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26特色园区跟踪调研|氢能港的战略使命与追赶之路
澎湃新闻与上海发展战略研究所联合课题组
2020-08-13 17:07  来源:澎湃新闻
专题|上海26个特色园区跟踪调研
【编者按】
2020年,上海集中推出26个面积在3至5平方公里的特色产业园区,定位“小而美”,瞄准科技前沿和产业高端,聚焦集成电路、人工智能、生物医药、航空航天、新材料、智能制造等六大关键领域核心环节,全力打造产业发展新高地。 上海作为中国重要的节点城市,是长三角地区的枢纽,同时还是中国对外开放的窗口,在当前复杂国际形势背景下,上海的制造业产业链梳理、再造和升级,非常关键。
澎湃新闻·智库报告推出“科技城”系列第一季,追踪调研上海26个特色园区,探寻上海产业创新升级的可能路径。 

数据来源:上海市经信委(时间截至2020年3月,后续园区土地供需或有变化,特此说明。)

数据来源:上海市经信委(时间截至2020年3月,后续园区土地供需或有变化,特此说明。)

调研园区:嘉定氢能港
调研时间:2020年7月14日
看着马路上越来越多的“绿牌”汽车,我们意识到,电动汽车正处于飞速发展的时代。作为新能源汽车三大发展方向,混合动力、纯电动汽车已早早投入市场,而氢燃料电池汽车仍处于示范运营阶段。氢燃料电池被誉为21世纪最有发展潜力的清洁能源,近两年,全球各国加速氢燃料电池车的研发。
上海计划在汽车产业优势明显的嘉定区,打造具有世界竞争力的“氢能港”。目前,氢能产业集群正在形成,到2025年,氢能港的目标年产值将达500亿元,并形成氢燃料电池汽车全产业链体系。
7月14日,课题组走进嘉定氢能港,探究这个特色园区发展氢能产业的战略使命,以及氢能产业的追赶之路。 
嘉定氢能港展厅 课题组 摄

嘉定氢能港展厅 课题组 摄

氢能的战略使命
 “内燃机汽车和锂电池汽车这两个领域我们与发达国家差距非常大,氢燃料电池车是唯一我们与发达国家差距较小,还有可能追赶得上的领域。”嘉定区安亭·环同济创智城建设管理委员会常务副主任邱鹏对课题组直言。早在2001年,邱鹏就来到安亭从事汽车产业招商工作,对车企及汽车产业发展趋势,有着深刻认知。
2006 年,嘉定率先建设了全国第一座示范运营固定站——安亭汽车城加氢站,这是上海参与燃料电池汽车和关键设备研发的重要成果。截至2019年底,上海共建成四座加氢站,其中3座在嘉定,已有6辆申沃燃料电池城市客车投入嘉定区114路公交运营,114路公交也成为上海首条燃料电池公交线路。
氢能港要做的事情是,继续推动燃料电池车核心技术研发和规模化生产。
嘉定区委书记陆方舟多次强调,“过去三十年,汽车成就了嘉定。未来三十年,嘉定要为世界汽车产业做一些贡献。”未来嘉定要通过吸引龙头企业入驻和引进领军人才,提升中国汽车产业发展能级。
谈起嘉定汽车产业链邱鹏如数家珍:目前嘉定集聚了整车和零部件企业300多家、研发机构100多家,形成了完整的汽车产业链。如今每一环都有,关键要更上一层楼。虽然上海在氢燃料电池领域取得了一些进展,但正在同济大学攻读氢燃料电池技术方向博士的邱鹏仍表达了强烈的危机意识,“国外技术迭代很快,我们要抓紧布局!”
目前在氢燃料电池车领域,日本稳居第一。2018年5月,李克强总理访问日本时,观看了丰田的氢燃料电池车MIRAI。这款2014年上市的全球首款燃料电池商用车一次加满氢仅需3-4分钟,而续航里程却可达650公里,售价40-50万元人民币,产能可达一年3000辆。这一技术高度让日本稳坐氢能汽车头把交椅。目前,日本在氢能和燃料电池领域拥有的优先权专利占全球 50% 以上,在制氢、储氢、运氢、加氢等全产业链各细分领域都有相应的独角兽企业和领先技术,且远远甩开其他竞争对手。
邱鹏直言,丰田MIRAI技术已经又有更新,最新技术并未对外发布。各国在脱碳和能源结构转型压力下,陆续将目光集中在氢能领域。
韩国、德国、美国、欧洲在氢能产业方面动作不断。今年7月14日,韩国宣布拟斥资114.1万亿韩元(946亿美元)推出“绿色新政”,目标到2025年实现113万辆电动汽车和20万辆氢动力汽车上路。7月8日,欧盟委员会正式推出能源系统一体化战略与氢能源战略,成立欧洲清洁氢能联盟,旨在打通投资链,满足欧盟国家对清洁氢能的需求。
德国在今年6月通过了《国家氢能战略》,旨在通过促进创新氢能技术研发增强德国工业竞争力,成为全球氢能的领导者。
煤炭在一次能源消费占比超过60%,中国碳排放量一直居高不下。到2050年,中国要实现二氧化碳年排放总量从目前的100亿吨降低到35亿吨以下,能源结构调整势在必行。
尽管中国氢能及燃料电池技术研发早就开始了,但直到“十三五”时期,政策导向逐渐开始由技术储备转向产业化集成,将发展氢能及燃料电池技术提升到战略高度。
2019年,“推动充电、加氢等设施建设”被写入《政府工作报告》。今年上半年,中央又连续出台多项相关政策,规划氢能产业发展。这或许释放了一个信号,氢能源产业有望迎来快速发展期。
十多年前就入局“氢能”的上海被给予厚望,研发实力强,工业基础好,早年在制氢到加氢的全产业链布局让上海形成了先发优势。未来氢能港的目标是,在“人无我有”的先发优势基础上,实现“人有我优”。
硬科技决定话语权
在氢能及燃料电池领域,氢能港已有多项技术突破,如上海燃料电池汽车动力系统有限公司(下称“上燃动力”)研发的大功率燃料电池发动机突破“卡脖子”技术,上汽集团旗下的燃料电池公司捷氢科技的大功率燃料电池发动机及一些零部件技术领先国内,中石化成功建设两座油氢混合加氢站。
虽然上海的氢能技术走在国内前列,但与世界主要工业强国相比,差距仍然较大。日本、德国已经形成了从制氢、储氢、运氢到燃料电池电堆及核心零部件及关键材料的完整产业链,在燃料电池的供应和制造方面开始规模化,日本规划2020年制造燃料电池车4万辆,到2025年,其目标是实现量产20万辆。
加氢并不是难点,目前国内已有加氢站64座,各地也在陆续增建加氢站。邱鹏告诉课题组,在制氢、储氢、运氢、加氢四个环节中, 中国面临的困难在储运环节。其中,高压气氢是目前国内外主流的氢能储运模式。中国目前高压气态储氢罐制造技术达到35MPa,还存在储氢密度不够高、储运成本太高等问题。日本已经实现70MPa高压气态储氢罐制造技术,这是其“不外售”的核心技术。
另一个难点在氢燃料电池。燃料电池的电堆几乎占据整车价格的一半,是整车性能的关键。但目前,国产燃料电池产品成本高,总体功率密度、系统功率、耐久性较低。
目前,已运行的6辆燃料电池公交车面临制造成本和维护成本极高的难题。燃料电堆中的两个核心部件膜电极和双极板,这两项技术难度大,进口依赖度高,大大增加了成本。虽然近几年国内多家企业在做研发攻关,但若要实现量产,这两项技术的稳定性和可靠性仍须提高。 
邱鹏表示,“如果把这两项技术做好了,基本上就可以大幅推广了。”此外,随着政府增加燃料电池车示范推广运营数量,成本也会逐渐降低,将会进一步推动燃料电池车的产业化。
中国现有技术生产不了乘用车,也在于燃料电堆技术。国内一辆燃料电池公交车的成本为300万人民币,其中电堆成本占据一半。丰田燃料电池公交车“SORA”的成本约65万人民币。另外,中国现有技术制造的电堆体积太大,放不进乘用车,而日本所研发的电堆不仅可以放进乘用车,且成本较低。
丰田看重中国市场,更看中上海是未来中国氢能产业发展制高点的地位。丰田在氢能港内新成立了氢燃料工程研发中心,致力于零部件在中国市场的销售和产业化推广,并开展未来自动驾驶服务相关联的自动驾驶核心技术研发。
作为国内龙头车企,在嘉定发展的上汽、长城两家整车企业也没有间断对燃料电池车的钻研和制造。
2018年,长城汽车控股燃料电池龙头企业上燃动力,后成立未势能源科技有限公司(以下简称“未势”)。依托上燃动力产业园45亩基地,并打算整合长城集团所有氢能板块资源,在氢能技术、燃料电池系统核心零部件、燃料电池系统、燃料电池整车的研发、试制、生产制造等环节全链布局。
上汽关注氢燃料电池领域长达十余年,2018年子公司捷氢成立,专门用于燃料电池及相关零部件的研发和生产,建立了从发动机、电池和氢燃料的全产业链布局。
两家企业虽已在研发上投入数十亿元资金,但自主研发并非一蹴而就,当下核心部件仍要从国外购买,然后再组装成燃料电池整车。“目前大家都是边做边看,真正的核心技术在零部件,加强零部件攻关才能快速推动氢燃料电池技术发展。”
邱鹏对未来还是有信心的。他认为,这个行业刚起来,中国在不断提升中。“先有”跟“没有”是两回事,先有,然后发展提升,这个行业才能产出更多东西,才能与别国比较。
园区已有氢能、燃料电池技术研发企业20家;关键零部件研发制造企业8家;加氢站设施制造及服务企业5家。
氢能港与同济大学嘉定校区比邻,这为氢能港在新能源与智能汽车、智能制造、智能出行等方面的技术研发带来优势。
2000年成立的同济大学新能源汽车工程中心(简称“汽车工程中心”)承担了国家“十五”到“十三五”期间30余项863项目和973专项,其中包括多项燃料电池技术相关课题。汽车城加氢站便是由同济大学联手壳牌共建的。
汽车工程中心下设的燃料电池复合电源研究所围绕车用新能源发展需求,多年来一直在高压储供氢、燃料电池复合电源、燃料电池发动机系统三个方向研究攻坚。2019年,该中心研制的金属极板燃料电池单堆达到了125KW的最大持续功率,在燃料电池领域取得重大进展。
此外,该中心还有国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心、新能源汽车及动力系统国家工程实验室、上海市新能源汽车产业技术创新服务平台等研发基地,为园区内企业发展提供支撑。
据了解,园区未来将继续引进一批行业龙头企业和领军人才,进一步提升整个中国汽车产业发展能级。 
确保资源不错配
“我们一定要抓住氢能发展的机会,好好把氢能源搞起来,不要每次都起了个大早赶了个晚集。”邱鹏多次提到这句话。
在安亭工作将近二十年的邱鹏讲到,2011年前后,锂电池在嘉定研发出了成果,但因园区土地空间不足,项目到了产业化阶段悄悄从上海溜走。如何避免氢燃料电池车后期产业化阶段出现同样的尴尬局面?邱鹏表现出对园区产业空间不足的担忧。
氢能港规划面积2.15平方公里,目前已使用土地面积总计0.21平方公里。规划研发用地0.4平方公里,制造产业用地0.42平方公里,其余为商办和配套空间。规划中研发用地大于工业用地,等到产业化阶段,企业很可能因为研发用地成本高,将生产转移到地价便宜的外省市,难免又给他人做嫁衣。
税收都来自企业的产业化项目。在目前这种“亩产论英雄”的大背景下,邱鹏的担忧并非多余。根据2019年发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,预计到2050年,氢能在中国的能源体系中占比将达10%以上,年经济产值超过10万亿元以上。氢能未来应用市场广阔,各省市根据自身不同的资源禀赋,也在加快布局氢能产业链。
据不完全统计,今年上半年,重庆、广东、河北、山东等20余个省市共出台了30条氢能产业扶持政策,主要聚焦氢能产业链构建及产业行动规划。其中,山东更是连续发布6条政策,其中6月份刚出台的《山东省氢能产业中长期发展规划(2020-2030年)》明确,通过10年左右的努力,打造“中国氢谷”“东方氢岛”两大品牌,培育壮大“鲁氢经济带”,围绕构建氢能产业链,聚焦绿色规模化制氢和氢气纯化、氢气储运、车用燃料电池及关键材料和燃料电池整车关键技术等4个方向,集中攻坚,确保山东在氢能技术方面的领先地位。
面对其他省市的赶超,邱鹏并不着急,这个行业需要资源跟技术有机结合,没有技术做不起来,也需要最终把产业落地,才有更多的话语权。
全产业链优势仍然让上海居于国内领先地位。作为国内主要炼化基地之一,上海拥有充足的工业副产氢,具备制氢条件。此外,中游先发优势明显,研发实力居前,下游扎实的汽车制造能力,这些都是上海早早布局打下的基础。
然而,氢能港要想更好地发展,仍需要市、区层面在产业环境、政策、资金、项目上支持和布局。
邱鹏一语点出目前的困境:产业要想走到更高层面,不能靠 “巧搭积木”,更不能仅仅有“名头”,要用真金白银来支撑人才和企业做下去,但同时也要确保这些资源合理配置,不错位。
大型国企承担战略使命,在基础研究、核心技术领域持续攻坚,但细分产业落实离不开大大小小的民营企业参与。日本氢能源产业在各个细分零部件都有独角兽企业,如东丽公司的碳纤维、千代田公司的有机储氢材料等,这些企业规模不论大小,但技术精湛领先。
氢能港将进一步细化产业定位,推动细分领域发展。培育和引导扎根细分领域的民营企业,让好企业有机会脱颖而出,有持久的动力做下去。
“要加大对中小企业的项目倾斜,国企资金雄厚,平台公司资源丰富,但依然需要找企业做项目。我们应该就项目制定细化规则,让资源流到该去的地方。”邱鹏建议。
燃料电池系统是对传统汽车的重大颠覆,目前中国没有足够的燃料电池专家,也缺少在工程领域有实践经验的顶尖人才。理论研究跟工程实践不同,高校、研发机构培养的硕博研究型人才并不能马上投入工程实践中。邱鹏建议,“要给普通工程师、工程项目经理、工程总监等工程人员多一些扶持和鼓励,中国缺的是把活扎扎实实落实下去的工程人员。”
调研中,除了“氢”,邱鹏提到最多的便是“实”字。这两年氢能火起来了,资本也频频向这个产业伸出橄榄枝。对此,邱鹏强调, “关键技术竞争是真刀真枪的比拼,研发要务实,否则一切都是空的。”
嘉定氢能港:
氢能汽车技术难度高,重点在人才政策、用地供给、配套设施上突破

一、园区特征
嘉定氢能港位于嘉定国际汽车城,规划范围2.15平方公里,是上海首个氢能与燃料电池产业园,是代表上海争夺全球氢能产业高地的战略承载区。
嘉定氢能港规划打造“三区一平台一中心”的产业布局和空间格局,即:高端智能制造产业区、汽车新能源创新区、高端商务总部集聚区、上海市科创功能性平台、国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心。截至目前,嘉定氢能港已吸引了上海捷氢科技有限公司(上汽集团投资的氢燃料电池汽车动力系统项目)、长城控股未势能源(长城汽车华东区氢能总部)和上燃动力(成立18年来已成为国内率先布局氢燃料电池领域核心企业之一)、丰田汽车上海先进技术中心(氢燃料电池及整车研发中心和无人驾驶)、堀场仪器(中国总部及新能源汽车·智能网联智能驾驶综合评级中心、氢燃料控测评价系统服务等项目)、上海智能型新能源汽车功能型平台等行业龙头企业及平台入驻。
二、发展优势
一是产业生态优势。一方面,嘉定氢能港所在的嘉定国际汽车城已形成中国最优越的汽车制造生态圈。嘉定国际汽车城集聚了全球前10位的7家汽车零部件企业和一批知名的整车制造厂商,2019年汽车产业产值占规上工业总产值比重高达94.2%(按安亭镇范围统计),安亭工业产值占上海工业总产值的比重达到了9.6%。另一方面,嘉定氢能港所在的环同济创智城已汇集了一批氢能与燃料电池关键企业,其中氢能及燃料电池技术研发企业20家,关键零部件研发制造企业8家,加氢站设施制造及服务5家,园区企业合计总投资超过100亿元,初步形成了集膜电极等关键零部件研发、燃料电池动力系统生产和加氢站基础设施配套等功能为一体的较完整的氢能产业框架体系。
二是产学研协同发展优势。氢能等前沿产业的发展往往离不开高水平大学的参与,对于产学研协同具有较高的要求。嘉定氢能港与同济大学嘉定校区相邻,与汽车学院的人才、技术平台等资源形成良好的产学研互动关系。同济大学汽车学院自2003年开始就承担了燃料电池汽车加气站和供氢技术研发等多项国家“863”课题,培养了一批专业技术人才,形成了一批功能强大的技术平台。其中,由同济大学牵头相关领域5家单位共同组建的上海智能型新能源汽车功能型平台和依托上海市科委成立的国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心,是行业领域内重要的公共服务平台,对于嘉定氢能港产学研发展非常重要。此外,园区内上海机动车检测认证技术研发中心有限公司氢能及燃料电池汽车测评研发基地、氢能产业公共服务平台、燃料电池汽车运营维保中心也是推动产学研发展的重要依托。
三是氢能源配套设施布局优势。加氢站是氢能技术应用产品试验的重要基础设施保障。目前,上海加氢站共有4座,其中3座在嘉定区。此外,根据《上海市推进新型基础设施建设行动方案(2020-2022年)》,计划新建的20座加氢站大部分将落地在嘉定。嘉定区计划到2025年建成加氢站15座,即新增3座独立加氢站和9座油氢合建站。
三、未来发展建议
客观来讲,氢能产业还处于集中研发、产品初步试验的阶段,技术难度高、研发投入大、经济产出低,在商业化领域取代传统燃油与纯电驱动还有很长的路要走。虽然与全国其他28家氢能产业园相比,嘉定氢能产业园具有优越的产业基础优势,但对照前沿产业发展的高水平要素需求,在尖端人才集聚等方面还不足,在人才政策、用地灵活供给及配套设施建设等方面还需要加把力。
为推动嘉定氢能港在氢燃料电池汽车技术研发、示范应用和产业化等方面率先突破,努力打造成为具有世界竞争力的“氢能港”,实现“领跑氢能”的目标,应重点在人才政策、用地供给、配套设施建设三方面取得突破。
一是制定直接面向关键人才的补贴政策。多位业内人士反映,由于处于行业发展初期,很少有企业投入大量资金培养人才,导致人才短缺成为氢能行业急需解决的关键问题之一。因此,嘉定氢能港各主管部门应针对氢能行业关键环节,制定人才直接受益、具有一定吸引力、操作简便可行的人才政策。
二是形成更为综合的土地供应机制。嘉定氢能港由老工业基地转型升级形成,园区内工业用地不能用于研发,研发用地不能用于制造,不能满足部分企业的研发制造一体化需求,导致一批税收贡献较大的制造企业流失。因此,应在土地供给及规划布局上更多考虑企业的研发制造一体化需求,吸引更多优质企业落户。
三是加快加氢站布局。积极与相关部门沟通协调,落实好加氢站的规划选址、安全施工与有序运营,并制定更为严格的应急处置预案,为氢能源汽车使用提供强有力的设施配套支持。
[本文执笔人:王琳杰、张云伟、张靓,课题负责人:张俊、李显波,课题统筹协调:田春玲,课题组成员:张云伟、柴宗盛、王琳杰、姜乾之、崔园园、戴跃华、张靓。感谢上海市经信委、上海市开发区协会和礼森(中国)产业园区智库对本次调研的帮助]海报设计:尹惠璇

海报设计:尹惠璇

 
 
 
 
 

责任编辑:田春玲

校对:张艳

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