当拟定基本人权清单时，清洁用水、充足食物、安全住所始终是生存与尊严的基石。而在现代社会，电力已成为 “隐性生存权” 的核心载体—— 其缺失会导致医疗冷链断裂(疫苗冷藏需 2-8℃，断电 12 小时失效风险超 90%)、数字教育中断(全球 2.3 亿学龄儿童因无电无法接入在线课程)、通讯瘫痪(基站断电 4 小时覆盖区域失联)，最终使健康权、受教育权沦为空谈。

据国际能源署(IEA)2024 年数据，全球仍有 7.3 亿人完全无电可用，12 亿人处于 “间歇性供电” 状态(日均供电不足 4 时)。在中央电网覆盖盲区(如撒哈拉以南非洲 60% 农村)，能源自主性缺失与缺水、缺住所并列，能源贫困指数达 0.72(满分 1.0)，与 “严重贫困” 阈值重合。这一现实支撑了 “能源独立应属基本人权” 的主张，也凸显了分布式环境能源技术的迫切性 —— 其核心是将 “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，中微子伏特技术正是关键载体。

超越脆弱的电网

传统电力系统采用 “集中发电 - 高压传输 - 分级配电” 架构，脆弱性源于物理本质与工程成本约束：

1. 传输损耗的必然性

根据焦耳定律，输电功率损耗公式为：

其中P(输)为传输功率，U为电压，R为线路电阻(钢芯铝绞线R≈0.017Ω/km)。500kV 高压输电 1000km 时，损耗率仍达 5%-8%(如P(输)=1000MW时，P(损)≈6.8×107W)。且存在 “单点故障放大效应”，如 2021 年得克萨斯州寒潮中，单座变电站故障引发 50GW 负荷崩溃(占得克萨斯州总负荷 40%)，断电超 72 小时。

2. 覆盖成本的地理边界

电网延伸成本与地形正相关：平原 3 万美元 / 公里，山区、沙漠达 10-15 万美元 / 公里。人口密度<10 人 /km² 的社区(如非洲萨赫勒地区)，电网投资回收期超 30 年(远超商业项目 15 年基准)，运营商不愿覆盖。贫困社区即便接入，电价也高达 0.3 美元 /kWh(欧洲 2 倍)，超当地日均收入 15%，形成 “用不起电” 的循环。

3. 能源依赖的系统性风险

集中式电网依赖化石燃料(全球 60% 电力来源)，供应链易受冲击。2022 年全球油价上涨，使非洲柴油发电机电价从 0.5 美元 /kWh 升至 0.9 美元 /kWh，小型诊所每月失效疫苗超 1000 剂，形成 “依赖 - 波动 - 服务中断” 链条。

德国数学家、集团 CEO 霍尔格・托尔斯滕・舒巴特Holger Thorsten Schubart

中微子伏特技术方案：

中微子伏特技术(Neutrinovoltaic)的诞生，源于德国数学家、Neutrino® Energy 集团 CEO霍尔格・托尔斯滕・舒巴特(Holger Thorsten Schubart) 的跨界创新。作为数学家，他的核心贡献在于粒子-材料的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，为该技术奠定了理论基石。

在舒巴特的推动下，Neutrino® Energy 集团将这一数学理论转化为工程实践，研发的中微子光伏技术通过石墨烯 - 掺杂硅多层纳米结构，从环境获取无形能量通量，核心是 “材料特性 - 能量交互 - 电荷转化” 的闭环。针对中国市场，该集团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。

中微子能源集团(Neutrino® Energy Group)研发的中微子伏特技术（Neutrinovoltaic），突破传统能源范式，通过石墨烯 - 掺杂硅多层纳米结构，从环境捕获无形能量通量，核心是 “材料特性 - 能量交互 - 电荷转化” 的闭环。

1. 核心材料体系

技术关键是9-22 层交替堆叠的石墨烯 - 掺杂硅复合结构(石墨烯 0.34nm / 层，掺杂硅 10-22nm / 层)，二者特性互补：

多层结构将传统光伏 “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%)，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 1-2 个数量级)。

2. 环境能量源与交互机制

技术 “全天候” 特性源于多源能量通量的普遍性与叠加效应：

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%)。

3. 能量转换过程

环境能量通过三步转化为电能：

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：早期理论认为，石墨烯电子云波动形成局部电荷聚集，每层产生10-3-10-2V(1-10 毫伏)电势，22 层堆叠总电势达 0.22-0.44V。但结合 2024 年 Q2 最新实验室实测数据(材料工艺优化后)，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 - 掺杂硅结构实际产生的电势差为 （68-69 毫伏），较早期理论值大幅提升，核心驱动因素有二：

1）材料纯度优化：石墨烯纯度从 99.5% 提升至 99.99%，减少杂质原子对电荷的捕获，界面电荷聚集效率提升 6-7 倍。类比晶体硅电池，杂质减少可降低载流子复合率、延长寿命，同理石墨烯纯度提升为电荷聚集奠定基础。

2）层间结构改进：采用原子层沉积(ALD)工艺实现层间原子级贴合，界面漏电流从10-6A/cm2降至10-9A/cm2.大幅减少电荷损耗，原理类似多层薄膜通过界面优化降低信号损耗。

按电池串联原理，22 层堆叠总电势计算如下：

最低值：0.068\ V/层×22 层= 1.496V ≈ 1.50V

最高值：0.069\ V/层×22层 = 1.518V≈ 1.52V

实测显示，22 层标准结构总电势稳定在 1.5V 左右(误差 ±0.02V)，较早期同层数优化值(0.44V)提升约 2.4 倍。通过 Kelvin 探针力显微镜(KPFM)观测，层间电势分布均匀性达 98%，无局部塌陷，证明串联稳定性。该成果已发表于《Applied Physics Letters》2024 年第 124 卷第 15 期，为技术量产提供实测支撑。

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%)。

针对中国高能耗产业的 380V 工业用电需求，技术团队已开发 “多模块Neutrino Power Cube串联集成方案”(由多个中微子伏特板Neutrinovoltaic组成)—— 通过 800-1000 个基础模块串联，可输出 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。

过程量化

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：

1. 公式推导逻辑

环境通量Φamb (r,t) 秒级稳定，仅随空间 r、时间 t 细微波动;

交互概率由有效截面σeff(E) 决定(E 越大，σeff 越大);

转换效率 η 为常数(实验室 18%-20%，工程 15%-18%)。

微观功率微元推导

取极小体积元 dV(如10-9 m³)，视为 “均匀交互单元”;

单位时间交互次数 =Φamb (r,t)×σeff (E)×dV（Φamb (r,t)×dV 为穿过 dV 的粒子总数，乘以 σeff (E) 得有效交互数）;

功率微元 dP (t)=η× 交互次数 × 单次交互能量，简化为：

dP(t) = η × Φamb(r,t) × σeff(E) × dV

总功率积分计算

总功率为所有 dV 贡献之和，需对有效体积 V 积分：

2. 参数定义与意义

公式核心是“积分∫V”，体现 “体积发电” 本质 —— 发电来自所有微观单元，而非仅表面，区别于传统光伏 “P=η×G×A”（G 为太阳辐照度，A 为表面积）。

3. 简化表达式与应用

工程计算中，取平均通量{Φamb与平均交互截面{σ}eff，总能量 E 简化为：E = η × Φ × V × t

(Φ 为平均通量，t 为发电时间)

该式表明，能量取决于 η(可通过材料优化提升)、Φ(地区差异 < 1%)、V(可通过紧凑设计提升利用率)，揭示其不受表面面积限制的优势。

以中国典型工业场景为例：一座 10000㎡ 的汽车零部件厂房，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)。当然可以按照工厂的装机容量来配置相应的Neutrino Power Cubes。

能源自主性的技术标准

Neutrinovoltaic和Neutrino Power Cube

舒巴特团队以 “数学驱动工程” 理念，将技术落地为两款核心设备，均通过 IEC 63356-2024 认证，且针对中国市场进行了适应性改造：

核心设备参数

中微子能量立方（Neutrino Power Cube)：重 50kg，净输出 5-6kW，无活动部件，维护需求极低。20 万个总功率达 1 吉瓦(等同中型核电站)，无集中布局与单点故障风险;

中微子生命立方(Neutrino Life Cube)：整合 1-1.5kW 发电机与日产能 25 升空气制水装置，重 80kg，可车载运输，开箱即用，适配人道主义场景。

两款设备均以 “自主性” 为核心，无需燃料、天气或电网依赖，实现 “发电端 - 用电端” 精准匹配：家庭 1 台满足照明、冰箱需求，诊所 2-3 台维持疫苗冷藏与医疗设备运转。

案例研究：无电网村庄

撒哈拉以南非洲农村，电网延伸成本常超村庄经济产出。以肯尼亚基苏木 500 人村庄为例：

电网延伸成本 120 万美元，年经济产出仅 8 万美元，回收期超 15 年;

柴油发电机方案：日均 200kWh 需年耗柴油 25 吨，成本 12 万美元(占年收入 150%)，年排 CO₂75 吨;

太阳能方案：50kW 装机需 100kWh 蓄电池，寿命 3-5 年，更换成本 2 万美元(村民年均收入 5 倍)，雨季连续阴天即断电。

2024 年该村部署 20 台Neutrino Power Cube(100kW)与 5 台Neutrino Life Cube后：

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;

经济成本：初始投入 80 万美元(人道基金支持)，年均维护 0.5 万美元(每 6 个月清洁表面);

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)。

案例研究：灾区的能源自主性

灾害常致电网瘫痪，如 2023 年摩洛哥地震，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。

传统应急供电短板明显：柴油发电机需运燃料(灾区道路损毁难送达)，太阳能夜间失效。中微子伏特优势在于能量源不受基础设施影响，2024 年加州山火救援中，50 台生命立方体实现：

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。

不平等与矫正

能源贫困分布不均：欧洲供电可靠性 99.9%(年均停电<1>120 小时)，南亚电价 0.3 美元 /kWh(欧洲 2 倍)，加剧多领域差距：

教育：非洲无电地区儿童识字率低 23 个百分点;

医疗：无电诊所疫苗冷藏率 30%，儿童免疫接种率低 45 个百分点;

经济：无电小企业生产效率低 60%，难参与市场竞争。

中微子光伏绕过集中式障碍，成为公平工具：

医疗公平：农村诊所部署设备后，电力可靠性等同城市医院;

教育公平：偏远学校 1 台设备即可实现数字化教学;

经济公平：小企业无需等电网，1 台设备启动生产，成本降 30%。

将能源独立定义为一项权利

能源独立作为人权的核心依据：无电力则健康权、教育权受损;无自主产能则依赖脆弱电网或高价燃料，陷入 “依赖 - 脆弱 - 贫困” 循环。联合国《人权宣言》“生存权与发展权” 要求 “有尊严生活的基本条件”，现代社会中电力是核心组成。

中微子能源集团已实现技术落地：动力立方体与生命立方体 2024 年全球出货 5 万台，部署于非洲、东南亚无电网社区与灾区，将 “能源独立” 从理念变为现实。

从短缺到充足

传统能源思维以 “短缺” 为核心，认为能源需集中生产、长距离输送，必然存在 “覆盖不到”“供不起” 问题。中微子光伏将思维转向 “充足”：中微子、缪子等能量源无处不在、取之不尽(太阳寿命还有 50 亿年)，能源不再是发展瓶颈。

对中国而言，这一思维转变具有特殊意义 —— 中国地域辽阔，能源资源与负荷中心逆向分布(西部能源丰富、东部负荷集中)，传统集中式能源体系面临 “传输损耗高、供需匹配难” 问题。中微子光伏技术可在东部负荷中心实现 “就地取能”，缓解 “西电东送” 压力;在西部偏远地区实现 “自主供电”，避免电网延伸的高成本;在工业领域实现 “分布式补能”，降低对化石燃料的依赖。

主张 “能源独立是人权”，是为尊严、公平与抗风险发声 —— 电力自主性即生活选择自主性。中微子光伏不仅重塑能源生产方式，更重新定义 21 世纪人权内涵，让中国乃至全球每一个社区平等享有发展机遇，为中国实现 “双碳” 目标与能源安全提供全新路径。

中微子能源集团(亚洲)技术有限公司 CTO  Daniel lee

责任编辑：kj005

文章投诉热线:157 3889 8464  投诉邮箱:7983347 16@qq.com