2026新紫光集团创新峰会上,新紫光旗帜鲜明地提出:坚定走创新发展之路,以开放生态汇聚产学研政融各界合力,共同助力中国智能科技产业走向自立自强。会上,备受瞩目的院士圆桌论坛环节,以新技术、新生态、新征程为主题,共话科技创新,共谋产业未来。院士圆桌论坛由新紫光集团联席总裁文兵主持,中国科学院外籍院士、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长、首席科学家王中林,中国科学院院士、新金属材料全国重点实验室主任、北京科技大学前沿交叉科学技术研究院院长张跃,中国科学院院士、南京大学电子科学与工程学院教授施毅,与中国银河证券党委书记、董事长王晟,学界泰斗与产业精英共同论道前沿科技发展的未来。
主持人文兵总裁
我的第二个问题给王中林院士,王院士是纳米发电机和自驱动传感系统的发明人,在这个领域里有非常深厚的技术功底,在泛在感知与自供给方面研究深厚。王院士,您认为纳米能源技术与自供电器件如何赋能未来智能终端、工业互联网、低空经济、海洋经济等等AI+应用,从而解决设备供电和海量感知的痛点?
王中林院士
非常好的问题,感谢您的提问。今年是2026年,整整20年以前,2006年4月份我发表了第一篇文章,就是介绍纳米发电机概念的一篇文章。今天咱们这个对话环节的主题是新技术、新生态、新征程,20年前我做的新科学现在到了新技术、新征程了,可能企业家听起来20年很漫长,作为全球“原创+引领”的技术,(其发展历程)是非常漫长的。
我们做的技术和AI有什么关系?今天围绕AI,大部分讲的是算力、算法,但是我觉得AI有不同的层次,今天李滨总讲到AI不止大语言模型,还有和人的结合。所以人工智能分开讲,一是最先进的传感数据收集系统,二是算法,就是应用数学,三是算力、存储,今天算力讲得比较多,四是反馈系统,这四个加起来形成人工智能。
前端是传感技术,负责采集海量的数据。采集数据需要能源,这个能源靠两根线供电几乎实现不了。没有先进的、低功耗的传感技术,数据就收集不了,20年以前我们发明纳米发电机就是瞄准这个方向。当时也没有能源危机,更没有AI的说法。我们20年前布局这叫原创,这个原创到了今天到了什么程度——全世界有3万科学家,在我们这个领域发表了14000篇文章。核心是把任何“动”变成电力和信号。什么是“动”?声音振动,手振动,海洋里水波能,铁轨的振动,甚至噪音,这都叫动。我们的技术把低频次、低幅度的机械功转成电功和电信号,如果是电信号就传感,如果是电功就是能源,所以正好迎合现在人工智能时代对能源特别是分布式能源的需求。
这些发明技术能用在哪里?举个例子,植入式生物器件就是自驱动心脏起搏器,不需要换电池,为这个目标我们奋斗11年才实现。这些技术还可以用在基础设施的监测,如楼房、桥梁的安全监测。第三用在智能纺织、纤维服装。第四用在智能体育,体育设备、体育训练、体育康复都需要这些技术,本身体育就是“动”。还有安防、智慧农业(温度湿度监测)、分布式电力系统监测、城市供水网自动监测系统、供暖网、微气象网……还可以用在海洋的技术里面去,任何动物都可以变成一个功率,变成一个信号。20年从新科学走到新技术,从新技术又将走到新产业、新征程,我觉得和EIA这个联盟非常契合,希望在新紫光集团引领的EIA联盟基础上,我们的技术能够在新的征程上发扬光大。
【编者按】
纳米能源技术与自供电器件通过为AI边缘感知节点提供持续、无源、分布式供电能力,破解AI“数据采集-响应”闭环的能源瓶颈,直接赋能具身智能与海量物联网场景。
自供电传感实现AI“数据先行”:基于摩擦电纳米发电机(TENG)、压电纳米发电机等设备的自供电器件,可从环境(振动、风、水流、人体运动)中 harvesting 能量,驱动微型传感器实时采集温湿度、压力、振动、化学信号等物理世界数据,无需电池或布线,支撑AI在电网巡检、工业设备预测性维护、森林/海洋监测等广域分散场景的持续感知输入。
去中心化边缘AI算力使能:纳米能源驱动的“感知-计算-通信”一体化超低功耗节点(如<100μW级系统),可在本地完成特征提取或轻量AI推理(如TinyML),减少数据上传依赖,提升响应速度与隐私安全,适用于可穿戴健康监测、智能农业、建筑结构健康诊断等边缘端AI应用。
构建“感-供-算”融合系统:王中林院士等提出的“高熵能源”理念中,纳米发电机不仅供电,还可作为自驱动传感器(输出电信号即反映环境扰动),实现能量采集与状态感知同步,为AI提供高时空分辨率、本征校准的原始数据流,强化具身智能对物理世界的理解。
支撑AI基础设施绿色化:在数据中心或算力设施中,虽非直接供电主力,但纳米级高效能量回收(如废热/振动发电)可用于辅助传感与智能温控,配合宽禁带半导体(GaN/SiC)提升“算电协同”能效,间接支持AI算力的低碳运行。
当前瓶颈在于功率密度(通常μW–mW级)尚难支撑高算力AI芯片(需W级),故主要赋能感知层与超低功耗边缘节点;未来若与超低功耗存算一体芯片、能量智能管理算法深度协同,有望扩展至更多AI前端场景。国家“AI+能源”双向赋能政策(2026年5月四部门方案)亦明确鼓励此类无源智能传感系统在能源巡检等高价值场景落地。