新能源產業科技發展的研究

張佳鑾

廣東省技術經濟研究發展中心

0 引言

世界經濟持續增長，需要更多的能源保障生產和生活的繁榮。傳統化石能源消費的有限性及其對生態環境的負面影響正在倒逼能源向低碳化、清潔化方向轉型，催生新能源產業加速優化發展。新能源產業代表著未來能源發展的方向，是解決能源資源稀缺、加快區域綠色發展的重要途徑。努力發展新能源產業，對調整優化能源結構，完善能源供應系統，推動生態文明建設等具有重要的戰略意義。為此，梳理新能源產業科技發展形勢及經驗，分析新能源產業科技發展重點領域顯得尤為重要。

1 新能源產業的定義

新能源產業發展主要包括三個層面：一是新能源生產、加工、輸送及銷售；二是新能源裝備制造，如風機、光伏電池等；三是新能源服務，如“互聯網+”智慧能源平臺建設、節能與儲能技術服務等。新能源產業涵蓋的領域主要包括新能源汽車、儲能、智慧電網、核能（電及非電利用）、熱泵、太陽能、風能、生物質能、氫能、可燃冰、海洋能等。

2 新能源產業科技發展態勢及診斷

2.1 新能源產業科技發展形勢

近年來，新能源產業發展的科技創新呈現了高度活躍的態勢，低能耗、高能效的新能源裝備產業方興未艾，智能化、個性化的新能源服務產業加快壯大。氫能、儲能、電動汽車等新能源利用模式不斷顯現，需要新能源裝備和新能源服務業的快速耦合與匹配。世界新能源重大裝備技術和制造水平不斷提升，成為帶動產業升級的新增長點。我國特高壓輸電裝備、三代核電裝備、大型風機裝備、高效光伏電池板及電動汽車關鍵裝備等制造方面也取得長足進步。我國新能源裝備和服務需求的不斷上升，為新能源產業發展帶來了機遇，具有一定技術和產業基礎的園區充分利用國家新能源政策導向，立足現有技術優勢，定位某一新能源領域深入發展，如光伏、風電、電動汽車、智能電網、核電裝備等，做強做大專業裝備的研發、制造等，搶占新能源產業發展先機。

2.2 國內典型園區新能源產業發展模式

目前，我國新能源產業發展仍處于以國家政策鼓勵引導為主的發展階段。各類工業園區新能源產業發展主要是依托自身發展條件優勢，探索新能源產業發展的方向和重點，尚未形成較為成熟的具有普遍推廣性的發展模式，總體看國內新能源產業發展仍處于前期摸索階段。

2.2.1 能源資源開發需求驅動模式

各地方為滿足能源迅速發展需求，以園區為依托，充分利用當地的資源優勢和市場優勢，推動新能源產業發展。例如，新疆風能資源豐富，分布地點集中，地形地質條件較好。烏魯木齊經濟技術開發區利用資源優勢，以龍頭企業為帶動引領，使得一批風電配套企業迅速積聚，以研發、制造、試驗、示范、服務上下游緊密銜接的一條風電產業鏈已經形成，在國內風電設備制造業中處于領先地位。

2.2.2 新能源汽車產業集群發展模式

很多地區為搶抓新能源汽車產業化的先機，大力加大新能源汽車產業招商引資力度，在立項、備案、土地、水電氣等方面給予政策傾斜。同時，很多地區鼓勵并支持本土企業通過引進等方式，開發新能源汽車合作項目，推動區域新能源汽車產業園區化發展，引導新能源汽車產業向集群化、集聚化方向發展。

2.2.3 “互聯網+”智慧能源發展模式

產業園區通過可再生能源、儲能、熱電（冷）聯產和智能微網等綜合性、集成性應用，探索“互聯網+”智慧能源一體化的技術應用和商業化模式，通過強化需求側管理，智能化的推進新能源就近消納，實現終端供能系統統籌規劃和一體化建設。

3 新能源產業科技發展重點領域

新能源汽車、能源智能制造裝備、智能電網及儲能是新能源產業發展的重要技術方向，新能源產業也是很多區域促進其新能源產業發展的切入點和競爭點。順應新能源產業發展趨勢，以科技創新為引領，加快三大重點領域建設，推動新能源產業實現高質量發展。

3.1 新能源汽車產業

新能源汽車產業發展主要包括新能源汽車整車、燃料電池系統及核心零部件、測試平臺及設備等三個方面，涵蓋純電動汽車、插電式混合動力汽車和氫燃料電池汽車等。

3.1.1 新能源汽車整車

發展燃料電池乘用車、燃料電池商用車等整車，投運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行示范應用，推動燃料電池有軌電車線路、燃料電池公交車專線示范項目建設。

3.1.2 燃料電池系統及核心零部件

以市場應用為牽引，引進燃料電池堆生產線。引進燃料電池電堆、電解水設備、加氫站設備、高壓氫瓶設備、燃料電池系統配套零部件等生產。推動燃料電池相關材料包括質子交換膜、碳纖維紙、雙極板、催化劑等技術發展。配套燃料電池系統相關輔件發展氫噴射器，包括高功率DC/DC、空壓機、循環泵、節溫器，水分離器、調壓閥、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。推動車載儲氫系統包括儲氫瓶塑料內膽、高性能儲氫合金及金屬氫化物、高強度碳纖維、高壓閥及接口等［1］。

3.1.3 測試平臺及設備

3.2 能源智能制造裝備產業

能源智能制造裝備產業重點發展能源智能測控裝置、能源智能裝備關鍵基礎零部件、能源工業機器人與工作站等。

3.2.1 能源智能測控裝置

重點發展能源系統傳感器及其系統、智能測量儀器儀表、智能執行器、在線測量儀表儀器、智能化實驗分析儀器、智能電表及煤氣表、智能熱量表及其監測裝置等。

3.2.2 能源智能裝備關鍵基礎零部件

伺服控制機構，包括網絡分布式伺服系統、數位伺服控制系統、高性能變頻調速設備。液氣密元件及系統，包括高壓大流量液壓元件和液壓系統、高頻響電液伺服閥、智能化閥島和定位氣動執行系統、高轉速大功率液力耦合器調速裝置、高性能密封裝置［1］。

3.2.3 能源工業機器人與工作站

重點發展以數字化、柔性化及系統集成技術為核心的智能制造裝備及工業機器人成套系統。發展能源工業機器人工作站，通過工業機器人配置相關控制裝置及機械裝置，形成特定工序由機器人獨立完成。不同的工業機器人工作站可以合并構成一個更加復雜的自動生產系統，通過注入智能化控制，形成自動智能化生產工業機器人系統。

農田水利建設在農業發展中具有十分重要的作用，必須引起相關部門的高度重視。只有不斷加大對農田水利建設的資金投入，進行科學有效的管理，全面治理并及時解決建設中出現的問題，才能促進農田水利建設取得良好成效，使得農業增產、農民增收，促進農業經濟的發展。

3.3 智能電網及儲能產業

智能電網及儲能產業重點發展智能配電網成套設備、用戶端智能化成套裝備、儲能設備等。

3.3.1 智能配電網成套設備

智能分布式配電保護與自愈控制系統、微電網多源協調控制系統、中壓兆瓦級雙電源固態無縫切換開關、10-35kV智能配網串聯補償裝置及配網的兆瓦級以上電能路由器、分布式配電線路故障定位系統、微網專用低壓限流斷路器、分布式串聯補償裝置以及新材料和光電復合高帶寬數據線纜。

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的控制與保護一體化系統及裝置、用于新能源或多電源配電系統的用戶端核心電器設備、用戶端核心電器及電機設備的智能制造裝備［2］。

3.3.3 儲能設備

電網儲能設備重點包括石墨烯儲能、大容量超級電容儲能裝備、10MW級液流電池儲能、高性能鉛炭電池儲能、全釩液流電池儲能、100MW級鈦酸鋰電池儲能和高溫超導儲能設備。電動汽車儲能設備重點發展超級電容儲能裝備、鋰離子電池、鎳氫電池和質子交換膜燃料電池。

4 新能源產業科技發展對策建議

4.1 技術支撐與人才引進

4.1.1 加強核心技術攻關

支持引導企業開展氫能利用、燃料電池系統、能源智能測控、能源工業機器人等核心技術研發。整合現有創新資源，加強協同攻關、持續創新，針對重大裝備自主創新示范項目，組織相關企業制定自主創新工作方案以及關鍵零部件自主研發工作方案，協調推進自主研制、試驗鑒定和試驗示范，聯合形成自主創新合力。指導企業做好知識產權和相關專利的登記及布局。組織編制新能源產業重點技術創新路線圖，明確階段性技術發展目標。

4.1.2 打造公共技術及交流平臺

積極設立新能源產業公共技術平臺，如國家級企業技術中心、國家級工程實驗室、省級工程技術研究開發中心、省級創新平臺等，實現由企業內部科技資源向公共科技支撐資源轉變。以新能源汽車產業為例，支持一定數量的新能源汽車整車及關鍵零部件創新平臺建設，支持骨干企業制定新能源汽車、智能網聯汽車關鍵零部件生產和應用團體標準，抓緊對燃料電池系統提早開展汽車相關標準的體系研究。

4.1.3 深化產學研合作對接

圍繞新能源汽車及能源智能裝備制造等重點發展領域，鼓勵企業與高校、科研機構、研究院所等建立合作關系，支持共建實驗室、研發中心等，建立大型科學儀器設備資源共享、知識產權服務、公共檢測技術服務等各類基礎平臺，提供多種形式的科技服務。支持有條件的高校、科研院所建立技術轉移示范機構，加強技術市場建設，推進產業技術交流和產權交易，加速科技成果轉化應用。促進政府與新能源行業協會、產業聯盟對接，挖掘優質的新能源產業項目，緊密跟蹤先進新能源技術產業方向。積極引導企業與企業、企業與機構、企業與協會、企業與政府進行合作，提升產業鏈上下游融合發展水平。

4.1.4 優化人才智力體系建設

鼓勵企業加強與科研院所、研發機構的技術、項目合作，大力引進國內外掌握核心技術的關鍵人才或團隊。加大對新能源產業技術人才的扶持力度，聯合高校院所、研究機構和培訓機構，支持定向培養和輸出專業技術人才，形成政府-機構-企業貫通的專業人才隊伍體系，精準定位新能源產業人才培養，滿足企業的人才實際需求。

4.2 資源配套與落實

4.2.1 完善配套支撐政策

統籌利用資金、財稅、土地供給等手段，支持新能源裝備研發、試驗示范和推廣應用，幫助企業解決關鍵人才引進和資金周轉、土地緊缺方面的困難。高效利用專項建設基金支持重大能源裝備、關鍵零部件等的技術攻關，扶持龍頭骨干企業發展。充分利用科技發展資金，對新能源產業建設項目給予金融、貸款等政策優惠。鼓勵發展新能源產業項目，積極推進土地保證，減少項目規劃及審批流程，營造良好的營商環境。

4.2.2 搭建對外合作交流平臺

建立鏈接全球的新能源產業創新合作體系，學習國際先進技術及專業園區建設經驗，積極引進國外資金和先進新能源產業技術及管理經驗，拓寬新能源產業發展合作領域和范圍。積極組織新能源產業業內相關技術交流、研討和市場開拓活動，強化在產品、技術、市場等領域的信息互換與交流合作。推動新能源產業發展從單純關注技術引入，更多向人才吸引、商業并購、多種合作開發等模式轉換。