【材料日报】太阳能制氢效率，人工智能与医疗保健，能源混合模拟电力系统

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太阳能制氢效率的世界纪录被打破！

2017年4月12日，美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的官网公布消息称，研发人员利用光电化学（PEC）水分解工艺创造了太阳能制氢生产效率的最高记录。新型的太阳能制氢效率记录为16.2%，打破了2015年由国际研发团队创造的14%的制氢效率。

▲研发团队及相关设备

传统和新型PEC工艺都需要使用浸没在电解质溶液中的光吸收堆叠半导体。电解质为酸/水溶液，通过发生水分解反应以获得氢气和氧气。但是与在GaAs的顶部生长GaInP₂的原始设备不同，新型PEC工艺采用从上到下逐渐生长的IMM设备。研发人员利用IMM设备可以用InGaAs替代传统的GaAs层，从而大大提高设备的效率。

新技术的第二个关键特征是在设备的顶部沉积一层非常薄的AlInP，随后还有GaInP₂薄层。这些额外的薄层既可以消除表面缺陷否则会降低效率，同时还可以部分保护关键区域不受腐蚀电解液的影响，从而可保护半导体材料以及延长使用寿命。

在PEC技术可以商业应用之前，制氢的成本需要降低至2美元/千克氢气，以符合美国能源部的目标。研发人员需要持续地优化电池效率和寿命才能达到这一目标，进一步的增强效率可以提高单位面积的制氢量，从而可降低氢气成本。

目前NREL的研究人员正在积极寻求提高PEC设备寿命的方法，除此之外也在努力地提高效率。

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普华永道调查报告显示：半数以上消费者接受人工智能和机器人技术促进医疗保健应用

人造智能（AI）和医学机器人将代替人类临床医生？还没有，但医疗保健正在变化，公众已经准备好接受这一变化。根据普华永道2017年4月的一项研究调查报告显示，大多数消费者愿意接受这些先进技术，这些技术有可能转变医疗保健服务模式，使其更好、更快速、更易于使用。

调查的详细结果在普华永道的一份名为“What doctor? Why AI and robotics will defne New Health”的报告中进行了探讨，这份报告的民意调查原始数据来源于2016年11月全球网上市场调查公司舆观（YouGov）对来自欧洲、中东和非洲12个国家的超过11,000人的委托调查。相比其他市场竞争者，舆观以其公众民意调查的准确性而闻名。

▲普华永道调查报告人员性别和年龄分布比例示意

调查结果显示整个区域内，一半以上的受访者（55％）表示愿意使用先进的计算机技术或机器人与人工智能，用在健康问题、进行测试、做出诊断和推荐治疗等应用上。对于整个调查中的所有问题，发达经济体地区和新兴经济体地区之间出现了一定的差异，新兴市场对于新技术呈现出更加开放的态度。

调查结果主要围绕三大主题观点：

◎人们越来越愿意与AI和机器人接触，如果这意味着更好地获得医疗保健；

◎诊断和治疗的速度和准确性是这种意愿产生的关键因素；

◎值得信任的技术对于广泛使用和采用至关重要，“人性化”仍然是医疗体验的关键组成部分。

报告随后针对不同主体提出了下一步发展建议：

◎政府需要制定适用于整个医疗保健行业的质量标准和监管框架，以及适用于采用新方法的激励措施。

◎医疗保健专业人员需要了解AI和机器人如何在医疗环境以及整个医疗保健生态系统中有潜力与他们一起工作，并且随时准备接受这一改变。

◎患者需要更加习惯AI和机器人，并发现自己的好处。

◎开发AI和机器人的私营部门需要创建解决方案，以解决医疗系统面临的需求和资源等大问题。

◎医疗机构的决策者需要开发衡量新技术成效的标准，并优先考虑和关注消费者的需求。

“无论我们喜欢与否，AI和机器人都将是医疗保健的未来。获得有质量的、负担得起的医疗保健和健康是每个人的最终目标。将AI和机器人无缝集成到现有医疗系统中，然后基于这些技术创建新的医疗保健模式，由此所获得的经济和社会优势是巨大的。”

——普华永道中东健康产业负责人Tim Wilson博士

“很明显，人们越来越愿意接受新技术，如AI和机器人，以满足他们的医疗需求。但是，政府、企业和医疗保健行业整体需要开始思考我们如何更好地为公民提供医疗保健。我们需要非常仔细地思考对世界不同地区所需要实施不同的策略。我们所有人都将面临挑战。”

——普华永道欧洲、中东、非洲健康产业负责人Dean Arnold

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NEDO开始2030年的能源混合模拟电力系统证实试验

2017年4月13日，NEDO宣布，在其策划的事业中，东京电力公司及东光高岳公司将联合，自2017年4月14日起，在东京都新岛村的新岛及式根岛开始2030年的能源混合（电源构成）模拟证实试验。

此次试验的目的在于能够稳定灵活的使用风力发电所获取的电力，将进行电力系统的预测、控制，并确立运营技术。通过此次试验，可以明确日本国内可再生能源大量引入所面临的技术问题及其解决方案。

日本政府制定了2030年的可再生能源导入扩大目标，但能源混合（电源构成）方面，因气候原因产生输出波动较大的可再生能源比例如果上升的话，会给电力的稳定供给造成不利的影响。因此，可以预测输出波动，保障电力系统稳定运行的技术的开发成为了当务之急。

因此，NEDO将在东京都新岛村的新岛及式根岛内，进行2030年能源混合所预计的可再生能源的22%~24%进行模拟引入电力系统的证实试验。

具体来说，是将2030年所预想的电力需求，及其对应的可再生能源的发电变化量的比例进行模拟，在岛内构建提高可再生能源比率的电力系统的证实设备。

特别是风况较好的东日本地区，按照预想，风力发电的比率设计较高，因此需要开发对应风速突变及强风时产生的发电停止状况的预测技术。并且，通过风力发电及太阳能发电或蓄电池等现有设备组成的电力系统，确立了预测技术及输出控制技术的高水准化，以及供给运输技术的基本方法。