隨著世界進入一線韌性和可持續性的新時代，國際能源格局發生了重大變化。 能源體系正在從化石能源的絕對主導向低碳、多能源融合的方向轉變，促進了能源技術和產業的國際競爭，催生了新的產業和業態。 同時，能源技術發展的最新進展也預示著全球能源發展的未來趨勢。
在當前全球科技和工業競爭中，世界各國都把能源技術作為關鍵突破口，全力推動新一輪科技革命和產業革命。 其中，能源生產系統非常複雜多樣，3D列印技術在小批量產品快速製造和複雜零件製造領域具有優勢，可以生產和加工極其精密的關鍵部件。
根據增材製造 （AM） Research 發布的乙份新報告，到 2032 年，能源領域的增材製造市場預計將達到 170 億美元。 該報告深入探討了 3D 列印在石油和天然氣、核能和可再生能源等能源領域的應用，並計畫到 2024 年在整個能源領域產生 33 億美元的增材製造收入。
隨著全球**鏈進入更加靈活和可持續的新階段，新能源領域對3D列印技術的需求大幅增加，下面我們來看看具體的應用。
具有有序多孔結構的催化劑
復旦大學團隊成功製備了一系列高效、低成本的週期性三維結構催化劑。 基於精細的三維結構優化催化劑的比表面積和氣泡傳遞功能，使單片催化劑在298和318 K的催化效能提高了23 和 16次，且理化性質不變; 和 2548 和 3885 ml GCAT-1min-1 的製氫率。 本研究結果為高效積分催化劑的構建開闢了新的思路。
該團隊使用摩方精密的MicroARCH S240（精度：10公尺）3D列印裝置製備了有序多孔的催化劑基板。 基於這種製備策略，可以開發用於各種氣層非均相催化的高活性單片催化劑。
金屬微晶格為高效能鋅離子電池供電
湖南大學段惠高教授、張冠華副教授、張先安等人突破了傳統的鋅陽極優化策略，提出了“多功能3D結構電極”的新思路，借助跨尺度高精度3D列印技術（NanoArch P140， 精度：10 m）和化學沉積電沉積技術。
此外，由3D Ni-ZN微晶格陽極和聚苯胺插層的氧化釩陰極組裝而成的整片電池表現出優異的電化學效能。 這種具有有序3D通孔結構的導電金屬微晶格為其他高效能金屬電池（如Li、Na、K、Mg、Al）的開發提供了新的思路。
三維功能化水凝膠器件
來自哈利法大學的張鐵軍教授團隊提出了一種製備三維功能化水凝膠器件的新方法。 該團隊利用摩方精密nanoArch S130（精度：2 m）器件實現了水凝膠的高精度3D列印，並在水凝膠單體混合物P（Nipam-Co-PEGDA）中引入金屬鹽離子，最終獲得了具有高吸光度效能的氧化鐵奈米顆粒（Fe3O4NPS）水凝膠太陽能蒸發器。
該製備方法成功解決了3D列印複合材料中的多個問題，如顆粒分布不均勻、團聚、固化光散射以及由此導致的列印質量和解像度下降。 該方法製備的復合水凝膠結構表現出優異的吸光性能和快速的毛細管輸水效能，並實現了5超高水分蒸發率12kgm-2h-1。
3D列印仿生太陽能蒸發器
湖南大學的Zhaolong Wang小組使用表面投影微立體光刻（nanoarch P140，精度：10 m）製備了仿生微通道和水凝膠蒸發器的樣品。 處理後，形成了富含碳奈米顆粒的多孔水凝膠網路結構和仿生微通道的復合蒸發器結構。 在毛細作用力的作用下，液體將從微通道底部輸送到水凝膠網路，水凝膠在陽光照射下在碳奈米粒子的光熱作用下迅速公升溫，迅速蒸發水分，最終實現太陽能蒸發器吸水和蒸發的動態平衡。
能源技術是決定全球能源未來的重要因素之一，能源技術的發展方向是關係到整體能源戰略的關鍵棋子。
把握世界能源科技綠色、低碳、智慧型、高效、多元化的發展方向，合理規劃構建清潔、低碳、安全高效的現代能源體系的中長期願景和目標，利用微納3D列印等高科技和產業路線圖，引領技術研發和產業創新，或許是能源轉型的下乙個出口。