美国能源部投入2.7亿美元支持清洁能源和关键矿产技术研发

作者: 2026-07-06 10:29 来源:
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4月,美国能源部(DOE)宣布多项资助,共投入2.734亿美元,支持清洁能源、关键矿产等技术研发制造。

1、清洁能源创新及商业化

1)清洁能源商业化。46日,DOE先进能源研究计划署(ARPA-E)宣布“有应用潜力的领先能源技术种子孵化就绪”(SCALEUP Ready)计划的首批两个资助项目,共资助4000万美元[1]SCALEUP Ready计划是ARPA-E推动其投资组合技术走向市场应用的新举措,由“有应用潜力的领先能源技术种子孵化”(SCALEUP)计划升级而来,旨在将最具潜力的技术从实验室推向市场,以加强美国能源供应链并巩固其能源领先地位。该计划在2025年获得了5000万美元拨款,并在2026年追加了5000万美元预算。与传统的固定期限资助不同,该计划允许申请团队根据自身的技术成熟度和时间表随时提交申请,并提供预审讨论和自评估工具,以帮助团队评估其商业化准备情况。此次获选的2个项目包括:资助Lithios公司推进其研发的电化学先进锂提取(ALE)工艺,旨在低品位卤水资源中高效提取锂;资助Deep Isolation公司对其通用罐式系统进行规模化开发,用于核废料的储存、运输和永久处置,以支持先进核能技术部署并降低长期成本。

2)地热能。414日,DOE碳氢化合物与地热能办公室(HGEO)宣布投入1400万美元,支持一项增强型地热系统(EGS)现场测试项目[2]。该项目是HGEO下属的地热能办公室(OGEGS试点示范计划下的第二轮入选项目,将由宾夕法尼亚州环境保护部牵头,利用阿巴拉契亚地区乌蒂卡页岩的丰富热能资源,评估EGS在美国东部地区的有效性和可扩展性。项目内容包括将水平页岩气井改造为地热井,评估最佳井筒方向和位置,并测试构建EGS所需的各种压裂技术。作为美国东部首个EGS示范场地,该项目若取得成功,将提供一个可复制的示范模式,有望在全国更多地区推广EGS的应用,为美国家庭和企业提供可靠、经济的电力。

3)清洁能源创新探索。428日,ARPA-E宣布资助1000万美元,支持职业生涯早期的科学家和工程师在能源技术领域进行颠覆性、非常规创新理念探索[3]。该资助计划名为“激励未来几代新的创新者以影响能源技术2026”(IGNIITE 2026),将资助20个项目,每个项目金额50万美元,涵盖5个优先技术领域:能源供应链安全,包括关键矿产;先进核能,包括核聚变和核裂变;地热能;电网可靠性与安全性;美国制造业竞争力。IGNITE项目旨在为最具创新能力的职业早期技术人员提供资金支持与试错空间,鼓励其创意的开发与商业化,确保美国持续位于能源创新前沿。

2、核能

1)核聚变技术开发。48日,ARPA-E宣布在未来18个月内投入1.35亿美元,支持核聚变技术开发和商业化[4]。这是ARPA-E历史上最大规模的核聚变技术集中投资,旨在加速核聚变从科学可行向商业化电力供应发展。此次资助重点关注4个关键技术方向:先进等离子体加热与驱动系统,开发高效、低成本等离子体加热和驱动系统,以降低聚变电站成本;下一代燃料循环与先进燃料技术,探索先进燃料(如自旋极化聚变)和新型燃料加注技术,以提升功率输出并简化燃料循环;先进能量转换与电站系统,研发下一代脉冲电源和能量转换系统,从而缩小聚变能电站的占地面积;创新聚变电站架构,开发新型电站设计和组件,以提升设备耐久性与经济性。

2)乏燃料开发利用。428日,ARPA-E宣布向“第四代反应堆高性能优化回收核同位素”(HORNIG)计划投入5000万美元[5],支持开发利用乏燃料及其他战略材料生产先进反应堆的超铀(TRU)燃料的技术。HORNIG计划旨在加强美国核燃料供应链,加快先进反应堆部署,并推动高效的燃料和废料管理,重点资助新型燃料设计、制造、测试、建模、资格认证,以及成本分析、影响评估和部署路径等方面的协同研发工作。

3、关键矿产

1)关键材料生产和精炼。47日,DOE关键矿产与能源创新办公室(CMEI)、HGEO联合宣布,通过“关键矿物与材料加速器计划”投入6900万美元,支持先进技术和工艺开发,提升本国关键材料的生产和精炼能力[6]。该计划主要支持行业主导的合作伙伴关系,将目前获得实验室验证的创新加工技术推进至原型和试点阶段,重点关注3个主题领域:关键材料生产与材料效率,包含从工业废料中回收和生产关键材料(包括稀土元素),从消费后废料(主要是电子废料和传动系统)中回收和生产关键材料,以及从矿渣、工业废料和消费后废料等混合原料中回收和生产关键材料等3个子领域;半导体材料精炼与合金化,包括开发用于半导体的镓、氮化镓、锗和碳化硅的精炼及合金化工艺;具有成本竞争力的锂直接提取、分离与加工技术,包括具有成本竞争力的直接提锂技术,直接提锂与地热卤水提锂的前处理、后处理及废弃物处置技术,以及从火山型地热系统中勘探和表征关键材料及稀土元素等3个子领域。

2)镓供应链。414日,CMEI宣布通过“镓回收与先进关键材料提取技术”(TRACE-Ga)计划投入540万美元支持5个项目[7],旨在建立安全、可靠的国内镓供应链,满足国防和半导体行业的需求。美国目前对镓的净进口依赖度为100%,且自1987年以来从未在本土生产过这种关键矿产,该计划标志着美国近40年来首次重启国内镓回收。资助项目包括:PHNX Materials公司将采用创新的处理路径,从与传统流程不兼容的废物中提取镓,并在产出镓的同时,生产辅助胶凝材料、氧化铝和肥料;Atlantic Alumina公司将利用创新的树脂,通过逆流离子交换和电化学工艺,实现在高温和连续运行条件下高效回收镓;Found Energy公司将推进其直接拜耳提取(DBE)技术,这是一种连续的电化学工艺,能直接从稀释的拜耳母液中回收镓,无需对现有的氧化铝生产回路进行离子交换预浓缩或化学改性;Kunin Technologies公司将利用创新加工方法,从高浓度镓金属流中回收资源,开发出可年产12吨镓的工艺;Indium集团将结合商业化技术与创新工艺,开发从回收废料中回收镓的技术。                  

(岳芳 肖梦简 董利苹 杜海霞 张秋菊)



[1] DOE Announces First Projects Under SCALEUP Ready Program in 2026. https://arpa-e.energy.gov/news-and-events/news-and-insights/doe-announces-first-projects-under-scaleup-ready-program-2026

[2] U.S. Department of Energy Announces $14 Million for Enhanced Geothermal Systems Demonstration Project in Pennsylvania. https://www.energy.gov/hgeo/articles/us-department-energy-announces-14-million-enhanced-geothermal-systems-demonstration

[3] U.S. Department of Energy Announces $10 million IGNIITE 2026 Program to Back Early Career Innovators. https://arpa-e.energy.gov/news-and-events/news-and-insights/us-department-energy-announces-10-million-igniite-2026-program-back-early-career-innovators

[4] ARPA-E Announces $135 Million Commitment for Fusion Technology – The Largest Fusion Investment in the Agency’s History. https://arpa-e.energy.gov/news-and-events/news-and-insights/arpa-e-announces-135-million-commitment-fusion-technology-largest-fusion-investment-agencys-history

[5] Department of Energy Announces $50 Million to Accelerate the Development of Transuranic Fuels for Advanced Reactors. https://arpa-e.energy.gov/news-and-events/news-and-insights/department-energy-announces-50-million-accelerate-development-transuranic-fuels-advanced-reactors

[6] DOE Launches Funding Opportunity for Critical Minerals and Materials. https://www.energy.gov/hgeo/geothermal/articles/doe-launches-funding-opportunity-critical-minerals-and-materials

[7] DOE's Office of Critical Minerals and Energy Innovation Selects Five Organizations to Restart Domestic Primary Gallium Recovery. https://www.energy.gov/cmei/articles/does-office-critical-minerals-and-energy-innovation-selects-five-organizations


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