“氫舟”已過萬重山。2024年12月,在三峽大壩下游江面,一艘藍(lán)白相間的輪船在汽笛聲中起航,開啟了在三峽庫區(qū)及三峽和葛洲壩間的交通、巡查、應(yīng)急等工作。該艘名為“三峽氫舟1”號(hào)的船舶,是我國首艘500千瓦氫燃料電池動(dòng)力工作船,最高航速可達(dá)28公里/小時(shí),續(xù)航里程最高可達(dá)200公里,具有高環(huán)保性、高舒適性和低能耗、低噪音等特點(diǎn)。
2025年1月6日,上海松江區(qū)首家虛擬電廠正式啟用。在虛擬電廠管理平臺(tái)上,“運(yùn)行監(jiān)測中心”“資源聚合中心”“響應(yīng)調(diào)控中心”等模塊正在有序運(yùn)行。
在位于河北懷來的騰訊自建數(shù)據(jù)中心,綠電已占到年度用電量的71%。通過三種運(yùn)行模式的協(xié)同和配合,園區(qū)實(shí)現(xiàn)了全天候電力保障:無論是白天高峰用電,還是夜晚靜默時(shí)段,綠電都能做到運(yùn)行流暢,隨需而動(dòng)。
隨著全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型快速推進(jìn),“技術(shù)就是資源”的趨勢愈加明顯??萍紕?chuàng)新是加快能源轉(zhuǎn)型、發(fā)展能源新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素?!皬漠?dāng)前能源發(fā)展形勢來看,全球能源體系正在發(fā)生深刻變革,低碳轉(zhuǎn)型推動(dòng)全球能源格局重塑。為實(shí)現(xiàn)能源安全和綠色發(fā)展的統(tǒng)一,改革創(chuàng)新將逐步成為能源轉(zhuǎn)型的根本動(dòng)力?!敝袊こ淘涸菏縿⒓檎f。
“ 三峽氫舟1”號(hào)的船舶, 是我國首艘500千瓦氫燃料電池動(dòng)力工作船,最高航速可達(dá)28 公里/ 小時(shí),續(xù)航里程最高可達(dá)200公里。
根據(jù)2024年8月,國務(wù)院新聞辦公室發(fā)布的《中國的能源轉(zhuǎn)型》白皮書顯示,十年來,在能源安全新戰(zhàn)略指引下,中國深入推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式變革,能源供給保障能力全面提升,能源綠色低碳發(fā)展實(shí)現(xiàn)歷史性突破。新增清潔能源發(fā)電量占全社會(huì)用電增量一半以上,中國能源含“綠”量不斷提升。
當(dāng)前,國內(nèi)能源科技創(chuàng)新處于高度活躍期。“從能源資源角度上看,全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已從資源依賴型轉(zhuǎn)為技術(shù)依賴型。推動(dòng)實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)同時(shí)也是爭奪新能源產(chǎn)業(yè)地位的戰(zhàn)略布局,在綠色能源技術(shù)上領(lǐng)先,就是獲取未來發(fā)展主導(dǎo)權(quán)的鑰匙?!敝袊こ淘涸菏?、清華大學(xué)碳中和研究院院長賀克斌說。
2025年1月1日,我國首部能源法正式施行,明確鼓勵(lì)發(fā)展智能微電網(wǎng)等新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式。智能微電網(wǎng)作為一種創(chuàng)新的能源解決方案,正逐漸從幕后走向臺(tái)前,在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著日益重要的作用。
在菲律賓的一家大數(shù)據(jù)中心,智能微網(wǎng)正為企業(yè)全年7×24h不間斷供電提供支持?!艾F(xiàn)在通過我們的微網(wǎng)系統(tǒng),除了能全部滿足企業(yè)用電,還有余電供周邊社區(qū)使用?!鄙虾3却茉醇夹g(shù)有限公司(以下簡稱“橙川能源”)董事長劉鳳梁告訴《瞭望東方周刊》。
智能微電網(wǎng)是一種由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng),既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,也能在孤島狀態(tài)下獨(dú)立運(yùn)行。其核心在于“智能”,通過先進(jìn)的通信技術(shù)、控制技術(shù)和優(yōu)化算法,實(shí)現(xiàn)對各組成部分的實(shí)時(shí)監(jiān)控、協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化調(diào)度,從而達(dá)到能源的高效利用、可靠供應(yīng)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
“通過我們的系統(tǒng),客戶能看到自己每天節(jié)省的金額,由于菲律賓電價(jià)上漲,最高時(shí)每度電達(dá)到人民幣1.8元,甚至2元多??粗刻旃?jié)省的數(shù)據(jù),客戶非常開心。我們預(yù)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目的投資回報(bào)時(shí)間為4.5年左右?!眲ⅧP梁說,“在國內(nèi),以上海奉賢某光伏企業(yè)為例,通過我們做的光伏儲(chǔ)能改造項(xiàng)目,客戶前期總共投資130萬元,現(xiàn)在每周大約1萬元回報(bào),一年接近50萬元收益。”
“目前,我們企業(yè)接近90%的辦公用電是自發(fā)自用?!背却茉绰?lián)合創(chuàng)始人、副董事長任寶能告訴《瞭望東方周刊》。
“風(fēng)光發(fā)電的用電成本高、波動(dòng)性大、效率低,難以并網(wǎng),且風(fēng)光發(fā)電售電價(jià)格持續(xù)走低,我們可以將智能微電網(wǎng)與風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)耦合在一起,根據(jù)負(fù)載實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出。風(fēng)光儲(chǔ)智能微網(wǎng)技術(shù),適合全年不間斷供電需求的企業(yè),如算力中心、數(shù)據(jù)中心、冷庫、酒店;或用電成本高有節(jié)能降耗需求的企業(yè),如工廠、礦山、化工區(qū)、學(xué)校等。”劉鳳梁說。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,智能微電網(wǎng)不僅是為企業(yè)提供服務(wù)的光儲(chǔ)充換一體化解決方案,其更重要的意義在于通過儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用,推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和綠色低碳轉(zhuǎn)型。
2023年1月,剛成立的橙川能源搬入上海臨港新片區(qū),主要從事新能源行業(yè)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)品研發(fā)及商業(yè)化生產(chǎn)。2023年8月,企業(yè)啟動(dòng)臨港產(chǎn)業(yè)基地的規(guī)劃、設(shè)計(jì),不到半年時(shí)間,已經(jīng)完成廠房第一條生產(chǎn)線的驗(yàn)證工作。
“企業(yè)發(fā)展勢頭很猛,這是一個(gè)非常新的產(chǎn)業(yè),我們可以說是這個(gè)領(lǐng)域先行的探路人,我們的目標(biāo)是成為全球領(lǐng)先的綠色智慧能源公司?!眲ⅧP梁說,“探路意味著可能遇到很多障礙,早期市場還不太了解我們的技術(shù)和能夠?qū)崿F(xiàn)的目標(biāo),有人甚至懷疑這些新技術(shù)是用來立項(xiàng)目騙錢的,現(xiàn)在的情況比兩年前好了很多,市場接受度大幅提高?!?/p>
“但從另一個(gè)方面來說,作為先行者,目前分這塊萬億級(jí)市場規(guī)模蛋糕的人還不多,有一些同行,都在思考如何將新技術(shù)轉(zhuǎn)化為可盈利的項(xiàng)目?!比螌毮芊治?,“我們的優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)量足夠大,應(yīng)用場景足夠廣泛。我們的團(tuán)隊(duì)源代碼和整套系統(tǒng)都是自己編寫,不使用外部系統(tǒng),技術(shù)質(zhì)量和價(jià)格都具有明顯的比較優(yōu)勢,并且產(chǎn)業(yè)鏈的完整性也非常突出?!?/p>
橙川能源當(dāng)下業(yè)務(wù)除了國內(nèi),也拓展到了東南亞、澳大利亞和非洲。企業(yè)把“立足中國,面向全球”作為發(fā)展戰(zhàn)略,正在大力拓展海外市場?!岸唐趦?nèi)我們?nèi)孕枰鶕?jù)終端用戶的需求和痛點(diǎn)開發(fā)針對性的解決方案,考慮如何將我們的優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為具體產(chǎn)品以滿足海外用戶需求;長期來看,這是一個(gè)智能化產(chǎn)品,我們將繼續(xù)開發(fā)優(yōu)化能源大模型,讓定制化客戶的方案與人工智能技術(shù)相結(jié)合,將其制作成模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。AI技術(shù)可以幫助用戶的投資收益提高5%到10%?!比螌毮苷f。
在菲律賓的一家大數(shù)據(jù)中心, 智能微網(wǎng)正為企業(yè)全年7×24h 不間斷供電提供支持。
走進(jìn)位于江蘇無錫市的魔方氫能源科技(江蘇)有限公司(以下簡稱“魔方氫能源”),可以看到生產(chǎn)車間內(nèi)正在精密制造、嚴(yán)格調(diào)試多個(gè)型號(hào)的核心零部件。這批產(chǎn)品將從無錫市錫山開發(fā)區(qū)出發(fā),運(yùn)至全國各地。
“目前,行業(yè)達(dá)不到完全標(biāo)準(zhǔn)化,燃料電池行業(yè)還處于快速發(fā)展迭代階段。客戶產(chǎn)品沒有完全定型,每年都面臨升級(jí)——產(chǎn)品性能要升級(jí)、壽命要升級(jí)、成本要下降等。我們在做設(shè)計(jì)之初,就會(huì)考慮產(chǎn)線升級(jí)的可能性;在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造過程中,也會(huì)盡可能實(shí)現(xiàn)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化。比如,把裝備分成兩大部分,一部分是標(biāo)準(zhǔn)件,另一部分則要柔性化生產(chǎn)?!蹦Х綒淠茉炊麻L華周發(fā)告訴《瞭望東方周刊》。
在全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮中,氫能作為一種清潔、高效的新能源載體,已嶄露頭角。氫能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展離不開產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同進(jìn)步,其中燃料電池作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的核心環(huán)節(jié)備受關(guān)注。
面對廣闊的市場前景,魔方氫能源已成為國內(nèi)燃料電池生產(chǎn)線裝備領(lǐng)域的頭部企業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2024年,魔方氫能源CVM(電池電壓檢測器Cell voltage monitor)出貨量達(dá)3萬套,增濕器出貨量達(dá)1000套。目前,企業(yè)已經(jīng)獲得269項(xiàng)已授權(quán)和獲審理專利,其中發(fā)明專利41項(xiàng),實(shí)用新型、外觀、軟件著作權(quán)195項(xiàng)。
“公司核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)是國內(nèi)最早一批開展燃料電池研發(fā)的隊(duì)伍。2015年公司成立,2017年我們著手投入到氫能裝備研發(fā)制造,2019年批量出貨,目前已經(jīng)為國內(nèi)30多家氫能企業(yè)提供產(chǎn)品服務(wù)?!比A周發(fā)說。
“目前,氫能正處于全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)突破、從研發(fā)轉(zhuǎn)入規(guī)?;虡I(yè)化示范應(yīng)用的關(guān)鍵時(shí)期,研發(fā)工藝、設(shè)備裝備、數(shù)據(jù)量信息量都在積累?!比A周發(fā)解釋說,“燃料電池關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化以及成本降低是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。成本的確是當(dāng)下氫燃料電池發(fā)展的較大瓶頸?!?/p>
“降低成本有兩個(gè)路徑,要么直接上量,到了一定規(guī)模量級(jí),邊際成本會(huì)大幅度下降;要么有新的顛覆性技術(shù)進(jìn)步。當(dāng)然,工藝創(chuàng)新也能帶來一定的降本增效。”華周發(fā)進(jìn)一步分析說,“我們首要的任務(wù)是從技術(shù)和工藝創(chuàng)新的路徑來實(shí)現(xiàn)降本,同時(shí)將這種成果應(yīng)用到整個(gè)行業(yè)裝備制造效率的提升上去?!?/p>
從政策上來看,氫從?;返叫履茉吹霓D(zhuǎn)變意義非凡。“之前因?;饭芾砟J?,加氫站建設(shè)受限,運(yùn)輸壓強(qiáng)受限,成本高且有諸多不便,限制行業(yè)發(fā)展,現(xiàn)在把氫列為能源,有望促進(jìn)整個(gè)行業(yè)發(fā)展?!睒I(yè)內(nèi)人士分析,從全國范圍看,氫能燃料電池賽道正步入發(fā)展快車道。
2024年12月,國家以及各地方共出臺(tái)18條氫能政策。其中,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《加快工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳?xì)鋺?yīng)用實(shí)施方案》的通知指出,到 2027 年,工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳?xì)鋺?yīng)用裝備支撐和技術(shù)推廣取得積極進(jìn)展,清潔低碳?xì)湓谝苯?、合成氨、合成甲醇、煉化等行業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,在工業(yè)綠色微電網(wǎng)、船舶、航空、軌道交通等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)示范應(yīng)用,形成一批氫能交通、發(fā)電、儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用模式。
“‘氫’裝前行不會(huì)一蹴而就,但中國企業(yè)在技術(shù)和成本上已具有優(yōu)勢?!比A周發(fā)分析,“隨著技術(shù)進(jìn)步、國家政策支持和產(chǎn)業(yè)鏈完善,燃料電池成本將持續(xù)降低,應(yīng)用場景會(huì)更加豐富,氫能行業(yè)將在全球能源轉(zhuǎn)型中占據(jù)更重要的地位。”
石墨是一種結(jié)晶形碳,六方晶系,為鐵墨色至深灰色,質(zhì)地較軟、有滑膩感、可導(dǎo)電。石墨耐腐蝕,與酸、堿等不易反應(yīng),是新能源、高端裝備制造、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)及核電領(lǐng)域的關(guān)鍵資源,是我國“戰(zhàn)略性礦產(chǎn)”。
“天然石墨通常采用天然鱗片石墨作為原料,自帶晶體結(jié)構(gòu),無需高溫石墨化?!睆V東凱金新能源科技股份有限公司(下稱“凱金新能源”)上海科創(chuàng)中心負(fù)責(zé)人周志平告訴《瞭望東方周刊》,“但天然石墨顆粒表面存在較多缺陷,需要酸洗提純以及機(jī)械球形化,進(jìn)行表面改性處理,循環(huán)性能偏差。相比之下,人造石墨具有更多優(yōu)點(diǎn)?!?/p>
隨著負(fù)極材料行業(yè)迅速發(fā)展,人造石墨作為國內(nèi)主要的負(fù)極材料,有著廣闊的發(fā)展前景。
2012年成立于東莞松山湖的凱金新能源,是最早一批專注于人造石墨負(fù)極材料、致力于點(diǎn)“墨”成金的新能源企業(yè)。凱金新能源隨著龍頭企業(yè)寧德時(shí)代成長起來,逐漸成為負(fù)極材料最大供應(yīng)商之一。
隨著我國新能源汽車行業(yè)呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的態(tài)勢,帶動(dòng)包括動(dòng)力電池負(fù)極材料在內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈不斷發(fā)展。人造石墨是國內(nèi)主要的動(dòng)力電池負(fù)極材料,且憑借優(yōu)異循環(huán)性能在3C消費(fèi)電子領(lǐng)域也占據(jù)主流。
“石墨行業(yè)這幾年處于快速發(fā)展擴(kuò)張階段,但傳統(tǒng)人造石墨的生產(chǎn)工藝相對比較粗放,自動(dòng)化程度偏低,耗電量大,熱能回收利用低,同時(shí)生產(chǎn)周期長?!敝苤酒秸f。
降低石墨化成本成了負(fù)極材料企業(yè)提高盈利能力的關(guān)鍵,由此催生的產(chǎn)業(yè)趨勢就是“一體化”。
“現(xiàn)在,我們在貴州、鹽城兩個(gè)一體化基地通過工藝創(chuàng)新、規(guī)模擴(kuò)大、提高磨粉效率、縮短生產(chǎn)周期、革新石墨化工序等方式,可大大節(jié)省能耗,降低成本?!敝苤酒秸f。
“從歷史看,每一次能源科技的重大突破都是人類文明發(fā)展和進(jìn)步的重要驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)今,我們正面臨新的能源綠色轉(zhuǎn)型與變革,加快新能源科技發(fā)展,將為新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力?!敝袊こ淘涸菏?、上海交通大學(xué)智慧能源創(chuàng)新學(xué)院院長、碳中和發(fā)展研究院院長黃震說。