王雅麒 朱悅宏 李逸凡

〔內容提要〕“雙碳”目標對實現中國經濟高質量發展有深刻意義。作為新質生產力的重要內容,氫能產業已經成為實現“雙碳”目標的前沿先進生產力。目前,中國政府將發展氫能產業寫入政府工作報告。遼寧省政府以項目試點、園區建設、技術革新等方式積極發展氫能產業。本文以遼寧省為對象,以國內其他部分省(區、市)為依托,分析遼寧省氫能產業現狀,并提出一系列政策建議,旨在對遼寧省氫能產業發展起到參考作用。
〔關鍵詞〕氫能;燃料電池;政策建議
注:本文受2024年度中央高校基本科研業務專項資金資助項目“構建制造循環工業系統與東北特色的現代化產業體系研究”(項目編號:N2424012-06)資助。
一、研究背景
黨的二十大報告提出“我們堅持綠水青山就是金山銀山的理念”。氫能源產業建設作為在“雙碳”目標下不可缺少的一項前沿性、變革型產業體系,其有序高質量發展寫入國家“十四五”規劃。規劃指出:在國家對氫能產業高度重視的背景下,全國多地已經積極出臺氫能產業相關政策。遼寧省工業基礎雄厚,是制造業和科學教育行業大省,有著科技創新資源和產業技術優勢。從氫能行業入手,推動全省的生產力升級,實現制造業等領域降碳,對于遼寧省經濟轉型升級意義重大。
本研究以遼寧省氫能產業發展現狀為研究對象,梳理全國部分省(區、市)氫能產業發展情況,在此基礎上,針對遼寧省的氫能產業發展困境,提出相應的對策建議。
二、全國部分省(區、市)氫能產業發展現狀
中國氫能產業先進省(區、市)主要包括廣東、山東、北京等地。這些省(區、市)在氫能技術研發、產業鏈建設、政策支持等方面取得了較大進展,成為中國氫能產業的重要發展基地。
(一)廣東省
產業鏈建設方面,廣東省擁有多家氫能相關企業和研究機構,氫能產業鏈相對完整,在氫能生產、儲存、運輸、利用等方面均有涉及。
政策支持方面,廣東省印發《廣東省海上風電發展規劃(2017—2030年)(修編)》,提出:到2030年廣東將建成3000萬kW海上風電,成為全國海上風電發展大省,為氫能利用提供有利的氫源條件。
產業布局方面,廣東省與氫能相關產業涵蓋了氫氣制備、儲運、應用三大方面。在城市間區域布局中也形成了以深圳、東莞、佛山等城市為集聚地的上下游產業鏈。
(二)山東省
山東省集聚了山東能源、東岳集團、中國重汽集團、山東高速集團等一大批涉氫的大中型龍頭企業及事業單位,這些單位貫穿了氫能發展的全產業鏈中的各個環節。產業建設方面,勝利油田石化組織的《光伏發電電解水制氫示范工程》采用堿式電解水制氫工藝的技術來制取綠氫,與現有干氣制氫相比,可以實現年減排CO2至少2535噸。
(三)北京市
北京作為中國的首都和科技創新中心,在氫能產業方面和氫能源科研領域都具有較大優勢。北京昌平未來科學城氫能產業綜合示范區等氫能產業聚集區,匯集了國氫科技、億華通、清華大學、中關村氫能聯盟等眾多新興的龍頭企業與科研院所。截至2020年底,北京市內已有約150家氫能產業相關企業、機構。
北京市政府重視氫能產業發展,在基礎技術共性研究、強鏈工程實施、科技創新平臺建設、高端人才引進及產業鏈協同等方面均提出鼓勵支持政策,以期把握氫能產業發展窗口期與機遇期。
通過以上三個省、市地區在氫能產業發展上的現狀梳理,可以看出,各地都強調氫能產業鏈建設布局、推動氫能產業的技術突破和科學研究、支持產業集聚發展等發展戰略。可見,氫能產業在我國已是高精尖產業發展的重要領域。遼寧省應學習氫能產業先進省、市的優秀之處,并與具體實際相結合,助推遼寧氫能產業發展。
三、遼寧省氫能產業現狀
作為“一帶一路”建設的重要節點和中國對接東北亞、溝通歐亞大陸橋的重要海陸門戶,遼寧省發展氫能產業,建立東北亞重要氫能生產儲運基地,具有重要意義。以下主要針對遼寧省氫能產業發展現狀,分別從政策支持、試點項目和園區建設三個角度進行詳細介紹,旨在為遼寧省未來產業建設規劃和政策制定提供參考。
(一)政策支持
遼寧省政府發布了《遼寧省鞏固增勢推動經濟持續回升向好若干政策舉措》,以鼓勵本省清潔能源產業發展,并撥出2億元用于專項支持氫能等領域的發展。
大連、沈陽市相關部門陸續出臺《關于組織開展大連市2022年度氫能源交通工具推廣應用補貼資金申報工作的通知》《支持地區氫能產業發展的六大舉措》《大東區支持氫燃料電池汽車產業高質量發展的若干政策措施(征求意見稿)》,構建了初具規模的政策引導體系。其中,沈陽大東區的氫能補貼政策細化了氫能XX鏈路的補貼標準,專門對氫能產業鏈中的儲運環節做出了指導意見:沈陽大東區的氫能補貼政策對氫能產業鏈中的儲運環節進行了細化,明確規定企業購買和使用車用氫氣存儲設備金額的20%將給予一次性補貼,且最高補貼額為500萬元;專業從事車用氫氣運輸的公司,如果其運輸里程達到2萬千米以上,根據年度承運的車用氫氣量,將獲得1.5元/千克的運營補貼,最高不超過50萬元。
(二)項目試點
2023年10月中下旬,遼寧批準了包括“中能建遼寧營口風電制氫氨一體化項目”、“遼寧省撫順市清原縣新能源制氫示范及氫能產業基地投資項目”和“沈北煤田煤炭地下氣化聯產制氫示范項目”等在內的14個氫能項目。
遼寧營口風電制氫氨一體化項目計劃在營口經濟技術開發區及周邊地區展開,總投資額達104.6億元,包括建設年產量為3.6萬噸的電解水制氫項目和20萬噸的綠氫制綠氨項目。同時還將建設1.2吉瓦風力發電項目,以及配套的220千瓦電站、輸電線路和電化學儲能設施。北京博銳新能科技有限公司(沈陽)投資300億元,建設沈北煤田無井式煤炭地下氣化聯產制氫項目。
氫能項目的集中獲批,表明遼寧加快發展新質生產力的要求部署落到實處,搶占氫能發展制高點,為氫能產業成果轉化、技術革新起到積極作用。
(三)園區建設
2023年年初,沈陽市法庫縣氫能產業園區的投產/技術進步為遼寧實現高質量發展提供有力支撐。新能源及新型儲能產業重點推動沈陽市新民、法庫等165萬千瓦風電項目建設,推動氫能全產業鏈示范園區開工建設,加快5個新型儲能試點示范電站建設。中電建法庫縣150兆瓦風電項目,項目總投資10.23億元,已完成道路施工31千米,風機基礎施工完成24臺,集電線路,基礎施工已完成,升壓站基礎施工全部完成。截至目前,法庫縣產業園區開復工項目130個,總投資120.7億元。新能源產業快速提升。
在總投資170億元的沈陽法庫新能源一體化綜合示范基地項目中,循環利用子項目已開工,3個風電項目全面開工。基地項目中的“上大壓小”技改項目、新能源實驗室等項目部分建設順利推進。
2024年1月,世界首款四座氫內燃飛機原型機在遼寧省沈陽市法庫財湖機場成功首飛。氫內燃飛機使用清潔能源,碳排放量接近于零,能夠滿足新時代航空領域對碳排放的進一步要求。通過研發和運營氫能飛機,可以促進我國氫能航空產業鏈的發展,推動綠色航空領域的產業鏈升級,培育和壯大新興產業。遼寧省的氫能和航空產業集群對于國家戰略性新興產業集群工程而言至關重要。
四、遼寧省氫能產業發展困境
(一)核心技術國產化有待突破,使用成本有待降低
第一,燃料電池核心部件需要提高自主研發能力,以提升產品性能等關鍵技術指標,延長使用壽命。綠氫制備、氫能儲運等技術國產化有待進一步推進。第二,氫儲運成本高,約占使用成本的30%以上。氫能的儲存和運輸問題成為制約燃料電池汽車發展的原因之一。
(二)氫能的應用場景和使用規模有待拓展
氫氣技術可以被應用于燃料電池汽車、燃料電池船只以及燃料電池軌道交通等各個領域。燃料電池汽車目前是氫能使用最廣泛的領域。在2025年的系列目標中,遼寧2000輛氫車和30座加氫站的規劃在全國僅處于中游。同時,燃料電池在城軌機車和船舶方面的應用還為之甚少,導致氫能技術的應用范圍仍未充分開拓。此外,“制氫+儲氫+運氫+加氫+用氫”的成本遠高于化石燃料,使得氫能源普及困難。
(三)氫能供應體系及配套設施建設有待完善
遼寧省尚未形成完備的氫氣生產、儲存、運輸體系。同時,加氫站建設因為核心技術國有化程度低、政策補助不足、建設成本高、相關政策規劃與標準規范缺失等原因,無法依靠社會力量大范圍推廣,導致氫能供應與需求之間存在不匹配的情況。
(四)氫能產業人才缺乏,現有補貼政策難以吸引人才駐足
由于氫能行業內分精細,駐足于遼寧省的尖端人才稀缺,不利于開展技術研究和產品研發。目前遼寧省氫能產業以大連氫能產業核心區和沈撫示范區氫能產業新城的“一核”“一城”為牽引導向,沒有恰當的人才戰略布局難以構成連貫的空間布局和優化。
五、加快遼寧氫能產業發展建議
(一)加強氫能產業核心技術攻關創新
第一,加快推進技術難題攻關,克服“卡脖子”技術難題,實現核心技術國有化。增加對燃料電池和綠氫生產相關的重要技術、材料和工藝的研發投入,加快電解水轉換動能的先進技術研發和電解水動能轉換在實際中的推廣應用,持續深入探索并解決持久、成本方面的難題。
第二,發揮企業創新主體作用,加大多元化科技投入,實現關鍵部件性能提升、壽命突破以及成本下降。重點關注燃料電池電堆、關鍵零部件、燃料電池動力系統總成、關鍵零部件及燃料電池整車。著重發展基于氣浮軸承技術的離心式空氣壓縮機和回氫引射裝置等重要組件,以提高氫能商業化的可行性。
(二)拓展氫能產業示范應用場景和規模,降低使用成本
第一,擴大燃料電池汽車示范應用規模。遼寧省地理位置優越,可打造遼寧省氫能應用走廊,聯動周邊城市圍繞物流、港口、園區、機場等重點區域率先示范,提升燃料電池汽車在商用車、工業用車、特種車輛中的比例。
第二,推動氫能燃料電池船舶應用。遼寧省沿海,跨六大水系,對于發展內河、內湖和近海的燃料電池旅游船和公務船舶有天然優勢。通過普及燃料船舶應用,帶動船用燃料電池電堆、船用有機液體制氫裝置等新設備新技術的研發與制造。
(三)完善氫能供應體系及配套設施建設
第一,完善氫能產業標準體系。梳理氫能全產業鏈產業標準體系,統籌行業重點標準,由遼寧省氫能龍頭企業牽頭,“先示范,后推廣”,避免盲目競爭,推進產業鏈標準化發展與技術創新。
第二,探索建立多渠道、多元化氫能供應體系。通過太陽光伏、水泵、風機等方式,將再生能源轉換為電能,再通過電解水轉換為氫氣,最后以液壓等技術進行輸送供給。
(四)推進氫能特色大數據平臺建設,加快引進國內外知名企業
第一,建立遼寧氫交易平臺,打造制氫、儲存、運輸、加注及應用環節的氫能數據平臺。鼓勵自由探索,提升科技投入效能,激發創新活力。加強企業主導的產學研深度融合,強化目標導向,提高科技成果轉化和產業化水平。
第二,以大數據、人工智能、5G、工業互聯網等前沿技術進行產業賦能,為政策制定、企業發展提供數據支撐,加強科技基礎能力建設,強化氫能科技咨詢,提升氫能創新體系整體效能,助力氫能產業快速發展。
第三,建立氫交易所,推動清潔氫產生的減排量納入碳減排市場交易中,有利于進一步降低綠氫成本,提升氫能市場競爭力,加快氫能產業市場化進程。
第四,搭建國際化的產業和技術交流合作平臺,推進遼寧省與國內外氫能產業領域的企業、科研機構建立廣泛深入的聯系,吸引國內外知名氫能產業領域龍頭企業落戶遼寧,提升氫能產業核心產品的研發和制造能力,不斷深化氫能產業鏈,打造具有國際競爭力的氫能制造業新高地。
(五)推出特色人才補貼政策、扶持中小型氫能科技企業
第一,加強企業、機構與高校的交流和合作,推出在氫能源技術開發與產業發展方面具有導向性的就業補貼和人才落戶政策,吸引國內外尖端學者和高校優秀畢業生落足。
第二,給予中小型專類科研實驗室和氫能源企業專項補貼,完善基礎設施建設,有助于各部門研發“制氫—儲運氫—燃料電池—氫能應用及示范”的完整性,力爭實現更多氫能產業關鍵核心技術自主可控。
第三,建設氫能產業總部基地。以沈陽市法庫氫能產業園區作為核心,改善人才公寓、醫療衛生、教育培訓等生產、生活配套設施和服務,建立東北地區氫能產業總部基地,以此打造重要的氫能技術創新中心。
(作者單位:東北大學工商管理學院)