王雅麒 朱悦宏 李逸凡
〔内容提要〕“双碳”目标对实现中国经济高质量发展有深刻意义。作为新质生产力的重要内容,氢能产业已经成为实现“双碳”目标的前沿先进生产力。目前,中国政府将发展氢能产业写入政府工作报告。辽宁省政府以项目试点、园区建设、技术革新等方式积极发展氢能产业。本文以辽宁省为对象,以国内其他部分省(区、市)为依托,分析辽宁省氢能产业现状,并提出一系列政策建议,旨在对辽宁省氢能产业发展起到参考作用。
〔关键词〕氢能;燃料电池;政策建议
注:本文受2024年度中央高校基本科研业务专项资金资助项目“构建制造循环工业系统与东北特色的现代化产业体系研究”(项目编号:N2424012-06)资助。
一、研究背景
党的二十大报告提出“我们坚持绿水青山就是金山银山的理念”。氢能源产业建设作为在“双碳”目标下不可缺少的一项前沿性、变革型产业体系,其有序高质量发展写入国家“十四五”规划。规划指出:在国家对氢能产业高度重视的背景下,全国多地已经积极出台氢能产业相关政策。辽宁省工业基础雄厚,是制造业和科学教育行业大省,有着科技创新资源和产业技术优势。从氢能行业入手,推动全省的生产力升级,实现制造业等领域降碳,对于辽宁省经济转型升级意义重大。
本研究以辽宁省氢能产业发展现状为研究对象,梳理全国部分省(区、市)氢能产业发展情况,在此基础上,针对辽宁省的氢能产业发展困境,提出相应的对策建议。
二、全国部分省(区、市)氢能产业发展现状
中国氢能产业先进省(区、市)主要包括广东、山东、北京等地。这些省(区、市)在氢能技术研发、产业链建设、政策支持等方面取得了较大进展,成为中国氢能产业的重要发展基地。
(一)广东省
产业链建设方面,广东省拥有多家氢能相关企业和研究机构,氢能产业链相对完整,在氢能生产、储存、运输、利用等方面均有涉及。
政策支持方面,广东省印发《广东省海上风电发展规划(2017—2030年)(修编)》,提出:到2030年广东将建成3000万kW海上风电,成为全国海上风电发展大省,为氢能利用提供有利的氢源条件。
产业布局方面,广东省与氢能相关产业涵盖了氢气制备、储运、应用三大方面。在城市间区域布局中也形成了以深圳、东莞、佛山等城市为集聚地的上下游产业链。
(二)山东省
山东省集聚了山东能源、东岳集团、中国重汽集团、山东高速集团等一大批涉氢的大中型龙头企业及事业单位,这些单位贯穿了氢能发展的全产业链中的各个环节。产业建设方面,胜利油田石化组织的《光伏发电电解水制氢示范工程》采用碱式电解水制氢工艺的技术来制取绿氢,与现有干气制氢相比,可以实现年减排CO2至少2535吨。
(三)北京市
北京作为中国的首都和科技创新中心,在氢能产业方面和氢能源科研领域都具有较大优势。北京昌平未来科学城氢能产业综合示范区等氢能产业聚集区,汇集了国氢科技、亿华通、清华大学、中关村氢能联盟等众多新兴的龙头企业与科研院所。截至2020年底,北京市内已有约150家氢能产业相关企业、机构。
北京市政府重视氢能产业发展,在基础技术共性研究、强链工程实施、科技创新平台建设、高端人才引进及产业链协同等方面均提出鼓励支持政策,以期把握氢能产业发展窗口期与机遇期。
通过以上三个省、市地区在氢能产业发展上的现状梳理,可以看出,各地都强调氢能产业链建设布局、推动氢能产业的技术突破和科学研究、支持产业集聚发展等发展战略。可见,氢能产业在我国已是高精尖产业发展的重要领域。辽宁省应学习氢能产业先进省、市的优秀之处,并与具体实际相结合,助推辽宁氢能產业发展。
三、辽宁省氢能产业现状
作为“一带一路”建设的重要节点和中国对接东北亚、沟通欧亚大陆桥的重要海陆门户,辽宁省发展氢能产业,建立东北亚重要氢能生产储运基地,具有重要意义。以下主要针对辽宁省氢能产业发展现状,分别从政策支持、试点项目和园区建设三个角度进行详细介绍,旨在为辽宁省未来产业建设规划和政策制定提供参考。
(一)政策支持
辽宁省政府发布了《辽宁省巩固增势推动经济持续回升向好若干政策举措》,以鼓励本省清洁能源产业发展,并拨出2亿元用于专项支持氢能等领域的发展。
大连、沈阳市相关部门陆续出台《关于组织开展大连市2022年度氢能源交通工具推广应用补贴资金申报工作的通知》《支持地区氢能产业发展的六大举措》《大东区支持氢燃料电池汽车产业高质量发展的若干政策措施(征求意见稿)》,构建了初具规模的政策引导体系。其中,沈阳大东区的氢能补贴政策细化了氢能XX链路的补贴标准,专门对氢能产业链中的储运环节做出了指导意见:沈阳大东区的氢能补贴政策对氢能产业链中的储运环节进行了细化,明确规定企业购买和使用车用氢气存储设备金额的20%将给予一次性补贴,且最高补贴额为500万元;专业从事车用氢气运输的公司,如果其运输里程达到2万千米以上,根据年度承运的车用氢气量,将获得1.5元/千克的运营补贴,最高不超过50万元。
(二)项目试点
2023年10月中下旬,辽宁批准了包括“中能建辽宁营口风电制氢氨一体化项目”、“辽宁省抚顺市清原县新能源制氢示范及氢能产业基地投资项目”和“沈北煤田煤炭地下气化联产制氢示范项目”等在内的14个氢能项目。
辽宁营口风电制氢氨一体化项目计划在营口经济技术开发区及周边地区展开,总投资额达104.6亿元,包括建设年产量为3.6万吨的电解水制氢项目和20万吨的绿氢制绿氨项目。同时还将建设1.2吉瓦风力发电项目,以及配套的220千瓦电站、输电线路和电化学储能设施。北京博锐新能科技有限公司(沈阳)投资300亿元,建设沈北煤田无井式煤炭地下气化联产制氢项目。
氢能项目的集中获批,表明辽宁加快发展新质生产力的要求部署落到实处,抢占氢能发展制高点,为氢能产业成果转化、技术革新起到积极作用。
(三)园区建设
2023年年初,沈阳市法库县氢能产业园区的投产/技术进步为辽宁实现高质量发展提供有力支撑。新能源及新型储能产业重点推动沈阳市新民、法库等165万千瓦风电项目建设,推动氢能全产业链示范园区开工建设,加快5个新型储能试点示范电站建设。中电建法库县150兆瓦风电项目,项目总投资10.23亿元,已完成道路施工31千米,风机基础施工完成24台,集电线路,基础施工已完成,升压站基础施工全部完成。截至目前,法库县产业园区开复工项目130个,总投资120.7亿元。新能源产业快速提升。
在总投资170亿元的沈阳法库新能源一体化综合示范基地项目中,循环利用子项目已开工,3个风电项目全面开工。基地项目中的“上大压小”技改项目、新能源实验室等项目部分建设顺利推进。
2024年1月,世界首款四座氢内燃飞机原型机在辽宁省沈阳市法库财湖机场成功首飞。氢内燃飞机使用清洁能源,碳排放量接近于零,能够满足新时代航空领域对碳排放的进一步要求。通过研发和运营氢能飞机,可以促进我国氢能航空产业链的发展,推动绿色航空领域的产业链升级,培育和壮大新兴产业。辽宁省的氢能和航空产业集群对于国家战略性新兴产业集群工程而言至关重要。
四、辽宁省氢能产业发展困境
(一)核心技术国产化有待突破,使用成本有待降低
第一,燃料电池核心部件需要提高自主研发能力,以提升产品性能等关键技术指标,延长使用寿命。绿氢制备、氢能储运等技术国产化有待进一步推进。第二,氢储运成本高,约占使用成本的30%以上。氢能的储存和运输问题成为制约燃料电池汽车发展的原因之一。
(二)氢能的应用场景和使用规模有待拓展
氢气技术可以被应用于燃料电池汽车、燃料电池船只以及燃料电池轨道交通等各个领域。燃料电池汽车目前是氢能使用最广泛的领域。在2025年的系列目标中,辽宁2000辆氢车和30座加氢站的规划在全国仅处于中游。同时,燃料电池在城轨机车和船舶方面的应用还为之甚少,导致氢能技术的应用范围仍未充分开拓。此外,“制氢+储氢+运氢+加氢+用氢”的成本远高于化石燃料,使得氢能源普及困难。
(三)氢能供应体系及配套设施建设有待完善
辽宁省尚未形成完备的氢气生产、储存、运输体系。同时,加氢站建设因为核心技术国有化程度低、政策补助不足、建设成本高、相关政策规划与标准规范缺失等原因,无法依靠社会力量大范围推广,导致氢能供应与需求之间存在不匹配的情况。
(四)氢能产业人才缺乏,现有补贴政策难以吸引人才驻足
由于氢能行业内分精细,驻足于辽宁省的尖端人才稀缺,不利于开展技术研究和产品研发。目前辽宁省氢能产业以大连氢能产业核心区和沈抚示范区氢能产业新城的“一核”“一城”为牵引导向,没有恰当的人才战略布局难以构成连贯的空间布局和优化。
五、加快辽宁氢能产业发展建议
(一)加强氢能产业核心技术攻关创新
第一,加快推进技术难题攻关,克服“卡脖子”技术难题,实现核心技術国有化。增加对燃料电池和绿氢生产相关的重要技术、材料和工艺的研发投入,加快电解水转换动能的先进技术研发和电解水动能转换在实际中的推广应用,持续深入探索并解决持久、成本方面的难题。
第二,发挥企业创新主体作用,加大多元化科技投入,实现关键部件性能提升、寿命突破以及成本下降。重点关注燃料电池电堆、关键零部件、燃料电池动力系统总成、关键零部件及燃料电池整车。着重发展基于气浮轴承技术的离心式空气压缩机和回氢引射装置等重要组件,以提高氢能商业化的可行性。
(二)拓展氢能产业示范应用场景和规模,降低使用成本
第一,扩大燃料电池汽车示范应用规模。辽宁省地理位置优越,可打造辽宁省氢能应用走廊,联动周边城市围绕物流、港口、园区、机场等重点区域率先示范,提升燃料电池汽车在商用车、工业用车、特种车辆中的比例。
第二,推动氢能燃料电池船舶应用。辽宁省沿海,跨六大水系,对于发展内河、内湖和近海的燃料电池旅游船和公务船舶有天然优势。通过普及燃料船舶应用,带动船用燃料电池电堆、船用有机液体制氢装置等新设备新技术的研发与制造。
(三)完善氢能供应体系及配套设施建设
第一,完善氢能产业标准体系。梳理氢能全产业链产业标准体系,统筹行业重点标准,由辽宁省氢能龙头企业牵头,“先示范,后推广”,避免盲目竞争,推进产业链标准化发展与技术创新。
第二,探索建立多渠道、多元化氢能供应体系。通过太阳光伏、水泵、风机等方式,将再生能源转换为电能,再通过电解水转换为氢气,最后以液压等技术进行输送供给。
(四)推进氢能特色大数据平台建设,加快引进国内外知名企业
第一,建立辽宁氢交易平台,打造制氢、储存、运输、加注及应用环节的氢能数据平台。鼓励自由探索,提升科技投入效能,激发创新活力。加强企业主导的产学研深度融合,强化目标导向,提高科技成果转化和产业化水平。
第二,以大数据、人工智能、5G、工业互联网等前沿技术进行产业赋能,为政策制定、企业发展提供数据支撑,加强科技基础能力建设,强化氢能科技咨询,提升氢能创新体系整体效能,助力氢能产业快速发展。
第三,建立氢交易所,推动清洁氢产生的减排量纳入碳减排市场交易中,有利于进一步降低绿氢成本,提升氢能市场竞争力,加快氢能产业市场化进程。
第四,搭建国际化的产业和技术交流合作平台,推进辽宁省与国内外氢能产业领域的企业、科研机构建立广泛深入的联系,吸引国内外知名氢能产业领域龙头企业落户辽宁,提升氢能产业核心产品的研发和制造能力,不断深化氢能产业链,打造具有国际竞争力的氢能制造业新高地。
(五)推出特色人才补贴政策、扶持中小型氢能科技企业
第一,加强企业、机构与高校的交流和合作,推出在氢能源技术开发与产业发展方面具有导向性的就业补贴和人才落户政策,吸引国内外尖端学者和高校优秀毕业生落足。
第二,给予中小型专类科研实验室和氢能源企业专项补贴,完善基础设施建设,有助于各部门研发“制氢—储运氢—燃料电池—氢能应用及示范”的完整性,力争实现更多氢能产业关键核心技术自主可控。
第三,建设氢能产业总部基地。以沈阳市法库氢能产业园区作为核心,改善人才公寓、医疗卫生、教育培训等生产、生活配套设施和服务,建立东北地区氢能产业总部基地,以此打造重要的氢能技术创新中心。
(作者单位:东北大学工商管理学院)