專家簡介:
王海江,國際知名燃料電池專家,南方科技大學機械與能源工程系教授,加拿大工程院院士、深圳市氫能與燃料電池協(xié)會榮譽會長。1999年加入巴拉德動力公司,2004年加入加拿大國家研究院燃料電池創(chuàng)新研究所任高級研究員、團隊領導。先后擔任多個大學和研究所的客座教授,包括英屬哥倫比亞大學、滑鐵盧大學、中科院大連化物所等。連續(xù)5年入選湯姆遜-路透社發(fā)布的“高被引科學家”名單,并入選斯坦福大學發(fā)布的“全球前2%頂尖科學家”與“終身科學影響力排行榜”。累計發(fā)表學術論文200余篇,SCI引用17000多次,國際發(fā)明專利5項,專著15部。
今年4月初,繼不久前投運了20輛氫燃料電池公交車,佛山高明再次投入20輛氫能公交車。這只是佛山氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展方興未艾的一個案例。佛山提出,要加快新能源汽車推廣應用,加快充電網(wǎng)絡設施和加氫站建設,大力推動公交電動化和其他領域新能源電車推廣運用,努力成為全國新能源汽車綠色配送城市典范,建成國內(nèi)氫能運輸物流領域領先城市。
近日,國際知名燃料電池專家、南科大教授、加拿大工程院院士王海江在接受佛山日報《理論周刊》專訪時表示,佛山氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步早,在大灣區(qū)牽頭建設廣東氫能產(chǎn)業(yè)示范城市群有一定優(yōu)勢,但要保持住這一優(yōu)勢,還需要投入更多資源,掌握整個產(chǎn)業(yè)鏈上各個環(huán)節(jié)的核心技術,引導并扶持現(xiàn)有企業(yè)往規(guī)?;a(chǎn)上走,引進并扶持掌握核心技術的企業(yè)開展規(guī)模化生產(chǎn)。
大灣區(qū)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)需要國有企業(yè)參與
目前大型的國有企業(yè)、央企還沒有充分介入到這個領域。未來市場的推動,需要投入很多資金,還是需要一些有實力的大型企業(yè)進入到這個市場里來。
理論周刊:氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在炙手可熱,中國燃氣近期也發(fā)布消息宣告加速布局氫能產(chǎn)業(yè)。作為國內(nèi)經(jīng)濟最發(fā)達的區(qū)域之一,您認為粵港澳大灣區(qū)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)有什么優(yōu)劣勢?
王海江:我認為大灣區(qū)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)有四個優(yōu)勢。第一個是非常重要的,就是大灣區(qū)的政府很重視氫能源產(chǎn)業(yè),對企業(yè)也給予了強有力的支持。氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展其實是不平衡的,先是在個別的區(qū)域活躍起來,比如說珠三角、長三角、北京地區(qū)以及成都地區(qū)等發(fā)展比較快。這些氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較好的區(qū)域,與這個區(qū)域的政府支持是密切相關的,沒有突出的支持,這個產(chǎn)業(yè)單單靠商業(yè)化發(fā)展模式是很難發(fā)展起來的。佛山燃料電池方面的發(fā)展在全國來看是非常領先的,這與佛山對于這個產(chǎn)業(yè)的大力支持是分不開的。
第二個,我認為大灣區(qū)在人才上有一定的優(yōu)勢。這個區(qū)域目前是中國和海外對接最好的一個地區(qū)。除了地緣優(yōu)勢,這個區(qū)域也通過一些人才政策吸引到全世界的一些產(chǎn)業(yè)領域的高端人才,包括我自己以及一些其他加拿大的這個領域的科研人才,都在關注大灣區(qū)燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我們最后也選擇了在大灣區(qū)落地我們的科研,并進行產(chǎn)業(yè)化。
第三個優(yōu)勢是創(chuàng)新?;浉郯拇鬄硡^(qū)在創(chuàng)新方面的探索和成績是有目共睹的,這里的創(chuàng)新能力、水平和氛圍都很好,這對于氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是非常有利的。
第四個優(yōu)勢就是工業(yè)基礎非常好,市場前景廣闊。大灣區(qū),尤其是佛山這樣的制造業(yè)城市,經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成功積累了良好的工業(yè)基礎,燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也需要借助這樣的工業(yè)基礎來進行發(fā)展。近年來,灣區(qū)城市以及佛山在智能制造等領域也進行了很多探索,產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模,智能化的技術將有助于燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從另外一個角度來說,過去的工業(yè)發(fā)展帶來的人員流動以及物流的發(fā)展,也將成為氫燃料電池的市場,深圳就提出要對燃油類的大型車輛進行替換,比如中巴車、大客車、公交車等。這是一個趨勢,如果大灣區(qū)各個城市都動起來,后面的市場之大可想而知。
不過,大灣區(qū)在發(fā)展氫燃料電池產(chǎn)業(yè)上也存在一些短板。比如技術型人才,大灣區(qū)在高端人才上的政策是比較好的,但是對于一些技術型的年輕人才來說沒那么有吸引力。大灣區(qū)發(fā)展很快,生活水準也較高,尤其是房價讓很多年輕人望而卻步,不愿意留下來長遠發(fā)展。
另一個問題是土地資源,要建設加氫站,有安全距離的要求,這就導致加氫站的場地要比較大,但是大灣區(qū)很多城市寸土寸金,這個是發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)不得不考慮的問題。
還有一個重要的問題是,我們現(xiàn)在在技術開發(fā)和創(chuàng)新上還是依賴于中小企業(yè),但是它們的資金實力比較弱,而且努力了也不一定能賺到錢。目前大型的國有企業(yè)、央企還沒有充分介入到這個領域。未來市場的推動,需要投入很多資金,還是需要一些有實力的大型企業(yè)進入到這個市場里來。
佛山要扶持企業(yè)邁向規(guī)?;a(chǎn)
要抓住企業(yè)這個主體來提升它們的能力和市場份額。一方面要讓企業(yè)的產(chǎn)品具有競爭力,保持技術的領先;另一方面,不僅僅是讓企業(yè)小批量示范,也要把規(guī)模做起來。
理論周刊:氫燃料電池產(chǎn)業(yè)是佛山目前正在大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一,佛山也提出,要在新能源汽車、氫能源等領域“卡脖子”技術取得新突破。目前,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)面臨哪些“卡脖子”技術?佛山應當如何應對?
王海江:其實,目前整個氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上的各個環(huán)節(jié),都存在“卡脖子”技術。比如,催化劑、氣體擴散層、質(zhì)子交換膜、雙極板這些核心材料,目前大部分都是國外進口,被日本、美國、英國等國家占據(jù)絕大部分市場;還有一個很重要的就是膜電極等部件的工藝和質(zhì)量控制,我們還沒掌握得很好,性能還比不上人家,工藝設備也不具備批量生產(chǎn)的能力,因為很多中小企業(yè)在做,做小量可能還可以,但是批量化生產(chǎn)還不行; 接下來就是燃料電池電堆,組裝過程里面也有一些技術我們還沒有掌握得特別好。
也就是說,整個產(chǎn)業(yè)鏈上都有一些技術我們還沒有完全掌握,這都是我們后續(xù)需要解決的問題?,F(xiàn)在很多技術存在人有我無的情況,主要原因還是因為我們發(fā)展的時間比較短,國內(nèi)真正發(fā)展這個產(chǎn)業(yè)才只有四五年的時間,國外已經(jīng)有三四十年的時間。但是,我們通過后面的努力會解決這些問題的。
理論周刊:佛山是廣東氫能產(chǎn)業(yè)示范城市、牽頭城市,應當如何抓住這個機會當好排頭兵,加快推動珠三角氫能產(chǎn)業(yè)城市群聯(lián)動發(fā)展,進一步打造廣東氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢?
王海江:佛山整體來說在國家這個產(chǎn)業(yè)鏈上的領域中處于領先的位置,佛山起步比較早,對于產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)了解比較多,也積累了一定的知識和經(jīng)驗,作為牽頭城市來帶動珠三角城市群的規(guī)劃和建設會比較順利,也能讓其他城市少走一些彎路。珠三角城市群以佛山領頭帶動周圍城市的發(fā)展,形成了產(chǎn)業(yè)的聚集。
不過,示范城市群的建設是有時間限制的。跑馬拉松剛開始,判斷誰能走到最后是非常困難的事情,佛山要保持領先需要付出大量的努力。
首先,從產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建角度來看,產(chǎn)業(yè)鏈的完整性對產(chǎn)業(yè)的成功至關重要,無論如何都要構(gòu)建起自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈,保證每個環(huán)節(jié)的暢通。如果不夠完整,核心材料高度依賴進口,可能會因為各種各樣的原因,隨時被掐住“脖子”,從而影響整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。這在以芯片行業(yè)為代表的其他行業(yè)已經(jīng)有先例了,所以保證“內(nèi)循環(huán)”暢通意義重大。這需要佛山政府層面做好頂層設計,再讓具體的企業(yè)來做好落實。在后期的發(fā)展過程里,產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐步走向商業(yè)化發(fā)展,政府層面就要思考自己的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢是什么,那就是下一個階段需要重點發(fā)展的部分。
其次,要抓住企業(yè)這個主體來提升它們的能力和市場份額。一方面要讓企業(yè)的產(chǎn)品具有競爭力,保持技術的領先;另一方面,不僅僅是讓企業(yè)小批量示范,也要把規(guī)模做起來,比如讓更多的大型企業(yè)參與到這個產(chǎn)業(yè)中來。
再者,佛山還需要引進一些有經(jīng)驗的高端人才,加速解決“卡脖子”技術的進度。不過,因為產(chǎn)業(yè)涉及的面比較廣,即使很有經(jīng)驗的高端人才,要把產(chǎn)品做出來還需要經(jīng)過進一步研究開發(fā),也需要更多科研型的人才實現(xiàn)這個技術。
最后,佛山建設了氫燃料電池領域的省級實驗室仙湖實驗室,要充分利用好仙湖實驗室的技術、人才、研發(fā)能力,引導實驗室做好基礎研究的同時,聯(lián)合更多佛山企業(yè)做一些項目,通過項目來解決行業(yè)、企業(yè)的具體問題。
企業(yè)互利共贏才能推動產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
現(xiàn)在,氫能產(chǎn)業(yè)進入市場主要還是通過工業(yè)領域,以后會逐步發(fā)展到跟人們的生活更加接近的領域。佛山目前除了要做好頂層設計,也要扶持企業(yè)做出產(chǎn)品來,逐步實現(xiàn)氫能替代化石能源等。
理論周刊:佛山氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上已經(jīng)布局了諸多企業(yè),從企業(yè)層面來看,要解決的問題有哪些?您有什么好的建議?
王海江:從加拿大回來后,我們團隊依托南方科技大學做了一些技術產(chǎn)業(yè)化的探索,目前成立了三家公司,業(yè)務范圍涵蓋燃料電池關鍵材料、燃料電池電堆和燃料電池系統(tǒng),已經(jīng)形成一個燃料電池汽車前端的產(chǎn)業(yè)鏈。
其實,從企業(yè)層面來說,就算是在細分領域耕耘,也需要有不同的布局在里面。我們的三家公司,分別對應了三個檔次的技術研發(fā),一個依托學校做基礎材料、基礎技術研究,這是長遠的戰(zhàn)略,不針對任何一個產(chǎn)品;第二個層面就是技術開發(fā),有針對性地、定向地解決產(chǎn)品的問題;第三個是產(chǎn)品開發(fā),就是在未來能夠批量生產(chǎn)的。
對于企業(yè)或者對一個城市來說,前瞻性研究、技術開發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)三者是缺一不可的。缺少了基礎研究就沒有長期的競爭力,缺少了技術開發(fā)就不會有好的產(chǎn)品,只做技術不做產(chǎn)品開發(fā)就沒有了目的,就不會有產(chǎn)品。
不過,整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,最終還是要產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)聯(lián)合起來。比如我們通用氫能在氣體擴散層領域,屬于國內(nèi)布局較早的企業(yè),目前已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn),產(chǎn)能按滿產(chǎn)計算可以達到每年10萬平方米。目前我們的產(chǎn)品已經(jīng)給多家單位送樣測試,和國外產(chǎn)品性能上基本沒有區(qū)別。當然,我們還在做研究,希望性能進一步提高,進而提高膜電極性能。
同時因為本地化生產(chǎn),我們的產(chǎn)品具備較強的價格優(yōu)勢,一開始的定價大概是現(xiàn)在市場價的三分之二。如果量更大,降到目前市場價的三分之一就不成問題。但是,這里也存在一個問題,就是當我們小批量生產(chǎn)5000平方米、10000平方米時,自己做不會有太大問題,但大批量生產(chǎn)時,經(jīng)濟性問題就會立刻顯現(xiàn)出來。諸如此類,許多細節(jié)問題會影響良品率和利用率,進而影響企業(yè)整體的利潤,所以需要規(guī)?;a(chǎn)的時候,各取所長、互利共贏才是推動整體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的良策。
理論周刊:佛山準備開展綠色家庭、綠色學校、綠色社區(qū)、綠色出行和氫能社會等綠色生活創(chuàng)建活動。而普通市民對于發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)有些擔憂,您如何看待這一現(xiàn)象?從安全角度出發(fā),發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)需要做足哪些工作?
王海江:現(xiàn)在是化石能源的社會,化石能源經(jīng)濟、化石能源時代,未來被可再生能源代替后,就進入新的經(jīng)濟社會,以社會能源結(jié)構(gòu)為主流的經(jīng)濟社會,比如氫能社會。
過去很多人,包括我們做科學研究的人對于氫氣也是有一種戒心的,因為氫氣是一種易燃易爆的氣體,操作不當就會有風險。但是,現(xiàn)在社會普遍知道氫能產(chǎn)業(yè)是一個環(huán)境友好型、具有巨大市場前景的產(chǎn)業(yè),只要正確使用氫氣是不會有危險的。
目前整個產(chǎn)業(yè)還不是很普及,產(chǎn)品也才進入市場不久,以氫能源車為例,佛山做得最好,也不過是上千輛車,人們有顧慮是可以理解的。所以,目前的宣傳是很重要的。當然,要讓整個社會不再談“氫”色變,需要有一定的時間,等到整個產(chǎn)業(yè)被普及、產(chǎn)品被人們使用,人們親自感受氫氣是安全的以后,這種顧慮自然會消除。就像是手機,剛出來的時候,有人擔心打電話炸了,有人擔心手機微波輻射,現(xiàn)在人人都使用了,日常生活也不會有風險。
現(xiàn)在,氫能產(chǎn)業(yè)進入市場主要還是通過工業(yè)領域,比如氫燃料電池汽車,以后會逐步發(fā)展到跟人們的生活更加接近的領域,比如移動電源、氫健康產(chǎn)業(yè)等等。目前佛山除了要做好頂層設計,也要扶持企業(yè)做出產(chǎn)品來,從公交車、物流車等方面入手,逐步實現(xiàn)氫能替代化石能源等,才能真正邁入氫能社會。
原標題:高端訪談|國際知名燃料電池專家、南科大教授、加拿大工程院院士王海江:
佛山發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè) 要解決批量化生產(chǎn)的問題
來源|佛山日報
統(tǒng)籌|記者劉蓉
文|記者倪玉潔
編輯|何欣鴻