随着世界进入一线韧性和可持续性的新时代，国际能源格局发生了重大变化。 能源体系正在从化石能源的绝对主导向低碳、多能源融合的方向转变，促进了能源技术和产业的国际竞争，催生了新的产业和业态。 同时，能源技术发展的最新进展也预示着全球能源发展的未来趋势。
在当前全球科技和工业竞争中，世界各国都把能源技术作为关键突破口，全力推动新一轮科技革命和产业革命。 其中，能源生产系统非常复杂多样，3D打印技术在小批量产品快速制造和复杂零件制造领域具有优势，可以生产和加工极其精密的关键部件。
根据增材制造 （AM） Research 发布的一份新报告，到 2032 年，能源领域的增材制造市场预计将达到 170 亿美元。 该报告深入探讨了 3D 打印在石油和天然气、核能和可再生能源等能源领域的应用，并计划到 2024 年在整个能源领域产生 33 亿美元的增材制造收入。
随着全球**链进入更加灵活和可持续的新阶段，新能源领域对3D打印技术的需求大幅增加，下面我们来看看具体的应用。
具有有序多孔结构的催化剂
复旦大学团队成功制备了一系列高效、低成本的周期性三维结构催化剂。 基于精细的三维结构优化催化剂的比表面积和气泡传递功能，使单片催化剂在298和318 K的催化性能提高了23 和 16次，且理化性质不变; 和 2548 和 3885 ml GCAT-1min-1 的制氢率。 本研究结果为高效积分催化剂的构建开辟了新的思路。
该团队使用摩方精密的MicroARCH S240（精度：10米）3D打印设备制备了有序多孔的催化剂基板。 基于这种制备策略，可以开发用于各种气层非均相催化的高活性单片催化剂。
金属微晶格为高性能锌离子电池供电
湖南大学段惠高教授、张冠华副教授、张先安等人突破了传统的锌阳极优化策略，提出了“多功能3D结构电极”的新思路，借助跨尺度高精度3D打印技术（NanoArch P140， 精度：10 m）和化学沉积电沉积技术。
此外，由3D Ni-ZN微晶格阳极和聚苯胺插层的氧化钒阴极组装而成的整片电池表现出优异的电化学性能。 这种具有有序3D通孔结构的导电金属微晶格为其他高性能金属电池（如Li、Na、K、Mg、Al）的开发提供了新的思路。
三维功能化水凝胶器件
来自哈利法大学的张铁军教授团队提出了一种制备三维功能化水凝胶器件的新方法。 该团队利用摩方精密nanoArch S130（精度：2 m）器件实现了水凝胶的高精度3D打印，并在水凝胶单体混合物P（Nipam-Co-PEGDA）中引入金属盐离子，最终获得了具有高吸光度性能的氧化铁纳米颗粒（Fe3O4NPS）水凝胶太阳能蒸发器。
该制备方法成功解决了3D打印复合材料中的多个问题，如颗粒分布不均匀、团聚、固化光散射以及由此导致的打印质量和分辨率下降。 该方法制备的复合水凝胶结构表现出优异的吸光性能和快速的毛细管输水性能，并实现了5超高水分蒸发率12kgm-2h-1。
3D打印仿生太阳能蒸发器
湖南大学的Zhaolong Wang小组使用表面投影微立体光刻（nanoarch P140，精度：10 m）制备了仿生微通道和水凝胶蒸发器的样品。 处理后，形成了富含碳纳米颗粒的多孔水凝胶网络结构和仿生微通道的复合蒸发器结构。 在毛细作用力的作用下，液体将从微通道底部输送到水凝胶网络，水凝胶在阳光照射下在碳纳米粒子的光热作用下迅速升温，迅速蒸发水分，最终实现太阳能蒸发器吸水和蒸发的动态平衡。
能源技术是决定全球能源未来的重要因素之一，能源技术的发展方向是关系到整体能源战略的关键棋子。
把握世界能源科技绿色、低碳、智能、高效、多元化的发展方向，合理规划构建清洁、低碳、安全高效的现代能源体系的中长期愿景和目标，利用微纳3D打印等高科技和产业路线图，引领技术研发和产业创新，或许是能源转型的下一个出口。