温环境中，被冻住的蓝磷光材料更容易高效发光。这启发我们，在室温下限制磷光材料中分子运动，是不是也可以实现蓝色磷光材料的高效发光？”安众福说，在此次研究中，团队基于强作用力的离子键，创造性地提出“发色团限域”策略，他们以均苯四甲酸（PMA）这一多羧酸化合物为研究模型，通过结构设计，合成了均苯四甲酸四钠盐（TSP）的高效蓝色室温磷光离子晶体材料。
“这相当于把磷光材料的分子包裹在一个由离子键搭建的笼子里，离子键包围在分子周围，周围的抗衡离子将发光的分子，也就是发色团，限定在一个刚性、孤立的笼子里。各个方向的抗衡离子和发色团相互牵制，形成稳定的结构。同时，羧酸基团不仅可以形成离子键，而且还有利于促进激子的系间窜越。”安众福介绍，光激发后，有机离子晶体TSP呈现明亮的蓝色长余辉现象，其寿命可达168.39毫秒。
“研究发现稳态光致发光光谱和磷光光谱几乎完全重叠，仅在325纳米处出现一个极小的荧光峰。较大的磷光峰占比从侧面说明了其高效的磷光效率，磷光效率高达66.9%。”安众福兴奋地说。
一光多用，在多个领域展现应用前景
最简单的分子却能实现最优异的磷光性能，为了进一步验证“发色团限域”策略实现分子态高效室温磷光的普适性，该团队调整抗衡离子和发色团单元，设计合成了5个蓝色磷光材料、2个绿色磷光材料和5个黄色磷光材料，均实现了长寿命、高效室温磷光。其中，蓝色室温磷光发光效率高达96.5%。
有机离子晶体的高效长余辉和水溶性特征，也让团队看到理想照入现实的希望。他们基于离子晶体TSP制备了加密墨水，通过喷墨打印技术，将有机室温磷光材料TSP打印到需要显示的位置，实现了材料在数据安全方面的应用。
记者看到，在一张纸上，写有“My hometown Nanjing is a charming, bustling, metropolitan city with a long history”。在普通日光下，打印出的纸张看上去平淡无奇。但关掉光源后，“Materials”的蓝色加密信息显示出来，这些蓝色字母的颜料便来自有机室温磷光材料TSP。
基于该材料的喷墨打印加工性能，团队还打印了高精度的世界地图，进一步展示了该类材料在加密墨水方面的应用潜力。
不仅于此，这类离子化合物还能与指纹中的油脂等富羟基结构结合，用于指纹识别。
记者看到，在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面，都能显示出不同清晰度的指纹，甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。
“我们将TSP材料研磨成粉末，洒在鼠标、手机等介质的表面，TSP可以与指纹中的油脂发生作用，就会显示出指纹的轮廓。”安众福解释。
值得一提的是，基于该类材料，研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制，首次实现了材料在余辉显示领域的应用。
“雷达探测时，会在屏幕上显示位点信息，将TSP植入雷达显示材料中，在电流驱动下，不仅实现了0—9数字的余辉显示，而且因为余辉停留的时间长，可以显示出目标移动的距离和方向轨迹，有利于雷达扫描的示踪显示。”安众福展望，这种显示效果还可以用于医学影响成像，将磷光材料注入生命组织中，在光激发后，可以清楚看到组织中的成像轮廓，但这还需要大量的实验测试。
不过，目前的加密、指纹识别、雷达示踪等尝试都还只是在实验室阶段，要进入产业化还需要长时间的积累和验证。“科研人员的使命是应社会发展需要，不断革新，推动社会变革。”安众福说。
来源：科技日报
#北京国际音乐产业大会#踏月而歌景山公园 AI乐中轴《月满景山》展盛世之美唱历史传奇
为了加快音乐城市建设，全面推进全国文化中心建设，助力国际消费中心城市建设，打造北京地标音乐新品牌，本届北京国际音乐产业大会在第一届的基础上全面升级、创意无限，深入挖掘文化线，打造更有文化、更有底蕴的系列音乐活动。在政策引导、平台孵化及多方支持关注的共同推动下，AI+音乐结合古都北京中轴线文化的创作推广计划《AI乐中轴》在大会期间隆重推出，作为大会音乐+融合计划，音乐+科技发展，音乐+文旅消费的重要项目落地。
总长7.8公里的北京中轴线，由元大都时期开始形成，历经元、明、清、民国直到如今。这样一条中轴线，见证了六百年历史兴衰。在中轴线继承和发展的过程中，融合了不同的时代特色。中国著名建筑学家梁思成这样评价北京中轴线：北京独有的壮美秩序由这条中轴的建立而产生。
如果把北京中轴线比作一曲优美的乐章，那么从永定门到天桥便是中轴乐章的序幕。当景山出现时，乐章正式进入高潮，形成了跌宕起伏的旋律，为整个中轴线的乐章添加了浓墨重彩的一笔。
景山作为北京中轴线古建筑极为重要的一员，其位于北京市西城区，地处北京城的中轴线，原为元、明、清三代的皇家御苑。它是我国历史最悠久、建筑等级最高的宫苑园林之一。景山高耸峻拔，树木蓊郁，为北京城内登高远眺，是观览全城景致的最佳处。
中秋之夜《月满景山》，踏月而歌景山公园背后的历史传奇
景山背后的传奇故事可以从其历史上多次更名窥得一斑。据载，景山曾被称为青山、万岁山、镇山、煤山……
从元代，景山被称为"青山"。历经数次更名，直到清顺治十二年（1655)，改名为景山。景山几经营建、修缮最终呈现出今天高耸峻拔，树木蓊郁的盛景。
如今的景山，南拥金碧辉煌的紫禁城，北望巍峨耸立的钟鼓楼，是元、明、清三代的皇家御苑，初时为帝后娱乐游赏之地，后转变为皇室祭祀供奉祖先场所。在这里登高远眺，是观览北京全城景致的最佳处。
乾隆年间，景山五峰上各建一亭，形成一道“五连珠”的胜景。其中万春亭位于景山最高峰，被誉为“京华览胜第一处”，是北京城南北中轴线上最佳的观景地点。在这里，登临其上，可以俯瞰故宫景色，美不胜收。另外四座亭，分别为观妙亭、周赏亭、富览亭、辑芳亭。
景山不仅见证了明朝的盛世景象，同样也亲历了一段令人唏嘘的历史：这里也上演了明朝末代皇帝崇祯“天子守国门，君王死社稷”的悲壮一幕，也意味着明朝276年历史最终结束。为了纪念当年明朝末代皇帝以身殉国之举，现此处立有碑刻两通，分别为：“明思宗殉国处”碑和明思宗殉国三百年纪念碑。
除了丰富深厚的历史文化内涵，景山公园的自然风光同样为人称道。这里遍植牡丹，令人惊艳。景山公园中有超过500种，两万余株牡丹花，涵盖了九大色系、十大花型，名冠京城。其中，花王“姚黄”、花后“魏紫”、黑牡丹“青龙卧墨池”、绿牡丹“豆绿”、白牡丹“玉板白”稀有珍奇，姹紫嫣红，将古老的景山公园装扮得分外娇娆。
所以，无论从地理位置、建筑特色、历史变迁、文化传承、风光揽胜多个角度，景山公园都有着特殊的意义和涵义，并在中国明清历史、建筑史占据举足轻重的位置。
AI音乐科技创新文化传承，《月满景山》活化景山历史文化内涵
在这一场艺术与美的盛宴中，景山将自然风光的秀美，历史文化的跌宕起伏和如今传统文化的创新表达有机结合。通过AI乐中轴项目，将几种元素重新融合，以科技创新传承历史文化，以音乐之声重新唤起古建活力。
如何创新传统文化表达，利用科技手段创作新作品，《文脉中轴——AI乐中轴》给出了全新的答案。通过科技的创新表达，接地气，聚人气，显灵气，最终让景山公园重新焕发不一样的生机。
音乐创作内核上，通过国风的音乐表达，传递了独有的文化态度和精神。这一次中秋上线的《月满景山》篇歌曲在歌声的部分采用了第三代合成引擎，最突出的特点在于可以更加完美的从整体上提升歌曲在音质、音高与呼吸声控制这三个方面的听觉体验。
音质上面有了很大的提升，最终获得更接近真人声的合成音质量；音高控制方面采用了升级后的连续音乐特征标记法，使得生成的音频质感更加顺滑；补充升级样本后，在转音音高标注准确率上让歌曲在整体音高的呈现效果更为稳定；新版本从模型端解除了气音与静音的依赖程度，加强了对呼吸声的控制，效果更加贴近真人演唱的品质。
在歌词生成方面，通过对百亿级大规模预训练语言模型进行调试升级，确保了生成歌词的流畅性和上下文逻辑的一致性，有效降低了歌词生成过程中可能会发生的主题漂移现象，同时也提升了关键词的相关性，利用预训练模型里丰富的语言知识储备，对输入的关键词进行强化扩展和联想，并且在技术上实现了精确的控制来保证生成的歌词行数与字数在确保与曲子的词格一致情况下，最大程度的让歌词产生丰富的画面感，彻底告别流水账式的“口水歌”。创作上不仅加强了《月满景山》中景山公园的古建特色和古今联系，同时添加进中秋的节气特色，更显出“佳期如梦，花好月圆”的温柔沉静之美，从而为景山公园的整体形象增添人文气息的厚重底蕴和浪漫情怀。
在音乐表现形式方面，利用智能AI编曲引擎在15-30秒内便可生成一首出版级高质量编曲，实现技术+内容+音乐三种元素的相互碰撞与糅合，重新定义国风音乐。将音乐和科技价值相结合，进一步凸显数字文旅的意义。这首单曲将科技和审美、内容和创意相结合，根据景山古建群历史文化背景，加入对应的古乐器元素，在音乐的世界里，我们可以登高远眺，一览风华；赏国色芳菲，品盛世之姿。
海报设计上，主体突出景山公园万春亭，将建筑艺术的匠心之美与圆月、秋枫、牡丹明艳的自然之美相融合，同时融入了具有祈福之意的孔明灯作为画面点缀。整体设计视觉力图呈现古今碰撞，将中国古代建筑营造特色与现代化设计相结合，在AI音乐的大背景下加入古乐器梆笛，形成不一样视觉张力。从审美艺术的体验中重新定义何为中国传统与现代的交融碰撞之美。
历经六百年沧桑，景山公园在歌声里重焕青春
站在景山公园万春亭上俯瞰紫禁城，聆听着《月满景山》，我们或许能从这样的视角中，感受到祖国锦绣江山的一隅。而仅仅是这俯瞰紫禁城的一角，都会让人感受到“江山留胜迹，我辈复登临”的血脉相传，风骨犹在。
“青山依旧在，几度夕阳红”，景山历经六百年沧桑，依然屹立如初。这中间蕴含着对中华传统文化的信仰和传承。
《月满景山》的歌声将景山历史演变背后的朝代更迭，历史兴衰，文明传承娓娓道来。在这里，景山不仅增加了中轴线的制高点，还进一步丰富了中轴线的文化内涵。
如今，秉承着这份历史古建带给我们的精神启迪，以文脉中轴为基点，立足传统文化背景，将打造优质视听体验和新时代年轻群体的审美偏好相结合，从传承古建筑的角度，呼唤起公众的文化自豪感，增强文化自信，最终令传统文化重获新生。
随着音乐城市建设步伐的加快与2021北京国际音乐产业大会的同步推进，未来，我们将以AI乐中轴系列为切入点，利用数字化的新手段、新模式、新方案将多元的音乐内容与文脉中轴IP有机融合，创新表达中轴线沿线丰富的古建筑文化，助力文化遗产重获新生。
今天，在中秋月圆之夜，在景山公园登临远眺，让我们在《月满景山》的歌声中，重新感受“江山临胜迹，我辈复登临”的豪迈胸襟，体会“海上生明月，天涯共此时”的温柔隽永，品味对月清歌，浅斟低唱的《月满景山》，感受科技和音乐相结合的盛世之美！
在北京国际音乐产业大会的支持下，《AI乐中轴》系列将会继续保持应用灵活多元的音乐内容为公众阐释中轴线古建筑背后的故事，阐释中轴线沿线丰富的古建筑文化，利用数字化的新手段、新模式、新方案助力文化遗产以新声焕新生。也将继续完成年度AI音乐+北京中轴线文化创作推广计划，完成第6首原创音乐作品钟鼓楼《雪寒钟鼓》篇。通过贯穿全年的持续深耕与推进，助力音乐+融合计划，推动音乐+科技创新发展进程。
另外，从9月起，北京国际音乐产业大会将会举行超百场音乐公益演出，不断挖掘音乐带动消费的辐射效应，提高内需增长潜力，不断提升城市文化供给水平，以此活跃音乐城市氛围，推动音乐产业繁荣发展，引领高品质音乐消费，打造音乐城市新名片。#音乐V力量#
为了加快音乐城市建设，全面推进全国文化中心建设，助力国际消费中心城市建设，打造北京地标音乐新品牌，本届北京国际音乐产业大会在第一届的基础上全面升级、创意无限，深入挖掘文化线，打造更有文化、更有底蕴的系列音乐活动。在政策引导、平台孵化及多方支持关注的共同推动下，AI+音乐结合古都北京中轴线文化的创作推广计划《AI乐中轴》在大会期间隆重推出，作为大会音乐+融合计划，音乐+科技发展，音乐+文旅消费的重要项目落地。
总长7.8公里的北京中轴线，由元大都时期开始形成，历经元、明、清、民国直到如今。这样一条中轴线，见证了六百年历史兴衰。在中轴线继承和发展的过程中，融合了不同的时代特色。中国著名建筑学家梁思成这样评价北京中轴线：北京独有的壮美秩序由这条中轴的建立而产生。
如果把北京中轴线比作一曲优美的乐章，那么从永定门到天桥便是中轴乐章的序幕。当景山出现时，乐章正式进入高潮，形成了跌宕起伏的旋律，为整个中轴线的乐章添加了浓墨重彩的一笔。
景山作为北京中轴线古建筑极为重要的一员，其位于北京市西城区，地处北京城的中轴线，原为元、明、清三代的皇家御苑。它是我国历史最悠久、建筑等级最高的宫苑园林之一。景山高耸峻拔，树木蓊郁，为北京城内登高远眺，是观览全城景致的最佳处。
中秋之夜《月满景山》，踏月而歌景山公园背后的历史传奇
景山背后的传奇故事可以从其历史上多次更名窥得一斑。据载，景山曾被称为青山、万岁山、镇山、煤山……
从元代，景山被称为"青山"。历经数次更名，直到清顺治十二年（1655)，改名为景山。景山几经营建、修缮最终呈现出今天高耸峻拔，树木蓊郁的盛景。
如今的景山，南拥金碧辉煌的紫禁城，北望巍峨耸立的钟鼓楼，是元、明、清三代的皇家御苑，初时为帝后娱乐游赏之地，后转变为皇室祭祀供奉祖先场所。在这里登高远眺，是观览北京全城景致的最佳处。
乾隆年间，景山五峰上各建一亭，形成一道“五连珠”的胜景。其中万春亭位于景山最高峰，被誉为“京华览胜第一处”，是北京城南北中轴线上最佳的观景地点。在这里，登临其上，可以俯瞰故宫景色，美不胜收。另外四座亭，分别为观妙亭、周赏亭、富览亭、辑芳亭。
景山不仅见证了明朝的盛世景象，同样也亲历了一段令人唏嘘的历史：这里也上演了明朝末代皇帝崇祯“天子守国门，君王死社稷”的悲壮一幕，也意味着明朝276年历史最终结束。为了纪念当年明朝末代皇帝以身殉国之举，现此处立有碑刻两通，分别为：“明思宗殉国处”碑和明思宗殉国三百年纪念碑。
除了丰富深厚的历史文化内涵，景山公园的自然风光同样为人称道。这里遍植牡丹，令人惊艳。景山公园中有超过500种，两万余株牡丹花，涵盖了九大色系、十大花型，名冠京城。其中，花王“姚黄”、花后“魏紫”、黑牡丹“青龙卧墨池”、绿牡丹“豆绿”、白牡丹“玉板白”稀有珍奇，姹紫嫣红，将古老的景山公园装扮得分外娇娆。
所以，无论从地理位置、建筑特色、历史变迁、文化传承、风光揽胜多个角度，景山公园都有着特殊的意义和涵义，并在中国明清历史、建筑史占据举足轻重的位置。
AI音乐科技创新文化传承，《月满景山》活化景山历史文化内涵
在这一场艺术与美的盛宴中，景山将自然风光的秀美，历史文化的跌宕起伏和如今传统文化的创新表达有机结合。通过AI乐中轴项目，将几种元素重新融合，以科技创新传承历史文化，以音乐之声重新唤起古建活力。
如何创新传统文化表达，利用科技手段创作新作品，《文脉中轴——AI乐中轴》给出了全新的答案。通过科技的创新表达，接地气，聚人气，显灵气，最终让景山公园重新焕发不一样的生机。
音乐创作内核上，通过国风的音乐表达，传递了独有的文化态度和精神。这一次中秋上线的《月满景山》篇歌曲在歌声的部分采用了第三代合成引擎，最突出的特点在于可以更加完美的从整体上提升歌曲在音质、音高与呼吸声控制这三个方面的听觉体验。
音质上面有了很大的提升，最终获得更接近真人声的合成音质量；音高控制方面采用了升级后的连续音乐特征标记法，使得生成的音频质感更加顺滑；补充升级样本后，在转音音高标注准确率上让歌曲在整体音高的呈现效果更为稳定；新版本从模型端解除了气音与静音的依赖程度，加强了对呼吸声的控制，效果更加贴近真人演唱的品质。
在歌词生成方面，通过对百亿级大规模预训练语言模型进行调试升级，确保了生成歌词的流畅性和上下文逻辑的一致性，有效降低了歌词生成过程中可能会发生的主题漂移现象，同时也提升了关键词的相关性，利用预训练模型里丰富的语言知识储备，对输入的关键词进行强化扩展和联想，并且在技术上实现了精确的控制来保证生成的歌词行数与字数在确保与曲子的词格一致情况下，最大程度的让歌词产生丰富的画面感，彻底告别流水账式的“口水歌”。创作上不仅加强了《月满景山》中景山公园的古建特色和古今联系，同时添加进中秋的节气特色，更显出“佳期如梦，花好月圆”的温柔沉静之美，从而为景山公园的整体形象增添人文气息的厚重底蕴和浪漫情怀。
在音乐表现形式方面，利用智能AI编曲引擎在15-30秒内便可生成一首出版级高质量编曲，实现技术+内容+音乐三种元素的相互碰撞与糅合，重新定义国风音乐。将音乐和科技价值相结合，进一步凸显数字文旅的意义。这首单曲将科技和审美、内容和创意相结合，根据景山古建群历史文化背景，加入对应的古乐器元素，在音乐的世界里，我们可以登高远眺，一览风华；赏国色芳菲，品盛世之姿。
海报设计上，主体突出景山公园万春亭，将建筑艺术的匠心之美与圆月、秋枫、牡丹明艳的自然之美相融合，同时融入了具有祈福之意的孔明灯作为画面点缀。整体设计视觉力图呈现古今碰撞，将中国古代建筑营造特色与现代化设计相结合，在AI音乐的大背景下加入古乐器梆笛，形成不一样视觉张力。从审美艺术的体验中重新定义何为中国传统与现代的交融碰撞之美。
历经六百年沧桑，景山公园在歌声里重焕青春
站在景山公园万春亭上俯瞰紫禁城，聆听着《月满景山》，我们或许能从这样的视角中，感受到祖国锦绣江山的一隅。而仅仅是这俯瞰紫禁城的一角，都会让人感受到“江山留胜迹，我辈复登临”的血脉相传，风骨犹在。
“青山依旧在，几度夕阳红”，景山历经六百年沧桑，依然屹立如初。这中间蕴含着对中华传统文化的信仰和传承。
《月满景山》的歌声将景山历史演变背后的朝代更迭，历史兴衰，文明传承娓娓道来。在这里，景山不仅增加了中轴线的制高点，还进一步丰富了中轴线的文化内涵。
如今，秉承着这份历史古建带给我们的精神启迪，以文脉中轴为基点，立足传统文化背景，将打造优质视听体验和新时代年轻群体的审美偏好相结合，从传承古建筑的角度，呼唤起公众的文化自豪感，增强文化自信，最终令传统文化重获新生。
随着音乐城市建设步伐的加快与2021北京国际音乐产业大会的同步推进，未来，我们将以AI乐中轴系列为切入点，利用数字化的新手段、新模式、新方案将多元的音乐内容与文脉中轴IP有机融合，创新表达中轴线沿线丰富的古建筑文化，助力文化遗产重获新生。
今天，在中秋月圆之夜，在景山公园登临远眺，让我们在《月满景山》的歌声中，重新感受“江山临胜迹，我辈复登临”的豪迈胸襟，体会“海上生明月，天涯共此时”的温柔隽永，品味对月清歌，浅斟低唱的《月满景山》，感受科技和音乐相结合的盛世之美！
在北京国际音乐产业大会的支持下，《AI乐中轴》系列将会继续保持应用灵活多元的音乐内容为公众阐释中轴线古建筑背后的故事，阐释中轴线沿线丰富的古建筑文化，利用数字化的新手段、新模式、新方案助力文化遗产以新声焕新生。也将继续完成年度AI音乐+北京中轴线文化创作推广计划，完成第6首原创音乐作品钟鼓楼《雪寒钟鼓》篇。通过贯穿全年的持续深耕与推进，助力音乐+融合计划，推动音乐+科技创新发展进程。
另外，从9月起，北京国际音乐产业大会将会举行超百场音乐公益演出，不断挖掘音乐带动消费的辐射效应，提高内需增长潜力，不断提升城市文化供给水平，以此活跃音乐城市氛围，推动音乐产业繁荣发展，引领高品质音乐消费，打造音乐城市新名片。#音乐V力量#
文章来源：中国能源报/仲蕊，上海证券报，高工氢电等网络公开资料，小易说氢能编辑整理
当前，在政策和市场双驱动下，氢能产业火热发展，带动了制氢环节的快速成长，设备企业迎来了历史性的机遇。按照制氢的清洁程度，可将得到的氢气分为灰氢、蓝氢、绿氢，理论上绿氢才是未来真正的清洁能源，在制氢环节，电价和电解设备是导致当前绿氢生产成本居高不下的重要原因，二者的成本占比分别达到50%和40%，电解槽是可再生能源大规模制氢的关键装备，在制氢系统总成本中的占比近50%。
8月28日，隆基股份与中国化学华陆工程科技有限责任公司签署了战略合作框架协议及10万千瓦电解水制氢设备采购合同，引发业内关注。电解水制氢是重要的制取绿氢的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，即可分解成氢气和氧气，整个过程可实现零排放。 电解水制氢规模的提升，使电解槽市场迅速增长。据记者了解，包括氢能电堆企业在内的很多生产商考虑切入电解槽等设备线。“电解槽是电解水制氢的一个基本装备或技术装备。随着氢能的发展，越来越多的人意识到制氢端的不足或成为卡脖子工程。而电解水本身是电堆的一个反向原理，所以电堆企业认为自身的技术和产品可以涉及这块。”一位氢能龙头上市公司负责人表示。上述人士也提到，“电堆企业如果要切入电解槽领域，首先必须解决膜电极的问题。”多位业内人士认为，未来电解槽的成本与性能有较大提升空间，企业纷纷涉及电解槽生产线，行业竞争也将对这个领域格局产生影响。
中国氢能产业协会数据显示，上半年，我国氢气产量同比去年增加了 25%，其中利用新能源制氢的比例同比提高了30%。彭博新能源财经在最新的氢能市场展望中预测，由于我国上半年氢气产量的惊人增长，电解槽市场今年将翻一番，到2022年将翻四倍，达到180万千瓦以上，并且预计中国将占全球电解槽装机容量的60%-63%。
市场需求扩大
“目前，电解槽市场非常火爆，处于供不应求的状态。”国内一家电解槽供应商对记者表示。该供应商认为，氢能产业利好政策频出，让产业链中重要的制氢端成为投资热点，而碳达峰、碳中和目标的提出，更是让绿氢成为减碳脱碳的重要途径。
718所上半年在国内电解水制氢设备领域的市场占有率颇高，客户包括壳牌、国家能源、协鑫、宝武清能等，目前手上订单饱满，如6月中旬，其就已获得张家口等10家气象局的电解制氢设备意向订单，项目总预算金额为844.2万元。基于电解水制氢设备良好的市场前景，718所已扩容新建2大厂房，新厂房碱水电解设备年产能350台/套，PEM电解水制氢设备年产能120台/套。
考克利尔竞立1000Nm³/h水电解技术已经比较成熟，并有较高市场占有率。宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”今年4月开建，考克利尔竞立确定为其提供22台1000Nm³/h电解制氢设备；近日其又为法国液化空气集团提供5台功能定制化设备，目前已有1台1000Nm³/h电解制氢设备完成验收，8月会再交付2台。公司市场订单也是非常可观。
山东赛克赛斯上半年电解水制氢设备的销售额已达到4000万元，小型PEM电解水制氢装置销量达1500台；大型设备订单持续不断，包括出口伊朗。“今年到现在一直没闲着，订单非常火爆，PEM电解水制氢设备有一个月的时间甚至供不应求。”该公司工程部总监侯力军说。
其他企业，光伏巨头之一阳光电源在今年3月发布了发布国内首款、最大功率SEP50PEM制氢电解槽。该PEM制氢电解槽核心部件均为国产。为了配合市场需求，阳光电源已开始规划建设全自动化电解槽组装生产线。
“2020年，绿氢成为多国首选的未来绿色燃料，多国宣布重金投资氢能产业，总额超过1500亿美元、超过7000万千瓦的绿氢项目正在开发之中。水电解制氢技术作为制取氢气的重要方法，尤其利用可再生能源电解制氢是目前规模化制取绿氢的唯一方法，具有广阔的市场前景。”一位制氢设备技术专家对记者表示。与订单“火爆”相应，对电解水制氢设备领域展开布局的企业也在持续增多（如下图）。今年以来，基本每个月都有背景强大或资金雄厚的企业高调入局。
“事实上，除了氢燃料电池等氢能交通领域，氢气应用端还包括将氢气作为化工原料投入到化工生产中、或作为还原剂进行氢能冶金等。碳达峰、碳中和目标的提出，让越来越多的大型能源企业开始将目光投向氢气，大举布局制氢产业线，主动利用可再生能源发电制氢，替代煤化工制氢、天然气裂解制氢等传统制氢方式，以降低二氧化碳排放。”中国船舶集团有限公司第七一八研究所高级工程师李海鹏指出。与此同时，氢能产业利好政策不断释放，产业发展势头火热，甚至出现企业“沾氢即火”现象。李海鹏说：“随着可再生能源发电成本越来越低，制氢经济性亦初步显现。多重因素影响下，制氢端获得更多重视，氢气需求飙升，电解槽这样的制氢设备市场需求进一步扩大。”
成本不断下降
据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，到2050年，氢能在中国能源体系中的占比约为10%，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体，吸引多家企业大举布局可再生能源电解水制氢产线。“我国发展绿氢具备良好的资源禀赋，随着碳排放成本的提高和可再生能源制氢技术进步与规模扩大，其发电成本越来越具有竞争力。同时，我国拥有强大的基础设施建设能力，为发展绿氢提供了得天独厚的优势。”上述专家表示。在绿氢发展呼声高涨背景下，电解水制氢正迎来新一轮发展机遇，与之相应的电解水制氢设备市场也整体向好。就今年上半年而言，宣布投建电解水制氢项目的就有晶科能源、亿利集团、天合光能、协鑫集团等。每一家企业“卡位”，都意味释放出数台甚至数十台的市场订单。整体市场需求不容小觑。 此外，双碳目标下，煤化工、石油精炼等企业急需进行战略转型，需要实现能源的绿色、低碳、循环可持续发展。在此背景下，引进电解水制氢与原有的产业链进行有效融合是实现经济效益与环保效益的双赢。 宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”即是一个有力说明。该项目负责人王箕嵘表示，该项目引进了单套产能1000Nm³/h的电解水制氢设备全部投产后，项目将每年可减少煤炭资源消耗25.4万吨，减少二氧化碳排放约44.5万吨。未来，宝丰能源将继续扩大光伏发电及电解水制氢规模。 今年5月，河钢集团在张家口启动河钢宣钢氢能源开发和利用工程示范项目。项目二期工程充分利用能源优势，引进电解水设备，真正实现还原过程零碳排放。 “这样的企业还会越来越多。双碳目标下国内煤化工、石油精炼等企业陆续进行战略转型，极大地拉动电解水制氢设备的出货规模。”一位业内人士表示。光伏巨头隆基也宣布进军氢能产业，大力发展光伏制氢。
万联证券指出，由于电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右，因此水电解制氢成本的关键在于耗能问题。对此，上述专家表示，水电解制取氢气的成本包括设备制造成本和运行过程中的电费，前期投入成本主要是水电解制氢设备的制造成本，随着电解槽关键技术的不断成熟，能耗和设备价格也将不断下降，可直接改善水电解制氢的成本。“电解槽设备成本随着技术进步和规模化，将在2030年前下降60%-80%，其制氢系统的耗电量和运维成本也将随之降低。”上述专家表示，随着可再生能源发电成本的降低，5-10年内，电解水制氢成本将降至20元/千克以内，具备经济性。按照目前碳配额试行市场40元/吨的交易价格计算，煤制氢需要增加0.1元/立方米的氢气碳配额成本。因此，当碳配额交易价格达到200元/吨时，绿氢成本将和灰氢持平。
储运仍是难题
“我国可再生能源资源中心与负荷中心呈逆向分布，国内缺乏低成本的高密度储运技术，进而限制了我国丰富的可再生能源制氢潜力。”上述专家坦言，氢的储存和运输高度依赖技术进步和基础设施建设，是产业发展的难点。国内以高压气态储氢为主，相较于低温液态储氢，高压气态储氢在长距离运输上十分不具有优势，因此大力发展液氢技术和输氢管道等装备具有重要的意义。
根据国网能源研究院数据，2019年我国陆上风电度电成本约0.315-0.565元/千瓦时，且在未来仍有一定的下降空间，预计到2025年度电成本在0.245-0.512元/每千瓦时。基于此，上述专家补充称，就地制氢也是解决长距离运输的一种重要方式，我国用氢主要集中在东南沿海，利用海上可再生能源制氢是一种很有前景的制氢技术路径，同时也可避免氢气长距离运输。“市场热的现状下，冷思考必不可少。”李海鹏提醒称，对制氢端而言，电解槽作为化工类设备，工况复杂，涉及到电化学、机械、化工等专业领域，因此不能仅仅依赖需求增长，而应继续深耕技术，才能实现电解槽设备的大规模技术进步。 https://t.cn/RTv4Kyo
当前，在政策和市场双驱动下，氢能产业火热发展，带动了制氢环节的快速成长，设备企业迎来了历史性的机遇。按照制氢的清洁程度，可将得到的氢气分为灰氢、蓝氢、绿氢，理论上绿氢才是未来真正的清洁能源，在制氢环节，电价和电解设备是导致当前绿氢生产成本居高不下的重要原因，二者的成本占比分别达到50%和40%，电解槽是可再生能源大规模制氢的关键装备，在制氢系统总成本中的占比近50%。
8月28日，隆基股份与中国化学华陆工程科技有限责任公司签署了战略合作框架协议及10万千瓦电解水制氢设备采购合同，引发业内关注。电解水制氢是重要的制取绿氢的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，即可分解成氢气和氧气，整个过程可实现零排放。 电解水制氢规模的提升，使电解槽市场迅速增长。据记者了解，包括氢能电堆企业在内的很多生产商考虑切入电解槽等设备线。“电解槽是电解水制氢的一个基本装备或技术装备。随着氢能的发展，越来越多的人意识到制氢端的不足或成为卡脖子工程。而电解水本身是电堆的一个反向原理，所以电堆企业认为自身的技术和产品可以涉及这块。”一位氢能龙头上市公司负责人表示。上述人士也提到，“电堆企业如果要切入电解槽领域，首先必须解决膜电极的问题。”多位业内人士认为，未来电解槽的成本与性能有较大提升空间，企业纷纷涉及电解槽生产线，行业竞争也将对这个领域格局产生影响。
中国氢能产业协会数据显示，上半年，我国氢气产量同比去年增加了 25%，其中利用新能源制氢的比例同比提高了30%。彭博新能源财经在最新的氢能市场展望中预测，由于我国上半年氢气产量的惊人增长，电解槽市场今年将翻一番，到2022年将翻四倍，达到180万千瓦以上，并且预计中国将占全球电解槽装机容量的60%-63%。
市场需求扩大
“目前，电解槽市场非常火爆，处于供不应求的状态。”国内一家电解槽供应商对记者表示。该供应商认为，氢能产业利好政策频出，让产业链中重要的制氢端成为投资热点，而碳达峰、碳中和目标的提出，更是让绿氢成为减碳脱碳的重要途径。
718所上半年在国内电解水制氢设备领域的市场占有率颇高，客户包括壳牌、国家能源、协鑫、宝武清能等，目前手上订单饱满，如6月中旬，其就已获得张家口等10家气象局的电解制氢设备意向订单，项目总预算金额为844.2万元。基于电解水制氢设备良好的市场前景，718所已扩容新建2大厂房，新厂房碱水电解设备年产能350台/套，PEM电解水制氢设备年产能120台/套。
考克利尔竞立1000Nm³/h水电解技术已经比较成熟，并有较高市场占有率。宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”今年4月开建，考克利尔竞立确定为其提供22台1000Nm³/h电解制氢设备；近日其又为法国液化空气集团提供5台功能定制化设备，目前已有1台1000Nm³/h电解制氢设备完成验收，8月会再交付2台。公司市场订单也是非常可观。
山东赛克赛斯上半年电解水制氢设备的销售额已达到4000万元，小型PEM电解水制氢装置销量达1500台；大型设备订单持续不断，包括出口伊朗。“今年到现在一直没闲着，订单非常火爆，PEM电解水制氢设备有一个月的时间甚至供不应求。”该公司工程部总监侯力军说。
其他企业，光伏巨头之一阳光电源在今年3月发布了发布国内首款、最大功率SEP50PEM制氢电解槽。该PEM制氢电解槽核心部件均为国产。为了配合市场需求，阳光电源已开始规划建设全自动化电解槽组装生产线。
“2020年，绿氢成为多国首选的未来绿色燃料，多国宣布重金投资氢能产业，总额超过1500亿美元、超过7000万千瓦的绿氢项目正在开发之中。水电解制氢技术作为制取氢气的重要方法，尤其利用可再生能源电解制氢是目前规模化制取绿氢的唯一方法，具有广阔的市场前景。”一位制氢设备技术专家对记者表示。与订单“火爆”相应，对电解水制氢设备领域展开布局的企业也在持续增多（如下图）。今年以来，基本每个月都有背景强大或资金雄厚的企业高调入局。
“事实上，除了氢燃料电池等氢能交通领域，氢气应用端还包括将氢气作为化工原料投入到化工生产中、或作为还原剂进行氢能冶金等。碳达峰、碳中和目标的提出，让越来越多的大型能源企业开始将目光投向氢气，大举布局制氢产业线，主动利用可再生能源发电制氢，替代煤化工制氢、天然气裂解制氢等传统制氢方式，以降低二氧化碳排放。”中国船舶集团有限公司第七一八研究所高级工程师李海鹏指出。与此同时，氢能产业利好政策不断释放，产业发展势头火热，甚至出现企业“沾氢即火”现象。李海鹏说：“随着可再生能源发电成本越来越低，制氢经济性亦初步显现。多重因素影响下，制氢端获得更多重视，氢气需求飙升，电解槽这样的制氢设备市场需求进一步扩大。”
成本不断下降
据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，到2050年，氢能在中国能源体系中的占比约为10%，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体，吸引多家企业大举布局可再生能源电解水制氢产线。“我国发展绿氢具备良好的资源禀赋，随着碳排放成本的提高和可再生能源制氢技术进步与规模扩大，其发电成本越来越具有竞争力。同时，我国拥有强大的基础设施建设能力，为发展绿氢提供了得天独厚的优势。”上述专家表示。在绿氢发展呼声高涨背景下，电解水制氢正迎来新一轮发展机遇，与之相应的电解水制氢设备市场也整体向好。就今年上半年而言，宣布投建电解水制氢项目的就有晶科能源、亿利集团、天合光能、协鑫集团等。每一家企业“卡位”，都意味释放出数台甚至数十台的市场订单。整体市场需求不容小觑。 此外，双碳目标下，煤化工、石油精炼等企业急需进行战略转型，需要实现能源的绿色、低碳、循环可持续发展。在此背景下，引进电解水制氢与原有的产业链进行有效融合是实现经济效益与环保效益的双赢。 宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”即是一个有力说明。该项目负责人王箕嵘表示，该项目引进了单套产能1000Nm³/h的电解水制氢设备全部投产后，项目将每年可减少煤炭资源消耗25.4万吨，减少二氧化碳排放约44.5万吨。未来，宝丰能源将继续扩大光伏发电及电解水制氢规模。 今年5月，河钢集团在张家口启动河钢宣钢氢能源开发和利用工程示范项目。项目二期工程充分利用能源优势，引进电解水设备，真正实现还原过程零碳排放。 “这样的企业还会越来越多。双碳目标下国内煤化工、石油精炼等企业陆续进行战略转型，极大地拉动电解水制氢设备的出货规模。”一位业内人士表示。光伏巨头隆基也宣布进军氢能产业，大力发展光伏制氢。
万联证券指出，由于电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右，因此水电解制氢成本的关键在于耗能问题。对此，上述专家表示，水电解制取氢气的成本包括设备制造成本和运行过程中的电费，前期投入成本主要是水电解制氢设备的制造成本，随着电解槽关键技术的不断成熟，能耗和设备价格也将不断下降，可直接改善水电解制氢的成本。“电解槽设备成本随着技术进步和规模化，将在2030年前下降60%-80%，其制氢系统的耗电量和运维成本也将随之降低。”上述专家表示，随着可再生能源发电成本的降低，5-10年内，电解水制氢成本将降至20元/千克以内，具备经济性。按照目前碳配额试行市场40元/吨的交易价格计算，煤制氢需要增加0.1元/立方米的氢气碳配额成本。因此，当碳配额交易价格达到200元/吨时，绿氢成本将和灰氢持平。
储运仍是难题
“我国可再生能源资源中心与负荷中心呈逆向分布，国内缺乏低成本的高密度储运技术，进而限制了我国丰富的可再生能源制氢潜力。”上述专家坦言，氢的储存和运输高度依赖技术进步和基础设施建设，是产业发展的难点。国内以高压气态储氢为主，相较于低温液态储氢，高压气态储氢在长距离运输上十分不具有优势，因此大力发展液氢技术和输氢管道等装备具有重要的意义。
根据国网能源研究院数据，2019年我国陆上风电度电成本约0.315-0.565元/千瓦时，且在未来仍有一定的下降空间，预计到2025年度电成本在0.245-0.512元/每千瓦时。基于此，上述专家补充称，就地制氢也是解决长距离运输的一种重要方式，我国用氢主要集中在东南沿海，利用海上可再生能源制氢是一种很有前景的制氢技术路径，同时也可避免氢气长距离运输。“市场热的现状下，冷思考必不可少。”李海鹏提醒称，对制氢端而言，电解槽作为化工类设备，工况复杂，涉及到电化学、机械、化工等专业领域，因此不能仅仅依赖需求增长，而应继续深耕技术，才能实现电解槽设备的大规模技术进步。 https://t.cn/RTv4Kyo
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