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青岛应加快布局四个制造业细分产业链

2021-01-15刘志亭

商周刊 2021年11期
关键词:氢能制氢青岛市

刘志亭

根据我国“十四五”时期的重点发展任务,结合青岛市的资源优势,可选择光通信产业链、人工智能产业链、工业互联网产业链、氢能产业链这四个具有代表性和发展潜力的制造业细分产业链加快布局发展。

2021年青岛市《政府工作报告》提出“坚持把发展经济着力点放在实体经济上,聚焦13条产业链,推进产业基础高级化、产业链现代化和产业集群化发展,加快建设现代产业体系。”《报告》中提到的十三条产业链是指:新一代信息技术、新能源新材料、医养健康、现代金融、现代物流、商贸、商务服务、现代海洋、高端化工、文化创意、精品旅游、现代高效农业、高端装备等产业链。

十三条产业链面广链长,涵盖了青岛市先进制造业和现代服务业的大半壁江山。这些产业链要么是新兴产业,要么是传统产业的新领域。其中,每个产业链下又有许多细分产业链,对于十三条产业链,既要全面发展,又要突出重点,尤其要选择优势细分产业链重点发展。根据我国“十四五”时期的重点发展任务,结合青岛市的资源优势,可选择以下四个具有代表性和发展潜力的制造业细分产业链加快布局发展。

光通信产业链:第三代半导体技术的典型代表

新一代信息技术产业链在13条产业链中最能代表第三次工业革命的发展方向,也是“中国制造2025”重点支持的产业领域。2019年2月,《数字山东发展规划(2018-2022年)》提到,要壮大新一代信息技术产业,做强大数据、云计算、物联网等核心引领产业、培育人工智能、虚拟现实、区块链等前沿新兴产业,以及巩固集成电路、基础电子等关键基础产业。2020年4月,青岛市委常委会提出新一代信息技术“振芯铸魂”攻坚战,以推动新一代信息技术与制造技术深度融合为主线,夯实人工智能、集成电路、5G通信、高端软件等软硬件基础,培育壮大数字经济,打造特色鲜明的新一代信息技术产业新高地。

光通信产业链是新一代信息技术产业的最新发展方向之一,随着5G、云计算、大数据和人工智能的迅猛发展,光通信市场规模不断扩大,光通信技术在数据中心、高性能计算、消费电子、自动驾驶、卫星通信、生物医疗、工业制造等领域的应用越发广泛,光通信产业将获得前所未有的市场机遇。与发达国家相比,我国光通信产业链呈现出“应用强、技术弱、市场厚、利润薄”的特点,产业链发展不均衡,尤其核心、高端光电子器件等相对落后,发展潜力巨大。

光通信产业链主要由光芯片、光器件(组件、模块)、系统设备三部分组成。上游的光芯片是产业链竞争力的制高点,具有最高的技术壁垒;中游的光器件行业相对分散,国内企业在无源器件和中低端光模块占有一定市场,龙头企业在部分领域的高端产品已取得突破;下游以烽火、华为、中兴为代表的通信设备商高度集中,市场份额约占据全球的一半。

光电芯片是光器件的核心部件,主要包括光芯片(化合物半导体激光器芯片、光电探测器芯片)和电芯片,被称为第三代半导体芯片。其中,光芯片材料主要以碑化钱GaAs和磷化铟InP为代表的III-V族化合物半导体材料为主。美国、中国、日本企业占据核心光芯片、电芯片、光器件的全球主要份额。光器件产品种类丰富,可分为有源器件、无源器件、光模块及子系统三大类。国内光模块市场的主要供应商包括苏州旭创、光迅科技、海信宽带、昂纳科技、华工科技、新易盛等。在高速率激光器和调制器芯片上,我国仅光迅科技、海信宽带等少数厂商能量产10G及以下速率光芯片,25G基本依赖进口。值得关注的是,青岛企业海信宽带已经跻身国内先进行列。

利用海信宽带等企业的技术优势,加强与国创中心等国内知名企业合作,优先选择在城阳区建设光电子技术产业园,打造光电子产业设计研发、光电子产业集成应用、光电子产业创新等三大基地。成立光电子产业孵化载体,引入海内外优秀科技人才/团队入驻,优选引进砺芯微电子、龙芯中科、长盈通光电、英诺赛科等企业,培育为未来产业升级增长点的本土科技企业,实现园区高端人才、创新项目的协同发展。设立信息光电子产业投资基金平台,开展多层级股权投资业务,吸纳天使投资基金、创业投资基金、私募股权投资基金等基金机构入驻,全方位支持园区落户企业以及园区所孵化的优秀项目成长壮大。

人工智能产业链:先进制造业的大脑

人工智能是指利用机器学习和数据分析方法赋予机器模拟、延申和拓展类人的智能的能力,是对人类思维过程的模拟。近年来,在大数据、算法和计算机能力三大要素的共同驱动下,人工智能进入高速发展阶段。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划的通知》,明确将人工智能作为未来国家重要的发展战略。2019年10月,工信部批复支持山东省创建济南-青岛人工智能创新应用先导区,这是全国第二个人工智能创新应用先导区。《山东省人民政府关于大力推进“现代优势产业集群+人工智能”的指导意见》提出,加大对智能芯片、智能传感器及人工智能算法攻关力度,重点突破一批人工智能与“十强”产业融合“卡脖子”技术。青岛市“高端制造业+人工智能”攻势提出,经过四年攻坚,基本建立新一代人工智能产业体系与创新生态,加速高端制造业与人工智能融合。

目前,全球人工智能产业的生态系统正逐步成型。依据产业链上下游关系,人工智能可划分为基础支持层、中间技术层和下游应用层。基础层是人工智能产业的基础,主要提供硬件(芯片和传感器)及软件(算法模型)等基础能力;技术层是人工智能产业的核心,以模拟人的智能相关特征为出发点,将基础能力转化成人工智能技术,如计算机视觉、智能语音、自然语言处理等应用算法研发。其中,技术层能力可以广泛应用到多个不同的应用领域;应用层是人工智能产业的延伸,将技术应用到具体行业,涵盖制造、交通、金融、医疗等领域,其中医疗、交通、制造等领域的人工智能应用开发受到广泛关注。智能服务机器人市场需求潜力巨大,随着人口老齡化趋势加快,家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人三种类型需求旺盛。在未来二至三年内,智能服务机器人的需求将呈现爆发性增长。

深圳在人工智能等新一代信息技术处于领先地位,有人工智能企业600 多家,包括商汤科技、进化动力等知名企业,以及腾讯、华为、中兴等研发巨头。杭州拥有计算机辅助设计与图形学、工业控制技术等4个人工智能相关国家重点实验室,阿里巴巴聚焦智能芯片、无人驾驶、金融智能等领域,海康威视、大华股份等企业正开展视觉智能技术研发。上海启动建设全国首个人工智能创新应用先导区,在全国率先发布“人工智能应用场景建设实施计划”,范围涵盖AI芯片、智能机器人、智慧医疗、智能制造等重点领域。

青岛市人工智能产业起步较晚,有涉及人工智能的企业近100家,主要在人工智能产业的应用层面。除引进华为、腾讯、百度、科大讯飞、商汤科技等领军企业外,海尔、海信、中车四方、歌尔等本土企业也在处于行业前列。

应充分利用工信部人工智能创新应用先导区的政策先机和青岛市拥有全部31个制造业大类行业优势,深化体制改革、制度创新和融和发展,拓展应用场景,在高新区建设人工智能协同创新中心、数据智能技术创新中心等创新平台,推动人工智能技术突破,加速新技术、新产品的应用推广和产业化,可引入的备选企业包括:极目智能技术、小驴机器人、飞流智能技术、格物优信科技、博虎科技等,同时加快本地人工智能企业发展,促进人工智能与制造业、医疗、家居、轨道交通等领域的深度融合应用,形成覆盖设计、开发、制造、服务、应用等环节的人工智能产业生态。

工业互联网产业链:第四次工业革命的基石

工业互联网作为传统产业转型升级的倍增器,首先通过连接(通信)技术,实现工业生产全流程要素资源的连接,然后通过计算技术,存储并运算数据,挖掘数据价值,优化生产流程,打通薄弱环节,从而推动产业的数字化、信息化、智能化转型,实现效率提升、生产力提升、成本下降、利润增长。

2020年3月,中共中央政治局常务委员会指出,加快工业互联网、5G网络、AI等新型基础设施建设进度。同月,工信部发布《关于推动工业互联网加快发展的通知》,提出6方面20项具体举措,进一步促进工业互联网的发展和应用落地。青岛市则连续发布《青岛市工业互联网三年攻坚实施方案(2020-2022年)》《世界工业互联网之都建设工程中小企业三年行动计划》等文件,以吸引全球的产业、资本、技术、人才等要素进驻,着力打造“世界工业互联网之都”。

近年来,青岛的工业互联网蓬勃发展:海尔的卡奥斯、红领的酷特、双星的服务4.0生态圈、中车青岛四方股份的设计装配与试验验证仿真一体化平台,赛轮金宇、森麒麟的轮胎智能工厂,特来电的电动汽车群智能充电服务等等。2019年8月,国家工信部公布了2019年全国十大跨行业跨领域工业互联网平台,分别为海尔卡奥斯(COSMOPlat)、东方国信Cloudiip、用友精智工业互联网平台、树根互联根云、航天云网INDICS、浪潮云In-Cloud、华为FusionPlant、工业富联BEACON、阿里云以及徐工信息汉云。海尔卡奥斯作为全球首家引入用户全流程体验的工业互联网平台,已经成长为比肩美国通用电气和德国西门子的全球三大工业互联网平台之一,聚集了3.4亿用户和390多万家生态资源,在工业和信息化部发布的2019年跨行业跨领域工业互联网平台中位居第一,具备成为工业互联网核心平台的各种要素。

充分发挥卡奥斯平台的综合优势,加大政策扶持力度,让更多中小企业将设备连接、数据管理、大数据分析和智能应用等与平台连接,推动规模以上企业将研发设计、生产制造、运营管理等核心业务向平台转移。

重点围绕服装、家电、橡胶轮胎、新能源汽车、机械装备、高端化工等青岛市优势特色产业,引进几个国内前十的工业互联网平台,支持建设一批特定行业工业互联网平台,为细分行业和中小企业提供平台服务,将垂直行业的工业机理与平台应用深度融合,以智能制造为内核构建工业互联网驱动的工业新生态。将青岛市打造成面对各种类型的应用场景,都能找到解决方案、人才、资金等资源要素,实现“一站式”对接,营造工业互联网相关企业扎根的良好环境,成为名副其实的“世界工业互联网之都”。

氢能产业链:“没有天花板”的产业

氢能被誉为世界上最干净的能源,且资源丰富、热效值高,是能源技术革命的重要方向之一,可用于储能、发电、各种交通工具用燃料、家用燃料等,氢能产业也被称为“没有天花板”的产业。21世纪以来,以燃料电池为代表的氢能技术从实现突破到逐渐成熟,产品应用逐步从概念设计到产业化,氢能产业迎来一个全新的发展阶段。

《山东省新能源产业发展规划(2018-2028年)》,提出以济南、青岛、潍坊为重点,立足前沿、打造尖端,落实全面起步、加速发展、塑造优势“三步走”战略。《青岛市氢能产业发展规划(2020-2030年)》,提出未来10年内将青岛发展成为国际化氢能城市,实现“东方氢岛”的总体发展目标。

氢能产业链主要包括氢气制取、氢气储运和氢气利用三个环节。制氢的方式有化石燃料制氢、电解水制氢、化工尾气制氢、生物质制氢等。目前,全球约95%的氢气是由煤、石油和天然气等化石能源制取的,但未来的制氢将以可再生能源为主要方向。《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》提出初期以工业副产氢就近供给为主,积极推动可再生能源发电制氢规模化、生物制氢等多种技术研发示范;中期以可再生能源发电制氢、煤制氢等大规模集中稳定供氢为主;远期以可再生能源发电制氢为主,煤制氢配合CCS技术、生物制氢和太阳能光催化分解水制氢等技术成为有效补充。

氫气的储运方式包括氢气专用管道、压缩氢气、液化氢气、液体有机物氢载体、金属合金储氢等。氢气作为能源的应用主要是燃料电池交通、掺氢或纯氢燃气轮机发电及燃料电池分布式电站等,其中在交通领域的应用是重点和热点。

发挥氢气资源、技术优势,把握氢能产业作为国家能源转型选择的重大机遇,支持对氢能领域长期、持续的研发与产业化投入,突破技术瓶颈,占据生产与应用技术制高点,优化产业路径,完善产业链条和配套设施,把青岛建设成氢能创新发展试验区、燃料电池汽车产业聚集区和氢能技术创新核心区。

在氢气制取方面,利用现有的工业副产氢资源,支持重点企业实施氢气回收提纯技术改造,实行统筹调配,把董家口和平度新河两大化工产业园区培育成为“一南一北”制氢基地。在氢气储运方面,聚焦于提高储氢密度和安全性,积极推进新型储氢技术的研究,布局未来储氢装备市场,探索规模化、低成本、高效和安全的新型储氢技术。在氢能应用方面,利用已有新能源汽车产业集群的优势,实施“燃料电池汽车领头羊”行动计划,重点突破燃料电池汽车整车开发、燃料电池动力系统集成、燃料电池电堆等核心技术,以燃料电池汽车产业为领头羊,逐步打造比较完善的氢能产业全产业链。

(作者系青岛市社会科学研究院研究员)

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