劉海翔 姜國剛
摘? 要:在全球能源緊缺和環境污染問題日益嚴重的背景下,氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源,不僅具有來源廣泛、存儲穩定、應用前景廣等特點,更被視為解決能源資源問題和環境危機的途徑之一,受到我國各級政府和行業的高度關注。該文從發展現狀和環境條件兩個方面分析了常州氫能產業的發展現狀,以及常州氫能產業發展中的融資問題、生產問題、應用問題,最后從政策支持、技術突破和應用推廣這3個方面提出了對策和建議。
關鍵詞:常州氫能產業? 高質量發展? 政策支持? 技術突破
中圖分類號:F74? ? 文獻標識碼:A
Abstract: In the context of global energy shortages and increasingly serious environmental pollution problems, hydrogen energy, as a clean, efficient, safe, and sustainable new energy source, not only has the characteristics of a wide range of sources, stable storage, and broad application prospects, it is also regarded as a solution. One of the approaches to energy resource issues and environmental crises has attracted great attention from governments and industries at all levels in our country. This article analyzes the development status of the hydrogen energy industry in Changzhou from the development status and environmental conditions, as well as the financing, production, and application problems in the development of the hydrogen energy industry in Changzhou. Finally, it analyzes the three aspects of policy support, technological breakthroughs and application promotion. Countermeasures and suggestions were put forward in various aspects.
Key Word: Changzhou hydrogen energy industry; High-quality development; Policy support; Technological breakthrough
目前,發達國家大力推動氫能產業發展。美國、日本、韓國、歐盟等國家和地區在國家氫能戰略的指引和財政支持下,在關鍵技術和商業化示范領域,取得了突破性進展。氫能產業作為戰略性新興產業,也是我國能源革命重要的探索方向,更是能源安全保障的重要潛在選擇。在我國,一些地方政府陸續制訂了較大規模的氫能產業發展規劃。我國已經在以如皋、上海、張家港等地為代表的長三角和以佛山、云浮等地為代表的珠三角區域形成產業化基礎,并將加快推進山東和山西等地氫能產業基地的建設[1]。
1 常州氫能發展現狀及發展環境
1.1 發展現狀
2018年常州已經開始重新布局引導氫能行業發展,先后頒布了《2018年常州市新能源汽車推廣應用地方財政補助實施細則》等多個政策或條例。2018至今的數據顯示,常州新能源產業鏈的單位個數雖僅占大規模工業的1%,但潛力巨大,2021年上半年利潤漲幅86.3%,光伏組件生產及配套產業鏈較為完整。
近年來,氫能技術已實現了一些重大突破,初步掌握了氫能基礎設施以及電池產品的研發應用等技術,擁有了工業裝置和電池整機能力,并完成了小規模示范運作,為氫能與電池產品大規模商品化運作打下了良好的技術基礎。常州擁有天合光伏產業園這樣的“千億級”產業示范基地,增強了新能源發展驅動力[2]。
1.2? 外部條件
江蘇省是我國從事氫能行業最早、企業整合程度最高的省份,省內各市氫能行業發展相當快速,包括蘇州、南通、鹽城最先開始氫能源產業發展,已建立包括儲氫材料生產與運輸、電堆設備及核心零件、燃料電池體系、汽車整機生產以及加氫站建設經營管理等相對完善的產業鏈條,南通如皋已成為“氫經濟示范城市”。
常州位于中國長江經濟帶,是長三角核心圈層城市,擁有中國最充足的經濟活力、相當高的對外開放程度、最強的創新能力,以及規模化的產業集聚生態體系。為常州提供了政策引導和布局方向,同時加強了常州與其他區域之間的交流,對常州氫能產業發展起帶動作用。
常州氫能源產業協會由江蘇天泰特種氣體有限公司等7家企業發起,并聯合了東南大學常州研究院形成了氫能產業合作機構,展現出了良好的示范作用,政府需要繼續牽線,促成常州氫能產業合作進一步深化。
3? 常州氫能產業發展中存在的問題
目前,常州氫能產業在產業總量和結構調整方面取得了積極進展,但產業發展仍處于起步階段,面臨一系列的新矛盾和新問題。
3.1? 高成本高能耗
全產業鏈成本高是制約商業化運行的重要原因,由于當前整個產業鏈成熟度比較低,產業規模較小,因此無論是制氫成本還是儲氫成本等仍然居高不下[3]。
氫氣的生產過程往往伴隨著大量的碳排放,為了實現綠色低碳的目標,各地發展氫能項目時,利用可再生能源發電,通過電解水制取氫氣,在生產過程中沒有碳排放。電解水制氫最重要的成本在于電費,用電的成本決定了氫氣的成本。目前,光伏電站的投資主要集中在央企、國企和大型民企,這些企業有足夠的實力和資源建設氫能項目。但由于前期投資建設消耗過大,目前通過光伏制氫的成本要遠高于化學制氫,常州還處于項目推動階段。從儲氫環節看,雖然各種儲氫方式如加壓壓縮儲氫、液化儲氫、有機化合物儲氫等技術均取得較大進步,但儲氫密度、安全性和儲氫成本之間的平衡關系尚未解決,離大規模商業化應用還有距離。從運輸成本看,折舊費、維護保養費、人員工資及運輸油耗等都構成較大支出[4-5]。
3.2? 技術瓶頸
常州在氫能的基礎研究方面有持續投入,但起步較晚,積累較少。氫能應用的很多重要零部件大多依賴進口,重要構件組裝制造工藝技術也亟須改善,如膜電極、雙極板、真空壓器、氫循環泵等制造技術與高端技術存在很大差異。同時,氫氣生產、儲存、運輸、和使用過程中均有泄漏和爆炸的潛在危險,因此安全性是其大規模商業化推廣使用前必須考慮的重要問題,這也將是氫能被廣泛使用的前提和條件。
3.3? 缺乏可持續發展模式
氫能作為一種新能源被大規模使用,但是同時,氫能的使用還未列入現有的能源法律法規、規章及規范性文件中。所以氫的生產、儲運和使用只能按照危險化學品管理,不利于氫能按能源屬性進行安全管理或監管。
目前,常州的氫能產業標準體系尚不明確,在發展初期還沒有訂立明確的規范標準。而且,氫能產業發展迅速,出現了很多新的應用領域,新的技術標準和規范法規有待設立和更新。同時,在商業化應用方面仍未能普及,影響了常州氫能產業可持續發展。
4? 常州氫能產業高質量發展對策
4.1? 政策支持
4.1.1? 明確產業定位
結合《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》和《長三角氫走廊建設發展規劃》,科學制訂并研發氫能產業的發展規劃,系統地構建氫能的各個環節體系,明確具體發展的路線,盡早制定常州地區氫能使用安全規范,為氫能產業鏈發展和氫能產品商業化打造安全環境,統籌布局協調發展。
4.1.2? 加強金融支持
常州光伏產業和氫能產業均以重資產的方式運作,這對企業的融資能力和現金流的管理水準提出較高要求,這就需要常州市政府對這些企業進行相應的扶持。另一方面,在氫能應用中,一些加氫站、充電站的建設也需要政府的財政扶持。
4.1.3? 打造示范工程,強化行業認知
積極推廣氫能應用試點示范區,如氫燃料電池汽車示范工程可以推廣氫能燃料公交車、物流車、環衛車等;氫能與傳統行業結合示范工程可以對應化工、鋼鐵等傳統產業的轉型升級;氫能城區應用示范工程可以建設布局綠色氫能生態系統,提供居民用電、取暖等。
4.2? 技術突破
技術是推動產業發展的關鍵因素,低成本制氫、儲氫、運氫技術需要整合學校、政府、企業三部門的資源。技術突破需借助常州對長三角地區的裝備制造能力輻射。建議由政府牽頭帶動,來聯合高校,產業兩大部門建立起科研聯盟,進一步提升人才引進水平,以科研成果實際應用為導向,著眼于儲氫運氫技術。
政府需進一步為氫能相關專業人才提供專項補貼,改善待遇,鼓勵外地大學來常建立研究院,借助制造產業基礎優勢,以在本土建立常州研究院的方式引進人才,并和其他社會部門增進溝通交流。以氫能產業鏈的技術薄弱環節為重點,深度推進政產學研模式。一方面要加大財政資金對研發活動的投入支持力度,另一方面著眼于企業的科技成果轉化。
4.3? 氫能產業應用落地
4.3.1? 交通領域先導,延伸“低碳工業”
政府宜優先打造氫燃料電池自行車示范區,引導本土產業生產氫能汽車燃料電池。例如:永安行科技股份有限公司研發的氫能自行車正式入駐未來智谷。常州氫能企業“安泰創明研究院”發揮自身技術優勢,重點發展氫燃料電池自行車等低壓固態儲氫類產品,在常州打造了可復制、可效仿的成功模范。
4.3.2? 建設加氫站網絡
當今,世界上加氫站最多的地區是日本,其加氫站網絡的形成離不開日本政府前期強力的政策扶持與資金補貼。因此,常州政府需進一步出臺政策,補貼本土加氫站的設立。其次,政府機關需做好各企業生產部門的管理,促進設備應用標準的統一。再結合常州交通網絡優勢,借鑒日本布局加氫站網絡的成功經驗,做好加氫站站點布局指導。政府宜從加氫站示范點開始實驗,由點到線,后期以市場需求為導向,由線到面,完成加氫站網絡建設整個過程的順利覆蓋[6]。
4.3.3 加強精準招商引資,探索新能源商業化
長三角地區目前在上,儲氫和運氫的環節較為薄弱。常州本身具有交通運輸便捷優勢,政府應抓住產業短板,借助本土交通和制造產業優勢,從而加強精準招商引資。常州國家高新區成功引進安泰創明新能源材料項目,一定程度上彌補了長三角地區在氫能產業鏈上的短板,起到了新能源商業化的示范作用。
4.3.4? ?緊抓高端市場,避免低端過熱
產業鏈中游布局逐漸完善后,政府需合理引導市場,減少惡性競爭,促進新能源商業化長遠發展。目前各個地區都在爭先搶占氫能產業市場,而常州要緊扣儲氫運氫這一薄弱環節,搶占高端市場。政府機關一方面,要堅持長遠戰略規劃,牽線搭橋優秀企業,聯合產學方發展技術。另一方面,需關注本地氫能市場,引導本土企業有序競爭,對企業適度差異補貼,擴大相對優勢。企業自身需要樹立高端市場的目標,做好企業發展規劃,優化自身管理,積累并保持技術優勢,從而抓住高端市場的機遇[7]。
4.3.5? 安全保障
常州既需要借鑒國內外先進經驗,也應考量本地實際。若要設立常州氫能產業統一安全的行業標準制度,政府要完善行業法規條例。企業需致力于安全技術攻關。兩部門共同打造氫能測試綜合服務平臺,積累本土應用經驗,提高氫能技術的安全可控性。
4.3.6? 拓寬海外市場
常州宜借助長三角地理區位的優勢,利用本土機電制造能力,嘗試和日韓等國家開展實質性合作,以產業鏈完整性與龐大的市場優勢換取發達國家的技術優勢。政府需出臺補貼政策與完善相關制度,鼓勵本地企業和海外氫能企業合作,促進人才交流,汲取技術溢出,實現優勢互補,促進國際國內雙循環。常州本土企業宜響應國家“一帶一路”戰略規劃,發揮“一帶一路”平臺優勢,因地制宜,選擇具有產氫成本優勢的國家,實現常州氫能企業“走出去”。
5? 結語
發展氫能產業對區域經濟綠色發展及緩解能源短缺都有著相當大的益處。氫能這種清潔高效的可再生能源,從長遠來看,可以在高碳排放的工業和電力領域替代煤炭、天然氣等化石燃料,特別是在交通領域,氫能在替代燃料與零排放方面具有無可比擬的優勢。應該借鑒國內外氫能產業發展的經驗,在立足于常州發展的優勢之上,使常州的氫能產業發展更加趨于國際化水平。
參考文獻
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