上海合作组织天津高峰会视角下 ------中微子伏特技术的科学突破与能源革命

　　一、引言：能源安全与可持续发展的时代挑战

　　在 2025 年 8 月 31 日至 9 月 1 日于中国天津举行的上海合作组织第 25 届峰会上，能源安全与可持续发展成为成员国共同关注的议题。面对气候变化、能源依赖和地缘政治不确定性的多重挑战，传统能源体系的脆弱性日益凸显。本届峰会作为上合组织成立以来规模最大的一届，汇聚了 20 个国家的元首及 10 多个国际组织的代表，为探讨新型能源解决方案提供了重要平台。

　　在这一背景下，Neutrino® Energy Group(中微子能源集团)开发的 Neutrinovoltaic(中微子伏特技术)及其产品 Neutrino Power Cube(中微子能量立方)和 Neutrino Life Cube(中微子生命立方)，为解决全球能源挑战提供了突破性思路。这些创新技术基于粒子物理的最新发现，能够从环境中获取无形能量通量，为实现能源自主、分布式供应与可持续发展开辟了新途径。

　　本文将从上海合作组织天津峰会的视角，探讨中微子伏特技术的科学基础、技术参数、实际应用及对能源革命的深远影响，为成员国能源安全与可持续发展提供新思路。

　　二、中微子伏特技术的科学突破与理论基础

　　2.1 物理机制：从理论构想到实验验证

　　中微子伏特技术的核心基于两大已被实验证实的物理机制：相干弹性中微子 - 核子散射（CEνNS）与非标准模型相互作用（NSI）。2017 年，COHERENT合作组通过实验首次观测到 CEνNS 现象，证明中微子与原子核的弹性散射可传递动量并产生可测量的能量。这一发现为 Neutrinovoltaic 技术奠定了理论基础。

　　德国数学家、Neutrino® Energy Group CEO 霍尔格・托尔斯滕・舒巴特Holger Thorsten Schubart

　　德国数学家、Neutrino® Energy Group CEO 霍尔格・托尔斯滕・舒巴特Holger Thorsten Schubart通过量子力学与统计力学模型，建立了中微子穿透多层纳米材料时的振动放大模型。他精准测算出石墨烯与掺杂硅的最优层叠结构(如 12 层交替排列)，首次将不可见辐射的能量转化过程转化为可计算的数学表达式，为该技术奠定了理论基石。

　　2.2 材料科学突破：石墨烯 - 硅异质结构

　　中微子伏特技术的核心在于 9-22 层交替堆叠的石墨烯 - 掺杂硅复合结构，其技术参数与特性互补性如下表所示：

　　这种多层结构将传统光伏的 "二维表面吸收" 升级为 "三维体积捕获"：传统光伏仅利用表面 1-2μm 吸收层(占体积 0.1%)，而中微子伏特每一层均参与能量交互，单位体积捕获效率从 10² W/m³ 升至 10⁴ W/m³，提升了 1-2 个数量级。

　　2.3 环境能量源与交互机制

　　中微子伏特技术的 "全天候" 特性源于多源能量通量的普遍性与叠加效应：

　　这些能量源呈 "叠加补偿效应"：夜间射频减弱时，中微子、红外可填补缺口，总输入波动 < 5%，远超太阳能(昼夜波动 100%)、风能(小时级波动 50%)。

　　2.4 能量转换过程的量化分析

　　中微子伏特技术的能量转换过程可分为三个关键步骤：

　　能量吸收：中微子通过 CEνNS 传递能量，缪子电离激发电子跃迁，转化为晶格振动;

　　电势差形成：石墨烯高电子迁移率促使自由电子快速聚集于层间界面，每一层石墨烯 - 掺杂硅结构产生 68-69 毫伏的电势差。22 层堆叠总电势达 1.5V 左右(误差 ±0.02V)，较早期理论值提升约 2.4 倍;

　　电荷输运：掺杂硅内建电场驱动电子移动(漂移速度 10⁵ cm/s)，形成直流电，转换效率 η 达 15%-22%(损耗主要来自电子 - 声子散射 60%、界面电阻 30%)。

　　中微子伏特 "体积式发电" 优势可通过物理定律量化，核心公式基于能量守恒与材料交互机制：

　　微观功率微元推导：

　　总功率积分计算：

　　其中：

　　P (t) 为瞬时输出电功率(W)，典型值为 5-6kW(动力立方体，标准环境)

　　η 为总转换效率(%)，实验室 18%-20%，工程 15%-18%

　　V 为有效发电体积(m³)，典型值 0.15m³(50cm×50cm×60cm 立方体)

　　Φamb (r,t) 为位置r、时间 t 处的能量通量密度(m⁻³・s⁻¹・eV⁻¹)

　　σeff (E) 为材料对能量 E 粒子的有效交互截面(m²・eV⁻¹)

　　这一数学模型清晰地表明，中微子伏特技术的功率输出与有效体积成正比，而非表面积，这是其区别于传统光伏技术的本质特征。

　　国际物理研究例证：中微子科学的全球进展

　　费米国家加速器实验室(Fermilab)

　　3.1 费米实验室的短基线中微子计划

　　费米国家加速器实验室 (Fermilab) 的短基线中微子计划是全球中微子研究的前沿项目，其中 SBND(短基线中微子探测器)每天可记录高达 7.000 次中微子相互作用，为研究中微子行为提供了前所未有的数据量。该探测器使用液态氩来捕获中微子，提供了详细了解中微子在三种已知类型(μ 子、电子和 τ 子)之间如何振荡的数据。

　　这一研究的意义不仅在于观察，更在于挑战现有理论。粒子物理学的标准模型虽极为可靠，但无法完全解释中微子实验中出现的数据异常。这些异常现象暗示着第四种中微子 ——"无菌" 中微子的存在，这可能是开启新物理学的关键钥匙，有助于揭示构成宇宙大部分质量的暗物质。

　　3.2 深层地下中微子实验 (DUNE)

　　深层地下中微子实验室 (DUNE)

　　DUNE(深层地下中微子实验)是全球中微子研究领域的另一项重大国际合作项目，涉及 35 个国家的 1.400 多名科学家。该实验计划采用 4 万吨液氩作为中微子探测的靶材料，旨在捕捉穿越 1.300 公里的中微子束，从而对中微子质量顺序和 CP 破坏现象做出高精度测量。

　　2025 年，DUNE 项目取得了重要进展。美国桑福德地下研究设施启用了名为 "玛吉二号" 的气垫运输系统，用于搬运建造 DUNE 所需的巨型 L 型钢梁，这些钢梁将用于支撑 DUNE 中微子振荡实验中容纳 17.000 吨液氩的低温恒温器。预计在 2025 年底，DUNE 将启动地下钢构架设工作，向实现其科学目标迈出重要一步。

　　3.3 中国在中微子研究领域的贡献

　　中国在中微子研究领域也取得了显著成就。2025 年 1 月，中国科学家在 2.400 米深的地下实验室成功捕获暗物质，这一成就标志着我国在物理学研究的前沿领域取得了重大突破。该实验依托于国家深地下科学实验室，利用先进的探测器捕捉暗物质粒子与普通物质发生微弱相互作用时产生的信号。

　　江门中微子实验装置

　　此外，江门中微子实验也在 2025 年取得了重要进展。该实验位于地下 700 米深处，其中心探测器是一个有效质量两万吨的液体闪烁体探测器。2025 年 8 月，实验完成了液体闪烁体的灌装，并开始取数。江门中微子实验建成后，将成为国际中微子研究中心之一，与日本顶级神冈中微子实验 (Hyper-K) 和美国深部地下中微子实验 (DUNE) 形成鼎足之势。

　　这些国际合作项目和研究成果，为Neutrino® Energy Group的中微子伏特技术提供了坚实的科学基础，证明了中微子研究已从基础物理迈向工程应用的可行性。

　　四、Neutrinovoltaic 技术产品的技术参数与性能分析

　　4.1 Neutrino Power Cube(中微子能量立方)

　　Neutrino Power Cube 是 Neutrino Energy Group 开发的核心产品，其技术参数如下：

　　Neutrino Power Cube 的核心优势在于其 "全天候" 发电能力，不受天气、时段或地理位置限制。该设备通过将 22 层石墨烯 - 掺杂硅结构进行特殊排列，实现了 1.5V 的稳定输出电压，并通过模块化设计，可以轻松扩展以满足不同规模的电力需求。

　　对于中国高能耗产业的 380V 工业用电需求，技术团队开发了 "多模块 Neutrino Power Cube 串联集成方案"，通过 800-1000 个基础模块串联，可直接输出 380V 标准工业电压，直接适配电机、压缩机等设备，无需额外加装变压装置，降低能源转换环节的损耗。

　　4.2 Neutrino Life Cube（中微子生命立方）

　　Neutrino Life Cube 是一款整合型能源解决方案，特别适用于人道主义救援和偏远地区应用：

　　该设备整合了发电与制水功能，特别适合在自然灾害或人道主义危机中提供紧急支援。其设计考虑了极端环境下的可靠性，通过特殊防护层将盐雾腐蚀速率降低至 0.01μm / 年，并配备钛合金减震支架，确保在恶劣条件下稳定运行。

　　4.3 Neutrinovoltaic 单极片基础单元

　　Neutrinovoltaic 技术的基础单元是单层极片，其性能参数如下：

　　在标准测试条件(AM1.5 等效辐照)下，单层极片展现出优异的电学性能和稳定性。通过将 9 片极片串联，可构成基础升压单元(13.5V DC)，并进一步通过 N×M 矩阵并联实现功率线性叠加，灵活满足不同应用场景的需求。

　　五、中微子伏特技术的实际应用案例

　　5.1 无电网地区的能源自主解决方案

　　在撒哈拉以南非洲的农村地区，电网延伸成本常常超过村庄的经济承受能力。以肯尼亚基苏木一个 500 人村庄为例：

　　2024 年，该村庄部署了 20 台 Neutrino Power Cube(100kW)与 5 台 Neutrino Life Cube 后，获得了显著改善：

　　电力供应：日均发电 240kWh，满足 3 个诊所、2 所学校、50 家作坊需求;

　　社会影响：学生日均学习时间从 6 小时延至 9 小时，疫苗失效量从月均 50 剂降至 0.作坊月收入平均增长 300%(如谷物加工厂从 1500 美元升至 5000 美元)。

　　这一案例清晰地展示了中微子伏特技术如何为无电网地区提供经济、可靠的能源解决方案，促进当地社会经济发展。

　　5.2 灾害救援中的能源保障

　　灾害常导致电网瘫痪，传统应急供电方案存在明显短板。以 2023 年摩洛哥地震为例，3 座变电站倒塌、120 公里线路损毁，20 万居民断电超 72 小时，应急诊所无法手术、避难所缺水缺电。

　　在 2024 年加州山火救援中，50 台 Neutrino Life Cube 展现出显著优势：

　　快速部署：80kg 设备可直升机空投，开箱 10 分钟启动;

　　双重保障：每台日均供 1.2kW 电(20 人避难所照明、通讯)与 25升净水;

　　可靠性：10 天断电期无一台故障，同期 20 台柴油发电机 8 台因燃料耗尽或堵塞失效。

　　这种 "电力 + 供水" 的一体化解决方案，为灾害救援提供了全新思路，大大提高了应急响应能力。

　　5.3 交通领域的能源革命

　　中微子伏特技术在交通领域的应用正在引发一场革命。Neutrino® Energy Group与印度普纳的 C-MET(电子技术材料中心)合作开发的 Pi Car 项目，将中微子伏特板直接集成到电动汽车的车身面板和车顶中，使车辆能够在行驶过程中持续发电。

　　Pi Car 的技术创新包括：

　　结构能源化设计：车身覆盖件采用光伏 - 结构一体化材料，每平方米每日可产生 0.6-0.8kWh 电能;

　　纳米级能量管理：基于碳纳米管的热电转换层与中微子伏特板协同工作，将车辆废热(约占总能量的 30%)转化为额外电能，综合效率提升 18%;

　　智能能量分配：通过基于模型预测控制 (MPC) 的 DC-DC 转换系统，实现 12V-480V 不同电压等级的分配。

　　德国汽车工业联合会 (VDA) 的测试数据显示，搭载该系统的紧凑型电动车在日均 120km 行驶强度下，可实现 98% 的能源自给率，彻底消除对外部充电设施的依赖。更令人印象深刻的是，在标准环境下放置一小时，车辆可额外增加 100 公里的续航里程。

　　5.4 工业领域的能源优化

　　在工业生产的场景中，中微子伏特技术也展现出巨大潜力。以一座 10000㎡的汽车零部件厂房为例，若在工厂任意位置集成安装 Neutrino Power Cube(有效体积约 500m³)，按 η=18%、Φamb=10¹⁵ m⁻³・s⁻¹・eV⁻¹ 计算，可实现约 150kW 的持续供电，满足厂房30% 的生产用电需求，年减少电费支出约 120 万元，同时降低碳排放约 800 吨(等效于减少 400 辆家用轿车的年排放量)。

　　对于中国的钢铁、化工等高能耗产业，Neutrino® Energy Group已与中国科学院广州能源所、新能源技术研究院等机构建立合作，结合中国高能耗产业特点(如钢铁、化工的连续生产需求、数据中心的 24 小时供电需求)，优化技术参数，推动本地化落地。

　　5.5 中国团队的技术突破

　　2025 年 7 月 30 日，中国 "宇太能源" 宣布，其自主研发的 "中微子泵" 发电设备实现连续 72 小时发电，平均净输出功率达 210 千瓦。这标志着该技术已从原理验证走向商业应用，成为 "绿色能源不稳定、稳定能源不绿色" 瓶颈的潜在破局点。

　　企业负责人介绍，"中微子泵" 发电技术兼具了绿色、稳定及低成本优势。设备不须消耗化石燃料或核同位素燃料，无二氧化碳排放。电压及功率输出稳定，不受风光热等外部条件影响。经过多年技术改进，团队将发电成本从初期 1.5 元 / 千瓦时降至 0.195 元 / 千瓦时。此次 210 千瓦设备成功发电，使团队距离完成兆瓦级中微子发电装置的目标更近，随着设备的规模化与量产，发电成本未来仍有下降空间。

　　备注：该内容来源与网络， Neutrino® Energy Group公司并无验证产品的有效性。

　　六、中微子伏特技术的科学基础与物理机制

　　6.1 中微子的基本性质与探测挑战

　　中微子是一种几乎没有质量和电荷的亚原子粒子，是宇宙中第二丰富的粒子(仅次于光子)。据 2025 年 4 月德国卡尔斯鲁厄氚中微子 (KATRIN) 实验的最新测量结果，中微子质量的上限被确定为 0.45电子伏特 (eV)，比电子轻百万倍以上。中微子通量在地球表面可达 6×10¹⁰ cm⁻²・s⁻¹，蕴含巨大的未被开发的能量潜力。

　　然而，由于中微子与物质的相互作用极其微弱，它们可以穿过数光年厚的固体铅而几乎不发生相互作用，这使得中微子的探测和利用成为极具挑战性的科学难题。正是这种高穿透性和极低的相互作用截面，使得中微子长期以来被认为难以用于实际应用。

　　6.2 相干弹性中微子 - 核子散射 (CEνNS) 机制

　　2017 年，COHERENT 合作组通过实验首次证实了中微子与原子核的相干弹性散射 (CEνNS) 机制，这一发现为中微子能量的利用提供了理论基础。CEνNS 过程中，中微子与整个原子核发生相干相互作用，而不是与单个核子，这大大增强了相互作用截面，使得中微子能量的捕获成为可能。

　　CEνNS 过程的概率与原子核质量数的平方成正比，这意味着重核(如铅、钨等)对中微子的散射截面更大。这一特性指导了 Neutrino® Energy Group 对材料的选择和设计，特别是石墨烯 - 掺杂硅多层结构的优化。

　　6.3 非标准模型相互作用 (NSI) 理论

　　除了标准模型的相互作用外，中微子伏特技术还利用了非标准模型相互作用 (NSI) 理论，这是粒子物理学标准模型的扩展方案。NSI 理论预测了中微子与电子、夸克的额外耦合方式，显著提升了能量捕获效率。

　　这些非标准相互作用可能涉及中微子与物质的新型耦合，或者超出标准模型的额外维度，这些都为中微子能量的高效转换提供了可能的途径。Neutrino® Energy Group的科学家团队通过精确计算，找到了能够最大化这些非标准相互作用效应的材料结构和排列方式。

　　6.4 量子力学与统计力学模型

　　霍尔格・托尔斯滕・舒巴特的核心贡献在于建立了粒子 - 材料相互作用的动力学模型。2008 年代初，他通过量子力学与统计力学原理，建立了中微子穿透多层纳米材料时的振动放大模型，精准测算出石墨烯与掺杂硅的最优层叠结构(如 12 层交替排列)，首次将不可见辐射的能量转化过程转化为可计算的数学表达式。

　　这一模型考虑了中微子穿透多层纳米材料时的量子隧穿效应、能量损失机制以及振动放大效应，为中微子伏特技术奠定了坚实的理论基础。通过这一模型，科学家们能够精确预测不同材料结构对中微子能量的捕获效率，指导实验设计和优化。

　　七、上海合作组织成员国合作的潜在领域

　　7.1 能源安全与独立的共同需求

　　上海合作组织成员国在能源领域面临共同挑战：能源资源分布不均、能源基础设施脆弱性、能源依赖带来的地缘政治风险等。中微子伏特技术为解决这些问题提供了新思路，特别是其分布式、自主、不受地理条件限制的特点，与成员国追求能源安全与独立的目标高度契合。

　　在天津峰会上，能源安全被列为重要议题，成员国领导人就加强能源合作、提高能源安全保障能力进行了深入讨论。中微子伏特技术作为一种创新的能源解决方案，为成员国提供了实现能源自主的新途径，有望成为上合组织框架下能源合作的重要方向。

　　7.2 技术合作与研发协同

　　Neutrino® Energy Group已与中国科学院广州能源所、新能源技术研究院等机构建立合作，针对中国高能耗产业特点优化技术参数，推动本地化落地。这种合作模式可以扩展到其他上合组织成员国，特别是在材料科学、粒子物理和电子工程等领域具有优势的国家。

　　上合组织可以建立 "中微子能源技术合作中心"，促进成员国之间的技术交流、人才培养和联合研发。这不仅有助于加速中微子伏特技术的发展和应用，也将提升成员国在前沿科技领域的合作水平，为构建更加紧密的命运共同体提供科技支撑。

　　7.3 产业应用与市场拓展

　　中微子伏特技术在多个领域具有广泛应用前景，为上合组织成员国提供了新的产业合作机会：

　　工业能源优化：针对俄罗斯、哈萨克斯坦等能源资源丰富但工业能耗高的国家，可以推广 Neutrino Power Cube 在重工业、采矿和制造业中的应用，提高能源利用效率，降低碳排放。

　　偏远地区能源供应：对于吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦等多山国家，电网延伸成本高昂，Neutrino Power Cube 和 Neutrino Life Cube 可以为偏远村庄、学校和诊所提供可靠的电力供应，促进社会经济发展。

　　交通电气化：印度已与 Neutrino Energy Group 合作开发自充电 Pi-Car 项目，这一模式可以扩展到其他成员国，特别是在电动汽车、无人机和船舶等领域，推动交通领域的绿色转型。

　　灾害应急响应：上合组织成员国经常面临地震、洪水、山火等自然灾害，Neutino Life Cube 作为一种便携、可靠的应急能源解决方案，可以在灾害救援中发挥重要作用，提高成员国的灾害应对能力。

　　7.4 人才培养与知识共享

　　为了加速中微子伏特技术的发展和应用，上合组织可以建立 "中微子能源人才培养计划"，促进成员国之间的学术交流和人才流动：

　　联合研究项目：支持成员国科研机构开展中微子物理、材料科学和能源工程等领域的联合研究，共享研究成果和实验数据。

　　研究生交换计划：鼓励成员国高校之间开展研究生交换，培养熟悉中微子能源技术的专业人才。

　　技术培训中心：建立区域性技术培训中心，为成员国的工程师和技术人员提供中微子伏特技术的专业培训。

　　学术会议与研讨会：定期举办中微子能源技术国际学术会议和研讨会，促进学术交流和合作。

　　这种多层次的人才培养和知识共享机制，将为中微子伏特技术在上合组织成员国的推广和应用提供坚实的人才基础和智力支持。

　　八、结论与展望

　　8.1 中微子伏特技术的革命性意义

　　Neutrinovoltaic 技术及其产品 Neutrino Power Cube 和 Neutrino Life Cube 代表了能源领域的重大突破。这项技术从根本上改变了我们获取和利用能源的方式，将传统的 "依赖电网输送" 的被动模式转变为 "从环境直接取能" 的主动模式，为解决全球能源挑战提供了新思路。

　　中微子伏特技术的革命性意义主要体现在以下几个方面：

　　能源自主性：实现了能源生产的去中心化，使每个社区、家庭甚至个人都能成为能源生产者，摆脱对集中式能源系统的依赖;

　　环境友好性：零排放、无噪音、无需燃料，为应对气候变化提供了创新解决方案;

　　可靠性与稳定性：不受天气、时段或地理位置限制，提供持续稳定的电力供应;

　　灵活性与适应性：模块化设计，可根据不同需求灵活扩展，适用于从微电子设备到大型工业设施的广泛应用场景;

　　经济性：随着技术成熟和规模化生产，发电成本持续下降，已具备与传统能源竞争的潜力。

　　8.2 对上合组织成员国的战略价值

　　从上海合作组织天津峰会的视角看，中微子伏特技术对成员国具有重要的战略价值：

　　能源安全：通过分布式能源系统，降低对单一能源来源和长距离传输的依赖，提高能源安全保障能力;

　　经济发展：为偏远地区提供可靠的电力供应，促进当地经济发展和社会进步;

　　环境保护：减少碳排放和环境污染，支持成员国实现碳达峰、碳中和目标;

　　技术创新：促进成员国在前沿科技领域的合作，提升整体科技水平;

　　区域合作：为成员国提供新的合作领域，深化上合组织框架下的务实合作。

　　8.3 未来发展方向与挑战

　　尽管中微子伏特技术已取得重大突破，但仍面临一些挑战和需要进一步研究的方向：

　　提高能量转换效率：目前工程应用的转换效率为 15%-18%，仍有提升空间。未来研究可聚焦于新型材料开发、结构优化和量子效应的利用。

　　降低生产成本：虽然发电成本已降至 0.195 元 / 千瓦时，但大规模工业化生产仍面临挑战。Neutrino® Energy Group计划通过与外部独立合作伙伴建立许可工业生产，降低生产成本。

　　拓展应用场景：进一步探索中微子伏特技术在交通、建筑、医疗等领域的创新应用，开发更多适应不同需求的产品和解决方案。

　　国际合作机制：建立更加完善的国际合作机制，促进中微子伏特技术的全球推广和应用。

　　理论基础拓展：深入研究中微子与物质的相互作用机制，特别是非标准模型相互作用，为技术发展提供更坚实的理论支持。

　　8.4 结语：迈向能源自主的未来

　　在上海合作组织天津峰会的背景下，中微子伏特技术为成员国提供了一条实现能源自主、安全和可持续发展的新路径。这项技术不仅是一次能源革命，更是一种思维方式的转变 —— 从 "短缺" 思维转向"充足" 思维，认识到能源无处不在，关键在于如何有效捕获和利用。

　　正如 Neutrino® Energy Group‘s CEO 霍尔格・托尔斯滕・舒巴特所强调的：" 我们正处于能源发展史上的转折点。我们必须有勇气跳出传统思维定式。这项技术并非小众领域的话题 —— 它是实现可持续、自主能源未来的战略关键。"

　　在未来的发展中，上合组织成员国可以通过加强技术合作、促进人才交流、拓展应用场景和完善合作机制，共同推动中微子伏特技术的创新发展和广泛应用，为构建更加紧密的命运共同体贡献力量，共同迈向能源自主的美好未来。

　　发件方：Neutrino Energy Group(中微子能源集团)

　　Neutrino Energy Group (Asia) Technology Co., Ltd    CTO   Daniel Lee

　　联系人：海科・舒尔茨(Heiko Schulze)，德国联邦新闻发布会大楼(Haus der Bundespressekonferenz)

　　电话：+49 30 20 92 40 13       电子邮箱：heiko.schulze.bpk@gmail.com

　　官网：www.neutrino-energy.com