新能源產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展的研究

張佳鑾

廣東省技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究發(fā)展中心

0 引言

世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，需要更多的能源保障生產(chǎn)和生活的繁榮。傳統(tǒng)化石能源消費(fèi)的有限性及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響正在倒逼能源向低碳化、清潔化方向轉(zhuǎn)型，催生新能源產(chǎn)業(yè)加速優(yōu)化發(fā)展。新能源產(chǎn)業(yè)代表著未來(lái)能源發(fā)展的方向，是解決能源資源稀缺、加快區(qū)域綠色發(fā)展的重要途徑。努力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，對(duì)調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，完善能源供應(yīng)系統(tǒng)，推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)等具有重要的戰(zhàn)略意義。為此，梳理新能源產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展形勢(shì)及經(jīng)驗(yàn)，分析新能源產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域顯得尤為重要。

1 新能源產(chǎn)業(yè)的定義

新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要包括三個(gè)層面：一是新能源生產(chǎn)、加工、輸送及銷售；二是新能源裝備制造，如風(fēng)機(jī)、光伏電池等；三是新能源服務(wù)，如“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源平臺(tái)建設(shè)、節(jié)能與儲(chǔ)能技術(shù)服務(wù)等。新能源產(chǎn)業(yè)涵蓋的領(lǐng)域主要包括新能源汽車、儲(chǔ)能、智慧電網(wǎng)、核能（電及非電利用）、熱泵、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、氫能、可燃冰、海洋能等。

2 新能源產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展態(tài)勢(shì)及診斷

2.1 新能源產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展形勢(shì)

近年來(lái)，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技創(chuàng)新呈現(xiàn)了高度活躍的態(tài)勢(shì)，低能耗、高能效的新能源裝備產(chǎn)業(yè)方興未艾，智能化、個(gè)性化的新能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)加快壯大。氫能、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等新能源利用模式不斷顯現(xiàn)，需要新能源裝備和新能源服務(wù)業(yè)的快速耦合與匹配。世界新能源重大裝備技術(shù)和制造水平不斷提升，成為帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)特高壓輸電裝備、三代核電裝備、大型風(fēng)機(jī)裝備、高效光伏電池板及電動(dòng)汽車關(guān)鍵裝備等制造方面也取得長(zhǎng)足進(jìn)步。我國(guó)新能源裝備和服務(wù)需求的不斷上升，為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇，具有一定技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的園區(qū)充分利用國(guó)家新能源政策導(dǎo)向，立足現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，定位某一新能源領(lǐng)域深入發(fā)展，如光伏、風(fēng)電、電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)、核電裝備等，做強(qiáng)做大專業(yè)裝備的研發(fā)、制造等，搶占新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)。

2.2 國(guó)內(nèi)典型園區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式

目前，我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于以國(guó)家政策鼓勵(lì)引導(dǎo)為主的發(fā)展階段。各類工業(yè)園區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要是依托自身發(fā)展條件優(yōu)勢(shì)，探索新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向和重點(diǎn)，尚未形成較為成熟的具有普遍推廣性的發(fā)展模式，總體看國(guó)內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于前期摸索階段。

2.2.1 能源資源開(kāi)發(fā)需求驅(qū)動(dòng)模式

各地方為滿足能源迅速發(fā)展需求，以園區(qū)為依托，充分利用當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如，新疆風(fēng)能資源豐富，分布地點(diǎn)集中，地形地質(zhì)條件較好。烏魯木齊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)利用資源優(yōu)勢(shì)，以龍頭企業(yè)為帶動(dòng)引領(lǐng)，使得一批風(fēng)電配套企業(yè)迅速積聚，以研發(fā)、制造、試驗(yàn)、示范、服務(wù)上下游緊密銜接的一條風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，在國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)中處于領(lǐng)先地位。

2.2.2 新能源汽車產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展模式

很多地區(qū)為搶抓新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的先機(jī)，大力加大新能源汽車產(chǎn)業(yè)招商引資力度，在立項(xiàng)、備案、土地、水電氣等方面給予政策傾斜。同時(shí)，很多地區(qū)鼓勵(lì)并支持本土企業(yè)通過(guò)引進(jìn)等方式，開(kāi)發(fā)新能源汽車合作項(xiàng)目，推動(dòng)區(qū)域新能源汽車產(chǎn)業(yè)園區(qū)化發(fā)展，引導(dǎo)新能源汽車產(chǎn)業(yè)向集群化、集聚化方向發(fā)展。

2.2.3 “互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展模式

產(chǎn)業(yè)園區(qū)通過(guò)可再生能源、儲(chǔ)能、熱電（冷）聯(lián)產(chǎn)和智能微網(wǎng)等綜合性、集成性應(yīng)用，探索“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源一體化的技術(shù)應(yīng)用和商業(yè)化模式，通過(guò)強(qiáng)化需求側(cè)管理，智能化的推進(jìn)新能源就近消納，實(shí)現(xiàn)終端供能系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃和一體化建設(shè)。

3 新能源產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域

新能源汽車、能源智能制造裝備、智能電網(wǎng)及儲(chǔ)能是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)方向，新能源產(chǎn)業(yè)也是很多區(qū)域促進(jìn)其新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的切入點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。順應(yīng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，加快三大重點(diǎn)領(lǐng)域建設(shè)，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

3.1 新能源汽車產(chǎn)業(yè)

新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要包括新能源汽車整車、燃料電池系統(tǒng)及核心零部件、測(cè)試平臺(tái)及設(shè)備等三個(gè)方面，涵蓋純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車和氫燃料電池汽車等。

3.1.1 新能源汽車整車

發(fā)展燃料電池乘用車、燃料電池商用車等整車，投運(yùn)燃料電池車輛包括燃料電池公交車、燃料電池物流車、燃料電池特種車輛等進(jìn)行示范應(yīng)用，推動(dòng)燃料電池有軌電車線路、燃料電池公交車專線示范項(xiàng)目建設(shè)。

3.1.2 燃料電池系統(tǒng)及核心零部件

以市場(chǎng)應(yīng)用為牽引，引進(jìn)燃料電池堆生產(chǎn)線。引進(jìn)燃料電池電堆、電解水設(shè)備、加氫站設(shè)備、高壓氫瓶設(shè)備、燃料電池系統(tǒng)配套零部件等生產(chǎn)。推動(dòng)燃料電池相關(guān)材料包括質(zhì)子交換膜、碳纖維紙、雙極板、催化劑等技術(shù)發(fā)展。配套燃料電池系統(tǒng)相關(guān)輔件發(fā)展氫噴射器，包括高功率DC/DC、空壓機(jī)、循環(huán)泵、節(jié)溫器，水分離器、調(diào)壓閥、加濕器、散熱器、壓力及流量傳感器、冷卻泵、氫濃度傳感器等［1］方面。推動(dòng)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)包括儲(chǔ)氫瓶塑料內(nèi)膽、高性能儲(chǔ)氫合金及金屬氫化物、高強(qiáng)度碳纖維、高壓閥及接口等［1］。

3.1.3 測(cè)試平臺(tái)及設(shè)備

3.2 能源智能制造裝備產(chǎn)業(yè)

能源智能制造裝備產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展能源智能測(cè)控裝置、能源智能裝備關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、能源工業(yè)機(jī)器人與工作站等。

3.2.1 能源智能測(cè)控裝置

重點(diǎn)發(fā)展能源系統(tǒng)傳感器及其系統(tǒng)、智能測(cè)量?jī)x器儀表、智能執(zhí)行器、在線測(cè)量?jī)x表儀器、智能化實(shí)驗(yàn)分析儀器、智能電表及煤氣表、智能熱量表及其監(jiān)測(cè)裝置等。

3.2.2 能源智能裝備關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件

伺服控制機(jī)構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)分布式伺服系統(tǒng)、數(shù)位伺服控制系統(tǒng)、高性能變頻調(diào)速設(shè)備。液氣密元件及系統(tǒng)，包括高壓大流量液壓元件和液壓系統(tǒng)、高頻響電液伺服閥、智能化閥島和定位氣動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)、高轉(zhuǎn)速大功率液力耦合器調(diào)速裝置、高性能密封裝置［1］。

3.2.3 能源工業(yè)機(jī)器人與工作站

重點(diǎn)發(fā)展以數(shù)字化、柔性化及系統(tǒng)集成技術(shù)為核心的智能制造裝備及工業(yè)機(jī)器人成套系統(tǒng)。發(fā)展能源工業(yè)機(jī)器人工作站，通過(guò)工業(yè)機(jī)器人配置相關(guān)控制裝置及機(jī)械裝置，形成特定工序由機(jī)器人獨(dú)立完成。不同的工業(yè)機(jī)器人工作站可以合并構(gòu)成一個(gè)更加復(fù)雜的自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)，通過(guò)注入智能化控制，形成自動(dòng)智能化生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。

農(nóng)田水利建設(shè)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有十分重要的作用，必須引起相關(guān)部門的高度重視。只有不斷加大對(duì)農(nóng)田水利建設(shè)的資金投入，進(jìn)行科學(xué)有效的管理，全面治理并及時(shí)解決建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，才能促進(jìn)農(nóng)田水利建設(shè)取得良好成效，使得農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.3 智能電網(wǎng)及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)

智能電網(wǎng)及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展智能配電網(wǎng)成套設(shè)備、用戶端智能化成套裝備、儲(chǔ)能設(shè)備等。

3.3.1 智能配電網(wǎng)成套設(shè)備

智能分布式配電保護(hù)與自愈控制系統(tǒng)、微電網(wǎng)多源協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、中壓兆瓦級(jí)雙電源固態(tài)無(wú)縫切換開(kāi)關(guān)、10-35kV智能配網(wǎng)串聯(lián)補(bǔ)償裝置及配網(wǎng)的兆瓦級(jí)以上電能路由器、分布式配電線路故障定位系統(tǒng)、微網(wǎng)專用低壓限流斷路器、分布式串聯(lián)補(bǔ)償裝置以及新材料和光電復(fù)合高帶寬數(shù)據(jù)線纜。

3.3.2 用戶端智能化成套裝備

用于新能源或多電源低壓配電系統(tǒng)的控制與保護(hù)一體化系統(tǒng)及裝置、用于新能源或多電源配電系統(tǒng)的用戶端核心電器設(shè)備、用戶端核心電器及電機(jī)設(shè)備的智能制造裝備［2］。

3.3.3 儲(chǔ)能設(shè)備

電網(wǎng)儲(chǔ)能設(shè)備重點(diǎn)包括石墨烯儲(chǔ)能、大容量超級(jí)電容儲(chǔ)能裝備、10MW級(jí)液流電池儲(chǔ)能、高性能鉛炭電池儲(chǔ)能、全釩液流電池儲(chǔ)能、100MW級(jí)鈦酸鋰電池儲(chǔ)能和高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能設(shè)備。電動(dòng)汽車儲(chǔ)能設(shè)備重點(diǎn)發(fā)展超級(jí)電容儲(chǔ)能裝備、鋰離子電池、鎳氫電池和質(zhì)子交換膜燃料電池。

4 新能源產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展對(duì)策建議

4.1 技術(shù)支撐與人才引進(jìn)

4.1.1 加強(qiáng)核心技術(shù)攻關(guān)

支持引導(dǎo)企業(yè)開(kāi)展氫能利用、燃料電池系統(tǒng)、能源智能測(cè)控、能源工業(yè)機(jī)器人等核心技術(shù)研發(fā)。整合現(xiàn)有創(chuàng)新資源，加強(qiáng)協(xié)同攻關(guān)、持續(xù)創(chuàng)新，針對(duì)重大裝備自主創(chuàng)新示范項(xiàng)目，組織相關(guān)企業(yè)制定自主創(chuàng)新工作方案以及關(guān)鍵零部件自主研發(fā)工作方案，協(xié)調(diào)推進(jìn)自主研制、試驗(yàn)鑒定和試驗(yàn)示范，聯(lián)合形成自主創(chuàng)新合力。指導(dǎo)企業(yè)做好知識(shí)產(chǎn)權(quán)和相關(guān)專利的登記及布局。組織編制新能源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新路線圖，明確階段性技術(shù)發(fā)展目標(biāo)。

4.1.2 打造公共技術(shù)及交流平臺(tái)

積極設(shè)立新能源產(chǎn)業(yè)公共技術(shù)平臺(tái)，如國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、國(guó)家級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室、省級(jí)工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心、省級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)等，實(shí)現(xiàn)由企業(yè)內(nèi)部科技資源向公共科技支撐資源轉(zhuǎn)變。以新能源汽車產(chǎn)業(yè)為例，支持一定數(shù)量的新能源汽車整車及關(guān)鍵零部件創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，支持骨干企業(yè)制定新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵零部件生產(chǎn)和應(yīng)用團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，抓緊對(duì)燃料電池系統(tǒng)提早開(kāi)展汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的體系研究。

4.1.3 深化產(chǎn)學(xué)研合作對(duì)接

圍繞新能源汽車及能源智能裝備制造等重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，鼓勵(lì)企業(yè)與高校、科研機(jī)構(gòu)、研究院所等建立合作關(guān)系，支持共建實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)中心等，建立大型科學(xué)儀器設(shè)備資源共享、知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)、公共檢測(cè)技術(shù)服務(wù)等各類基礎(chǔ)平臺(tái)，提供多種形式的科技服務(wù)。支持有條件的高校、科研院所建立技術(shù)轉(zhuǎn)移示范機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)技術(shù)市場(chǎng)建設(shè)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)交流和產(chǎn)權(quán)交易，加速科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。促進(jìn)政府與新能源行業(yè)協(xié)會(huì)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟對(duì)接，挖掘優(yōu)質(zhì)的新能源產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，緊密跟蹤先進(jìn)新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)方向。積極引導(dǎo)企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與機(jī)構(gòu)、企業(yè)與協(xié)會(huì)、企業(yè)與政府進(jìn)行合作，提升產(chǎn)業(yè)鏈上下游融合發(fā)展水平。

4.1.4 優(yōu)化人才智力體系建設(shè)

鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)與科研院所、研發(fā)機(jī)構(gòu)的技術(shù)、項(xiàng)目合作，大力引進(jìn)國(guó)內(nèi)外掌握核心技術(shù)的關(guān)鍵人才或團(tuán)隊(duì)。加大對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才的扶持力度，聯(lián)合高校院所、研究機(jī)構(gòu)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，支持定向培養(yǎng)和輸出專業(yè)技術(shù)人才，形成政府-機(jī)構(gòu)-企業(yè)貫通的專業(yè)人才隊(duì)伍體系，精準(zhǔn)定位新能源產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)，滿足企業(yè)的人才實(shí)際需求。

4.2 資源配套與落實(shí)

4.2.1 完善配套支撐政策

統(tǒng)籌利用資金、財(cái)稅、土地供給等手段，支持新能源裝備研發(fā)、試驗(yàn)示范和推廣應(yīng)用，幫助企業(yè)解決關(guān)鍵人才引進(jìn)和資金周轉(zhuǎn)、土地緊缺方面的困難。高效利用專項(xiàng)建設(shè)基金支持重大能源裝備、關(guān)鍵零部件等的技術(shù)攻關(guān)，扶持龍頭骨干企業(yè)發(fā)展。充分利用科技發(fā)展資金，對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目給予金融、貸款等政策優(yōu)惠。鼓勵(lì)發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，積極推進(jìn)土地保證，減少項(xiàng)目規(guī)劃及審批流程，營(yíng)造良好的營(yíng)商環(huán)境。

4.2.2 搭建對(duì)外合作交流平臺(tái)

建立鏈接全球的新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新合作體系，學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)及專業(yè)園區(qū)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，積極引進(jìn)國(guó)外資金和先進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)及管理經(jīng)驗(yàn)，拓寬新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展合作領(lǐng)域和范圍。積極組織新能源產(chǎn)業(yè)業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)交流、研討和市場(chǎng)開(kāi)拓活動(dòng)，強(qiáng)化在產(chǎn)品、技術(shù)、市場(chǎng)等領(lǐng)域的信息互換與交流合作。推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展從單純關(guān)注技術(shù)引入，更多向人才吸引、商業(yè)并購(gòu)、多種合作開(kāi)發(fā)等模式轉(zhuǎn)換。