回望人类生产方式的演变,从“蒸汽时代”“电气时代”再到“信息时代”,产业变革升级的背后,能源转型在其中扮演了极为重要的角色。如今,面对新质生产力发展的滚滚浪潮,绿色能源产业也迎来新的发展机遇。

  如何在绿色战略中寻“新”求“质”?广州开发区、黄埔区走出了自己的一条路。这些年来,该区不断践行绿色发展理念,贯彻落实国家“双碳”战略,大力推动绿色能源产业高质量发展,打造千亿级绿色能源产业体系。绿色能源产业2023年实现工业总产值1793亿元,占全区工业总产值比重的20%,是该区八大优势产业集群之一,产业涉及光伏、氢能、新型储能、海上风电等细分行业。2007年起,该区相继获批国家循环经济示范试点园区、国家新能源综合利用示范区、国家绿色工业园区、国家绿色产业示范基地等多个国家级称号。

  能源逐“绿”,产业向“新”。如今,“绿色能源”正在成为广州开发区、黄埔区的一张新名片。

  [一线走访]

  “企业发展在于坚持科技创新为主的思想”

  在鸿基创能科技(广州)有限公司(简称“鸿基创能”)的膜电极自动化生产线上,一张张薄如报纸的黑色薄膜来回穿梭、组装,这是该公司的拳头产品——燃料电池膜电极,很难想象,靠着一个黑色的塑料片,便能实现把氢气转化成电和水。

  膜电极一向被誉为燃料电池“芯片”,决定了燃料电池的性能和成本,其成本约占燃料电池电堆成本的65%。此前,国内一直无法实现膜电极规模化生产。

  为此,鸿基创能开发了拥有自主知识产权的CCM(催化剂涂层质子膜)阴阳极双面直接涂布技术、膜电极自动化快速封装技术、膜电极一体化成型技术,率先实现质子交换膜燃料电池膜电极大规模产业化,核心技术自主可控。并建设了国内首条PEM电解水制氢CCM卷对卷生产线,成为国内首家实现燃料电池膜电极大规模产业化的领军企业,打破了国外企业对该行业的技术垄断,填补了国内该行业的空白。

  谈起膜电极的优势,鸿基创能董事、副总经理曾东很有信心,“鸿基创能的膜电极产品整体性能较国内此前进口的膜电极产品提升35%,成本下降30%,同比千瓦成本下降50%。”

  如今,鸿基创能膜电极成品的性能、一致性、良品率均位居全国前列,和国内外超过100家燃料电池电堆客户建立了合作,产品出货量稳居国内第三方膜电极供应商首位。

  “创新是企业发展的首要动力。”曾东认为,鸿基创能在短短几年间做到了高质量大规模量产,成为国内膜电极第三方供应商的首位,根本还是在于企业拥有自主可控的核心技术,在于坚持科技创新为主的思想。而要向新质生产力要产值、要效益、要突破,靠的也是放手一搏攻克关键技术。

  惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜。从科技创新中尝到“绿色发展”甜头的鸿基创能,一边“狂卷技术”,建立了以加拿大工程院院士叶思宇博士为技术带头人的核心技术团队,并组建超过100人的研发和工程技术团队,为企业持续的科研攻关和产品迭代升级提供扎实的技术基础和全面的创新指导;一边从“解决需求”中查漏补缺,以产业链头部客户的需求作为企业产品的技术开发导向,并通过与众多客户进行全方位的深度合作,将相关的经验和成果最大化应用到产品的科研创新上,进一步提高产品技术的市场适应性和竞争力。

  令曾东印象深刻的是,在一次与一家产业链头部客户的合作中,客户发现膜电极产品的特征设计满足图纸要求,但功能上还达不到预期的要求。针对客户反馈的意见,鸿基创能立即组织技术团队开展了多轮的技术研讨,总结出多个工艺改善方案,并通过反复的技术测试验证,以及制造设备迭代优化,最终使得成型产品满足客户的预期要求。后来,该项合作的经验和成果也逐步应用到产业链其他客户的项目合作中,从总体上提升了膜电极产品的潜在能力,降低了与客户需求不匹配的风险。

  一次次重复试验、一次次不断改善的背后,是该公司对创新研发和专利技术的不断突破。回忆鸿基创能的进步,曾东说,“自2019年至今,产品已进行了多次迭代,每平方厘米的总铂金载量从0.35mg降低至0.25mg的同时,功率密度从1.2W提升至2W,年产能从10万平方米、50万片增加至60万平方米、1000万片。目前已有超6000辆使用鸿基创能膜电极的氢能汽车装车并投入使用,总运行里程超过1.8亿公里。”

  以“新”开路,鸿基创能正马不停蹄地进行下一步技术攻关——持续开展新型低铂高性能燃料电池和新一代高性能PEM电解水膜电极产品的研究开发和产业化,以科技创新和产业化落地,为黄埔新质生产力发展注入了勃勃生机。

广州开发区、黄埔区现代能源氢能科技园。李剑锋 摄

  “希望成为新质生产力发展的推动者”

  炎炎夏日,冲个凉水澡或是待在空调房是消暑的好办法。但如果换成是一个智算中心,其内部的服务器核心结构如CPU、GPU,最高温度可达到五六十摄氏度,如此高温之下,利用传统的风冷降温效果不佳,而且还十分耗能。那何不换个另类的方式,也给服务器冲个“凉水澡”呢?由此,液冷市场应运而生。

  液冷技术,是指使用液体取代空气作为冷媒,与发热部件进行热交换,带走设备所产生热量的技术。与传统制冷技术相比,液冷技术具备换热效率高、几乎不消耗冷却液、节约空间、安全可靠、经济环保等特点。

  在液冷领域,广州高澜节能技术股份有限公司(简称“高澜股份”)是国内布局较早的一家上市公司,从2001年成立至今一直专注于高效节能冷却技术——液冷技术的创新和产业化应用。如今,已经成为国内热管理设备头部供应商,获得国家企业技术中心、国家专精特新“小巨人”企业、国家制造业“单项冠军示范企业”、国家技术创新示范企业等70余项资质荣誉,屡屡创下第一。

  “我们打一个简单的比方,在空调房里烧炉子打火锅,你想靠空调来给炉子降温,效果十分微弱,但你泼一瓢水下去它就冷却了,液体散热更有效率。”高澜股份监事会主席陈惠军解释道,传统的制冷技术会用空调来降温,但得先让整个房间温度降下来,对比而言,液冷则更精准,同时我们的冷却介质不导电,安全性也更高。

  但这又面临一个问题,一个大型智算中心可能有五六万台服务器,上十万颗芯片,要同时保持均温、均流,达到每颗芯片温度一致可不是一个简单的问题,这对水体控温和设备稳定性的要求都非常高。

  “如此大型装置大规模投入使用后,液冷设备一旦出现故障,后果将不堪设想,因此我们在产品研制过程,哪怕试验最后一步出现错误,都会从头开始。”陈惠军表示。为了攻克难关,高澜股份召集团队自主开发了等压降管路设计技术、均温均流技术、低流阻高节能技术、精准智能控制技术等核心技术,同时不断进行试验验证,对研制过程十分严苛,最后把各类偏差控制在不超过正负5%,综合节电及碳减排率超过30%。

  如今,高澜股份已经在智算中心冷板式液冷产品、浸没式液冷产品、定点浸没液冷产品、数据中心液冷整体解决方案、分布式储能液冷产品、站房式储能液冷系统等领域实现了新的技术突破。在智算中心领域,已成为一线互联网企业、电信运营商、第三方数据中心运营商核心液冷供应商。

  “高澜股份的产品具有很强的节能属性。”陈惠军表示,经第三方机构检测认定,高澜液冷设备相对热管及空调冷却节电率超过40.5%。比如在智算中心领域,高澜开发了目前更节能、更高效、更先进的IT机房冷却技术。较传统冷却技术节约45%以上耗电。通过节能,2.5年就能回收设备成本。如果全国数据中心均采用高澜液冷技术,每年预计可节约耗电800—1200亿度,相当于一个三峡水电站一年的发电量。

  目前,手握多项自主研发技术达到国际领先及国际先进水平,多款产品填补国内空白,参与起草和修订了9项国家标准、7项行业标准、25项团体标准,高澜股份这个“年轻有为”的企业并不沉溺于眼前的成绩。

  “绿色发展是高质量发展的底色,新质生产力本身就是绿色生产力。高澜已经是节能技术在新兴产业发展的亲历者和推动者,我们也希望借着这股东风,成为新质生产力发展的推动者。”陈惠军坦言。

  新质生产力,“新”如加速突破的锋刃,“质”要求持续突破的基底。高澜股份不缺这份底气,如今正在开启新的赛道,不断拓展产品的应用领域,持续关注绿色能源产业发展,持续加强公司液冷产品在数据中心、储能、氢能等相关领域的拓展,在工业热管理产业化的道路上全速前进。

黄埔首批交付及投放试运营的氢能物流车示范项目车辆。李剑锋 摄

  [一线观察]

  聚“链”成群黄埔绿色能源产业蓬勃发展

  今年6月,孚能科技广州基地在中新广州知识城正式试投产,其生产的三元材料体系SPS可以轻松实现1000公里续航里程,以及10分钟补能400公里的充电效率。

  走进智光电气,实验室中硕大的“超级充电宝”正在安静蓄能,一个储能柜后是五百多户家庭一天的用电量。

  走在黄埔区的路上,由现代汽车氢燃料电池系统广州工厂、雄川氢能等多家新能源企业生产的氢燃料电池汽车正在行驶着,其中不乏公交车、泥头车、物流车、冷链车等多种车辆,可实现零污染、零排放……

  在广州开发区、黄埔区,绿色,不止一种演绎方式,绿色能源的场景应用应有尽有,各类“绿色”实践也竞相涌现。小到一块膜电极,大到整个细分领域,由此汇聚而来的企业、项目、人才,聚“势”成链,聚“链”成群,上下游贯通的千亿级绿色能源产业集群逐步形成。

  目前,该区氢能、储能、光伏等领域协同发展,产业集聚程度不断提高,已形成了有特色、有层次、有较强综合竞争力的绿色能源产业集群,并创建国家级绿色工厂29家,绿色制造企业数量居广州首位,是广州唯一拥有完整绿色制造体系的辖区,绿色能源产业已成为区域经济发展的重要增长极。

  以氢能领域为例,在产业链布局上,该区已集聚国鸿氢能、韩国现代氢能、鸿基创能等约50家氢能上下游企业和机构,氢能八大核心零部件均有布局,整车生产资质也均俱备;基础设施上,建成加氢站10座,还推出了氢、油、光伏发电、充电、非油品等“五位一体”的综合能源站;供氢能力上,制氢企业以广石化为代表,现制氢能力达2500吨/年,加上在建项目,2025年供氢能力将达超2万吨/年;示范运营上,现在运营的氢燃料电池汽车约400辆,包括公交车线388路、泥头车、物流车等,应用范围非常广阔。

  “广州开发区、黄埔区通过不断积累,在绿色能源产业领域已经形成了明显的区域优势,对于企业来说,无论是科研攻关还是市场推广都是良好的发展契机。”对不少能源企业而言,通达的产业链是他们落户黄埔的原因之一。

  如今,该区已集聚22家储能产业创新平台,其中国家级有9家,引进加拿大国家工程院院士叶思宇等多位高端人才。仅氢能和储能领域,便引入了约70家产业链上下游重点企业。

  企业、人才共同选择的背后,离不开广州开发区、黄埔区对绿色能源产业的重视。不仅在产业布局上,在政策扶持上,该区也以最大力度为企业保驾护航,其不断完善新能源产业政策精准扶持体系,先后出台“新型储能10条”“低碳16条”“氢能10条”2.0版等政策,对落户该区的优质项目最高可给予一亿元的奖励,真正以真金白银助力新能源企业高质量发展。

  “这些专项政策为氢能产业链的优秀企业、机构、人才给予全方位的支持,可以吸引行业头部企业、高端人才加入黄埔氢能行业建设行列,为产业发展提供了有效助力。”看到不断推陈出新的政策,叶思宇院士也坦言,正是因为广州开发区、黄埔区优越的营商环境,才为新能源企业孵化、成长提供了良好的条件,而这些也吸引、反哺了更多企业,相互促成了如今绿色能源产业蓬勃发展。

高澜股份研发的定点浸没智算中心液冷产品。受访单位供图

  [大咖策论]

  对话加拿大国家工程院院士、鸿基创能董事长兼首席技术官叶思宇:

  将技术提升放首位,持续加强核心技术科研投入

  黄埔融媒:“新质生产力”是当下热词,而绿色能源也成为其中重点发展的产业。您如何理解新质生产力?氢能的“生产力”体现在哪?

  叶思宇:新质生产力代表先进生产力的演进方向,是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生的先进生产力质态,具备强大的发展动能,能够引领创造新的社会生产时代。与传统生产力相比,新质生产力由创新起主导作用,具有高科技、高效能、高质量的特征。

  氢能的生产力体现在氢能技术的持续创新,以鸿基创能科技(广州)有限公司的发展途径为例,公司重视核心技术创新与产品迭代,在规模化制造能力上率先实现了燃料电池膜电极和PEM电解水制氢膜电极的大规模产业化,产品年产能分别达到1000万片和30万平米,良率均达到了99%以上,填补了行业在核心零部件的规模化制造技术空白;在产品技术综合能力上,公司通过持续的研发创新和技术优化,实现膜电极产品的高性价比和强竞争力,为降低氢能产品的成本,加快商业化发展进程,打下了深厚的基础。

  中央经济工作会议提出,要以科技创新推动产业创新,特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能,发展新质生产力。作为新兴能源行业,科技创新是行业发展的必经之路,发展新质生产力,是引领我们前进的核心指导思想与动力。新质生产力概念的提出,意在指引人们重视生产提升与科技创新,让大众更多、更好地了解到新能源、新技术的发展,为以氢能行业为代表的新兴行业建设提供有效助力,为行业发展创造不可多得的良机。

  黄埔融媒:当前,我国新能源汽车、光伏、储能新材料发展迅猛。然而也面临着一些“成长的烦恼”,您觉得“烦恼”是什么,下一步的突破和发力方向在哪?

  叶思宇:技术发展面临瓶颈、基础配套设施不足以及源网荷储体系不完善等是我国新能源行业共同面对的“成长的烦恼”。在技术发展方面,尽管我国自主化技术已取得了巨大的突破,但与发达国家仍存在差距,部分技术与零部件生产尚未能全部做到国产化,工程化验证也不够完善;在基础配套设施方面,我国新能源市场普遍处于起步阶段,社会对各新能源行业的接受度尚不如传统化石能源行业接受度高,相应的配套设施如加氢站等数量不足,且建设投入成本相对较高,阻碍着新能源行业的进一步发展。

  为尽快解决“成长的烦恼”,需重点聚焦行业“新质生产力”的创新发展,将技术提升放在首位,突破产业发展中的瓶颈问题。一方面,持续加强对核心技术的科研投入,推动核心产品的迭代升级,为行业的发展提供强大的技术储备;另一方面,推动终端产品的品质提升和持续降本,进而拓宽产品应用场景和市场规模,提升产品知名度及群众接受度,为基础设施配套建设创造良好环境,从根源上带动行业发展。

  黄埔融媒:在当前背景下,您认为能源企业如何抢抓机遇,实现新一轮的发展,以实际行动为培育壮大新质生产力贡献企业力量?

  叶思宇:为抢抓时代发展带来的机遇,培育壮大新质生产力,企业必须把技术创新、团队建设、市场拓展等方面作为发展的重心和关键,不断提升核心竞争力。技术创新上,推动核心技术的攻关,加快新技术、新产品从实验室到生产线的快速转化,从供给端和使用端同时推动产业制造和应用升级及成本优化;团队建设上,加速企业人才的专业化技术培养,并引进产业链高端人才,最大化提升人才队伍的专业化水平;市场开拓上,积极开展与全球产业链头部客户的深度合作,拓宽核心产品的应用推广规模,保持市场竞争力,将我国领先的新质生产力成果推向国际。

  黄埔融媒:您认为广州开发区、黄埔区在绿色能源产业发展前景如何?在促进绿色能源产业高质量发展方面,您有哪些建议?

  叶思宇:广州开发区、黄埔区是广东省乃至全国范围内都名列前茅的工业强区,也是广州市重要的经济开发区与技术创新区。广州开发区、黄埔区十分重视绿色能源产业发展,仅2023年,绿色能源产业实现工业总产值超1700亿元,占全区工业总产值比重的20%;同时,还先后出台了“新型储能10条”“低碳16条”等政策,以真金白银助力新能源企业高质量发展。广州开发区、黄埔区优越的营商环境为新能源企业孵化、成长提供了良好的条件,企业健康发展离不开区政府的支持与助力。

  新能源产业要实现高质量发展,须持续坚持新质生产力的思想指导,从源头上提升行业的科技化水平及生产力,以技术进步带动行业飞跃,突破现有的发展问题,将广州开发区、黄埔区的新能源产业提升到更高的发展水平。

鸿基创能生产的燃料电池膜电极。受访单位供图

  [“数”看黄埔]

  绿色能源产业2023年实现工业总产值1793亿元,占全区工业总产值比重的20%。

  在新兴领域,引入鸿基创能、现代氢能等氢燃料电池重点企业约50 家,建成加氢站10座;聚集智光电气、三晶电气、孚能科技等新型储能产业链上下游重点企业约20家,建成南网智光、高澜等各类国家、省、市储能创新平台22个。

  大力推动整区屋顶分布式光伏开发建设,累计并网分布式光伏项目356.48兆瓦,年发电量2.35亿度,全面推动经济社会发展绿色转型。

  (来源:南沙区宣)