大灣區“氫”裝上陣: 瞪羚抱團加速氫能高地產業突圍
2021年08月12日00:03

原標題:大灣區“氫”裝上陣: 瞪羚抱團加速氫能高地產業突圍

在我國目前1484家涉及氫能業務的非小微企業中,廣東以208家的企業數量位列全國第一。

提及佛山南海區丹灶鎮,多數人的印象還停留在“中國日用五金之都”上,但2020年以來,似乎越來越多的人開始對它的新名字津津樂道——中國氫谷——這個小鎮規劃了一個面積約48平方公里的園區,籌謀以此為基點競逐氫能產業發展新浪潮。

雄心並非憑空而來。早在2009年,丹灶鎮就開始謀劃轉型之路,招商而來的廣順新能源動力科技公司,恰巧為丹灶開啟了一個全新的氫能產業。隨後,憑藉政策激勵、招商引資等舉措,丹灶鎮從無到有地打造出一個總投資超過250億元的氫能產業集聚高地。

2015年以後,氫能產業又迅速從南海區丹灶鎮擴展到整個佛山,並一路“蔓延”至周邊的雲浮與廣州,乃至深圳、東莞,均被視為戰略性新興產業而備受重視。短短數年,粵港澳大灣區就已發展成全國氫能產業基礎最好、發展最快、集聚度最高的地區之一。

啟信寶數據顯示,在我國目前1484家涉及氫能業務的非小微企業中,廣東以208家的企業數量位列全國第一,並湧現出了廣東國鴻氫能科技有限公司(下稱“國鴻氫能”)、鴻基創能科技(廣州)有限公司(下稱“鴻基創能”)、雄川氫能科技(廣州)有限責任公司(下稱“雄川氫能”)、深圳市南科燃料電池有限公司等一批發展勢頭勇猛的瞪羚企業。

資源稟賦並不具備優勢的粵港澳大灣區,如何從無到有崛起氫能產業?短短數年,粵港澳大灣區又如何躍升全國氫能產業發展最快的地區之一?這可以從多家瞪羚企業的發展路徑管窺一二。

粵港澳大灣區氫能產業快速崛起、瞪羚企業加速集聚背後,離不開大灣區強大的市場需求驅動力與完備的製造業基礎。通過前瞻佈局氫能產業,粵港澳大灣區佔據了這一新興產業發展的先發優勢,並重點圍繞氫能產業配套、加氫站規劃建設、示範運營等方面開展大膽探索、超前部署;同時,大灣區通過積極推動國家級、省級氫能技術重點實驗室的建設,搭建起氫能產業政、企、學、研一體化產業佈局。

當前,以瞪羚企業作為引領,粵港澳大灣區氫能產業正以集群形式加速突圍,以避免“起個大早,趕個晚集”情況出現。面對當前氫能規模效應未成、成本高效益低、基礎設施建設不完善等短板,大灣區眾多瞪羚企業開始抱團搭建產業平台、加快佈局加氫站、加速開展國產性替代產品工程驗證等,走向協同創新生態。可以明顯看到,政企正合力推動大灣區氫能產業從先發優勢邁向整體競爭優勢。

粵式破局:從一張白紙到氫能高地

國鴻氫能副總經理燕希強博士,從2002年起就開始從事燃料電池電堆產業化和可靠性開發方面的工作,他見證了廣東從一張白紙發展成氫能產業高地的全過程。

2015年6月30日,在佛山對口幫扶雲浮的政策下和佛山、雲浮兩地政府的推動下,以氫能產業化為主導的國鴻氫能在雲浮成立。

如何破冰?國鴻氫能充分調研發現,廣東氫能基礎比較薄弱,如果從頭開始,發展速度會很慢,最終決定採用“高鐵模式”,將國外成熟技術直接引入廣東進行產業化,在雲浮建設燃料電池電堆及系統規模化生產線,進行燃料電池產業化生產,推動了廣東乃至全國氫能產業化快速發展。

由此,國鴻氫能不斷引進和消化先進技術,並逐步建立起自己的技術創新平台,成為燃料電池領域“高鐵模式”的典型代表。2016年,國鴻氫能引進了巴拉德的燃料電池電堆生產線技術,投資7億元在雲浮建起了產能全球最大的氫燃料電池電堆生產線,並率先在國內實現了燃料電池雙極板、電堆及燃料電池系統規模化生產。

得益於此,2017-2019年國鴻氫能連續3年實現在國內電堆市場占有率第一,成為名副其實的氫能行業龍頭企業,也有效奠定了廣東氫能產業在全國氫能產業的頭部地位。

“如果單純引進技術,不掌握核心技術,企業發展是不可持久的。”燕希強表示,為此國鴻氫能與國內企業及高校開展聯合攻關,在充分消化吸收國外技術的基礎上,成功探索出一條氫燃料電池自主創新的新路。

2020年10月,國鴻氫能正式發佈鴻芯G1系列電堆,將當時行業內百台級電堆3000-4000元/kW的價格拉入到“1”字頭時代,大幅降低了氫燃料電池的應用成本,極大推動了國內氫能商業化發展。

“廣東在我國氫能燃料電池產業化方面扮演了重要角色、發揮了重要作用。”在華南理工大學教授、廣東省燃料電池技術重點實驗室主任廖世軍看來,國鴻氫能的成功,非常重要的一點是得益於廣東在經濟基礎、產業基礎和人才基礎方面的巨大優勢。

更為準確來看,這主要得益於粵港澳大灣區在新興產業發展上的強勁動力。一定程度上,雲浮氫能產業的“平地而起”是粵港澳大灣區新興產業的一次衍生、輻射和聯動發展。

以國鴻鴻芯G1系列電堆的研發生產為例,位於廣州開發區的另外一家瞪羚企業——鴻基創能——就扮演著重要角色。這家成立於2017年底的研髮型企業,是粵港澳大灣區競逐氫能產業浪潮過程中引進的首家燃料電池膜電極研發生產領域的高新技術企業。

膜電極被稱作燃料電池的“芯片”,它決定著燃料電池的性能、壽命及成本,佔據燃料電池電堆成本的70%,但卻一直是製約我國氫能產業發展的“卡脖子”難題。

鴻基創能不負眾望,短短數年便自主研發出第一條全自動化MEA封裝生產線,採用全世界最先進的催化劑塗層質子膜(CCM)連續化自動生產技術,一舉打破了國外壟斷。

鴻基創能副董事長、首席技術官葉思宇(加拿大工程院院士),是燃料電池電催化和膜電極領域國際公認的頂尖人物。2018年11月,葉思宇加入鴻基創能,並主導第三、第四代產品研發。

鴻基創能公共關係總監胡匡濟介紹,目前,該企業擁有國內最大的自主化膜電極生產線,CCM日產能達15000片,一期工程CCM和膜電極年設計產能達30萬平米。

這對全國氫能產業的跨越式發展無疑至關重要。據第三方機構測算,鴻基創能的產品可使燃料電池電堆性能提升35%,成本下降30%,同比千瓦成本下降50%。

更重要的是,依託國鴻氫能、鴻基創能等瞪羚企業的“領跑”,粵港澳大灣區正加快奔向氫能產業高地,人才、技術、資本和優質企業不斷集聚發展。例如,除孕育本土瞪羚企業,廣東還吸引了韓國現代氫能、大連新源動力、上海驥翀氫能、舜華新能源、勢加透博等優質企業相繼落地,以及吸引了葉思宇、王海江、劉建國、張銳明、鄒渝泉、劉誌祥、燕希強、陳忠偉等眾多高端人才。

抱團集勢:放大人才、技術、資金集聚效應

作為一方熱土,粵港澳大灣區氫能產業的創新發展正以機遇示人。這不僅意味著產業發展新動能正持續培育,更意味著有越來越多瞪羚企業將有望從中“跑出”。

雖然不是技術出身,但憑藉在能源領域摸爬滾打了20餘年練就的敏銳“嗅覺”,雄川氫能副總經理李榮軍非常清醒地意識到,氫能產業蘊含著巨大發展潛力。2017年11月,雄川氫能在廣州開發區成立,並且選擇了精準的切口:“考慮到我們創業團隊中缺乏氫能專業技術背景的人才,所以公司創立之初選擇從加氫站建設與氫能汽車推廣應用切入。”

未曾想,這恰好與氫能產業發展的階段性需求“不謀而合”。李榮軍說,彼時,氫能產業尚處於初級發展階段,面臨產業鏈不完善、基礎設施(加氫站)少、市場推廣規模小等一系列棘手問題,而加氫站和市場應用是氫能產業發展的基礎,行業也亟需出現能夠連接上下遊企業的樞紐型公司。

氫能產業具有鏈條長、市場大的顯著特點,橫跨了能源、化工、交通、環保等幾大領域,而從應用驅動、市場導向來看,作為基礎設施的加氫站具有至關重要的地位。

不過,這一新生事物最初的建設進程並不順暢。“國家相關標準與管理辦法還都未出台,企業很難找到負責審批加氫站建設的部門,政府也在積極探討解決問題的思路。”李榮軍回憶,就在他為加氫站建設審批難煩惱不已時,一天深夜,他接到一個用座機打來的電話,對方說,“你們申請的加氫站,可以建了”。原來,廣州市黃埔區發改局在深入研究了雄川氫能的申請材料之後,主動牽頭以會議紀要的形式突破了當時的政策束縛。

2019年3月,雄川氫能終於成功建成了第一個加氫站。正是得益於在加氫站建設審批上的先行先試,廣東加氫站建設數量全國領先,為氫能產業發展打下了良好基礎。截至7月1日,中國累計建成加氫站165座,其中廣東占35座,位居全國第一。此外,廣東全省氫能車輛的應用規模已超過1500台,也牢牢佔據全國“頭把交椅”。

隨著市場和政策雙重利好推動,雄川氫能正一路高歌猛進。今年4月,雄川氫能斬獲廣州500輛燃料電池自卸式垃圾車訂單,一舉成為廣州最大的氫燃料電池汽車運營平台。同時,雄川氫能還參股、控股了多家氫能核心技術企業,其運營的灣區氫能孵化中心已入駐涉及核心材料、核心零部件、電堆、系統、檢測認證等20家氫能核心技術企業。

“目前氫能產業鏈還不完善,包括質子交換膜、碳紙等核心材料還依靠進口,國產催化劑還缺乏工程驗證,因此氫能產業需要上下遊企業抱團發展。”李榮軍說,產業集聚發展的最大優勢在於,通過搭建產業平台放大人才、技術、資金的集聚效應,降低開發成本;同時也為上下遊企業提供一個獲得市場驗證的破冰機會,能極大縮短開發與驗證週期。

燕希強持一致觀點。“市場對新產品接受度較弱,在目前市場規模不大的情況下,企業出於產品可靠性考慮,更願意採購價格較貴的國外驗證過的同類產品。我們與國外產品最主要的差距就在工程化驗證上,因此國內產品需要在更多應用場景中驗證,通過數據反饋實現技術迭代,不斷提高產品質量和可靠性。”

事實上,這正成為當前粵港澳大灣區氫能產業的一大突出特徵。“這兩年,鴻基創能也吸引了一大批催化劑、質子交換膜等領域企業落地廣州開發區,加快上下遊企業抱團發展。”胡匡濟介紹,去年10月,鴻基創能還牽頭與深圳市通用氫能科技有限公司、廣東濟平新能源有限公司、東材科技有限公司四方共謀膜電極及其核心材料自主化之路。

李榮軍表示,雄川氫能也在引進催化劑、碳紙等核心材料方面的頂尖人才,積極佈局和完善粵港澳大灣區氫能產業鏈。

風口突至:未來5年加速培育氫能產業鏈

隨著製氫成本的大幅下降和燃料電池電堆技術的快速進步,氫能產業迎來了快速發展的機遇期,尤其是在碳達峰、碳中和的背景下,氫能產業風口突至。

風口之下,氫能產業“賽道”競逐日趨激烈。據國務院國資委披露,已有超過三分之一的央企在製定包括製氫、儲氫、加氫、用氫等全產業鏈佈局;今年7月以來,氫能概念股平均漲幅達13.75%,超過同期滬指17個百分點,氫能產業駛向“快車道”。

受訪業內人士認為,隨著越來越多的企業加速入場佈局,氫能的應用場景和產業鏈條正加快完善,氫能在能源、交通等領域的重要性正顯著提升。

以交通領域為例,李榮軍認為,純電動汽車經過十餘年發展已經初具規模,電池、電機與電控系統較為完善,氫燃料電池汽車是站在純電動汽車基礎之上,優勢更明顯。

氫燃料電池充氫時間短、續航里程長,幾乎無衰減並具有全生命週期環保性,可應用於大規模儲能、發佈式發電、有軌電車、船舶、飛機等領域,市場廣闊,後發優勢較強。

“氫燃料電池車更適用於純電動汽車解決不了的重載、長途、商用等領域,著重於柴油替代,會和純電動汽車借位並行發展,並不衝突。”李榮軍說。

數據顯示,我國柴油車保有量超過2092萬輛,每年柴油消費量約在1.6億噸左右,氫能汽車可替代的市場規模達6萬億元,氫能燃料每年可替代的市場規模超1萬億元。

這無疑是一塊誘人的“蛋糕”,但對粵港澳大灣區氫能產業及身處其中的諸多瞪羚企業來說,迎來巨大市場機遇的同時也需直面短板弱項,加快創新、探索突圍。按照此前國家明確的方向,我國氫燃料電池汽車產業將重點圍繞膜電極、催化劑、碳紙、雙極板、空壓機等8個關鍵核心零部件及材料加強技術攻關和產業化應用。

值得注意的是,當前粵港澳大灣區雖然在氫燃料電池車推廣規模、加氫站數量上佔據一定優勢,但是卻面臨氫氣供應不足的難題。相比浙江、四川等地,廣東受到化工行業偏少和風光資源利用不高等因素的製約,製氫領域存在明顯短板。

“現階段燃料電池發動機成本和加氫站是製約氫能產業發展的瓶頸,但從長遠看,可靠和低成本的氫源才是氫能產業健康可持續發展的關鍵。以廣州市黃埔區為例,目前經當地補貼後加氫站氫氣價格為35元/kg,而國內一些地方僅為20元/kg左右。”李榮軍直言,沒有充足且便宜的氫氣,氫燃料電池車的推廣應用將受極大影響。

對此,廣東在其培育新能源戰略性新興產業集群的行動中也有針對性部署,將推進丙烷脫氫等工業副產氫、穀電製氫及清潔能源製氫等氫源建設,以及將整合利用省內大型化工氫源,提升低成本氫源供給規模化水平等,目標是到2025年全省製氫規模達約8萬噸、建成加氫站約300座。

廖世軍認為,除氫源問題外,大灣區還應推動氫燃料電池在乘用車上的接棒和發力。作為全國重要汽車製造基地,大灣區一直大力佈局新能源汽車產業,目前新能源汽車產業集群已初具規模優勢。

值得注意的是,廣東已將“氫能產業鏈培育工程”列為廣東未來五年的重中之重,提出利用低溫氫燃料電池產業區域先發優勢,打造形成廣州-深圳-佛山-環大灣區核心區車用燃料電池產業集群。

“下一步,氫能產業發展要依託大灣區汽車產業基礎,積極推動氫能商用車廣泛示範和氫能乘用車適當推廣相結合,加速粵港澳大灣區新能源汽車發展向氫能轉向,從而帶動核心零部件研發、加氫站建設等的參與積極性,提升燃料電池汽車的產品競爭力。”廖世軍說。

(作者:李振,彭敏靜 編輯:杜弘禹)

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