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王海江理事:【騰訊網】佛山發展氫能產業 要解決批量化生產問題

 

專家簡介:

王海江,國際知名燃料電池專家,南方科技大學機械與能源工程系教授,加拿大工程院院士、深圳市氫能與燃料電池協會榮譽會長。1999年加入巴拉德動力公司,2004年加入加拿大國家研究院燃料電池創新研究所任高級研究員、團隊領導。先後擔任多個大學和研究所的客座教授,包括英屬哥倫比亞大學、滑鐵盧大學、中科院大連化物所等。連續5年入選湯姆遜-路透社發佈的“高被引科學家”名單,併入選斯坦福大學發佈的“全球前2%頂尖科學家”與“終身科學影響力排行榜”。累計發表學術論文200餘篇,SCI引用17000多次,國際發明專利5項,專著15部。


今年4月初,繼不久前投運了20輛氫燃料電池公車,佛山高明再次投入20輛氫能公車。這只是佛山氫燃料電池產業發展方興未艾的一個案例。佛山提出,要加快新能源汽車推廣應用,加快充電網路設施和加氫站建設,大力推動公交電動化和其他領域新能源電車推廣運用,努力成為全國新能源汽車綠色配送城市典範,建成國內氫能運輸物流領域領先城市。

近日,國際知名燃料電池專家、南科大教授、加拿大工程院院士王海江在接受佛山日報《理論週刊》專訪時表示,佛山氫能產業發展起步早,在大灣區牽頭建設廣東氫能產業示範城市群有一定優勢,但要保持住這一優勢,還需要投入更多資源,掌握整個產業鏈上各個環節的核心技術,引導並扶持現有企業往規模化生產上走,引進並扶持掌握核心技術的企業開展規模化生產。

大灣區發展氫能產業需要國有企業參與

目前大型的國有企業、央企還沒有充分介入到這個領域。未來市場的推動,需要投入很多資金,還是需要一些有實力的大型企業進入到這個市場裏來。

理論週刊:氫能產業現在炙手可熱,中國燃氣近期也發佈消息宣告加速佈局氫能產業。作為國內經濟最發達的區域之一,您認為粵港澳大灣區發展氫能產業有什麼優劣勢?

王海江:我認為大灣區發展氫能產業有四個優勢。第一個是非常重要的,就是大灣區的政府很重視氫能源產業,對企業也給予了強有力的支持。氫燃料電池產業發展其實是不平衡的,先是在個別的區域活躍起來,比如說珠三角、長三角、北京地區以及成都地區等發展比較快。這些氫燃料電池產業發展比較好的區域,與這個區域的政府支持是密切相關的,沒有突出的支持,這個產業單單靠商業化發展模式是很難發展起來的。佛山燃料電池方面的發展在全國來看是非常領先的,這與佛山對於這個產業的大力支持是分不開的。

第二個,我認為大灣區在人才上有一定的優勢。這個區域目前是中國和海外對接最好的一個地區。除了地緣優勢,這個區域也通過一些人才政策吸引到全世界的一些產業領域的高端人才,包括我自己以及一些其他加拿大的這個領域的科研人才,都在關注大灣區燃料電池產業的發展。我們最後也選擇了在大灣區落地我們的科研,並進行產業化。

第三個優勢是創新。粵港澳大灣區在創新方面的探索和成績是有目共睹的,這裏的創新能力、水準和氛圍都很好,這對於氫燃料電池產業的發展也是非常有利的。

第四個優勢就是工業基礎非常好,市場前景廣闊。大灣區,尤其是佛山這樣的製造業城市,經過多年的發展已經成功積累了良好的工業基礎,燃料電池產業的發展也需要借助這樣的工業基礎來進行發展。近年來,灣區城市以及佛山在智能製造等領域也進行了很多探索,產業初具規模,智能化的技術將有助於燃料電池產業的發展。從另外一個角度來說,過去的工業發展帶來的人員流動以及物流的發展,也將成為氫燃料電池的市場,深圳就提出要對燃油類的大型車輛進行替換,比如中巴車、大客車、公車等。這是一個趨勢,如果大灣區各個城市都動起來,後面的市場之大可想而知。

不過,大灣區在發展氫燃料電池產業上也存在一些短板。比如技術型人才,大灣區在高端人才上的政策是比較好的,但是對於一些技術型的年輕人才來說沒那麼有吸引力。大灣區發展很快,生活水準也較高,尤其是房價讓很多年輕人望而卻步,不願意留下來長遠發展。

另一個問題是土地資源,要建設加氫站,有安全距離的要求,這就導致加氫站的場地要比較大,但是大灣區很多城市寸土寸金,這個是發展氫能產業不得不考慮的問題。

還有一個重要的問題是,我們現在在技術開發和創新上還是依賴於中小企業,但是它們的資金實力比較弱,而且努力了也不一定能賺到錢。目前大型的國有企業、央企還沒有充分介入到這個領域。未來市場的推動,需要投入很多資金,還是需要一些有實力的大型企業進入到這個市場裏來。

佛山要扶持企業邁向規模化生產

要抓住企業這個主體來提升它們的能力和市場份額。一方面要讓企業的產品具有競爭力,保持技術的領先;另一方面,不僅僅是讓企業小批量示範,也要把規模做起來。

理論週刊:氫燃料電池產業是佛山目前正在大力發展的產業之一,佛山也提出,要在新能源汽車、氫能源等領域“卡脖子”技術取得新突破。目前,氫燃料電池產業面臨哪些“卡脖子”技術?佛山應當如何應對?

王海江:其實,目前整個氫燃料電池產業鏈上的各個環節,都存在“卡脖子”技術。比如,催化劑、氣體擴散層、質子交換膜、雙極板這些核心材料,目前大部分都是國外進口,被日本、美國、英國等國家佔據絕大部分市場;還有一個很重要的就是膜電極等部件的工藝和品質控制,我們還沒掌握得很好,性能還比不上人家,工藝設備也不具備批量生產的能力,因為很多中小企業在做,做小量可能還可以,但是批量化生產還不行;接下來就是燃料電池電堆,組裝過程裏面也有一些技術我們還沒有掌握得特別好。

也就是說,整個產業鏈上都有一些技術我們還沒有完全掌握,這都是我們後續需要解決的問題。現在很多技術存在人有我無的情況,主要原因還是因為我們發展的時間比較短,國內真正發展這個產業才只有四五年的時間,國外已經有三四十年的時間。但是,我們通過後面的努力會解決這些問題的。

理論週刊:佛山是廣東氫能產業示範城市、牽頭城市,應當如何抓住這個機會當好排頭兵,加快推動珠三角氫能產業城市群聯動發展,進一步打造廣東氫能產業發展新優勢?

王海江:佛山整體來說在國家這個產業鏈上的領域中處於領先的位置,佛山起步比較早,對於產業的各個環節瞭解比較多,也積累了一定的知識和經驗,作為牽頭城市來帶動珠三角城市群的規劃和建設會比較順利,也能讓其他城市少走一些彎路。珠三角城市群以佛山領頭帶動周圍城市的發展,形成了產業的聚集。

不過,示範城市群的建設是有時間限制的。跑馬拉松剛開始,判斷誰能走到最後是非常困難的事情,佛山要保持領先需要付出大量的努力。

首先,從產業鏈構建角度來看,產業鏈的完整性對產業的成功至關重要,無論如何都要構建起自主可控的產業鏈,保證每個環節的暢通。如果不夠完整,核心材料高度依賴進口,可能會因為各種各樣的原因,隨時被掐住“脖子”,從而影響整個產業鏈的發展。這在以晶片行業為代表的其他行業已經有先例了,所以保證“內迴圈”暢通意義重大。這需要佛山政府層面做好頂層設計,再讓具體的企業來做好落實。在後期的發展過程裏,產業的發展逐步走向商業化發展,政府層面就要思考自己的產業優勢是什麼,那就是下一個階段需要重點發展的部分。

其次,要抓住企業這個主體來提升它們的能力和市場份額。一方面要讓企業的產品具有競爭力,保持技術的領先;另一方面,不僅僅是讓企業小批量示範,也要把規模做起來,比如讓更多的大型企業參與到這個產業中來。

再者,佛山還需要引進一些有經驗的高端人才,加速解決“卡脖子”技術的進度。不過,因為產業涉及的面比較廣,即使很有經驗的高端人才,要把產品做出來還需要經過進一步研究開發,也需要更多科研型的人才實現這個技術。

最後,佛山建設了氫燃料電池領域的省級實驗室仙湖實驗室,要充分利用好仙湖實驗室的技術、人才、研發能力,引導實驗室做好基礎研究的同時,聯合更多佛山企業做一些專案,通過專案來解決行業、企業的具體問題。

企業互利共贏才能推動產業快速發展

現在,氫能產業進入市場主要還是通過工業領域,以後會逐步發展到跟人們的生活更加接近的領域。佛山目前除了要做好頂層設計,也要扶持企業做出產品來,逐步實現氫能替代化石能源等。

理論週刊:佛山氫燃料電池產業鏈上已經佈局了諸多企業,從企業層面來看,要解決的問題有哪些?您有什麼好的建議?

王海江:從加拿大回來後,我們團隊依託南方科技大學做了一些技術產業化的探索,目前成立了三家公司,業務範圍涵蓋燃料電池關鍵材料、燃料電池電堆和燃料電池系統,已經形成一個燃料電池汽車前端的產業鏈。

其實,從企業層面來說,就算是在細分領域耕耘,也需要有不同的佈局在裏面。我們的三家公司,分別對應了三個檔次的技術研發,一個依託學校做基礎材料、基礎技術研究,這是長遠的戰略,不針對任何一個產品;第二個層面就是技術開發,有針對性地、定向地解決產品的問題;第三個是產品開發,就是在未來能夠批量生產的。

對於企業或者對一個城市來說,前瞻性研究、技術開發、產品開發三者是缺一不可的。缺少了基礎研究就沒有長期的競爭力,缺少了技術開發就不會有好的產品,只做技術不做產品開發就沒有了目的,就不會有產品。

不過,整個產業的發展,最終還是要產業鏈上的企業聯合起來。比如我們通用氫能在氣體擴散層領域,屬於國內佈局較早的企業,目前已經實現量產,產能按滿產計算可以達到每年10萬平方米。目前我們的產品已經給多家單位送樣測試,和國外產品性能上基本沒有區別。當然,我們還在做研究,希望性能進一步提高,進而提高膜電極性能。

同時因為本地化生產,我們的產品具備較強的價格優勢,一開始的定價大概是現在市場價的三分之二。如果量更大,降到目前市場價的三分之一就不成問題。但是,這裏也存在一個問題,就是當我們小批量生產5000平方米、10000平方米時,自己做不會有太大問題,但大批量生產時,經濟性問題就會立刻顯現出來。諸如此類,許多細節問題會影響良品率和利用率,進而影響企業整體的利潤,所以需要規模化生產的時候,各取所長、互利共贏才是推動整體產業快速發展的良策。

理論週刊:佛山準備開展綠色家庭、綠色學校、綠色社區、綠色出行和氫能社會等綠色生活創建活動。而普通市民對於發展氫能產業有些擔憂,您如何看待這一現象?從安全角度出發,發展氫能產業需要做足哪些工作?

王海江:現在是化石能源的社會,化石能源經濟、化石能源時代,未來被可再生能源代替後,就進入新的經濟社會,以社會能源結構為主流的經濟社會,比如氫能社會。

過去很多人,包括我們做科學研究的人對於氫氣也是有一種戒心的,因為氫氣是一種易燃易爆的氣體,操作不當就會有風險。但是,現在社會普遍知道氫能產業是一個環境友好型、具有巨大市場前景的產業,只要正確使用氫氣是不會有危險的。

目前整個產業還不是很普及,產品也才進入市場不久,以氫能源車為例,佛山做得最好,也不過是上千輛車,人們有顧慮是可以理解的。所以,目前的宣傳是很重要的。當然,要讓整個社會不再談“氫”色變,需要有一定的時間,等到整個產業被普及、產品被人們使用,人們親自感受氫氣是安全的以後,這種顧慮自然會消除。就像是手機,剛出來的時候,有人擔心打電話炸了,有人擔心手機微波輻射,現在人人都使用了,日常生活也不會有風險。

現在,氫能產業進入市場主要還是通過工業領域,比如氫燃料電池汽車,以後會逐步發展到跟人們的生活更加接近的領域,比如移動電源、氫健康產業等等。目前佛山除了要做好頂層設計,也要扶持企業做出產品來,從公車、物流車等方面入手,逐步實現氫能替代化石能源等,才能真正邁入氫能社會。

原標題:高端訪談|國際知名燃料電池專家、南科大教授、加拿大工程院院士王海江:佛山發展氫能產業要解決批量化生產的問題

原文鏈接:https://new.qq.com/omn/20210531/20210531A02CQL00.html

2021-06-01
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