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1、江苏省氢能产业调研报告江苏省氢能产业调研报告 内容摘要内容摘要:本研究围绕江苏省氢能产业的发展现状、政策支持体系、产业链构建及重点企业案例展开深入分析,并探讨了氢能在新型电力系统中的协同作用及未来发展方向。江苏省作为中国经济发达省份,能源消费总量大,形成了以煤电为主、新能源快速发展的多元能源格局。截至 2024 年底,全省发电装机容量突破 2 亿千瓦,新能源装机占比超 40%。在“双碳”目标驱动下,江苏积极推动绿电交易和氢能产业发展,出台多项支持政策,初步构建了涵盖制氢、储运、应用的完整氢能产业链。本研究指出,江苏在氢能技术创新、产业集群建设及示范应用方面取得显著进展,但氢能产业的发展仍面临多
2、重挑战:省内可开发的风光资源紧缺,电价高昂,可再生能源就地消纳制氢生产成本高、储氢技术与管理仍存在政策障碍、产学研融合有待提升。未来,江苏应促进政产学研深度融合、助力核心技术创新、优化政策支持、加强区域协同、打造具有国际竞争力的氢能产业集群,为“双碳”目标和能源结构转型提供支撑。关键词:关键词:新能源;氢能产业;江苏省;能源转型一、江苏能源格局与氢能发展背景一、江苏能源格局与氢能发展背景(一)江苏能源格局(一)江苏能源格局2024 年江苏省全社会用电量首次突破 8000 亿千瓦时,达到 8487 亿千瓦时,同比增长 8.4%。江苏省作为我国经济最发达省份之一,能源消费总量大、增速快,能源安全保
3、障压力显著。经过多年发展,江苏已形成以煤电为主体、外来电为补充、新能源快速发展的多元化能源供给体系。截至 2024 年 12 月底,江苏全省发电装机容量突破 2 亿千瓦,达到 20409.3 万千瓦,同比增长 14.1%,位居全国前列。江苏的发电装机主要由火电、新能源发电、核电等组成。在这一装机结构中,煤电仍然占据主导地位,火电(煤电 8156.1 万千瓦、燃气 2149.9 万千瓦)10952.2万千瓦、占全省发电装机总量的 53.66%,较“十三五”末降低 17.7 个百分点,是保障全省能源安全的压舱石。风光新能源增长势头强劲,装机 8486.2 万千瓦、占全省发电装机总量的 41.6%,
4、较“十三五”末升高 18.7 个百分点;核电 660.8 万千瓦、占全省发电装机总量的 3.2%;水电 310.1 万千瓦、占全省发电装机总量的1.5%。本文作者:“氢装上阵”赴江苏产业调研支队。报告执笔人:朱湘融-清华大学核研院 23 级研究生,刘珈言-南京大学现代工学院 23 级研究生,李必垚-清华大学核研院 23 级研究生,曹业涵-清华大学探微书院 21级本科生,宋子研-清华大学探微书院 23 级本科生。图图 1 截至截至 2024 年年 12 月底月底,江苏全省发电装机容量江苏全省发电装机容量及其占总装机容量的比重及其占总装机容量的比重(万万千瓦千瓦,%)从电力供应来源看,江苏省区外来
5、电占全社会用电量的比重约为 20%,96%以上的煤炭、99%以上的油气由省外输入,一次能源对外依存度较高。为进一步优化能源结构,促进绿色低碳发展,江苏发布关于大力实施绿电“三进”工程 提高绿电交易和消纳水平的通知(以下简称通知),大力实施“绿电进江苏”“绿电进园区”“绿电进企业”三大工程。根据规划,到 2027 年,江苏省区外来电通道输电能力将达到约 4600 万千瓦,可再生能源接网消纳规模达到约1.3 亿千瓦。关于绿电进江苏工程,到 2027 年区外输电通道中可再生能源电量比例将达到 60%以上,力争江苏省绿电交易供应电量达到约 400 亿千瓦时,比2024 年增加约 3 倍。这种电力供应格
6、局既保障了江苏经济社会发展的用能需求,也形成了较强的区域能源依赖性。在新能源装机方面,截至 2024 年 10 月底,风电、太阳能、生物质装机规模占新能源装机规模比重分别为 28%、67%、5%。图图 2 截至截至 2024 年年 10 月底,江苏全新能源装机结构月底,江苏全新能源装机结构江苏是全球海上风电装备综合产能最大的基地之一。仅盐城一地,海上风电整机产能就占全国 40%以上,已形成涵盖“研发设计装备制造资源开发运维服务”的风电全产业链。在风电产业快速发展的带动下,江苏海上风电装机规模超 1180 万千瓦,连续多年位居全国第一。江苏光伏产业全球领先。省工信厅统计数据显示,2023 年江苏
7、太阳能电池产量达 175 吉瓦时,同比增长 15.63%,占全国产量比重达 32%。今年前 10 个月,江苏分布式光伏净增装机规模超 1400 万千瓦,位居全国第一,月均增量超 140万千瓦。科学引导新能源并网消纳和高效配置,更好促进了江苏新能源发展。在电源侧,江苏已完成 125 台燃煤机组深度调峰能力验证,提升新能源消纳能力 1348万千瓦。在储能侧,江苏电网新型储能总装机规模已超 500 万千瓦。十年来,江苏省在经济总量接近翻了一番的同时,单位 GDP 能耗、碳排放强度分别下降 26.4%、30.9%左右,显示了经济增长与节能减排的协同推进。(二)氢能的重要定位和作用氢能在作为一种清洁高效
8、的二次能源载体,具有来源多样化、终端零排放、能量密度高等显著优势,能够助力解决当前能源系统面临的低碳转型挑战。氢能未来有三个重要发展方向:作为一种能源形式、作为一种能量储存器与作为不同能源行业耦合的一个重要媒介。具体而言,它有以下定位:助力助力工业领域深度脱碳工业领域深度脱碳。氢能通过两种路径推动工业深度脱碳:一方面作为清洁还原剂,在钢铁冶炼中替代焦炭实现直接还原铁工艺,可使吨钢碳排放显著降低;另一方面作为高热值燃料,为工业生产提供高温热源,替代传统的煤炭和天然气燃烧供热。以合成氨行业为例,采用绿氢替代天然气制氢,单条百万吨级生产线年减排可达 200 万吨 CO2。作为作为交通交通领域新领域新
9、能源能源。氢能以其诸多优异的性能而具有成为未来交通领域新能源的巨大潜力。以氢燃料电池为例,相比纯电动技术,它在诸多场景具有明显优势。首先是充能快:加氢只需要 3-5 分钟,与燃油车相当,比现有纯电动汽车快许多;其次是续航能力强:氢燃料电池汽车直接将化学能转化为电能,不受卡诺循环的影响,实际能量转化效率能达到 60%80%之间,且其能量的密度大约是汽柴油的 2-3 倍,是现在主流电动车锂离子电池的 10 倍,故其具有极强的续航能力,5 公斤的氢储量可以支持氢燃料电池行驶 400 公里。最后是环保效力高:氢燃料电池燃烧产物只有 H2O,若能控制氢能来源的低碳排,则可实现与现有燃油车相比极大的减排效
10、果。为为能源系统能源系统提供提供灵活性保障灵活性保障。氢能为提升能源系统灵活性提供了创新解决方案。随着可再生能源占比提升,因以风光为代表的现有新能源有稳定性不足的缺点,电力系统面临日益突出的供需平衡挑战。氢能通过两种模式增强系统灵活性:一是作为大规模储能介质,通过电-氢-电转换实现跨季节能量调配;二是作为多能耦合的枢纽,促进电力、热力、燃料等多种能源形式的协同优化。以氢储能为例。储能作为一种重要的可调度灵活性资源,可以很好地应对新能源出力的波动性,并减小电力系统的负荷峰谷差。相比于现有的主要储能技术热储能与电储能氢储能在时空两方面均优势巨大。现有各类储能方式在长时储能上多有明显的局限,而相比之
11、下氢能长时储能损失小,时间优势大;相较于抽水蓄能和压缩空气储能等大规模储能技术,氢储能不需要特定的地理条件且不会破环生态环境;氢储能可采用长管拖车、管道输氢、天然气掺氢、特高压输电-受端制氢和液氨等方式,不受输配电网络的限制,可以实现大规模、跨区域调峰;氢储能能量密度大,单位质量储能能力明显高于其他储能方式。区域协调发展的新型纽带区域协调发展的新型纽带。氢能为区域能源资源优化配置提供了新思路。我国三北地区可再生能源资源丰富,但存在严重的弃风弃光问题。通过发展可再生能源制氢+氢能消纳的模式,可以实现能源资源的高效利用。例如,在西北地区建设风光氢一体化项目,将绿电转化为绿氢后,通过管道或专用运输工
12、具输送至东部负荷中心。二、氢能产业发展现状及关键问题二、氢能产业发展现状及关键问题(一)江苏新能源与氢能政策支持体系(一)江苏新能源与氢能政策支持体系江苏省一直重视氢能产业的发展,江苏省“十四五”可再生能源发展专项规划将氢能纳入可再生能源发展规划,明确其在能源转型中的重要地位。江苏省先后发布江苏省氢能产业发展中长期规划(2024-2035 年)和加快推进新能源产业集群高质量发展行动方案,明确将氢能、光伏、风电等列为重点方向,构建“制储运加用”全产业链体系,并提出打造“科技创新前沿化、装备制造高端化、场景应用多元化”的氢能产业高地。政策规划苏南地区为技术创新策源地,苏中苏北地区为核心产业联动协作
13、区,沿海地区重点发展“风光氢储”一体化应用,形成区域协同发展格局。江苏省对氢能产业提出了明确的发展目标,到 2027 年氢能产业规模突破1000 亿元,推广燃料电池汽车超 1 万辆,建设加氢站 100 座以上;到 2030 年,绿氢成为供氢增量主体,氢气成本显著下降。新能源产业集群目标包括培育 10家行业领军企业、100 家国家级“小巨人”企业,推动盐常宿淮光伏国家先进制造业集群建设。技术研发聚焦电解槽、燃料电池等关键装备技术,推动氢能在交通、能源、工业等领域的应用,如氢冶金、氢储能及船舶燃料电池示范。江苏省在财政税收上也大力支持氢能发展,江苏省将新能源列入“三首两新”(首台套、首批次、首版次
14、)重点领域,加大首购首用政策支持,推荐申报国家首台套目录,并对绿氢生产企业探索成本补贴机制。省级层面通过战略性新兴产业发展、碳达峰碳中和科技创新、工业和信息产业转型升级等专项资金,加大对氢能领域的扶持力度。同时,省级层面滚动实施重大技术攻关项目,支持链主企业参与国家专项,推动产学研联合攻关,例如设立省前沿技术研发计划和科技重大专项中的“氢能赛道”。基础设施建设方面,江苏省允许在非化工园区建设制氢加氢一体站,优先布局高速公路、港口物流等区域加氢设施,降低制氢准入门槛。江苏省鼓励各地在国土空间规划中统筹考虑加氢基础设施布局,支持利用现有加油站、加气站等建设加氢设施。同时,积极推动风光发电制氢与储运
15、体系整合,试点高压气态、液态储运及管道输氢等多模式。技术创新与标准建设方面,江苏省正在建设省级氢能装备测试认证平台,探索氢能产品试验检测平台建设,提升检测服务水平并填补行业标准空白。江苏省鼓励各地开展试点工作,在张家港、南通等地开展氢能交通、工业替代等试点,推动氢燃料电池公交车、重卡及船舶应用。省政府支持常州市武进区、苏州市和张家港市建设江苏省未来产业先行集聚发展试点(氢能),鼓励沿海三市打造“可再生能源制氢-储氢-氢能产业耦合试点”,支持连云港打造“石化-核能-氢能产业耦合试点”等,通过试点示范积累经验、引领发展。(二)氢能产业链关键环节分析(二)氢能产业链关键环节分析(李必垚)(李必垚)江
16、苏省聚焦氢能技术创新、产业培育、示范应用等环节,将氢能作为未来产业的重点领域进行谋划与布局,已初步构建了涵盖氢气制备和储运、电堆及核心零部件、电池系统、整车制造和加氢站建设运营等较为完整的产业链条,形成国内重要的氢能产业聚集区。截至 2023 年,江苏省氢能产业链相关企业和机构超过 300 家,企业数量占全国总数量的 8.5%,位居全国第二,氢能产业规模超过200 亿元。1.上游:制氢上游:制氢氢气制备技术是氢能产业链中的上游关键环节,其核心技术的研发直接影响到氢能的成本、效率和环境友好性。按照制取方式不同,氢气分为灰氢、蓝氢、绿氢 3 种类型。通过与碳捕集与封存技术(CCS)相结合,可以使灰
17、氢变为蓝氢,从而降低碳排放,但是这将提高氢气的制备成本。江苏省主要为灰氢,包括化石能源制氢(煤、天然气、甲醇制氢)和工业副产氢(焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢、乙烷裂解等),其中煤制氢比重最高,天然气制氢其次,二者制氢量总计占氢气总产量的 90%以上,工业副产氢占比约为 8%。按氢源看,主要来源化工和钢铁行业。化工方面,金陵石化、华昌化工等企业依托成熟的煤制氢装置和技术制取氢气;扬子石化、中海油气(泰州)石化等企业通过天然气制氢;江苏海伦石化制氢环节主要采用甲醇裂解制氢。灰氢产量上,包括煤制氢、天然气制氢、副产氢等,每年氢产能在 110 万吨左右。钢铁方面,灰氢主要来源于焦炉煤气,经统计全省钢铁
18、企业共有 6 家钢铁企业存在炼焦环节,合计灰氢产量约 18.8 万吨。可再生能源制氢方面,苏州竞立、天合氢能等企业在电解水制绿氢方面具有技术优势。受制于成本,目前全省可再生能源制氢场景及应用项目较少。从制氢装备看,制取绿氢的电解槽设备是当前行业发展风口,江苏省考克利尔竞立(苏州)碱性电解槽出货量占全球 50%,南通安思卓新能源在制氢加氢集成设备方面具有良好实践经验,扬州中电制氢设备是国家高新技术企业,天合元氢碱性电解水制氢系统性能国内领先,另外蓝博氢能、海德氢能、大业能源等企业在电解水制绿氢方面具有一定技术优势。2.中游:储运氢中游:储运氢氢气的储存与运输是氢能产业链中至关重要的环节,直接影响
19、到氢能的经济性和安全性。气态储氢是目前最常用的储氢方式,主要通过将氢气压缩至高压来增加单位体积内的氢气量。气态钢瓶储氢领域,全省拥有国富氢能、中材科技、中集圣达因等国内行业龙头企业,中简科技、中复神鹰碳纤维等企业是国内碳纤维行业的领军企业,支撑高压氢储瓶所需碳纤维技术。其他储氢领域,液态储氢通过将氢气冷却变成液体状态进行储存,具有高密度的优势,适合长距离运输;固态储氢指利用金属氢化物、化学氢化物或纳米材料等作为储氢介质,通过物理吸附或化学反应实现氢的储存。国富氢能是国内唯一的氢液化装置供应商,中集圣达因是国内最大的低温液氢储罐和运输设备生产商,江苏申建氢能等公司、江苏氢枫能源在开展固态储氢领域
20、相关材料研制工作,但由于能耗高、成本高、附属系统庞大,实际应用较少。3.下游:加氢下游:加氢+用氢用氢在氢能基础设施布局方面,江苏省已建成加氢站共计 24 座,为氢能应用奠定良好基础。氢能试点示范积极开展,盐城大丰建成国内首个非并网风电电解水制氢示范工程,南通如皋开展光伏电解水制氢相关示范;全省累计投放氢燃料电池汽车达 400 余辆,苏州、无锡、南通、盐城等城市率先开展氢燃料电池汽车示范应用,已开通多条燃料电池公交线路;苏州、常州、南通等城市开展氢燃料电池热电联供示范项目、移动通信基站氢燃料电池系统应用;常州投入运行首个大规模“氢能自行车系统”;苏州、南通等城市积极参与燃料电池汽车示范应用上海
21、城市群建设。燃料电池电堆关键组件领域包括催化剂,质子交换膜,气体扩散层,双极板等部分,全省拥有重塑科技、擎动科技等燃料电池相关生产商,主营产品覆盖电堆、系统、质子交换膜、膜电极等方面。泛亚微透、源氢新能源成为燃料电池隔膜领军企业;翊迈的燃料电池堆双极板技术国内领先。南通百应能源掌握了从膜电极、电堆、系统到整车匹配的全产业链核心技术,多款燃料电池系统通过国家检测认证。燃料电池辅助系统方面,势加透博研发生产的燃料电池无油离心空压机,成功获批江苏省关键核心技术攻关项目,目前市场占有率超过 60%。华清京昆完成国内首套固体氧化物燃料电池热电联供系统的下线,实现了国内固体氧化物燃料电池商业化应用零的突破
22、。交通用氢场景,江苏省拥有苏州金龙、中车氢能、徐工汽车、扬州亚星客车、潍柴(扬州)亚星、九龙汽车等燃料电池汽车整车生产企业。常州中车戚墅堰机车有限公司下线国内最大功率的氢燃料混合动力机车。永安行氢能自行车量产并投入商用。多领域示范应用方面,目前已经进行的示范项目有公交车运营、物流车示范运营、氢能社会示范区、建筑照明供电、移动通信基站供电、医院备用电源、人才公寓热电联供等。推进关键核心技术攻关是推进氢能产业发展最重要的环节。江苏省氢能产业发展中长期规划指出,要利用好江苏省丰富的氢能资源,良好的产业基础,充分发挥江苏省科技创新资源集聚优势,推进氢气制备、氢气储运、氢气加注、氢燃料电池等产业链环节关
23、键核心技术攻关。加快科技成果转移转化,推动氢能产业基础前沿和共性关键技术自主研发,推动核心技术与产品的自主可控。(三)新能源重点企业案例分析(三)新能源重点企业案例分析1.天合光能(光伏及制氢技术)天合光能(光伏及制氢技术)天合光能股份有限公司(简称“天合光能”)是全球最大的光伏组件供应商和领先的太阳能光伏整体解决方案提供商,1997 年创立于江苏常州。截至 2017 年底,天合光能光伏组件累计出货量全球排名第一。在制氢领域,天合光能主要是通过布局制氢装备进入氢能领域。其中江苏天合元氢科技有限公司(以下简称“天合元氢”)隶属于天合集团,主体业务布局主要为各类圆形碱性水电解槽(ALK)及其配套设
24、施的装备制造,其在扬州保税区的工厂碱性水电解槽产能已达 1GW,未来电解水前沿技术实验室建成后还会积极推动国家检测认证的获取。天合元氢于 2021 年成立,基于总公司深耕新能源领域多年的经验与技术积累,在氢能装备和整体解决方案等领域全方位布局,已形成数智化、自动化氢能装备生产线,致力于通过“光储氢”一体化解决方案,推动氢能行业发展新业态。在调研与访谈过程中,针对该公司的电解槽产线与市场情况有了更深入的了解。在技术层面,目前该公司生产的碱性水电解槽当电压低于额定电压 30%时,电解槽依然可以运行,运行区间为额定电压的 30%-120%,能够较好地应对光伏绿电的波动性,但也可能会对电极寿命产生一定
25、影响。目前企业尚无配套的智慧系统优化使用来提高寿命,天合会根据业主的需求给出一定的建议,比如热备或提前启动,但是最终还是需要业主自己进行选择。而如果将光伏发电进行并网,目前来说,光伏的波动基本都由电网托底。由于电网只赚得了设备钱但是提供了一样多的电,因此电网与用电方矛盾较大。关于电解槽的报废与回收,电解槽设计寿命为 15 年,并且一直在跟进提升寿命,目前第一批规模投产的电解槽尚未到达使用寿命年限。而电解槽寿命本质上更多是一个经济测算的问题,其作为一个集成部件不同零部件的寿命是不一样的,在测算方法上也受到国家政策与不同公司不同会计处理方式的约束。关于寿命达到年限后的报废与回收问题,报废后的回收并
26、不由天合元氢负责,而是由买方自己去承担。例如电解槽主要是钢和镍,可以按照废钢废镍卖出处理。不同于“风机退役潮”关于生产商是否需要承担回收责任的讨论,电解槽的废钢废镍可以直接出售,而风机需要算作固废处理。碱性电解槽催化剂不用贵金属,用镍金属,也可以直接用于回收。在市场与政策层面,目前天合光能在海内外市场的市占率大概都是百分之十几,由于欧美国家在清洁能源与降碳方面的相关认识和政策领先于国内,因此在早些年内国内企业的产品主要是出口国外,国内市场是近些年才逐渐爆发式增长的。因此光伏不存在走出去一说,更多的是先在海外占据销售市场,目前 CBAM相关政策并没有对产品出口造成很大影响。关于电解槽产氢的绿色属
27、性问题,目前国内对“绿电”的定义较为宽松,只要求绿色电源达到 2030%就能算作绿电,而欧盟标准要求用来做备份的网电比例为百分之十几才能算作绿电。针对绿电制得绿氢的销路仍然存在一些问题,首先是储氢运氢和重新发电在技术层面仍有较大的成本和技术难点在,同时国家目前仍按照化工特种气体而不是能源管控氢气,量大审批复杂,因此加氢站的大规模部署受到土地审批的限制,但是如广东等省份已经放开了氢气作为燃料管理的政策。目前绿氢主要的去处包括一些大型化工厂的降碳方案,例如用绿氢替代焦炭作为大型硅料厂的还原剂;一些政府示范性项目,如常州氢能共享自行车;以及在天然气管道中掺入一定比例的氢气提高天然气的燃烧热值等。2.
28、国信集团(氢能投资及示范项目)国信集团(氢能投资及示范项目)江苏省国信集团有限公司成立于 2001 年 8 月,是江苏省属大型国有独资企业集团,主要从事国有资本投资、管理、经营、转让,企业托管、资产重组、管理咨询等业务。集团注册资本金为人民币 300 亿元,截至 2023 年末,资产总额达 1162 亿元,利润总额 18.6 亿元。国信集团业务涵盖能源、金融、新兴产业投资、社会事业等四大板块。在能源领域,集团是江苏省内最大的地方能源投资主体,已建立“风、光、水、火、气、储”多能互补的能源供应体系,控股装机总容量突破 2000 万千瓦。金融板块拥有信托、融资性担保、期货、保险经纪等金融牌照,其中
29、江苏信托综合实力位居行业前列。此外,集团还从事进出口贸易、医药商业、房地产开发、园区建设与运营、酒店管理等多元化业务。在与国信集团的交流座谈中,我们首先注意到目前国信集团没有氢能相关的大型项目的投资计划,这也就引申出了江苏发展氢能的一些难点:江苏省是能源消耗大省,主要电力来源还是火电为主,新能源为辅,并且大比例来自省外电力输送,因此电价较贵,电解水制氢并不划算;此外工业副产物制得的氢气能够满足目前的市场需求,绿电却不满足市场需求,倾向于就地消纳,没有多余用于制备绿氢,制得的绿氢绿氨的消化途径也不明确。氢能的技术进展和氢能利用成本的下降是远远慢于风光发电,作为一个资本运营国企,国信更加关注不同技
30、术的进展。在目前氢能仍不存在经济性的条件下,更倾向于技术储备,做国家科技创新的任务,一些新的技术研究。江苏目前仍是用灰氢进行化工钢铁等生产,在目前市场环境下仍不急于支持真正的绿氢去实现,大规模商业推广仍不具备条件(多为示范性项目)。省内有许多氢能产业和企业,非常有意愿去推动氢能产业的发展,但总的来说还是依靠国家补贴,本身的商业模式无法填补成本。碳市场局限在发电行业,未来扩展到化工或其他行业,环境成本被赋予到电力内后,之后就不是仅仅依靠直接补贴,通过碳配额碳交易来控制碳排放量,对于新增的这部分成本就可以用绿氢来替代。但研究部也在氢能领域做了一些规划。例如应省政府的要求,在一些新的重大项目的配置中
31、,按照配比部署储氢电解槽。在之前的海上风电竞配中,竞配方案中提到配置储氢,目前这个项目正在建设当中,预计今年投产,但是电价确实较高。相比于内蒙 2 毛多上网电价,在江苏的新能源上网电价较高(标杆电价 3毛 9),在这个电价下去做氢能是不合算,特别是绿氨绿醇,所以目前仍在初期探索和储备,比其他选择进度稍慢一些。从长远来看,氢和氨醇路线方便储存运输,而江苏是一个电网末端用电的大省,去做制氢再转化为氨醇并不是江苏的优势。目前国信控股的装机量火电占比约为 80%,针对未来对新能源项目的布局和推进以及如何更好地适应能源转型的趋势的问题,整体上看江苏目前这个阶段是高比例火电很有必要,需要衡量是否盈利亏损,
32、目前也有开展新能源的部署,通过以下多种渠道发展,但总体需要一个过程。江苏是工业和用电大省,但存在空间的供需不平衡(能源结构大部分在苏北,而苏南用电需求大),所以江苏做的火电项目都在沿江沿海,靠近负荷中心,便于过江通道和就地消纳。由于江苏的结构问题,必须要靠庞大的火电起到一个保障和支撑、调峰调频。未来的方向整体上是朝着双碳目标前进,提高绿电比例。但由于绿电天然的不稳定,以及长时制储能配套并不成熟,短时间还是需要火电。目前新能源装机占比仍然偏低,像国电投国能都慢慢在降火电,央企调结构的幅度和力度都很大,国信也在转型,但国信位于江苏省内,风光资源紧张,目前也在做一些思考和探索。比如说往省外拉绿电过来
33、从而提高新能源比例,这些需要长远谋划。针对其他清洁能源的情况,江苏省内大多数可开发的资源(陆上风电和光伏资源紧缺,成本高,获取难度大)很大程度上已被开发完毕,剩下空间非常有限,海上风电、深远海等项目仍然继续开发。3.清研华科(氢能产业链与市场应用)清研华科(氢能产业链与市场应用)清研华科新能源研究院成立于 2020 年,总部(南京新能源汽车产业创新中心)位于南京市浦口经开区,依托清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,由欧阳明高人才团队、政府与多家企业共建。子公司大部分属于氢能源产业链包括燃料电池汽车相关行业。创新中心有多家孵化企业,研究院为在孵企业提供基础设施、综合配套、物业服务等多项服务,帮
34、助孵化企业加快孵化进程。产业园总部占地 20000m2,另有 40000m2孵化载体,重点布局新能源动力系统的电控零部件、电控系统、智能控制、以及智慧能源四大方向,获得了江苏省民营科技企业证书。主营产品包括水电解槽、燃料电池及检测业务、新能源乘用车动力系统及相关配件等。调研活动首先探访了海德氢能,该企业是清研华科的孵化企业之一,主营面向绿氢行业的先进碱性水电解槽HydoLyser。HydoLyser在国内首次产业化量产高压方形标准化碱性水电解槽、滤芯和加压电堆,在功率效率、安全性、可再生适应性和易于维护方面具有显着改进。相比于传统企业的圆形高压电解槽,这种方案解决了方形电解槽的应力集中问题,优
35、化了流道,并且在电堆中某一片电极失效的情况下,可以在设备场地快速精确更换新的电极,极大程度上降低了维护成本。并且针对大型制氢工厂、分散式小型制氢场所、制氢加氢站等不同应用场景提供了多种技术支持,已经形成了面积 12000,年产能 1.0GW 的生产车间。同时企业还自研了 HydoOS 基于云端的数字平台,实现了对氢动力轮船系统的远程监控、智能管理和故障诊断,提供全天候的服务支持。在清研华科总部,我们主要参访了清研华科另一家孵化企业易氢动力,该企业专注于氢燃料电池在航空领域的产品开发,针对与其他中小企业内卷式竞争的问题,易氢动力选择了主攻小型航空器液冷燃料电池产品,液冷燃料电池系统相比于空冷燃料
36、电池能够做到更大的功率输出,并且相比于锂电的功率转换更为迅速,且能更好地适应高海拔地区的低温冷启动,目前已经接了一些军工项目,为其提供一些定制化的产品服务。通过适用于航空器的液冷燃料电池,易氢动力建立了自己的技术护城河,2023 年底刚刚完成 2800 万天使轮融资,目前正在与成飞、商飞等龙头企业合作开发航空用超长航时燃料电池动力系统。同时企业拥有研发、生产、测试全链条能力,可以提供全流程定制化服务,也可以为高校提供燃料电池检测服务。清研华科落地南京的主要原因来自于政府的大力支持,同时南京有大量的优质人才资源,氢源的优势也很突出(化工企业规模突出,工业副产氢产量大价格低,目前 30 元/kg,
37、相比于其他地区 5-60 元/kg),缺点是整车企业数量不足。三、江苏氢能发展的未来方向三、江苏氢能发展的未来方向江苏省作为中国氢能产业发展的重要区域,近年来在氢能技术的研发和应用方面取得了显著进展。随着全球对可再生能源需求的不断增加,尤其是中国提出的“碳达峰、碳中和”战略目标,为氢能产业创造了良好的政策环境和发展空间。预计到 2030 年,中国氢能市场规模有望突破万亿元大关,这将为江苏省氢能企业提供广阔的发展前景。在此背景下,江苏省应抓住机遇,积极布局氢能全产业链,从氢气制备、储存、运输到燃料电池系统的各个环节,全面提升技术水平和生产能力。然而,在迈向更高层次发展的过程中,氢能相关产业技术创
38、新面临着诸多挑战。挑战是所有地区和企业都会面对的,正因如此如果能够合理利用好本省的资源优势,克服困难与挑战,就能够将发展氢能赛道上的困难转化为产业走向高质量发展的机遇。(一)(一)科教资源整合助力核心技术创新科教资源整合助力核心技术创新技术问题是发展氢能的核心问题。目前国内氢能发展在一些关键领域仍然存在技术瓶颈亟待突破。在氢气的高效制取、储存和运输技术方面,当前高效且经济的电解水制氢技术尚未完全成熟,导致绿氢生产成本较高。此外,安全可靠的储氢材料和技术也是亟需突破的方向。现有的储氢方式如高压储氢、液态储氢、固态储氢等各有优缺点,但都未能完全满足市场需求。在用氢方面,江苏省虽然在燃料电池电堆、膜
39、电极(MEA)、双极板等关键零部件的研发上取得了一些成果,但部分高端产品仍依赖进口。这种对外部技术的依赖不仅增加了成本,还可能限制了企业在国际市场的竞争力。因此,江苏省需要进一步加强自主创新,推动核心技术的国产化,以实现氢能产业链的自主可控。在调研中我们注意到,截至 2024 年 7 月,江苏省在氢能相关领域的专利申请与授权情况显示出强劲的增长势头。其中氢能相关发明专利申请量:达到了15,376 件,在全国占比为 9.97%,位居全国第二;氢能相关发明专利授权量:共有 5,737 件获得授权,占全国的 7.86%,同样排名全国第二(第一为北京,第三为广东,这与北京和南京的全国重点高校数量较多有
40、相关性)。值得注意的是,江苏省氢燃料电池领域发明专利申请量:为 6,322 件,居全国第一,显示了该省在此领域的创新活力和技术积累。这些数据不仅反映了江苏省在氢能技术研发方面的显著成就,也表明了其在全国乃至全球氢能产业链中的重要地位。技术创新是推动江苏省氢能产业高质量发展的核心动力。江苏省内拥有众多科研机构和高校,针对核心技术领域的瓶颈,应该通过深化产学研合作,打通过程中出现的困难和衔接不畅的问题,加速科技成果转化,为氢能技术研发提供强大的智力支持。鼓励企业、高校、科研院所共建前沿交叉研究平台,整合行业优质创新资源,在氢能产业链关键环节布局建设一批产业创新中心、工程研究中心、技术创新中心、制造
41、业创新中心,争创国家级创新平台。(二二)政策引导推动产业发展)政策引导推动产业发展氢能产业属于资本密集型行业,研发周期长、投入大且回报周期较长。许多初创企业在早期阶段面临资金短缺的问题,难以维持持续的研发投入和项目推进。为解决这一问题,政府和社会资本的支持显得尤为重要。江苏省政府已经出台了一系列支持政策,鼓励金融机构为氢能企业提供融资服务,同时引导社会资本参与氢能项目的投资。同时,各级政府还通过设立专项资金、提供税收优惠等方式,鼓励企业加大研发投入,加快技术创新步伐。这些政策措施极大地激发了企业的积极性,促进了江苏省氢能产业的快速发展。然而,单纯依靠政府补贴并不能从根本上解决问题。企业还需积极
42、探索多元化的融资渠道,如通过上市融资、发行债券等方式筹集资金。同时,企业应加强内部管理,提高资金使用效率,确保每一笔投入都能产生最大效益。市场竞争还体现在人才争夺上。氢能产业的发展离不开高水平的专业人才,而这类人才在全球范围内都是稀缺资源。江苏省要想在这一领域占据优势地位,必须加大对人才培养和引进的力度,建立完善的人才培养机制,吸引更多优秀人才加入。在与企业的交流过程中,也有一个问题被反复提及。目前,氢气在中国仍被列为危化品进行管理,这在一定程度上限制了地方政府在氢能基础设施建设上的积极性。例如,加氢站的审批流程繁琐、建设成本高昂等问题,使得部分地区对发展氢能持谨慎态度。为此,江苏省需要进一步
43、完善相关政策法规,明确氢气的安全管理和监管标准,简化审批程序,降低建设成本,从而促进氢能基础设施的快速发展。针对当前氢能产业发展仍处于初期阶段的特点,未来政府应继续加大对氢能产业的财政支持,优化补贴机制,确保资金能够精准流向技术研发、示范项目和基础设施建设等关键环节。同时建议设立专项基金,支持氢能产业链上下游企业的技术创新和示范应用,特别是绿氢制备、储运、加氢站建设等关键领域。同时,鼓励地方政府根据本地实际情况,制定差异化的补贴政策与管理政策,推动氢能产业在区域内因地制宜地发展。同时建议政府利用好自己有型的手,推动长三角氢能一体化发展。长三角地区是我国经济最发达的区域之一,能源需求量大,且具备
44、良好的氢能产业基础。江苏省应与友邻省份一起积极推动长三角地区的氢能一体化发展,形成长三角内部完整的产业链生态,打造氢能产业生态圈,扩大产业集群效应。建议建立长三角氢能产业联盟,推动区域内氢能技术的共享与合作,促进氢能基础设施的互联互通,实现氢能的跨区域输送和应用。江苏省已初步形成了较为完整的氢能产业链,未来应进一步发挥产业集群优势,推动氢能在长三角内交通、工业、建筑等领域的广泛应用,进而辐射全国。(三三)产业集群效应提高企业竞争力产业集群效应提高企业竞争力随着全球对清洁能源需求的增加,越来越多的企业开始涉足氢能市场,竞争日益激烈。江苏省内已有不少企业积极参与氢能产业链各环节的研发与生产,面对国
45、内外同行的竞争,如何在激烈的市场环境中保持核心竞争力成为一大挑战。目前江苏省已初步形成了涵盖氢气制备和储运、电堆及核心零部件、电池系统、整车制造和加氢站建设运营等较为完整的产业链条,并且正在打造一批省级氢能产业集聚区(示范区),形成可复制可推广的氢能应用路径。这种产业集群效应不仅有利于资源共享和优势互补,还能促进上下游企业的协同发展,形成良好的产业生态。面对国内外同行业的竞争,江苏省应该利用好目前成熟的产业链条和高校科研资源,利用产业集群效应,保持核心技术的引领地位;通过长三角一体化与长江黄金水道的地理优势创造产品在制造、运输方面的成本优势,提高本省企业的竞争力。在未来各企业应该继续加强技术研
46、发投入,特别是在电解水制氢、高压储氢、液氢技术、燃料电池等关键领域,利用好教育与科研资源,积极参与国家和地方的重点研发项目,争取政策支持和资金补贴,力争实现技术突破。企业要积极参与推动长三角氢能一体化发展建设并从中获益,由于氢能产业链涉及多个环节,企业应加强上下游协同,形成长三角内部完整的产业链生态,促进产业链协同发展;建议龙头企业牵头,联合中小型企业,共同推动氢能产业链的整合与优化,打造氢能产业生态圈,通过产业集群效应,推动氢能产业的规模化发展。(四四)促进政产学研深度融合促进政产学研深度融合在推动氢能产业高质量发展的进程中,政产学研深度融合是关键环节。当前,氢能等零碳技术领域面临研发周期长
47、、投入大、风险高的特点,需要多方协同突破创新瓶颈。目前针对以氢能与零碳为代表的高技术领域产学研深度融合,存在明显的结构性障碍:中小型企业主要考虑企业利润和生存,不敢贸然投入大量资金进行长周期研发;在非升即走的评价机制下,高校科研人员倾向于选择短期内可出成果的研究方向,对技术难题的攻关积极性不足;此外,科研成果转化通道不畅,知识产权保护机制不健全,人才流动存在体制壁垒。这些问题表明,仅靠市场机制难以解决高技术领域的创新难题,需要国家层面通过政策引导、资金支持和平台建设,着力推动高校、科研机构与企业的深度合作。推动氢能产业政产学研深度融合,需要综合运用多种策略,从政策支持、机制创新到资源配置优化等
48、多方面入手。首先,应强化企业在技术创新中的主导地位,鼓励其加大研发投入,并在关键核心技术攻关中发挥更大作用;同时,构建四主体一联合的校企深度融合模式,即企业、高校、科研院所、地方政府与金融机构共同参与,形成多方共赢的合作格局。此外,建立以市场需求为导向的科技成果评价体系,确保科研成果能够快速转化为实际生产力,并对成功转化的项目给予奖励,激励更多高质量的科技成果转化。完善知识产权保护制度,提高知识产权保护水平,增强其参与产学研合作的积极性。优化资源配置,推动大型科学仪器设备等资源共享,降低研发成本,同时加强人才流动,打破体制壁垒,使科研人才能够在企业、高校和科研院所之间自由流动,提升企业的创新能
49、力。通过支持企业融入国家和省创新体系,建立健全企业常态化参与科技创新决策机制,鼓励企业牵头或参与建设高能级创新平台,如技术创新中心、重点实验室等。深化人才培养改革,推进现代产业学院、未来技术学院建设,通过产教融合的方式培养适应社会需求的应用型和技术技能型人才,实施双导师制度,让学生在真实的工作环境中学习和成长。这些措施共同作用,有助于打通产学研之间的壁垒,促进各创新主体间的深度合作,从而加快科技成果转化,助力氢能产业高质量发展。具体来看,针对零碳与以氢能为代表的清洁能源领域,国家设立了专项基金支持零碳和清洁能源技术研发,也通过挑战杯与揭榜挂帅项目等赛事有效引导了科研团队的研究方向。江苏省作为智
50、能电网和清洁能源产业的重要集聚区,积极发挥区域优势,通过建设苏南国家自主创新示范区、江苏省产业技术研究院等平台,促进科技成果转化和产业化应用。在零碳技术领域,产学研合作聚焦于可再生能源(如光伏、风电)、储能技术、氢能开发以及碳捕集、利用与封存(CCUS)等前沿方向,推动技术创新与规模化应用。此外,江苏省也设立了专项资金、优化人才政策,吸引高层次科研团队和企业参与合作,形成了以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的创新体系。鼓楼区是江苏省会南京的功能核心区和中心城区,具有独特的滨江区位优势,汇聚丰富的行政、科教资源,经济发展基础雄厚。区内高校云集,包括南京大学、南京工业大学、河海大学等,展现出
51、突出的科教资源优势。2022 年 6 月,鼓楼区在碳中和领域取得重要布局由鼓楼区与南京大学共建的南京大学碳中和研究院正式成立,同时,鼓楼高新区联合南京大学地球科学与工程学院的教授人才团队,共建南智碳中和研究院,进一步推动产学研深度融合。这些机构的建立为氢能等零碳技术的研发与应用提供了重要平台。鼓楼区宁海路街道作为江苏省委、省政府所在地,汇聚了火电、风电、光电、核电等多个能源领域,覆盖发电、输电、配电、售电、用电、储能等完整产业链,并推动成立了长三角电力能源高质量发展产业联盟、鼓楼区电力建设企业商会等重要行业平台。依托区内 6 家省级重点电力企业总部的资源优势,鼓楼区实现了电力产业链的全覆盖。此
52、外,江苏电力交易中心坐落于鼓楼区,其市场主体数量已达 10.2 万户,年交易量高达4200 亿千瓦时,稳居全国首位,展现出强大的行业影响力和市场竞争力。在鼓楼区政府的支持下,多家重要电力能源企业与高校、科研机构合作,聚焦推动能源电力产业成果转化。在深远海风电领域,面对江苏近海海上风电指标接近饱和的背景,深远海风电的开发需求日益迫切。国家十四五可再生能源发展规划提出要加快推动海上风电集群化开发,重点建设山东半岛、长三角、闽南、粤东和北部湾五大海上风电基地,同时推动深远海供电规划及评价示范。江苏省 2024 年度海上风电竞争性配置工作共规划 20 个项目,总装机规模 765 万千瓦。我国深远海风电
53、储量约为 12.68 亿千瓦,其中沿海地区占比 60%,具备巨大的开发潜力。同时,我国已在深远海风电关键技术上取得重要进展,包括:16兆瓦海上风电机组、亚洲首个海上风电柔性直流输电工程、全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台。尽管我国已具备一定的深远海风电开发基础,但仍面临以下技术挑战:(1)深远海风电设计方面,目前国内缺乏自主设计系统和模型,在固定基础式设计上仍需突破,漂浮式及基础设备一体化设计方案尚待完善;(2)电网及输电技术方面,柔性直流输电技术应用较少,主要受高成本限制,此外,海上风电制氢技术尚未成熟,相关产业链仍在开发阶段;(3)关键设备依赖进口方面,绝缘栅双极型晶体管(IGB
54、T)、主轴承、高电压等级海缆软接头等核心设备仍需进口,存在供应链卡脖子风险,同时增加了海上风电建设成本。针对这些技术难题,鼓楼区正积极引导企业与高校、科研院所合作,通过政府政策支持和资金引导,推动关键技术攻关和产业链协同发展。基于江苏省氢能产业发展现状和鼓楼区的实践经验,未来推动政产学研深度融合还需在以下方面持续发力:强化顶层设计,针对氢能等战略性新兴产业,建立政府主导、市场运作的产学研协同创新机制,制定专项支持政策和发展规划;完善激励机制,设立专项资金支持氢能领域的产学研合作项目,对重大科技成果转化给予奖励,鼓励高校科研人员与企业合作;构建多层次创新平台,支持建设国家级、省级氢能技术创新中心
55、、重点实验室等高能级创新平台,打造产学研合作的载体;推动人才流动,改革科研人员评价机制,鼓励高校、科研院所人员到企业兼职或全职从事技术研发工作,促进知识流动和技术扩散;加强国际合作,借鉴国际先进经验,引进国外氢能领域的先进技术和人才,推动国际产学研合作,提升技术创新能力。通过以上措施,有望加快江苏省氢能产业的技术突破和产业化进程,为实现碳中和目标提供有力支撑。四、四、总结总结江苏省作为我国经济最发达省份之一,能源消费总量大、增速快,能源安全保障压力显著。氢能作为清洁高效的二次能源载体,在工业深度脱碳、交通领域新能源应用及能源系统灵活性保障方面具有重要作用。江苏省已初步构建涵盖制备、储运、应用的
56、完整产业链,拥有 300 余家相关企业,产业规模超 200 亿元。在制氢领域,以灰氢为主,年产能约 110 万吨;储运领域拥有国富氢能、中材科技等龙头企业;应用领域已建成 24 座加氢站,投放 400 余辆氢燃料电池汽车。未来发展方向应聚焦科教资源整合助力核心技术创新、政策引导推动产业发展、产业集群效应提高企业竞争力以及促进政产学研深度融合,加快江苏省氢能产业技术突破和产业化进程,为实现碳中和目标提供有力支撑。五、参五、参考文献考文献1江苏省人民政府EB/OL江苏发电装机量突破 2 亿千瓦 风光新能源占比超四成2025-01-24https:/ 0899 号提案的答复2023-06-29 https:/ 记 者 提 问奋 力 谱 写“强 富 美 高”新 江 苏 现 代 化 建 设 新 篇 章2024-04-03 https:/ J科技导报,2024,42(03):6-269郑馨姚面向新能源消纳的含氢储能多能互补优化调度策略研究D华北电力大学(北京),202310西部证券 R/OL氢能源行业深度报告:绿电制绿氢是趋势,氢能产业链发展加速2023-05-24 https:/ 产 业 发 展 中 长 期 规 划(2024-2035年)的 通 知.https:/ 南方电网报,2024-07-02