2022年12月，美国能源部（DOE）宣布多项资助，共计投入44.76亿美元支持发展可再生能源、氢能和直接空气碳捕集技术。

一、可再生能源技术

1、农业光伏。12月8日，DOE宣布为6个太阳能研究项目提供800万美元支持农业光伏发电^[1]，包括：太阳能站点的园艺和养蜂技术，开发太阳能光伏支撑装置；在两个太阳能电池阵列试验台上进行作物和放牧实验，并创建一个区域农业光伏示范网络；确定实施农业光伏发电的主要障碍，并提供解决方案；使用精准农业技术进行放牧和饲料生产试验，并研究公共事业规模太阳能站点对土壤健康的影响；研究太阳能光照不足的高纬度地区农业光伏发电技术；发展气候智能型农业技术。

2、地热钻探技术。12月14日，DOE宣布为两个项目提供超1500万美元^[2]，实现地热钻探成本的降低。DOE设定了2035年实现增强型地热系统应用成本降低90%，到2050年至少为4000万美国家庭提供可再生地热发电的目标。此次资助包括：开发新型钻井技术进行双高温地热井的钻探研究；研究部署创新的钻井技术，在一系列温度和条件下将钻探效率提高至少25%以上。

3、中小型风力涡轮机。12月15日，DOE国家可再生能源实验室（NREL）宣布计划向11家中小型风力涡轮机制造商提供290万美元的资助^[3]，以支持技术创新，减轻技术应用的市场和监管障碍，提高分布式风力涡轮机的应用范围。资助技术包括：优化风力涡轮机设计降低制造成本，增加风力发电量，增强电网可靠性，并实现与太阳能和储能系统的兼容协同；开发先进的制造工艺，提高风力涡轮机产量并降低成本；进行风力涡轮机和相关组件测试以支持分布式风能的应用，并获得国家性能和安全标准的认证；加快中小型风力涡轮机商业化应用。

二、清洁氢能

12月16日，DOE宣布根据《两党基础设施法案》拨款，投入7.5亿美元加速清洁氢能技术开发，特别是电解槽和燃料电池技术，降低氢能技术成本，最终推进到2026年实现电解槽制氢成本降至每千克2美元以下的目标^[4]。

1、电解制氢技术

（1）低成本、高通量电解槽制造技术。重点关注已验证技术的创新，包括质子交换膜（PEM）、固体氧化物电解槽（SOEC）、先进的碱性电解槽（LA）技术等。具体包括电池和堆栈组装自动化、卷对卷制造、质量控制、在线检测、泄漏检查和调节以及连续热加工技术。

（2）电解槽组件和供应链开发。将支持先进、高性能电解槽组件和制造工艺/设备的研发，使其在短期内实现商业化应用；支持国内电解槽供应链，包括材料和组件供应商，使其开发的先进高性能组件具有低成本、高通量制造能力，从而满足堆栈和系统成本、效率、耐用性和其他指标要求。具体关注的组件技术包括隔膜、多孔传输层、双极板、催化剂等。

（3）先进的电解槽技术及组件开发技术。将支持先进或颠覆性的电解槽材料、组件和电解槽技术研发，以满足电解槽未来性能、耐用性和应用成本目标。与主题1和主题2相比，预计应用风险更高，技术成熟度水平（TRL：3~5）更低，可能产生更深远的影响。具体而言，本主题将支持实验室规模的技术研发，重点提高电解槽性能、耐用性，降低材料和组件（如催化剂、电极、隔膜、分离器）成本。

2、燃料电池制造和回收利用技术

（1）燃料电池膜电极、堆栈制造与自动化技术。旨在提高质子交换膜（PEM）燃料电池制造能力以解决重型车辆的实际应用。重点关注高容量膜电极（MEA）组件制造、堆栈组装制造、自动化制造、质量控制方法、组装和/或组装后测试、重型车辆燃料电池系统控制、其他大批量低成本制造技术等。此外，还将支持和鼓励退役装置再制造工艺和技术开发，促进关键材料回收利用。

（2）燃料电池供应链建设。将支持研发部门建立或扩大美国关键PEM燃料电池材料和组件稳定的供应链。重点关注4个关键领域，包括气体扩散层、催化剂、双极板、非-全氟磺酸（PFSA）膜，以生产具有成本竞争力、可扩展、高性能和耐用的PEM燃料电池材料和组件。技术和制造工艺必须能够满足每个组件的成本和性能指标要求，重点是满足2030年重型车辆燃料电池系统所需的指标，即生产成本80美元/千瓦，25000小时耐用性和68%的燃料电池系统峰值效率。

3、燃料电池循环和再利用技术。旨在建立一个由工业界、学术界、非营利组织和国家实验室组成的合作联盟，以解决低温环境下PEM燃料电池和电解槽系统寿命缩短和关键供应链安全问题。随着低温燃料电池和电解槽市场将达到吉瓦级规模，报废电池的数量将大幅增加，特别是贵金属等关键矿物的短缺将是一大挑战。该合作联盟将开发和验证燃料电池回收和循环利用方法，重点关注铂族金属材料、膜电极组件、离聚物和自动拆卸技术等，从而实现低成本、低碳足迹的高效回收循环利用。

三、直接空气碳捕集

12月13日，DOE宣布启动4项计划，共资助37亿美元推动直接空气碳捕集技术商业化应用^[5]，具体内容包括：化石能源和碳管理办公室（FECM）投入1.15亿美元设立直接空气碳捕集项目，以推进直接空气碳捕集技术的研发；清洁能源示范办公室（OCED）与FECM合作投入35亿美元启动区域直接空气碳捕集枢纽计划，建立4个国内区域直接空气碳捕集中心，每个中心都将展示一种直接空气碳捕集技术或一套商业规模的技术；FECM将管理碳利用采购补助金，支持减少碳排放的技术商业化，同时采购和使用由捕集的碳开发的商业或工业产品；技术转移办公室（OTT）将投入1500万美元加速二氧化碳脱除技术（包括直接空气捕集）的商业化。                     （汤匀 朱丹晨 秦冰雪）