江苏省能源电子产业发展机遇及对策研究

张明

(江苏省经济和信息化研究院,南京 210003)

能源电子产业是电子信息技术和新能源需求融合创新产生的新兴产业,是推进能源革命、实现碳达峰碳中和的物质基础,对于江苏省培育发展新动能、带动经济高质量发展具有重要意义。

1 江苏省能源电子产业发展机遇

能源电子产业是生产能源、服务能源、应用能源的电子信息技术及产品的总称,主要包括太阳能光伏、新型储能电池、重点终端应用、关键信息技术及产品等领域[1],将成为具有全局性、长远性重大影响的产业竞争新赛道。

1)能源电子产业跃升至国家战略新高度,产业迎来政策发展新机遇。

2023年1月,工业和信息化部等6部门联合发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》(以下简称《指导意见》),将能源电子产业发展上升为国家战略。2022年1月,国家发展和改革委员会、国家能源局发布《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》,推动能源电子产业高质量发展,促进信息技术及产品与清洁低碳能源融合创新,加快智能光伏创新升级[2]。此外,新能源、电子信息等产业政策也持续加码,《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》《“十四五”新型储能发展实施方案》《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》等陆续出台,支持太阳能光伏、新型储能电池等创新发展,深化5G/6G、工业互联网、区块链等新一代信息技术在能源领域广泛应用。未来,国家将持续加大能源电子产业的扶持力度。

2)能源革命和数字革命融合背景下,能源电子产业发展潜力巨大、市场前景广阔。

国际能源署预测,到2025年全球电力需求增速达3%,其中7成以上需求增长来自亚洲地区,中国将消耗全球电力的三分之一。未来低碳甚至是零碳的核电和新能源发电将成为电力增量的主体。能源电子将成为工业、交通、建筑等领域节能降碳的重点技术支撑。《指导意见》中明确,到2025年,能源电子产业年产值达到3万亿元,到2030年,形成与国内外新能源需求相适应的产业规模。在政策加码下,新型电力系统数字化、智能化建设进程必将踏入加速通道,能源电子产业的发展潜力巨大、市场前景广阔[3]。

3)全国多地积极布局能源电子产业,江苏省亟需发挥优势抢占先机。

当前,各地抢抓机遇积极布局能源电子产业,广东省新型储能产业处于全国领先地区,具备发展能源电子良好基础,提出打造具有国际竞争力的能源电子先导区;河北省在全国率先出台《推动能源电子产业发展的实施方案》,明确推动能源电子产业高质量发展,加快建设能源强省;福建省在新型储能和能源电子元器件方面具有较强竞争力,福建省发展和改革委员会发布的《关于加快推动锂电新能源新材料产业高质量发展的实施意见》中提出,到2025年全省锂电池全产业链产值超6 000亿元,累计建成电动汽车换电站达1 000座以上[4]。江苏省新能源产业总体规模和技术水平处于全球前列、数字经济规模位居全国第二,具备能源与电子双重优势,可积极布局面向新能源的关键信息技术产品,推动能源电子产业规模化发展,破解未来能源供给瓶颈,培育形成新的增长点,在新一轮产业竞争中抢占先机。

2 江苏省能源电子产业发展基础和存在问题

2.1 发展基础

1)光伏产业竞争优势明显。

江苏省光伏产业已形成了完整的产业链和稳定的供应链,规模总量全国领先,部分技术产品达到国际水平,电池组件产量占全国50%以上,拥有光伏科学与技术国家重点实验室、国家级高效太阳能硅电池工程研究中心、国家太阳能光伏产品质量监督检验中心等载体平台。龙头企业影响力强,协鑫集团多晶硅产能全球第一,光伏电站总装机容量全球第二;天合光能组件累计总出货量突破32 GW,全球第一;先导智能装备、精工科技等企业生产的设备与国际进口设备性能相当。在政策上,江苏省还推动了国内光伏组件价格下调、光伏平价上网等一系列机制落地。

2)储能电池产业蓬勃发展。

目前,江苏省动力锂电池产量占全国比重超过40%,规模总量全国第一,成为全国最大的动力锂电池生产基地。江苏省拥有江苏省电力设计院、江苏时代、南瑞继保、蜂巢能源、中创新航、远景能源、中天储能等一批储能龙头企业,形成覆盖锂电材料、储能电池、储能变流器、能源管理系统的全产业链布局[5]。与此同时,江苏省鼓励动力电池企业部署储能专用电池产线,并针对电力储能大容量专用化电芯进行扩产,其中盛虹集团60 GW·h储能电池超级工厂和新能源电池研究院项目签约江苏张家港,计划总投资306亿;溧阳恩捷电池隔膜、常州天赐锂电池电解液等多个储能电池产线将于今年实施建设。2022年,江苏省发展和改革委员会制定并实施《江苏省“十四五”新型储能发展实施方案》等文件,为企业推进新型储能发展提供原则导向,引导新型储能科学布局,着力推动新型储能高质量、规模化发展。

3)电子信息产业基础良好。

2022年江苏省电子信息制造业营业收入4.2万亿元、同比增长15.3%,软件业务收入1.3万亿元、同比增长10.3%,两化融合发展水平连续八年保持全国第一,智能制造发展指数、中国软件名城数量全国第一,工业互联网应用位列全国第一方阵。当前江苏省不断推动能源电子产业关键信息技术与产品的应用与推广,传感器件、光纤光缆、北斗导航、量子通信、未来网络等重点领域快速发展,整体水平位居全国前列。江苏省是国内智能传感器研发机构、企业最集中的省市之一,拥有苏州敏芯、苏州明皜、瑞声科技等行业龙头企业。新一代信息技术已逐渐成为引领能源行业创新和转型的先导力量。

4)重点终端市场潜力释放。

以电力电子、传感物联、先进计算、5G/6G等为代表的新一代信息技术及产业在能源领域广泛应用。江苏省新增分布式光伏装机规模位居全国第五,海上风电装机容量达1 180万kW,占据全国“半壁江山”。连云港建成首座集光伏发电、储能、充电、洗车服务一体化充电站,实现了全站“零碳”排放,具有良好的经济效益和环境效益。在“电源、电网、负荷、储能”整体解决方案的运营模式上,建成了统一潮流控制器(UPFC)、分布式电源、储能等技术示范工程。

2.2 存在问题

综合来看,江苏省在能源电子产业领域拥有较强发展实力,但在技术融合创新、终端市场应用、政策要素支撑等方面仍存在诸多不足。

1)从融合创新看,关键技术和高端产品供给不足[6]。

能源电子产业是跨界融合创新产业,发展关键在于利用现有产业领域和要素资源,经过相互渗透、融合创新,实现产业价值链的延伸或突破。能源行业对电子信息技术和安全要求比较高。而江苏省电子信息制造的高性能先进传感器、光通信等高端芯片、研发设计类工业软件等主要依赖进口,电网系统核心处理器、存储器不能完全实现国产化,能源行业面临信息安全问题。同时,在光伏领域,电力电子关键基础元器件、高端通用芯片(FRD)等关键环节存在短板;在储能领域,软包类锂电池铝塑膜,超高分子量聚乙烯(隔膜),采集类、通信类、驱动类芯片(BMS)等依赖于进口,技术瓶颈是制约电子信息技术与能源融合应用的关键因素。此外,江苏省在能源电子领域的积淀还不足,缺乏一批光储融合系统解决方案的标杆企业,一定程度上影响能源电子产业发展效率。

2)从应用场景看,重点终端市场应用有待进一步拓展。

新能源的大规模应用对电网接入、检测、自愈等方面的技术提出新要求。江苏省大规模可再生能源接入电网运行控制技术、智能配电网自愈控制技术,以及高比例新能源消纳、大规模中远海上风电并网消纳、分布式光伏群控群调等方面存在短板瓶颈,需要尽快突破。目前江苏省能源电子技术和产品主要应用于分布式光伏、海上风电等领域,在5G基站、新能源汽车充电桩等新型基础设施领域的应用水平还有待提升。

3)从配套体系看,前瞻部署相对滞后,复合型人才等要素支撑不足。

目前广东省、河北省等地抢占发展先机,率先出台配套支撑政策。江苏省在能源电子发展方面具有明显优势,但在顶层规划布局上缺乏前瞻部署,抢位不快、规划的创新引领性不强。同时,江苏省缺乏既懂能源需求又懂电子信息技术的复合型人才,学科和技术之间融合不深。能源电子产业的相关技术标准、产品检测、碳排放测算、认证等体系还不完善,没有形成支撑产业发展的技术服务体系。随着新能源应用需求增多、新技术新产品开发成本较高等问题凸显,企业安全生产面临较大挑战,对安全风险防范的需求也更加迫切。

3 江苏省能源电子产业发展的对策建议

3.1 加大政策支持力度,激发产业发展新动能。

强化政策引导作用,重点支撑关键核心技术领域,加快营造良好的市场培育环境,推动产业抢占先机。

1)加强财政政策支持。统筹省级工业和信息产业转型升级专项引导资金、省级科技创新与成果转化专项引导资金等,加大对能源电子产业链重点企业、重点环节、重点产品和技术的支持,打造江苏领先优势。

2)加大金融支持力度。运用多元化金融工具,打造“产业+金融”优势组合,用好省产业发展基金、省创新创业基金等,吸引社会资本加大投入,加强电子、新能源等产业基金的协同作用,引导国内外龙头企业到江苏落地发展,支持能源电子产业核心技术攻关及产业化。

3)加强能源电子复合型人才队伍建设。鼓励高校加快能源电子等交叉学科专业建设,开展高素质人才联合培养和科学研究,推进与世界高水平大学和学术机构的合作交流,培养一批能源电子复合型人才。

3.2 构建关键领域新优势,拓展行业应用领域。

“锻长板”和“补短板”齐驱并进,着力突破一批关键共性技术、前沿引领技术,拓展行业应用领域。

1)支持新技术新产品在重点终端市场应用。以应用需求为导向,加快能源电子技术及产品在终端市场应用,以规模化的应用带动技术产品迭代升级和产业体系的持续完善。积极推动分布式光伏与储能、微电网等融合发展,在城市商业体、综合体、大型公交站开展分布式光伏发电与电动汽车、充电桩等相结合的光储充一体化建设[7]。深化储能融合发展应用,开发面向分布式新能源、微电网、大数据中心、充电设施等终端用户的电池产品。围绕新型电力系统和数据中心、算力中心、新型基础设施等应用领域开展试点示范,培育一批光储融合系统解决方案的标杆企业。

2)推动面向新能源的关键信息技术产品发展与创新应用。加快开发小型化、低功耗、集成化、高灵敏度的功率半导体、传感类器件、光电子器件等电子元器件及专用设备、先进工艺,支持特高压等新能源供给消纳体系建设,实现集成多维度信息采集能力的高端传感器研发产业化。加快实施能源装备智能化升级改造项目,推动制造过程、装备、产品数字化升级,提高自动化、智能化水平,实现产品提质降耗。

3)提升太阳能光伏和新型储能电池供给能力。重点发展新型高效大尺寸电池组件、高效导电银浆(银粉)制备及设备、电池等离子体增强化学的气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)和等离子氧化及等离子辅助原位掺杂(POPAID)生产技术及装备、电池和组件的检测设备。促进技术成熟的锂离子电池、压缩空气储能规模化发展,支持钠离子电池、液流电池、热储能、氢储能等技术路线试点示范,构建“新能源+新型储能”应用场景。

3.3 加强创新平台建设,提升创新服务能力。

以建设能源电子行业类创新平台和公共服务平台为突破口,通过加强创新资源整合与配置,打造协同创新网络。

1)建设产业创新平台。充分发挥企业技术创新主导作用,联合上下游企业、高校、科研院所等积极部署建设国家级、省级和国家地方联合创新平台,联合攻关低碳零碳负碳等关键技术与应用工艺。支持全球骨干企业在江苏省设立研发中心,鼓励省内能源电子龙头企业与国外领军企业合作开展技术研究,加强人才引进,通过高层次人才和创新团队引入,突破关键技术研发,提升科技及产业竞争力。

2)建设一批公共服务平台。建立多类型公共服务平台,开展能源电子关键共性技术研发,加大检验检测、产品认证等公共服务供给。加强智能光伏标准体系研究和顶层设计,协同推进地方标准、行业标准和团体标准,鼓励企事业单位积极参与国家和国际标准化活动。

3.4 优化完善市场环境,筑牢安全发展屏障。

实施能源电子生态圈建设行动,强化能源电子产业统计、标准、服务、安全跟进。

1)强化资源要素保障。能源电子产业的重大项目优先列入省重点建设项目计划,对新增建设用地、环保、能耗等指标由省统筹保障[8]。鼓励制造业发展较好的地级以上市政府将省奖励安排的用地指标优先用于能源电子重大项目引进建设。开通“绿色通道”办理环评、节能审查,加快能源电子项目用地、环评、节能、用林审批,优化产业发展环境。

2)充分发挥行业组织服务作用。成立由国内知名院士、专家、企业家组成的江苏能源电子产业发展专家咨询委员会,为产业发展的战略研究、规划决策、重大项目论证等提供咨询建议。鼓励成立能源电子领域协会联盟等机构,充分发挥行业组织的服务支撑作用。

3)加强行业规范和安全管理。引导企业加强技术创新、提质降本,强化全流程安全管理,落实安全生产责任,推动全省能源电子产业健康、有序、规范发展。

4 结语

通过调查研究,江苏省能源电子产业面临新的发展机遇,但也存在技术融合创新、终端市场应用、政策要素支撑等不足。江苏省需抢抓电子信息和能源技术变革的机遇,围绕新能源需求推进技术创新、应用探索和生态建设,加大政策支持力度、构建关键领域新优势、加强创新平台建设、优化完善市场环境,推动江苏省能源电子产业领先发展,助力实现碳达峰碳中和。