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                湖南省長沙市中南大學資源循環研究院

              創新推動氫能產業高質量發展

              來源:  發布時間:2022年04月14日 作者:

              近日,我國首次公開發布了國家層面的《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》(以下簡稱《規劃》),這是為落實雙碳目標、加快推進能源綠色低碳轉型出臺的重磅政策文件,必將對我國氫能產業的高質量發展起到重要指導作用?!  ?/span>

              近年來,隨著全球應對氣候變化、加快能源轉型步伐,氫能作為一種低碳、高熱值、來源廣泛的清潔能源已炙手可熱。

               

                                                                

              當前,我國氫能產業尚處于發展初期,與國際先進水平相比還存在較大差距,特別是產業創新能力不強、技術裝備水平不高,支撐產業發展的基礎性制度滯后,產業發展形態和發展路徑尚需進一步探索等,不能完全滿足戰略發展的需求,亟待加強統籌謀劃,進一步提升創新能力,拓展市場應用新空間,引導產業健康有序發展。 

              以關鍵核心技術和裝備攻關為抓手  

              作為一種技術密集型的能源,氫能從制備、儲存、運輸、加注到終端利用等產業鏈各主要環節,都有極高的技術要求。目前,我國在基礎材料、核心零部件等領域尚未突破技術壁壘,氫能制備儲運成本過高等困擾氫能產業發展。因此,提高氫能產業發展質量,不能靠盲目上項目,更不能搞低水平重復投資,而要把技術創新放在首位,加強創新體系建設,加快突破核心技術和關鍵材料瓶頸,促進技術裝備取得突破,增強自主可控能力,實現氫能產業鏈良性循環和創新發展。


                  

              我國可再生能源裝機量居全球第一,綠氫供給潛力巨大。按照《規劃》,可再生能源制氫是主要發展方向,以電解水制氫為基礎的氫電互變技術,為可再生能源儲能提供了新的技術選擇,從而促進異質能源跨地域和跨季節優化配置,推動氫能、電能和熱能系統融合,形成多元互補融合的現代能源供應體系。這既是實現可再生能源規?;_發利用的重要技術路線,也是氫能產業發展的重點方向和技術攻關的重點領域?!兑巹潯访鞔_提出,要加快提高可再生能源制氫轉化效率和單臺裝置制氫規模,持續開展光解水制氫、氫脆失效、低溫吸附、泄漏/擴散/燃爆等氫能科學機理,以及氫能安全基礎規律研究等。建議以關鍵核心技術和裝備攻關為抓手,點面結合、以點帶面,構建氫能產業高質量發展格局?! ?/span>

              構建協同高效的氫能創新體系  

              氫能產業鏈長、利用領域廣,涉及技術包羅萬象。在當前氫能產業投資布局熱情高漲、技術路線選擇百花齊放的情況下,需要圍繞高質量發展需求,準確把握氫能產業創新發展方向,以需求為導向,帶動產品創新、應用創新和商業模式創新。采用揭榜掛帥”“賽馬等方式,鼓勵探索多種技術路線,保證氫能產業的技術積淀。從基礎研究、應用技術開發、創新產品示范等多維度部署重點科技創新項目,根據技術開發進展、可靠性、安全性及經濟性,統籌不同技術發展路線,聚焦短板弱項,加強應用基礎研究,超前部署顛覆性技術研發,明確技術推廣及示范重點,形成跨部門、跨行業、跨區域的研發布局和協同高效的創新體系。持續推動氫能先進技術、關鍵設備、重大產品示范應用和產業化發展,特別是要因地制宜開展可再生能源制氫示范,探索氫能技術發展路線和商業化應用路徑。



              我國疆域遼闊,不同地區的地理環境、資源稟賦、經濟社會發展水平差異較大,就氫能產業發展來說,客觀上存在氫氣資源地域供需錯配的問題。比如,三北地區可再生能源豐富,而東南沿海氫能產業發展快且氫氣需求量大。為此,《規劃》明確,重點在可再生能源資源富集、氫氣需求量大的地區,開展集中式可再生能源制氫示范工程,探索氫儲能與波動性可再生能源發電協同運行的商業化運營模式?!  ?/span> 

              搭建多層次多元化創新平臺    

              氫能產業發展需要強有力的應用基礎和前沿技術研究支撐。比如,電解水制氫催化劑和陰離子膜、光電催化制氫、基于超導強磁場高效磁制冷的氫液化循環,以及中壓深冷氣態儲氫、新一代固體氧化物燃料電池和能夠可逆運行的SOFC/SOCE等新一代氫能科技。因此,《規劃》強調要加快集聚人才、技術、資金等創新要素,支持高校、科研院所、企業加快建設重點實驗室、前沿交叉研究平臺,開展氫能應用基礎研究和前沿技術研究?!?/span>

                 


              企業處于產業一線,對市場和技術變化具有高度敏銳性,是技術創新決策、研發投入、科研組織、成果轉化的主體。特別是科技領軍企業,作為行業的龍頭企業,在氫能產業技術創新中處于領導地位,是有效解決制約氫能發展的技術難題、探索氫能產業前瞻技術和顛覆性技術、占領未來發展制高點的尖兵?!兑巹潯诽岢?,依托龍頭企業整合行業優質創新資源,布局產業創新中心、工程研究中心、技術創新中心、制造業創新中心等創新平臺,構建高效協作創新網絡,支撐行業關鍵技術開發和工程化應用?!   ?/span>

              同時,《規劃》鼓勵行業優勢企業、服務機構,牽頭搭建氫能產業知識產權運營中心、氫能產品檢驗檢測及認證綜合服務、廢棄氫能產品回收處理、氫能安全戰略聯盟等支撐平臺,結合專利導航等工作服務行業創新發展。支持專精特新中小企業參與氫能產業關鍵共性技術研發,培育一批自主創新能力強的單項冠軍企業,促進大中小企業協同創新融通發展?! ?/span>  

              深化政產學研用融通創新  

              政產學研用五位一體的融通創新模式,是推動氫能產業技術創新實現協同效應的有效途徑。鑒于目前我國氫能開發利用技術仍處于研發與示范階段、氫能產業發展還處于初級階段,亟需發揮好政府在優化整合創新資源方面的作用,引導創新要素向氫能產業聚集,加大共性技術能力供給;企業的創新主體地位不僅要體現在決策、投入、組織、轉化方面,還要發揮對產業鏈創新鏈的帶動作用,可與大學、研究院所建立創新聯合體,面向市場需求開展氫能原創技術、共性技術、應用技術聯合攻關,打造科技成果轉移轉化基地,促成高校、科研院所與企業創新有效對接。通過高水平的科技自立自強,為《規劃》提出的氫能產業高質量發展提供強有力支撐?!?/span>


                 

              加強專業人才隊伍培養是我國氫能產業發展的重要環節,需盡快建立健全氫能人才培養培訓機制。以氫能技術創新需求為導向,支持引進和培育高端人才,提升氫能基礎前沿技術研發能力。加快培育氫能技術及裝備專業人才,夯實氫能產業發展的科技基礎,重視培養一大批氫能領域高素質的復合型技術技能人才和專業型一線技術工人??刹扇W歷教育與職業培訓并舉的方式,促進高校人才培養體系與企業技術創新需要的對接,把聯合培養高端人才作為深化產學研合作的重要內容,多出既有理論知識,又有實際動手能力的氫能產業技術創新人才?!   ?/span>

              目前,我國氫能領域的一些基本創新要素是具備的,也是充足的,關鍵是要怎么去順應時代的發展,營造開放、包容、協同、有序、可持續的創新生態,形成政府、企業、員工以及客戶、金融、社會等棲息共生、共同成長的氫能創新環境。要落實好國家鼓勵支持創新的一系列政策,堅持以科研人員和科研活動為中心,以調動科研人員的主動性、積極性、創新性為根本,以促進技術成果轉化為現實生產力為目標,對行政化色彩濃厚的科研體制機制進行徹底改革,為我國氫能領域技術創新注入勃勃生機和無窮動力?!   ?/span>

              參與全球氫能技術和產業創新合作    

              全球加速綠色低碳轉型,各國普遍對氫能寄予厚望。由于受制于技術裝備、應用場景及資源問題,多數國家都在尋求氫能發展的國際合作。近年來,有不少國家和組織宣布了若干雙邊和多邊合作協議和倡議,比如清潔能源部長級氫能倡議、氫能創新使命和聯合國工業發展組織的全球氫能伙伴關系等,對推動全球氫能產業發展和市場培育起到積極作用。應鼓勵開放式創新,勇于打破行業界限,暢通創新主體與外部環境之間在知識、人員、技術、資本等方面的溝通交流。


                  

              按照《規劃》要求,我國的氫能產業發展和技術創新要堅持對外開放、國際合作,通過對接國際氫能協會等國際組織、參加國際學術交流和論壇活動、參與氫能共性關鍵技術聯合研發和產業應用等,有效融入全球氫能產業鏈和創新鏈。加強與氫能技術領先的國家和地區開展項目合作,共同開拓第三方國際市場?!   ?/span>

              同時,建立完善氫能產業標準體系,重點圍繞建立健全氫能質量、氫安全等基礎標準,制氫、儲運氫裝置、加氫站等基礎設施標準,交通、儲能等氫能應用標準,增加標準有效供給。積極參與國際氫能標準化活動,促進國內國際氫能標準的有效對接。




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