
促进无锡氢能产业高质量发展研究
摘 要 目前,氢能产业正处于孕育生长的关键期,也是各地抢占发展机遇的窗口期。无锡氢能产业布局较早,形成了较为完善的政策体系,但仍存在创新不足、龙头企业有待培育、产业生态有待完善等问题。应进一步构建氢能产业科技创新体系,建设“特色园区+专业运营”双轮驱动的产业载体,推动氢能企业的不断集聚、持续创新、加强合作和快速成长,锻造氢能装备产业竞争优势。
关键词 氢能;产业政策;产业生态;无锡市
氢是宇宙中分布最广泛的物质,储量巨大、清洁无碳、应用广泛,被誉为21世纪的“终极能源”。氢能产业横跨能源、材料、装备制造等多个领域,产业链条长、带动能力强、发展前景好,是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。《2024年国务院政府工作报告》提出:“要加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展。”当前,氢能产业正处于孕育生长的关键期,也是各地抢占发展机遇的窗口期。无锡市工业基础雄厚,制造业规模庞大,配套设施齐全,为氢能产业高起点发展奠定了良好基础。无锡应主动谋划、扎实推进、错位竞争,推动氢能产业的发展,增强发展新动能,加快形成新质生产力。
一、氢能产业发展总体情况
主要发达国家高度重视氢能产业发展,纷纷将其上升到国家战略层面并出台相关政策。我国对氢能产业的支持力度也不断加大。虽然我国氢能产业全产业链的协同发展不断提速,但总体来看,仍处于“政策驱动型导入期”。
(一)氢能是能源转型的核心载体
通过可再生能源电解水制氢技术,氢能可实现零碳生产,其单位质量热值约为煤炭的4倍、石油的3倍,且燃烧产物仅为水,是理想的“终极能源”。通过“制—储—运—用”全链条体系,可以解决再生能源波动性问题,保证电网的稳定与调峰,形成具有弹性特征的能源网络。
从全球视角审视,氢能已成为各国能源战略的核心领域。覆盖全球GDP总量80%以上的50余个国家已出台专项发展规划。美国通过《氢能战略和路线图》确立氢能的战略地位,欧盟实施“氢能银行”计划对产业链关键环节提供资金支持,日本构建“氢能社会”发展框架推动加氢站与燃料电池车协同发展。产业数据显示,2023年,全球氢气消费量突破9000万吨,燃料电池汽车保有量达10.5万辆,加氢站网络覆盖1035座,市场规模达1250亿美元。国际能源署预测,到2050年,氢能将占全球能源消费总量的18%,形成2.5万亿美元规模的氢能经济。
在国家战略层面,我国已构建起完整的氢能政策体系。2021年,《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确氢能全产业链发展方向;2022年,《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》确立氢能在国家能源体系中的战略定位;《2024年国务院政府工作报告》将氢能列为前沿新兴产业重点发展方向。政策驱动下,各地加速布局,全国28个省(区、市)出台了氢能专项规划。工业和信息化部赛迪研究院最新报告《绿色氢能产业发展白皮书》显示,预计到2025年,我国氢燃料电池汽车保有量将突破10万辆,氢能产业规模将达到万亿元。
(二)氢能全产业链协同发展提速
在国家政策推动下,我国氢能产业已形成“技术自主化突破、产业集群化发展、场景多元化落地”的良性格局。
关键技术不断突破。制氢技术领域,可再生能源电解水制氢实现规模化突破,碱性电解槽技术达到国际领先水平。储运技术形成多元化解决方案,高压气态储氢装备性能比肩国际先进标准,民用液氢储运实现从实验室到工程化的跨越,掺氢天然气管道试点为长距离输氢积累关键技术经验。燃料电池技术进入迭代加速期,电堆功率密度、低温启动性能等核心指标持续优化,关键材料国产化替代进程加快。
全链条体系加速构建。我国已建成全球最完备的氢能产业链,2023年,产业总产值突破8000亿元,上中下游协同效应显著增强。上游制氢端2023年氢气总产能居全球首位,绿色转型成效凸显。西北地区建成多个国家级绿氢基地,东部沿海低碳氢源供应能力显著提升。中游储运与装备制造形成规模化优势,高压储氢容器产能占全球市场份额过半,电解槽出货量连续两年位居全球第一,加氢站网络覆盖范围扩展至全国80%以上省份。下游应用装备制造能力显著增强,燃料电池系统产能可满足年10万辆级车辆配套需求,氢能装备产业园在全国形成三大核心集聚区,产业集群效应逐步释放。
应用实现多领域集成。交通领域进入规模化推广阶段,燃料电池汽车在重卡、公交等商用场景形成显著替代优势。工业领域深度脱碳取得实质性突破,钢铁、石化等传统产业低碳转型技术入选国家重大低碳技术推广目录。能源领域创新应用引领全球变革,在可再生能源消纳、电网调峰等领域形成典型解决方案。
(三)氢能产业仍处于市场导入期
国务院发展研究中心《中国氢能产业成熟度评估报告2023》指出,根据产业生命周期理论,中国氢能产业仍处于“政策驱动型导入期”,表现为技术路线分散、市场主体脆弱、消费认知不足三大特征。
技术路线未形成统一共识。当前制氢、储运、应用各环节存在多技术路径并行竞争,导致资源分散与重复投资。电解水制氢领域,碱性电解槽(ALK)与质子交换膜(PEM)技术路线企业数量比为5:1,但PEM设备国产化率不足50%,技术代际差距显著。燃料电池领域,质子交换膜(PEMFC)与固体氧化物(SOFC)路线研发投入占比为7:3,但SOFC核心部件寿命仅达国际水平的60%,技术路线收敛速度滞后于产业发展需求。
市场主体盈利能力普遍薄弱。国家统计局《氢能企业生存状况调查》指出,氢能产业链超80%企业尚未实现稳定盈利,2023年氢能上市企业平均净利润率仅为2.3%,较光伏、风电行业低12—15个百分点。财政部《氢能补贴政策绩效评估》指出,地方财政补贴仍占氢能项目投资的60%以上,32%的示范项目因补贴退坡而陷入运营亏损。细分领域中,加氢站运营亏损面高达74%,单站日均加氢量仅180kg,不足设计产能的30%。
消费端认知与接受度待提升。中国能源研究会《可再生能源公众认知调查报告》的调查显示,公众对氢能应用的认知率仅为38%,低于光伏(82%)和电动汽车(75%)。国家能源局《工业领域氢能替代进展监测》显示,仅12%的高耗能企业将绿氢纳入减碳规划,氢能占工业终端能源消费比重不足0.05%。
二、无锡发展氢能产业的现状
2024年2月,无锡发布《关于加快培育发展未来产业的实施意见》,氢能被列为无锡的未来产业,并形成《无锡市氢能和储能产业发展三年行动计划(2023—2025)》《无锡市促进新能源产业发展若干政策》等政策文件,积极进行前瞻性布局,通过构建全链条协同发展的产业矩阵,推动氢能领域形成集群化突破态势。尽管无锡力求在氢能和储能的“万亿级”市场中抢占先机,推动新质生产力的持续涌现,但也面临着核心技术薄弱、产业链分散等挑战。
(一)核心技术加速突破,但研发创新仍显不足
近年来,无锡在氢能领域的核心技术加速迭代,隆基氢能、无锡特莱姆、无锡毅合捷、英嘉动力、先导智能等企业的专利申请量不断增加,并在相关细分领域不断突破。同时,氢能科技创新平台也加速落地。2020年5月,由华光环能、一汽锡柴、上汽大通、华润无锡、先导智能等氢能企业以及江南大学共同参与的无锡氢能产业联盟正式成立。惠山区同惠新能源汽车创新研究院打造的燃料电池检验检测服务平台,成为大功率燃料电池耐久性、可靠性、高环境适应性测试平台项目的主要载体。天津大学在无锡建立了集制氢用氢装备数字化仿真与设计、基础材料开发与表征、关键设备研发与测试的技术开发与服务平台。国信认证无锡有限公司、无锡市检验检测认证研究院为相关企业提供燃料电池等相关产品的认证、检测、培训等一体化服务。
从总体看,氢能核心技术与国际先进水平相比,还存在较大差距,关键技术成熟度有待提高。氢能上中下游产业链长,具有专业性强、技术难度大、跨学科等特点,对人才要求较高。但是,无锡本地高校氢能相关专业设置不足,仅有能源、材料、化工等氢能附属专业,缺乏与氢能直接相关的本科专业,氢能人才培养规模有限,难以满足产业对高端氢能人才的需求。
(二)龙头企业逐步显现,但总体规模实力偏小
近年来,无锡氢能产业中的龙头企业逐渐显现。威孚高科具备全球领先的金属双极板水压成形技术和制造能力,基本完成燃料电池膜电极技术和“石墨板、金属板双技术路线”的产业链布局。2025年2月,威孚高科携手德国福伊特集团合作研发和生产IV型高压(70MPa)储氢瓶,已覆盖欧美及亚洲主要市场。氢导智能的氢燃料电池生产装备覆盖了国内70%的市场份额。博世集团涵盖全方位的燃料电池系统、电堆和关键零部件的开发测试及生产能力。上汽大通无锡分公司生产的FCV80氢燃料电池汽车成为中国首款商业化运营燃料电池宽体轻客。上游储能材料及设备领域集聚先导智能、LG化学、箔华电子、恩捷新材料、江苏谷田新材料等行业关键领域重要企业,中游储能系统及集成领域集聚蜂巢能源、海基新能源、远景动力、力神新能源等一大批掌握行业核心技术的关键企业,下游储能应用领域集聚国网无锡、江苏通用科技、江苏协鑫、南都能源等电源侧、电网侧及用户侧储能示范应用企业,格林美(无锡)和天奇自动化等电池梯次利用与回收龙头企业。
同时应看到,无锡氢能产业的龙头企业与其他城市相比还有较大差距。根据《2024氢能产业报告》,无锡未能进入全国氢能活力城市Top20城市。企查查数据显示,2023年底无锡氢能相关企业数量与北京(329)、上海(323)、深圳(262)等头部城市相比差距较大。在数量方面,无锡氢能领域的规上企业只有16家,其中国家级专精特新企业只有2家。在规模和实力方面,2023年16家氢能规上工业企业的总产值只有129.4亿元,平均一家年总产值8亿元。
(三)示范应用有序拓展,但产业生态仍待加强
无锡不断合理规划、有序推进加氢站、氢能船舶运输码头建设,鼓励和支持社会资本进入氢燃料电池汽车加氢站设施建设和运营、整车租赁等服务领域,积极探索新型储能基础设施建设的创新发展模式。2019年,开通了4辆氢燃料电池客车往返苏南硕放机场至江阴客运站;2021年,无锡市新吴区公交公司在760公交线路上投运5辆氢能公交;2024年9月,博世成功交付氢车78辆。目前,无锡市在运氢车共89辆,其中运营氢能公交车5辆,氢能物流车74辆,氢能环卫车10辆,无锡华润燃气堰裕路加气加氢站成为江苏省首座加气加氢合建站。在电领域,无锡松下能源公司的“冷热电三联供”示范项目在氢能源综合利用方面进行探索。
同时也应当看到,无锡加氢站的建成数量仍然较少,燃料电池汽车示范运营有待进一步提升,储能产业布局集中于中游,而在上游的钴、锂动力电池技术等及下游应用发展方面存在不足,有待纳入燃料电池汽车示范城市群。
三、无锡推动氢能产业向更高维度跃迁路径
发展氢能这个未来产业,既要顺应未来产业发展趋势和演进规律,还要考虑无锡城市经济总量、产业基础、资源禀赋、发展前景等因素,关键在于找准切入点。
(一)构建氢能产业科技创新体系
技术是产业发展的基石,唯有掌握“硬核”技术,才能在产业链和价值链中处于有利地位。2025年3月发布的《中国氢能技术发展研究报告2024》显示,我国已形成涵盖“制—储—运—用”的全链条技术突破,但在兆瓦级PEM电解槽、金属双极板燃料电池、70MPa储氢容器等关键共性技术及装备国产化方面仍存在明显短板。无锡要加快构建氢能产业科技创新体系,优化创新体制机制,集中优势力量突破关键核心技术。
一要增强创新平台的支撑作用。无锡现有8家氢能产业创新平台,包括1家国家级企业技术中心、2家省级技术创新平台。要重点提升威孚高科技术中心、国信认证无锡、国家能源氢动力重点实验室无锡基地对产业发展的服务能级。建立顶尖团队对接机制,深化与荷兰氢能产业联盟等国内外顶尖团队的合作攻关。
二要构建以企业为主体的研发体系。引导无锡特莱姆、中弗(无锡)新能源、先导智能等骨干企业聚焦氢气制备、PEM电解槽制氢、氢燃料电池装备、氢气储运等核心技术。支持企业申报和承接国家“氢能技术”重点专项,持续探索实施“企业出题、联合答题、市场判题”的协同攻关模式。
三要完善科技创新体制机制。无锡于2023年创新推出“创新券”,来激活和整合原本闲置、未充分利用的科技资源,实现中小企业与这些“沉睡”科技资源的精准对接,助力企业突破技术瓶颈、提升创新能力,达到“四两拨千斤”的效果。虽然取得了不错的成效,但还存在着企业参与度不高的问题。对此,一方面,要进一步加大宣传推广力度,通过举办政策宣讲会、线上培训等方式,让更多企业了解创新券的使用规则和优势;另一方面,扩大平台中各种专业设备、科技文献和数据等共享资源,例如,与国内知名科研机构合作,引入更多前沿科技文献和数据资源。同时,简化创新券的申请和使用流程,提高科技创新券的使用率,提升科技供给质量,真正激发企业的创新活力,为氢能产业发展提供有力支撑。
(二)锻造氢能装备产业竞争优势
无锡作为非氢能资源富集型城市,应“扬长避短”,以“资源约束倒逼装备突围”,重点打造氢能装备及核心零部件产业链。
一要增强龙头企业的引领带动作用。龙头企业是整个产业链的整合器,是产业要素配置的优化器。目前,无锡市氢能领域共有16家规上企业,都各有专长,比如隆基氢能在制造碱性电解水制氢装备、威孚高科在PEM电解槽、中氢枫能源和华镁时代在氢气固态储运装备、特莱姆和秋林特能装备在氢气液态储运装备上有着较强的技术和市场优势,其中更有2家国家级专精特新企业。要支持龙头企业组织上中下游企业,实现资源共享、协同发展,进一步做强品牌、做大市场,提高产业链的整体形象和竞争力。
二要激发各类市场主体的活力。在氢能产业发展进程中,不同类型市场主体发挥着不同作用,需分类施策、精准发力,全面激发其活力与潜力。对于国有企业,要增强在氢能产业的资本投入和产业领跑等方面的考核力度。对于中小企业,要着力增强“四大服务”,包括政策的针对性、政务服务的高效性、增值服务的专业性和沟通机制的常效性。对于氢能领域外资头部企业,要加强沟通合作,建立外资企业服务专班,鼓励外资头部企业与本地企业开展技术合作、合资建厂,推动本地企业与国际接轨。
三要营造最优营商环境。营商环境是区域竞争的关键,不仅要完善产权保护、市场准入、破产退出等方面的制度,更要针对不同企业不同的成长阶段提供更精准的服务。对初创企业提供孵化支持,对成长型企业给予政策倾斜,对成熟企业助力其拓展市场。树立“用户思维”,从企业需求出发,深化“一站式”政务服务平台建设,实现“数据多跑路、企业少跑腿”。严格落实“首问负责制”, 杜绝推诿扯皮现象。做到人人、事事、处处为企业着想,以制度创新和服务升级营造最优营商环境。
(三)建设双轮驱动的氢能产业载体
产业载体是产业蓬勃发展的重要基石。要建设“特色园区+专业运营”双轮驱动的产业载体,推动氢能企业的不断集聚、持续创新、加强合作和快速成长。
一要构建特色园区矩阵。目前,无锡市已建立了一些氢能产业园,要进一步凸显特色,实现错位发展。新吴区的“中欧低碳产业园”重点招引欧洲技术前沿项目,打造成氢燃料电池核心零部件、氢燃料电池汽车零部件的制造基地。宜兴市的“氢能产业园”重点加强与上海交通大学的技术合作,加强与上海电力的市场合作,打造长三角氢能经济带供氢点和氢能产业研发基地。位于临港经济开发区的江阴氢能产业园重点发挥产业基础和应用场景优势,重点聚焦氢燃料电池电堆系统及核心零部件、制氢装备、加氢装备等领域,建成具有全省乃至全国影响力的氢能产业新高地。锡山固体氧化物燃料电池产业园、惠山氢能及燃料电池汽车产业园也应各有重点、错位发展,形成全市协同发展、特色鲜明的专业园区群。
二要提升园区运营服务能级。在硬件方面,提供5G、大模型等新型基础设施,配置氢安全监测、膜电极测试等专用设施,做好空间规划、精细化管理和安全保障工作。在软件方面,在“园区服务管家”制度下,为园区企业提供全生命周期的各项服务,包括政策申报、金融支持、管理咨询、人才引进、会计税务等全生命周期服务,做好氢能产业专业孵化器,为氢能企业的成长提供有力支撑。
参考文献:
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(作者系中共无锡市委党校经济学教研室主任、教授)
【责任编辑:张卓】