江苏省氢能产业发展现状及建议分析研究
2024-07-13杨帅
摘要:氢能兼具工业原料和绿色能源双重属性,具备清洁、低碳、高效、应用领域广泛、可长期存储等优点,是助力能源深度转型和产业绿色低碳发展的重要支撑。我国已将氢能定位为战略性新兴产业和未来产业发展的重要方向,产业发展呈现全面提速的良好态势。江苏是全国较早开始布局氢能产业的地区之一,也是全国重要的氢能和燃料电池汽车产业集聚区,在产业规模、产业链完整度、研发创新能力等方面均处于全国领先地位,文章通过总结梳理江苏氢能产业近年来发展现状,深入分析在顶层设计、政策支持、关键核心技术以及示范应用等方面存在的问题,从强化统筹协同、完善政策支持、强化技术攻关、加强示范推广、推动产业做强等方面提出相关发展建议,加快构建形成新质生产力,以切实举措助力江苏氢能产业高质量发展。
关键词:氢能;江苏;发展现状;问题;建议
中图分类号: TK91 文献标志码: A
0 引言
氢能产业链条较长,涉及氢气制取、储存、运输、加注、燃料电池制造及应用、运营服务以及相关装备、研发检测等环节。随着“双碳”目标加速落地和新型能源体系加快建设,氢能已成为加快能源转型升级、保障能源安全、助推绿色低碳发展、培育经济新增长点的重要战略选择。欧盟、美国、日本、韩国等全球主要国家或区域陆续发布相关规划及政策,明确氢能战略定位,推进氢能商业化发展。我国也积极推动氢能及燃料电池产业发展,已出台氢能产业中长期发展规划,开展燃料电池汽车示范应用和“氢能高速”建设,发布国家层面氢能标准体系建设指南,持续构建支持氢能发展的“1+N”政策体系。2024年《政府工作报告》明确指出“加快前沿新兴氢能、新材料等产业发展”;2024年3月22日,国家能源局《2024年能源工作指导意见》提出“编制加快推动氢能产业高质量发展的相关政策,稳步开展氢能试点示范,拓展氢能应用场景”。在各级政府以及企业的共同努力下,氢能产业发展迎来空前利好。
我国氢能产业规模不断壮大,现有相关企业超过3000家[1],集中分布在京津冀、长三角、珠三角等区域。作为世界最大的制氢国和氢气消费国,绿氢制备布局速度明显加快,氢能“储输用”持续突破,电解水制氢、液氢储运、管道输氢、天然气掺氢等加速示范布局,产业技术装备快速进步。燃料电池关键核心技术加速突破、成本下降显著,大功率燃料电池系统以及八大关键零部件基本实现国产化[2],空压机、膜电极、双极板等国产化率均超过80%;系统最大功率突破200 kW,成本降低至2500元/kW左右,较2020年下降80%以上[3]。氢能应用领域多元化拓展,构建形成了五大示范城市群以及“氢进万家”等科技示范工程,燃料电池汽车累计推广超2.1万辆,其中商用车推广规模全球领先,加氢站总数、在营加氢站数量均位居全球第一;同时,氢能船舶、氢储能、绿氢化工、氢冶金等领域正加快技术创新及示范应用。
1 江苏省氢能产业发展现状
在国家及各地方政府积极布局氢能产业背景下,江苏省氢能及燃料电池汽车产业发展已经形成了一定规模,氢能产业链条基本完整,并在产业链部分领域涌现出一批头部企业,推广应用规模及领域不断扩大,技术和产业化能力具备一定领先优势。
1.1 产业支持政策配套较为完善
江苏是国内较早开始布局氢能及燃料电池汽车产业的地区之一,各有关部门以氢能技术攻关为重点支持产业快速发展,并将氢能和燃料电池汽车两条产业链纳入“1650”现代产业体系,江苏省及其各地氢能及燃料电池汽车发展相关政策如表1所示。2019年8月,率先出台全国首个省级层面《江苏省氢燃料电池汽车产业发展行动规划》,明确打造全国领先的氢燃料电池汽车产业创新发展先导区。2023年11月,省政府印发《关于加快培育发展未来产业的指导意见》,明确加快培育第三代半导体、氢能、新型储能等10个成长型未来产业,推进“制储运加用”全链条发展,推动氢燃料电池汽车、氢冶金等场景的示范应用。江苏各地高度重视氢能及燃料电池汽车产业发展,地方政策支撑明显增强。南京、苏州、无锡、扬州、南通等均出台了氢能或燃料电池汽车产业发展顶层设计文件,苏州、南通成功进入国家第一批燃料电池汽车示范城市群。氢能及加氢站安全管理方面,苏州、南京、无锡均出台了管理暂行规定,重点参照危险化学品进行管理。产业支持政策方面,徐州沛县、常熟、张家港、常州武进、如皋等地均发布了具体政策措施,对示范应用推广、加氢站建设运营、项目投资建设、研发平台建设、重大技术攻关等给予支持。
1.2 产业链环节要素加快集聚
江苏氢能产业链条覆盖面较全,集聚氢能及燃料电池相关企业近300家,包含氢气生产、制氢装备、储运及加注装备、整车制造及应用、燃料电池及核心零部件、加氢站建设运营、研发及检测服务等,产业链关键环节均拥有一批知名企业及优势骨干企业[4]。其中,氢气制备以传统化石能源制氢为主,根据有关部门统计,目前全省50家危化品生产企业年产氢约110万t,如扬子石化、华昌化工等。“制储运加”氢装备领域龙头企业优势突出,根据“高工氢电”数据,2023年隆基氢能、考克利尔竞立电解槽出货量分别位居全国第二、第三;国富氢能连续多年占据国内车载供氢系统出货量、车载储氢瓶装车量、加氢站设备出货量第一,并积极布局电解制氢装备及液氢全产业链;中材科技、中集圣达因、丰电金恺威、宜兴氢枫能源、富仁高科、氢导智能等企业均位居行业龙头。江苏氢燃料电池汽车产业链规模及完整度全国领先,2023年苏州金龙、上汽大通等整车企业产销氢燃料电池车超900辆,占全国16%以上,江苏重塑、骥翀氢能、江苏清能等企业燃料电池产销快速增长;燃料电池核心零部件及关键材料优势明显,势加透博、瑞驱科技、魔方氢能源、擎动科技、常州翊迈、科润新材料等产品性能及出货规模均位居全国前列。
1.3 产业集聚发展态势渐趋明显
江苏氢能产业区域发展特点日趋明显,重点布局在南京、无锡、苏州、南通、扬州等地,形成了一批特色产业聚集区[5],全省各地市氢能产业链重点企业布局如表2所示。南京氢能领域科创资源丰富,集聚中汽创智、清研华科、江苏省氢燃料电池汽车产业研究中心等一批科研平台,工业制氢及副产氢资源丰富。无锡拥有氢能创新型企业及科研机构30余家,覆盖氢气制取、储运、加注、燃料电池及关键材料和零部件产品应用、测试运营等环节,初步集聚形成新吴“中欧低碳产业园”、宜兴市、江阴市氢能产业园等特色园区。苏州氢能产业综合竞争力位居全国前列,燃料电池产业配套基础良好,相关企业超70家,集中布局在张家港、常熟、苏州工业园区等地,在制氢及储运、加氢站设备、燃料电池各环节集聚了一批国内领先企业,在燃料电池电堆、催化剂、质子交换膜、膜电极、氢循环系统等核心零部件及材料领域已打破国外垄断,具备较强自主创新能力。南通是江苏涉足氢能产业较早、企业集聚度较高的地区之一,拥有20余家氢能相关企业,涵盖制储运加氢、氢燃料电池及氢能产品应用等产业链,被授予“氢经济示范城市”称号,建设有“如皋氢能产业园”等。
1.4 产业创新支撑平台不断升级
江苏科技创新资源丰富,集聚一批高校、科研院所,龙头骨干企业科研力量雄厚,氢能产业初步形成了以企业和科研院所研发创新为主导、政府积极参与的创新体系。拥有国家及省级企业技术中心20余家[5],如国富氢能、瑞驱科技、南京金龙等,拥有中汽创智、清研华科、中科大化物所、南大昆山创新研究院等一批平台型研发机构,南京大学、江苏大学、南京工程学院等高校在氢能装备、燃料电池等方面走在国内高校学术研究和产业化前沿。具备省级以上科研机构10余家,如江苏省氢燃料电池汽车产业研究中心、江苏省氢能技术创新中心、江苏氢能产业院士协同创新中心等。上海汽检江苏公司在南通建成国家氢能源汽车研究检测公共服务平台,是省内唯一具备氢燃料电池检测资质的平台;中国汽车工程研究院在常熟打造华东地区氢燃料电池车辆研发检测基地与创新中心。2018年,江苏省氢能及燃料电池汽车产业创新联盟成立,积极整合产、学、研、政等各方资源,加强产业交流合作和技术协同攻关。2023年,相继组建江苏省氢能装备标准化技术委员会和江苏省氢燃料电池汽车标准化技术委员会,以标准赋能助力氢能及燃料电池汽车产业高质量发展。
1.5 示范应用规模和领域逐步扩大
江苏省是国内较早开展氢能示范应用的省份之一。2016年联合国开发计划署授予如皋“中国氢经济示范城市”称号,2019年盐城承担了联合国开发计划署“中国燃料电池公共汽车商业化示范”项目[6]。同时,苏州、无锡、南京、南通等地积极推进氢燃料电池汽车示范应用,开通多条燃料电池汽车线路,截止到2023年年底,全省累计推广燃料电池汽车超500辆,覆盖公交、物流、环卫、重卡运输等场景;其中,苏州地区推广数量最多,约占全省接近80%。为了配套整车示范运营,全省共建成加氢站21座,含独立加氢站和混合加氢站,加氢基础设施取得较大进展,但部分地区依然面临加氢站管理政策制度等障碍。此外,氢能应用示范领域不断扩大,江苏盐城吉电绿氢制储运加用一体化示范项目制氢规模达8200 Nm3/h、配套建设200 MW光伏电站;永安行共享“氢能自行车”在常州批量投放;南通如东推进可再生能源制氢,中天科技联合国华能源、北京低碳院积极开发滩涂光伏、海上风电制氢示范项目;无锡“松下冷热电三联供氢能示范项目”已正式运行,展示了氢燃料电池应用的全新场景和模式;南通如皋开展了光伏电解水制氢相关示范,推动汽车文化馆燃料电池分布式发电,积极创建“氢能小镇”。
2 江苏省氢能产业发展存在的问题
江苏氢能发展主要以各地市及企业推动为主,相较于广东、山东、内蒙古、北京、上海等地强劲发展态势,仍面临顶层规划设计缺失、支持政策举措不完善、本地研发创新不足、示范应用场景较少、区域协同待加强等问题,导致产业发展动力不足。
2.1 顶层设计滞后,支持政策举措不完善
随着国家氢能产业中长期规划的印发,各省市已陆续发布氢能规划、行动或实施方案以及支持措施,江苏省内无锡、苏州、南通、常州等地发展氢能及燃料电池汽车的积极性较高,但省级层面氢能产业顶层设计及支持政策一直缺失,产业定位和部门职责尚不清晰,导致缺少统筹规划和行动支撑。特别是缺少专项支持政策,影响全省氢能产业投资信心以及开展示范推广的积极性,产业链企业有赴外省产业化落地布局的现象。根据氢能联盟统计,广东省已发布氢能相关政策超50项,远超江苏政策数量。同时,氢能产业管理制度及标准规范有待完善,对氢能全链条安全管理、加氢站建设运营管理以及企业和项目建设等缺少有效指导。
2.2 本土创新不强,关键环节仍存在短板
受限于市场驱动不足、技术壁垒较高、地方保护等因素,目前全省氢能企业真正实现规模化生产的数量较少,多数企业基于原有产品向氢能产品拓展,项目处于规划建设及研发阶段,尚不具备产出及规模供应能力。部分骨干企业处在产业链低价值环节,业务集中在生产制造环节,本地研发创新能力不足,对全省产业带动作用有限。同时,一些关键材料和零部件技术尚处于小批量试制和实验室水平,产业技术水平与国际先进水平存在差距,如质子交换膜、催化剂、碳纸等关键材料尚未批量生产[6];加氢枪、高端阀门、氢气流量计、液氢装备等环节尚存在严重“卡脖子”现象;聚合物电解质膜(Polymer Electrolyte Membrane,PEM)电解槽、液氢装备、固态储氢材料等尚处于研发阶段。
2.3 示范场景待拓展,配套设施仍不完善
江苏氢能示范应用偏弱、各地缺乏积极性,主要集中在燃料电池汽车方面,以公交车和物流车为主,推广车辆总数少、场景覆盖面窄,尚未开通跨地区运营的示范线路。截至2023年9月底,江苏累计推广燃料电池汽车500余辆,明显落后广东、上海、北京的2826辆、2711辆、1972辆。作为船舶与海工大省,在氢能及燃料电池船舶领域布局速度迟缓。尤其在可再生能源制氢、氢储能、氢冶金、绿氢化工等具备大规模发展前景的领域,相关应用基本处于空白。省内氢气以工业副产氢为主,绿氢制备政策瓶颈尚未打破,氢规模储运及加注待完善,尚未在液态储运氢、管道输氢、天然气掺氢等领域开展探索。由于加氢站建设成本较高,主管部门及审批管理流程不明确,加氢站的建设运营严重受阻,如南通部分已建成的加氢站由于没有经营许可证而无法投入运营,导致示范车辆均处于停滞状态。
2.4 产业发展质量不高,产业协同待加强
省内多地发展氢能及燃料电池产业的积极性较高,但各地氢能发展缺少差异化统筹,有些地区的产业布局虽然较早,但入驻企业发展低于预期,产业优势不明显、发展质量不高。省级层面,发改、工信、科技等部门对氢能产业的支持均以技术攻关类为主,未能形成错位支持效应,部分职能部门参与度不高,导致示范应用、加氢站建设运营管理方面面临困难。受制于示范推广不足、各地同质化竞争,氢能产业链缺乏有效协同,骨干企业战略合作不足,处于各自谋发展参与市场竞争状态,示范运营没能有效带动全产业链产品应用的省内闭环,导致难以共同推动全省氢能产业规模持续壮大、质量提升。
3 江苏省氢能产业发展对策建议
依托加快制造强省建设和“1650”产业体系构建,加强全省氢能产业发展统筹布局,完善产业管理政策和制度,以示范应用推广为牵引,重点支持关键技术研发和产业化,提升装备制造及服务水平,推动多领域示范应用和配套设施建设,推进氢能产业强链补链延链,助力氢能产业高质量规模化发展[7]。
3.1 加强统筹协调,完善产业顶层设计
一是加快构建促进全省氢能发展的协调推进机制。成立江苏省氢能产业发展工作专班,由省领导牵头,工信、发改、科技、财政、交通、应急、住建等部门参与,定期研究解决产业发展中的重大问题,统筹协调全省氢能产业布局,制定并完善配套政策。二是尽快明确氢能产业发展顶层设计。出台江苏省氢能产业发展规划、行动方案,明确氢能发展定位,完善氢能管理制度,制定产业发展路线图和时间表,结合规划进一步完善分领域、分环节的专项行动计划。三是组建省级氢能发展支撑平台[8]。整合全省政、产、学、研等各方面资源,组建氢能发展联盟和专家智库,加强氢能产业链上下游交流合作、协同发展,持续开展产业链供需对接合作,推进关键核心技术联合攻关。
3.2 加大产业扶持,完善政策支撑体系
一是细化氢能发展支持政策。统筹全省氢能相关财政专项资金,重点对核心技术攻关、关键零部件及装备研发产业化、车辆示范推广、加氢站建设运营等给予财政和税收支持;开展氢能领域“首台套”认定,给予推广应用扶持;优化氢能项目审批,破解立项、用地、建设等方面制度瓶颈。二是加强政策模式创新。借鉴山东免征氢能车辆高速公路通行费举措,加强燃料电池汽车使用管理政策创新,对物流车辆进市区给予通行豁免权,鼓励港口、物流园给予优先通行权,鼓励国有企业在物流招标中给予加分,支持出台停车费、高速费等方面的优惠政策。三是完善氢能相关管理政策。着力破除制约产业发展的制度性障碍和政策瓶颈,借鉴内蒙古、河北、广州等地有关政策,规范氢能制备、储运和加注等环节管理程序,建立健全氢能产业监管体系。加强加氢站管理政策研究,制定加氢站建设运营管理办法,明确加氢站主管部门及审批管理规范[9]。
3.3 完善创新体系,加强产业技术攻关
一是建立完善产业研发创新体系。提升企业研发载体建设能级,创建一批工程研究中心、企业技术中心等平台,支持有条件的企业和机构建设国家级氢能研发平台。联合各类创新资源,打造一批技术孵化转化平台、研发创新公共服务平台,推进技术研发及产业化[10]。二是加强关键核心技术攻关。聚焦氢能全产业链成本下降和核心技术自主可控,围绕氢能多领域应用、电解水制氢、高效氢气储运、液氢装备、加氢装备、燃料电池及核心部件、关键材料等[11],加强技术研发和产业化,持续开展氢能安全技术与应用技术研究,支持骨干企业提升产品性能,持续拓展市场规模。三是提升标准和检测服务能力[12]。依托江苏省氢能装备及氢燃料电池汽车标准化技术委员会,围绕氢能基础与管理、氢安全、制储运氢、加氢站、燃料电池整车等方面,完善相关技术标准、产品标准和安全标准,以标准引领产业发展,建设氢能产品检测认证公共服务平台,满足企业产品测评和开发需求。
3.4 加强示范推广,完善氢能基础配套
一是加强氢能示范应用推广。推动氢能交通发展,支持将燃料电池汽车纳入政府采购创新产品目录,加强燃料电池重卡、物流车、冷链运输车、港口重卡、叉车等推广[13],重点打造跨区域“氢能高速”示范线路,推广氢能机车用于干线货运,推动燃料电池船舶在近海及内河示范应用。支持沿海地区实施可再生能源制氢试点示范,探索发展海上风电或光伏发电制氢,以及光催化分解水制氢、海水制氢。积极拓展氢能在冶金、化工、分布式发电、热电联供、氢储能等不同领域的示范应用,探索氢电协同发展,通过氢能与电力系统深度耦合,促进可再生能源规模化高效利用[14]。开展省级氢能应用场景示范区创建,遴选一批具备特色的多元化应用示范场景,探索氢能商业化发展路径。
二是提高氢能供给配套服务能力。重点加强工业副产氢提纯利用,推进可再生能源电解水制“绿氢”,开展非化工园区制氢试点,探索谷电制氢和新型氨氢转换等制氢方式,构建清洁化、低碳化、低成本、安全可靠的多元供氢体系。以实现高效经济氢储运为目标,重点发展高压、超高压气态氢储运和液氢运输示范应用,适时推进天然气掺氢、输氢管道示范建设,完善氢气综合输运网络体系[15]。鼓励和支持社会资本进入加氢站建设和运营服务领域,统筹规划加氢站布局建设,支持油氢合建站、“油气氢电”综合能源站、站内制氢加氢一体化等经营模式发展,推动高速公路沿线氢能供应、加氢基础设施建设。
3.5 推动产业做大做强,实现高质量发展
一是支持龙头骨干企业进一步做大做强做优。实施氢能产业“筑峰强链”行动计划,支持企业加大产品研发力度,提高产品和品牌竞争力,加强产业化规模化推广,构建专精特新“小巨人”“单项冠军”、领航企业梯度培育体系,培育一批国际知名、国内领先的重点企业。二是推进产业强链补链延链。聚焦氢能产业链重点环节,积极引进国内外知名企业及科研机构,建立健全氢能产业链条;围绕长三角区域配套建设,支持产业链企业总部或研发中心等功能性总部落户,提升氢能产业整体规模和竞争力[16]。三是鼓励产业链企业深化合作。着力构建上中下游协同配套的产业体系,鼓励龙头企业优先使用省内产业链相关企业的技术产品,推动全产业链上下游协同和区域集聚,共同抢占国际国内市场。四是促进国际交流与合作[17]。搭建氢能国际交流合作平台,支持产业链重点企业与世界知名氢能企业、研发机构等开展合作,促进国际先进技术对接与转化;支持企业“走出去”,推动省内氢能及燃料电池产业融入全球市场。
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(编辑 傅金睿)
Research and analysis on current hydrogen energy industry development
situation and suggestions in Jiangsu province
YANG Shuai
(Jiangsu Power and Energy Storage Battery Innovation Alliance, Nanjing 210000,China)
Abstract: Hydrogen energy has the dual attributes of industrial materials and green energy, with advantages such as clean, low-carbon, efficient, wide application fields, and long-term storage. It is an important support for promoting deep energy transformation and green and low-carbon development of industries. China has positioned hydrogen energy as a strategic emerging industry and an important direction of future industrial development,showing a good trend of comprehensive acceleration in industrial development. Jiangsu is one of the regions in China that started to layout the hydrogen energy industry earlier, and is also an important hydrogen and fuel cell vehicle industry cluster in the country. It is in a leading position in terms of industry scale, industry chain integrity, research and development innovation capabilities, etc. The article summarizes and sorts out the current development status of Jiangsus hydrogen energy industry in recent years, analyzes in depth the problems existed in top-level design, policy support, key core technologies, demonstration applications, proposes relevant development suggestions from strengthening overall coordination, improving policy support, strengthening technological research, strengthening demonstration and promotion, promoting industry strength to accelerate the construction and formation of new productive forces, takes practical measures to support the high-quality development of Jiangsus hydrogen energy industry.
Key words: hydrogen energy; Jiangsu; development status; problems; suggestions