新能源产业科技发展的研究

张佳銮

广东省技术经济研究发展中心

0 引言

世界经济持续增长，需要更多的能源保障生产和生活的繁荣。传统化石能源消费的有限性及其对生态环境的负面影响正在倒逼能源向低碳化、清洁化方向转型，催生新能源产业加速优化发展。新能源产业代表着未来能源发展的方向，是解决能源资源稀缺、加快区域绿色发展的重要途径。努力发展新能源产业，对调整优化能源结构，完善能源供应系统，推动生态文明建设等具有重要的战略意义。为此，梳理新能源产业科技发展形势及经验，分析新能源产业科技发展重点领域显得尤为重要。

1 新能源产业的定义

新能源产业发展主要包括三个层面：一是新能源生产、加工、输送及销售；二是新能源装备制造，如风机、光伏电池等；三是新能源服务，如“互联网+”智慧能源平台建设、节能与储能技术服务等。新能源产业涵盖的领域主要包括新能源汽车、储能、智慧电网、核能（电及非电利用）、热泵、太阳能、风能、生物质能、氢能、可燃冰、海洋能等。

2 新能源产业科技发展态势及诊断

2.1 新能源产业科技发展形势

近年来，新能源产业发展的科技创新呈现了高度活跃的态势，低能耗、高能效的新能源装备产业方兴未艾，智能化、个性化的新能源服务产业加快壮大。氢能、储能、电动汽车等新能源利用模式不断显现，需要新能源装备和新能源服务业的快速耦合与匹配。世界新能源重大装备技术和制造水平不断提升，成为带动产业升级的新增长点。我国特高压输电装备、三代核电装备、大型风机装备、高效光伏电池板及电动汽车关键装备等制造方面也取得长足进步。我国新能源装备和服务需求的不断上升，为新能源产业发展带来了机遇，具有一定技术和产业基础的园区充分利用国家新能源政策导向，立足现有技术优势，定位某一新能源领域深入发展，如光伏、风电、电动汽车、智能电网、核电装备等，做强做大专业装备的研发、制造等，抢占新能源产业发展先机。

2.2 国内典型园区新能源产业发展模式

目前，我国新能源产业发展仍处于以国家政策鼓励引导为主的发展阶段。各类工业园区新能源产业发展主要是依托自身发展条件优势，探索新能源产业发展的方向和重点，尚未形成较为成熟的具有普遍推广性的发展模式，总体看国内新能源产业发展仍处于前期摸索阶段。

2.2.1 能源资源开发需求驱动模式

各地方为满足能源迅速发展需求，以园区为依托，充分利用当地的资源优势和市场优势，推动新能源产业发展。例如，新疆风能资源丰富，分布地点集中，地形地质条件较好。乌鲁木齐经济技术开发区利用资源优势，以龙头企业为带动引领，使得一批风电配套企业迅速积聚，以研发、制造、试验、示范、服务上下游紧密衔接的一条风电产业链已经形成，在国内风电设备制造业中处于领先地位。

2.2.2 新能源汽车产业集群发展模式

很多地区为抢抓新能源汽车产业化的先机，大力加大新能源汽车产业招商引资力度，在立项、备案、土地、水电气等方面给予政策倾斜。同时，很多地区鼓励并支持本土企业通过引进等方式，开发新能源汽车合作项目，推动区域新能源汽车产业园区化发展，引导新能源汽车产业向集群化、集聚化方向发展。

2.2.3 “互联网+”智慧能源发展模式

产业园区通过可再生能源、储能、热电（冷）联产和智能微网等综合性、集成性应用，探索“互联网+”智慧能源一体化的技术应用和商业化模式，通过强化需求侧管理，智能化的推进新能源就近消纳，实现终端供能系统统筹规划和一体化建设。

3 新能源产业科技发展重点领域

新能源汽车、能源智能制造装备、智能电网及储能是新能源产业发展的重要技术方向，新能源产业也是很多区域促进其新能源产业发展的切入点和竞争点。顺应新能源产业发展趋势，以科技创新为引领，加快三大重点领域建设，推动新能源产业实现高质量发展。

3.1 新能源汽车产业

新能源汽车产业发展主要包括新能源汽车整车、燃料电池系统及核心零部件、测试平台及设备等三个方面，涵盖纯电动汽车、插电式混合动力汽车和氢燃料电池汽车等。

3.1.1 新能源汽车整车

发展燃料电池乘用车、燃料电池商用车等整车，投运燃料电池车辆包括燃料电池公交车、燃料电池物流车、燃料电池特种车辆等进行示范应用，推动燃料电池有轨电车线路、燃料电池公交车专线示范项目建设。

3.1.2 燃料电池系统及核心零部件

以市场应用为牵引，引进燃料电池堆生产线。引进燃料电池电堆、电解水设备、加氢站设备、高压氢瓶设备、燃料电池系统配套零部件等生产。推动燃料电池相关材料包括质子交换膜、碳纤维纸、双极板、催化剂等技术发展。配套燃料电池系统相关辅件发展氢喷射器，包括高功率DC/DC、空压机、循环泵、节温器，水分离器、调压阀、加湿器、散热器、压力及流量传感器、冷却泵、氢浓度传感器等［1］方面。推动车载储氢系统包括储氢瓶塑料内胆、高性能储氢合金及金属氢化物、高强度碳纤维、高压阀及接口等［1］。

3.1.3 测试平台及设备

3.2 能源智能制造装备产业

能源智能制造装备产业重点发展能源智能测控装置、能源智能装备关键基础零部件、能源工业机器人与工作站等。

3.2.1 能源智能测控装置

重点发展能源系统传感器及其系统、智能测量仪器仪表、智能执行器、在线测量仪表仪器、智能化实验分析仪器、智能电表及煤气表、智能热量表及其监测装置等。

3.2.2 能源智能装备关键基础零部件

伺服控制机构，包括网络分布式伺服系统、数位伺服控制系统、高性能变频调速设备。液气密元件及系统，包括高压大流量液压元件和液压系统、高频响电液伺服阀、智能化阀岛和定位气动执行系统、高转速大功率液力耦合器调速装置、高性能密封装置［1］。

3.2.3 能源工业机器人与工作站

重点发展以数字化、柔性化及系统集成技术为核心的智能制造装备及工业机器人成套系统。发展能源工业机器人工作站，通过工业机器人配置相关控制装置及机械装置，形成特定工序由机器人独立完成。不同的工业机器人工作站可以合并构成一个更加复杂的自动生产系统，通过注入智能化控制，形成自动智能化生产工业机器人系统。

农田水利建设在农业发展中具有十分重要的作用，必须引起相关部门的高度重视。只有不断加大对农田水利建设的资金投入，进行科学有效的管理，全面治理并及时解决建设中出现的问题，才能促进农田水利建设取得良好成效，使得农业增产、农民增收，促进农业经济的发展。

3.3 智能电网及储能产业

智能电网及储能产业重点发展智能配电网成套设备、用户端智能化成套装备、储能设备等。

3.3.1 智能配电网成套设备

智能分布式配电保护与自愈控制系统、微电网多源协调控制系统、中压兆瓦级双电源固态无缝切换开关、10-35kV智能配网串联补偿装置及配网的兆瓦级以上电能路由器、分布式配电线路故障定位系统、微网专用低压限流断路器、分布式串联补偿装置以及新材料和光电复合高带宽数据线缆。

3.3.2 用户端智能化成套装备

用于新能源或多电源低压配电系统的控制与保护一体化系统及装置、用于新能源或多电源配电系统的用户端核心电器设备、用户端核心电器及电机设备的智能制造装备［2］。

3.3.3 储能设备

电网储能设备重点包括石墨烯储能、大容量超级电容储能装备、10MW级液流电池储能、高性能铅炭电池储能、全钒液流电池储能、100MW级钛酸锂电池储能和高温超导储能设备。电动汽车储能设备重点发展超级电容储能装备、锂离子电池、镍氢电池和质子交换膜燃料电池。

4 新能源产业科技发展对策建议

4.1 技术支撑与人才引进

4.1.1 加强核心技术攻关

支持引导企业开展氢能利用、燃料电池系统、能源智能测控、能源工业机器人等核心技术研发。整合现有创新资源，加强协同攻关、持续创新，针对重大装备自主创新示范项目，组织相关企业制定自主创新工作方案以及关键零部件自主研发工作方案，协调推进自主研制、试验鉴定和试验示范，联合形成自主创新合力。指导企业做好知识产权和相关专利的登记及布局。组织编制新能源产业重点技术创新路线图，明确阶段性技术发展目标。

4.1.2 打造公共技术及交流平台

积极设立新能源产业公共技术平台，如国家级企业技术中心、国家级工程实验室、省级工程技术研究开发中心、省级创新平台等，实现由企业内部科技资源向公共科技支撑资源转变。以新能源汽车产业为例，支持一定数量的新能源汽车整车及关键零部件创新平台建设，支持骨干企业制定新能源汽车、智能网联汽车关键零部件生产和应用团体标准，抓紧对燃料电池系统提早开展汽车相关标准的体系研究。

4.1.3 深化产学研合作对接

围绕新能源汽车及能源智能装备制造等重点发展领域，鼓励企业与高校、科研机构、研究院所等建立合作关系，支持共建实验室、研发中心等，建立大型科学仪器设备资源共享、知识产权服务、公共检测技术服务等各类基础平台，提供多种形式的科技服务。支持有条件的高校、科研院所建立技术转移示范机构，加强技术市场建设，推进产业技术交流和产权交易，加速科技成果转化应用。促进政府与新能源行业协会、产业联盟对接，挖掘优质的新能源产业项目，紧密跟踪先进新能源技术产业方向。积极引导企业与企业、企业与机构、企业与协会、企业与政府进行合作，提升产业链上下游融合发展水平。

4.1.4 优化人才智力体系建设

鼓励企业加强与科研院所、研发机构的技术、项目合作，大力引进国内外掌握核心技术的关键人才或团队。加大对新能源产业技术人才的扶持力度，联合高校院所、研究机构和培训机构，支持定向培养和输出专业技术人才，形成政府-机构-企业贯通的专业人才队伍体系，精准定位新能源产业人才培养，满足企业的人才实际需求。

4.2 资源配套与落实

4.2.1 完善配套支撑政策

统筹利用资金、财税、土地供给等手段，支持新能源装备研发、试验示范和推广应用，帮助企业解决关键人才引进和资金周转、土地紧缺方面的困难。高效利用专项建设基金支持重大能源装备、关键零部件等的技术攻关，扶持龙头骨干企业发展。充分利用科技发展资金，对新能源产业建设项目给予金融、贷款等政策优惠。鼓励发展新能源产业项目，积极推进土地保证，减少项目规划及审批流程，营造良好的营商环境。

4.2.2 搭建对外合作交流平台

建立链接全球的新能源产业创新合作体系，学习国际先进技术及专业园区建设经验，积极引进国外资金和先进新能源产业技术及管理经验，拓宽新能源产业发展合作领域和范围。积极组织新能源产业业内相关技术交流、研讨和市场开拓活动，强化在产品、技术、市场等领域的信息互换与交流合作。推动新能源产业发展从单纯关注技术引入，更多向人才吸引、商业并购、多种合作开发等模式转换。