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國內氫能產業發展規劃存在哪些問題?氫能產業發展五大瓶頸

來源:中機院  時間:2021-09-13  點擊:
  氫能是一種極具發展潛力的清潔能源,本文圍繞國內氫能產業發展技術瓶頸問題進行詳細的探究:

  能源是一個國家經濟和社會發展的基礎。隨著我國將碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局,我國能源消費結構必將進一步朝向以氫能、太陽能、新一代核電為代表的清潔能源優化發展。氫能是一種極具發展潛力的清潔能源,本文圍繞國內氫能產業發展技術瓶頸問題進行詳細的探究:
 
國內氫能產業發展規劃問題,國內氫能產業發展瓶頸
 
  國內氫能產業發展存在的主要問題
 
  1、國內氫能產業規劃和政策體系尚未建立 , 產業發展缺少資金支撐
 
  一是目前國內氫能產業進入高速發展時期,各類創新主體正快速涌入氫能上中下產業鏈,全國各省市也在全力推進氫能產業布局,制氫、儲氫、氫燃料電池等生產規模正處于持續擴大階段,如不能及時從國家層面對氫能產業做好頂層設計,則氫能產業容易出現盲目擴張、產能過剩和技術空心化等發展問題,因此,需要國家開展氫能產業頂層設計,規范和引導氫能產業科學發展;二是國家缺少對氫能產業尤其是中小企業技術研發投入提供資金、貸款、補助支持。
 
  2、 氫能產業鏈布局分散,各地氫能產業園區未能實現互補優化協同發展
 
  由于氫能涉及制氫、儲氫、氫燃料電池、氫能利用等多個產業鏈環節,產業鏈較長,而國內各個城市氫能產業鏈布局較為分散,涉及重點研發技術方向多有重疊,各地氫能產業園區及在園創新主體盲目投資、重復建廠、低水平技術引進現象屢見不鮮,氫能產業無序發展和惡意競爭態勢已露端倪,長久以往不利于氫能產業核心技術集中攻關創新,不利于氫能上中下游產業鏈統籌布局,不利于不同城市間資源互惠、優勢互補、協同發展。
 
  3、氫能上中下產業鏈均存在核心技術短板,嚴重制約氫能產業高質量發展
 
  一是制氫專利主要以化石能源制氫、工業副產氫等非綠色制氫技術為主,而以利用可再生能源電解水制氫綠色制氫專利技術數量偏少,生產制造成本較高,無法有效支撐國內氫能源可持續發展。二是在儲氫產業中,固態儲氫專利申請量是 3 個方式中數量最多的,但是由于固態儲氫材料主要依托貴金屬和重要催化劑來合成制備,所以,大部分專利處于實驗室階段,無法應用到規模化工業制造;液態儲氫對低溫標準要求較高,液化儲運和加氫的核心專利均掌握在國外創新主體手中,國內難以形成大規模、日常化應用;氣態儲氫依然是目前國內最重要最常用的儲氫方式,主要問題在于國內關于氣態儲氫基礎材料、生產工藝、加氫設備關鍵器件等同樣缺少核心專利技術,不能較好解決長時間、安全性、低成本的儲氫、運氫、加氫難題,導致無法大規模商業化運作,也成為國內氫能產業“卡脖子 ”環節。三是在氫燃料電池產業中,氫燃料電池是整個產業鏈的核心技術和制高點,國內已經具備質子交換膜燃料電池系統研發生產能力,然而,像膜電極及催化劑、雙極板、電極板、密封件、燃料電池發動機、空壓機組件、氫氣再循環泵、碳紙產品等部分核心技術的關鍵零部件需要依賴國外進口,在整個氫能燃料電池涉及高端集成、電池壽命、生產成本、批量制造能力等方面,與美國、日本等國家存在明顯的技術差距。
 
  4、氫能產業知識產權運營體系尚不健全,知識產權運營能力有待進一步提高
 
  一是國內氫能產業的創新主體尤其是高校院所雖然歷來重視氫能技術研發,但是產出的知識產權成果的轉化運營能力較弱,同時,社會上也缺乏專業從事氫能產業知識產權交易運營服務機構,沒有形成規范的技術創新、交易、轉移和擴散市場化機制,尚未建立覆蓋知識產權創造、運用、保護、管理、服務全鏈條的知識產權運營服務體系,導致氫能科技成果和知識產權轉化率低,制約創新成果的大規模產業化;二是氫能產業專利申請存在專利審查周期和確權周期相對較長,創新主體知識產權信息運用能力較弱,挖掘和培育關鍵專利技術能力不強,高價值核心專利產出較少等問題,導致創新主體無法有效開展氫能專利技術產業布局,無法有效支撐起實體產業規模不斷擴大,無法有效利用知識產權許可、轉讓、質押融資、專利保險、知識產權證券化等多種知識產權運營服務方式,搶占國內外技術與產品市場占有率。
 
  5、氫能產業國內知識產權保護業務布局供需失衡,國際知識產權保護布局有待加強
 
  一是隨著氫能產業進入高速發展期,未來階段內圍繞國內氫能上中下游產業鏈的專利申請布局將進一步加快,隨之而來對于氫能產業知識產權保護尤其是專利授權確權業務需求缺口將進一步擴大。截至目前,氫能產業前端創新聚集區域的知識產權保護需求與供給已存在失衡現象,例如前文提到中科院大連化學物理研究所氫燃料電池產業,其專利技術數量和質量位居國內領先水平,但整個東北地區目前仍未形成與之相適應的知識產權授權確權和保護布局,在一定程度上對氫能產業發展造成不利影響。此外,氫能產業涉及技術分布格局相對集中,而涉及到具體技術方案的專業知識較為專業,客觀上造成了侵權判定和取證難度進一步加大,增加企業知識產權保護維權成本;

       二是創新主體聚焦布局國內氫能產業的同時,也應當注意國際產業格局和技術市場的變化趨勢,雖然目前國外創新主體在國內氫能產業方面的絕對專利保有量未呈現明顯優勢,但是美國、日本等國家在海外市場布局速度明顯加快,在一定程度上壓縮了國內創新主體氫能技術海外轉化的空間和市場份額。(作者:鄭洪洋  汪嵩)


 
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