上海推動氫能產業(yè)融合集群發(fā)展路徑研究

　　氫能是一種清潔零碳的二次能源，被稱為“21世紀的終極能源”。氫能產業(yè)作為一種重要的戰(zhàn)略性新興產業(yè)，是全球綠色低碳科技競爭的關鍵領域，也是上海推動綠色低碳轉型的關鍵抓手，其對于推動上海市能源體系轉型、“雙碳”戰(zhàn)略目標實現(xiàn)以及也發(fā)揮著舉足輕重的作用。氫能產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈十分復雜，上游氫能制備包括電解水制氫、化石能源制氫、工業(yè)副產氫、可再生能源制氫等，中游氫能儲運包括液氫儲運、高壓儲運、固態(tài)儲運、有機液態(tài)儲運以及氫加注等環(huán)節(jié)，下游氫能應用包括交通、建筑、工業(yè)、電力等領域，以及氫燃料、氫化工、氫發(fā)電等重要場景，這使得氫能產業(yè)高度依賴產業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈融合，以及城市間、產業(yè)創(chuàng)新主體間的協(xié)同布局與集群發(fā)展。

　　上海作為我國氫能科技創(chuàng)新與產業(yè)創(chuàng)新高地，在氫能產業(yè)科技創(chuàng)新、產業(yè)融合集群發(fā)展上具有獨特優(yōu)勢。但長期以來，關鍵核心技術缺乏、缺乏跨區(qū)域產業(yè)分工協(xié)作、產業(yè)國際競爭力不強等問題依然明顯。為此，有必要發(fā)揮自身優(yōu)勢，推動上海市內氫能產業(yè)融合集群發(fā)展，并聯(lián)動長三角周邊城市，共同打造跨區(qū)域氫能產業(yè)融合發(fā)展集群，加快構建形成具有全球競爭力的氫能產業(yè)體系，以更好完成搶占綠色經濟全球產業(yè)競爭制高點的重要使命。

圖1 氫能產業(yè)鏈圖

　　一、上海推動氫能產業(yè)融合集群發(fā)展的成效
 

　　(一)全產業(yè)鏈條布局促進產業(yè)融合發(fā)展

　　上海是我國氫能產業(yè)的先行者，氫能產業(yè)基礎優(yōu)越，經過多年的不斷發(fā)展，聚集了一大批氫能產業(yè)企業(yè)。根據(jù)氫能產業(yè)大數(shù)據(jù)平臺顯示，截至2023年9月，上海市擁有氫能企業(yè)148家，位居全國各省市的第四位、各城市首位;擁有已運營加氫站13座，已規(guī)劃和在建分別63座和7座，總計位居全國各省市第三位、各城市首位;氫燃料電池汽車保有量1370輛，僅次于廣東省，但位居全國各城市首位。同時，上海市擁有氫制備產能58.4萬噸，用氫企業(yè)擁有合成甲醇產能100萬噸、石油精煉產能2700萬噸、合成其他28萬噸;在技術裝備環(huán)節(jié)，上海擁有壓縮機等各類項目總數(shù)僅次于廣東省，位居全國各城市首位。

圖2 全國加氫站及氫燃料電池汽車保有量分布資料來源：根據(jù)氫能產業(yè)大數(shù)據(jù)平臺檢索所得(檢索時間2023年9月14)。注：部分省市尚無氫燃料電池汽車，故數(shù)據(jù)為零。

　　(二)多領域推進氫能創(chuàng)新水平持續(xù)提升

　　上海在氫能技術創(chuàng)新領域具有長期的積累，在研發(fā)型企業(yè)、科研機構、研究人員、公共平臺等方面具有較為深厚的基礎。經過多年積累，上海氫能核心技術與關鍵產品不斷突破，如復旦大學建成中國第一條具有自主知識產權的水系離子電池生產線，上海氫晨研制成功全球最大功率的燃料電池電堆，上海電氣在迪拜承擔建設全球最大的光熱電站。上海已基本掌握氫制取、儲運、加注、燃料電池系統(tǒng)集成等重要技術與工藝，在燃料電池汽車技術保持國內領先，大功率電堆等達到國際先進水平，并在交通、工業(yè)、能源等氫能應用領域開展前瞻性布局研究。上海在制氫、儲氫、運氫加氫、用氫四個環(huán)節(jié)的專利數(shù)量均在長三角41城市中位居首位，技術創(chuàng)新引領優(yōu)勢明顯。

　　(三)多尺度打造產業(yè)融合集群發(fā)展效應

　　圍繞氫能產業(yè)融合發(fā)展需求，上海市依托氫能產業(yè)全產業(yè)鏈優(yōu)勢，推進氫能創(chuàng)新、產業(yè)、資金、人才等多鏈條深度融合，以及氫能產業(yè)制造+服務融合，并布局了一大批氫能產業(yè)公共服務企業(yè)。且上海市氫能產業(yè)公共服務鏈條健全，涉及工程建設、檢測與認證、科研機構、咨詢服務及其他相關服務領域，有助于為上海市氫能產業(yè)提供全鏈條服務。此外，上海市圍繞氫能產業(yè)各環(huán)節(jié)形成了多個特色的氫能產業(yè)集聚區(qū)，《上海市氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2022-2035年)》提出打造“南北兩基地、東西三高地”的氫能產業(yè)空間布局。上海還積極與長三角其他城市聯(lián)動打造長三角氫能產業(yè)集群，早在2019年，長三角三省一市就聯(lián)合發(fā)布《長三角氫走廊建設發(fā)展規(guī)劃》，著力于打造長三角城市群城際間帶狀及網(wǎng)狀加氫基礎設施，以及氫能與燃料電池汽車產業(yè)經濟帶。上海還依托自身氫能產業(yè)與創(chuàng)新優(yōu)勢，積極推動與長三角其他城市氫能技術創(chuàng)新合作，通過緊密合作構建區(qū)域一體化下的產業(yè)集群、創(chuàng)新集群。

　　(四)全方位提供產業(yè)發(fā)展政策資金支持

　　近年來，上海市積極出臺氫能產業(yè)支持政策。截至2023年9月，上海市已出臺23項氫能產業(yè)相關支持政策，政策數(shù)量位居全國第5，涉及實施意見、財稅政策、發(fā)展規(guī)劃、指導意見、管理辦法、政策措施等，這為上海推動氫能產業(yè)發(fā)展提供了重要保障。上海還積極強化對氫能產業(yè)融合集群發(fā)展的財政與金融支持，設立各類財政專項資金，發(fā)揮財政資金支持的引導作用;并積極發(fā)揮社會金融資本對氫能產業(yè)發(fā)展的作用，通過天使投資引導基金、創(chuàng)業(yè)投資引導基金、“浦江之光”行動等，為氫能產業(yè)企業(yè)投融資、科創(chuàng)板上市提供保障。

圖3 中國各省市氫能產業(yè)各領域政策分布資料來源：根據(jù)氫能產業(yè)大數(shù)據(jù)平臺檢索所得(檢索時間2023年9月14)。

　　二、上海推動氫能產業(yè)融合集群發(fā)展面臨的問題

　　(一)關鍵技術與國際先進水平仍有差距

　　上海作為長三角乃至我國氫能產業(yè)創(chuàng)新中心，在氫能產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展上具有較強的引領作用。然而，上海在氫能領域關鍵技術的國內優(yōu)勢不明顯，與國際領先水平有差距。上海在質子交換膜、高強度纏繞碳纖維、聚合物氣瓶內膽、氣氫密封材料、催化劑等關鍵原料，以及液氫儲運技術、液氫技術、液氫工廠、加氫機、氫氣壓縮機、膜電極噴涂設備等關鍵設備與核心零部件與國際先進水平仍有較大差距。

　　(二)缺乏競爭力強的龍頭企業(yè)

　　產業(yè)融合集群發(fā)展需要有具有行業(yè)影響力的龍頭企業(yè)。上海在氫能產業(yè)領域已形成了一批具有影響力的龍頭企業(yè)，在2022年11月，第二屆氫能國際主題峰會發(fā)布2022全球氫能企業(yè)top100榜單，分別評選出國外top50和國內top50，在入選的國內50家氫能企業(yè)中，上海共有7家企業(yè)入圍，數(shù)量領先于北京(6家)、成都(3家)、嘉興(3家)、蘇州(3家)等。然而，上海的氫能企業(yè)規(guī)模相對偏小，有部分為初創(chuàng)企業(yè)。如上海重塑、上海舜華、上海治臻等最新公開發(fā)布營業(yè)收入數(shù)據(jù)分別為7.66億元(2019)、1.04億元(2019)、2.23億元(2021)。具有行業(yè)影響力和世界影響力龍頭企業(yè)的缺失，限制了上海氫能產業(yè)鏈資源整合，也不利于實現(xiàn)產業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈共融，以及產業(yè)鏈價值鏈耦合發(fā)展。

　　(三)跨區(qū)域產業(yè)與創(chuàng)新協(xié)同不足

　　上海推動氫能產業(yè)融合集群發(fā)展也離不開長三角各地的支持與協(xié)同，需要依托長三角各地氫能產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。上海積極整合長三角地區(qū)氫能資源，構建區(qū)域協(xié)同的供氫網(wǎng)絡，并積極推動氫能運輸“網(wǎng)絡化”，積極拓展區(qū)域一體化下的氫能產業(yè)應用場景。然而，從氫能產業(yè)專利合作與專利轉讓的空間尺度看，上海氫能產業(yè)專利合作主要集中在城市內部;其中，城市內部氫能產業(yè)專利合作占87.9%、城市內部技術轉讓占56.3%，均遠高于長三角平均水平70.9%和46.0%。這反映出上海推動氫能產業(yè)產學研合作仍然主要局限在城市內部，加快聯(lián)動長三角其他城市，構建區(qū)域一體化下的氫能產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡，以更好支持上海氫能產業(yè)融合集群發(fā)展迫在眉睫。

圖4 長三角不同空間尺度的氫能專利合作及專利轉讓占比資料來源：根據(jù)incopat專利數(shù)據(jù)庫進行專利檢索所得。注：部分城市未發(fā)生氫能專利合作及專利轉讓事件，故數(shù)據(jù)為零或未體現(xiàn)。

　　(四)氫能產業(yè)應用仍然相對薄弱

　　上海依托良好的氫能產業(yè)發(fā)展基礎，形成了良好的氫能產業(yè)應用生態(tài)，以及豐富而廣泛的應用場景，形成全產業(yè)鏈布局。然而，當前上海氫能產業(yè)應用仍然相對薄弱，不利于氫能產業(yè)融合集群發(fā)展。一方面，上海氫能產業(yè)發(fā)展重點仍集中在制氫、儲運氫等中上游環(huán)節(jié)，對下游氫能應用發(fā)展仍然不夠，對氫能消費市場開拓仍然不足，導致氫能用戶少，難以為氫能產業(yè)發(fā)展提供足夠的正反饋，并可能抑制氫能技術的發(fā)展;尤其是在儲能、發(fā)電等領域應用仍然比較薄弱，這也不利于更好為經濟發(fā)展提供更好的支撐。另一方面，上海氫能基礎設施建設仍然相對滯后，難以滿足豐富氫能應用場景的需求，制氫、儲運氫、加氫環(huán)節(jié)成本仍然居高不下，影響著氫能大規(guī)模商業(yè)化。

　　三、上海推動氫能產業(yè)融合集群發(fā)展的實施路徑

　　(一)加快推進創(chuàng)新鏈、產業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈“四鏈”深度融合

　　上海應圍繞氫能產業(yè)鏈積極部署創(chuàng)新鏈，聚焦提升氫能產業(yè)基礎創(chuàng)新水平以及產業(yè)鏈現(xiàn)代化水平，著力打造多個氫能產業(yè)融合集群發(fā)展基地，構建成體系、多板塊的氫能產業(yè)融合集群發(fā)展生態(tài)圈;并大力提升氫能產業(yè)科技創(chuàng)新能力，加強氫能短板補鏈、優(yōu)勢領域延鏈、前沿領域構鏈。同時，要圍繞氫能創(chuàng)新鏈與產業(yè)鏈的資金需求，加大對氫能產業(yè)發(fā)展的財政補助資金支持力度，大力支持氫能產業(yè)融資，鼓勵各類金融機構對氫能產業(yè)提供支持，強化天使基金、創(chuàng)業(yè)基金對氫能創(chuàng)新企業(yè)投資。此外，要圍繞氫能產業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈人才需求，鼓勵高校設置相關專業(yè)，加大氫能人才培養(yǎng)，拓寬人才引進通道，培育高素質氫能領域專業(yè)技術人才隊伍。

　　(二)加快推進產業(yè)鏈上、中、下游融合發(fā)展

　　氫能產業(yè)發(fā)展依賴上游氫制備、中游氫儲運和加注、下游氫應用多個環(huán)節(jié)的融合和聯(lián)動發(fā)展。上海應依托自身科技資源、人才資源聚集及廣闊市場等優(yōu)勢，聯(lián)動長三角地區(qū)廣闊的氫能產業(yè)鏈基礎、應用場景需求等，強化政策引領和產業(yè)培育，推動氫能技術創(chuàng)新、示范應用和產業(yè)發(fā)展，積極全產業(yè)鏈布局發(fā)展，構建全產業(yè)鏈布局體系。

　　(三)加快推動信息化與產業(yè)化融合發(fā)展

　　近年來，信息化與工業(yè)不斷融合，大量研究指出，數(shù)字化轉型將為氫能產業(yè)按下“加速鍵”。上海應積極推進數(shù)字技術與氫能產業(yè)深度融合，通過數(shù)字化賦能氫能產業(yè)，提升行業(yè)規(guī)?；潭?，提升企業(yè)管理效率，推行全產業(yè)鏈數(shù)字化進程，提升氫能產業(yè)基礎高級化、產業(yè)鏈現(xiàn)代化水平。同時，積極引入氫元宇宙理念，通過構建全產業(yè)鏈場景數(shù)字孿生平臺，破解氫能產業(yè)各場景的生產管理、運營協(xié)同難題，通過氫能產業(yè)數(shù)字化強化氫能產業(yè)管理，促進氫能產業(yè)技術迭代。

　　(四)加快推動氫能產業(yè)與服務的深度融合

　　上海推進氫能產業(yè)發(fā)展，還需要打造完善、高效的服務體系。為此，上海要圍繞氫能產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)需求，積極完善氫能檢測認證、中試車間、示范運營、應用場景等氫能服務，培育一批服務機構，建設一批公共服務平臺，開展一批綜合服務試點，以進一步提升上海氫能產業(yè)融合發(fā)展水平。

　　(尚勇敏 上海社會科學院生態(tài)與可持續(xù)發(fā)展研究所副研究員)摘編自：周馮琦、程進、胡靜主編：《上海資源環(huán)境發(fā)展報告(2024)：建設人與自然和諧共生的美麗上?！?，社會科學文獻出版社2024年2月出版。

　　來源：綠色觀察者