加拿大工程院院士王海江：佛山发展氢能产业，要解决批量化生产的问题

专家介绍

王海江，国际知名燃料电池专家，南方科技大学机械与能源工程系教授，加拿大工程院院士、深圳市氢能与燃料电池协会荣誉会长。1999年加入巴拉德动力公司，2004年加入加拿大国家研究院燃料电池创新研究所任高级研究员、团队领导。先后担任多个大学和研究所的客座教授，包括英属哥伦比亚大学、滑铁卢大学、中科院大连化物所等。连续5年入选汤姆逊-路透社发布的“高被引科学家”名单，并入选斯坦福大学发布的“全球前2%顶尖科学家”与“终身科学影响力排行榜”。累计发表学术论文200余篇，SCI引用17000多次，国际发明专利5项，专著15部。

　　今年4月初，继不久前投运了20辆氢燃料电池公交车，佛山高明再次投入20辆氢能公交车。这只是佛山氢燃料电池产业发展方兴未艾的一个案例。佛山提出，要加快新能源汽车推广应用，加快充电网络设施和加氢站建设，大力推动公交电动化和其他领域新能源电车推广运用，努力成为全国新能源汽车绿色配送城市典范，建成国内氢能运输物流领域领先城市。

　　近日，国际知名燃料电池专家、南科大教授、加拿大工程院院士王海江在接受佛山日报《理论周刊》专访时表示，佛山氢能产业发展起步早，在大湾区牵头建设广东氢能产业示范城市群有一定优势，但要保持住这一优势，还需要投入更多资源，掌握整个产业链上各个环节的核心技术，引导并扶持现有企业往规模化生产上走，引进并扶持掌握核心技术的企业开展规模化生产。

　　目前大型的国有企业、央企还没有充分介入到这个领域。未来市场的推动，需要投入很多资金，还是需要一些有实力的大型企业进入到这个市场里来。

　   理论周刊：氢能产业现在炙手可热，中国燃气近期也发布消息宣告加速布局氢能产业。作为国内经济最发达的区域之一，您认为粤港澳大湾区发展氢能产业有什么优劣势？

　　王海江：我认为大湾区发展氢能产业有四个优势。第一个是非常重要的，就是大湾区的政府很重视氢能源产业，对企业也给予了强有力的支持。氢燃料电池产业发展其实是不平衡的，先是在个别的区域活跃起来，比如说珠三角、长三角、北京地区以及成都地区等发展比较快。这些氢燃料电池产业发展比较好的区域，与这个区域的政府支持是密切相关的，没有突出的支持，这个产业单单靠商业化发展模式是很难发展起来的。佛山燃料电池方面的发展在全国来看是非常领先的，这与佛山对于这个产业的大力支持是分不开的。

　　第二个，我认为大湾区在人才上有一定的优势。这个区域目前是中国和海外对接最好的一个地区。除了地缘优势，这个区域也通过一些人才政策吸引到全世界的一些产业领域的高端人才，包括我自己以及一些其他加拿大的这个领域的科研人才，都在关注大湾区燃料电池产业的发展。我们最后也选择了在大湾区落地我们的科研，并进行产业化。

　　第三个优势是创新。粤港澳大湾区在创新方面的探索和成绩是有目共睹的，这里的创新能力、水平和氛围都很好，这对于氢燃料电池产业的发展也是非常有利的。

　　第四个优势就是工业基础非常好，市场前景广阔。大湾区，尤其是佛山这样的制造业城市，经过多年的发展已经成功积累了良好的工业基础，燃料电池产业的发展也需要借助这样的工业基础来进行发展。近年来，湾区城市以及佛山在智能制造等领域也进行了很多探索，产业初具规模，智能化的技术将有助于燃料电池产业的发展。从另外一个角度来说，过去的工业发展带来的人员流动以及物流的发展，也将成为氢燃料电池的市场，深圳就提出要对燃油类的大型车辆进行替换，比如中巴车、大客车、公交车等。这是一个趋势，如果大湾区各个城市都动起来，后面的市场之大可想而知。

　　不过，大湾区在发展氢燃料电池产业上也存在一些短板。比如技术型人才，大湾区在高端人才上的政策是比较好的，但是对于一些技术型的年轻人才来说没那么有吸引力。大湾区发展很快，生活水准也较高，尤其是房价让很多年轻人望而却步，不愿意留下来长远发展。

　　另一个问题是土地资源，要建设加氢站，有安全距离的要求，这就导致加氢站的场地要比较大，但是大湾区很多城市寸土寸金，这个是发展氢能产业不得不考虑的问题。

　　还有一个重要的问题是，我们现在在技术开发和创新上还是依赖于中小企业，但是它们的资金实力比较弱，而且努力了也不一定能赚到钱。目前大型的国有企业、央企还没有充分介入到这个领域。未来市场的推动，需要投入很多资金，还是需要一些有实力的大型企业进入到这个市场里来。

　　要抓住企业这个主体来提升它们的能力和市场份额。一方面要让企业的产品具有竞争力，保持技术的领先；另一方面，不仅仅是让企业小批量示范，也要把规模做起来。

　　理论周刊：氢燃料电池产业是佛山目前正在大力发展的产业之一，佛山也提出，要在新能源汽车、氢能源等领域“卡脖子”技术取得新突破。目前，氢燃料电池产业面临哪些“卡脖子”技术？佛山应当如何应对？

　　王海江：其实，目前整个氢燃料电池产业链上的各个环节，都存在“卡脖子”技术。比如，催化剂、气体扩散层、质子交换膜、双极板这些核心材料，目前大部分都是国外进口，被日本、美国、英国等国家占据绝大部分市场；　还有一个很重要的就是膜电极等部件的工艺和质量控制，我们还没掌握得很好，性能还比不上人家，工艺设备也不具备批量生产的能力，因为很多中小企业在做，做小量可能还可以，但是批量化生产还不行；　接下来就是燃料电池电堆，组装过程里面也有一些技术我们还没有掌握得特别好。

　　也就是说，整个产业链上都有一些技术我们还没有完全掌握，这都是我们后续需要解决的问题。现在很多技术存在人有我无的情况，主要原因还是因为我们发展的时间比较短，国内真正发展这个产业才只有四五年的时间，国外已经有三四十年的时间。但是，我们通过后面的努力会解决这些问题的。

　　理论周刊：佛山是广东氢能产业示范城市、牵头城市，应当如何抓住这个机会当好排头兵，加快推动珠三角氢能产业城市群联动发展，进一步打造广东氢能产业发展新优势？

　　王海江：佛山整体来说在国家这个产业链上的领域中处于领先的位置，佛山起步比较早，对于产业的各个环节了解比较多，也积累了一定的知识和经验，作为牵头城市来带动珠三角城市群的规划和建设会比较顺利，也能让其他城市少走一些弯路。珠三角城市群以佛山领头带动周围城市的发展，形成了产业的聚集。

　　不过，示范城市群的建设是有时间限制的。跑马拉松刚开始，判断谁能走到最后是非常困难的事情，佛山要保持领先需要付出大量的努力。

　　首先，从产业链构建角度来看，产业链的完整性对产业的成功至关重要，无论如何都要构建起自主可控的产业链，保证每个环节的畅通。如果不够完整，核心材料高度依赖进口，可能会因为各种各样的原因，随时被掐住“脖子”，从而影响整个产业链的发展。这在以芯片行业为代表的其他行业已经有先例了，所以保证“内循环”畅通意义重大。这需要佛山政府层面做好顶层设计，再让具体的企业来做好落实。在后期的发展过程里，产业的发展逐步走向商业化发展，政府层面就要思考自己的产业优势是什么，那就是下一个阶段需要重点发展的部分。

　　其次，要抓住企业这个主体来提升它们的能力和市场份额。一方面要让企业的产品具有竞争力，保持技术的领先；另一方面，不仅仅是让企业小批量示范，也要把规模做起来，比如让更多的大型企业参与到这个产业中来。

　　再者，佛山还需要引进一些有经验的高端人才，加速解决“卡脖子”技术的进度。不过，因为产业涉及的面比较广，即使很有经验的高端人才，要把产品做出来还需要经过进一步研究开发，也需要更多科研型的人才实现这个技术。

　　最后，佛山建设了氢燃料电池领域的省级实验室仙湖实验室，要充分利用好仙湖实验室的技术、人才、研发能力，引导实验室做好基础研究的同时，联合更多佛山企业做一些项目，通过项目来解决行业、企业的具体问题。

　　现在，氢能产业进入市场主要还是通过工业领域，以后会逐步发展到跟人们的生活更加接近的领域。佛山目前除了要做好顶层设计，也要扶持企业做出产品来，逐步实现氢能替代化石能源等。

　　理论周刊：佛山氢燃料电池产业链上已经布局了诸多企业，从企业层面来看，要解决的问题有哪些？您有什么好的建议？

　　王海江：从加拿大回来后，我们团队依托南方科技大学做了一些技术产业化的探索，目前成立了三家公司，业务范围涵盖燃料电池关键材料、燃料电池电堆和燃料电池系统，已经形成一个燃料电池汽车前端的产业链。

　　其实，从企业层面来说，就算是在细分领域耕耘，也需要有不同的布局在里面。我们的三家公司，分别对应了三个档次的技术研发，一个依托学校做基础材料、基础技术研究，这是长远的战略，不针对任何一个产品；第二个层面就是技术开发，有针对性地、定向地解决产品的问题；　第三个是产品开发，就是在未来能够批量生产的。

　　对于企业或者对一个城市来说，前瞻性研究、技术开发、产品开发三者是缺一不可的。缺少了基础研究就没有长期的竞争力，缺少了技术开发就不会有好的产品，只做技术不做产品开发就没有了目的，就不会有产品。

　　不过，整个产业的发展，最终还是要产业链上的企业联合起来。比如我们通用氢能在气体扩散层领域，属于国内布局较早的企业，目前已经实现量产，产能按满产计算可以达到每年10万平方米。目前我们的产品已经给多家单位送样测试，和国外产品性能上基本没有区别。当然，我们还在做研究，希望性能进一步提高，进而提高膜电极性能。

　　同时因为本地化生产，我们的产品具备较强的价格优势，一开始的定价大概是现在市场价的三分之二。如果量更大，降到目前市场价的三分之一就不成问题。但是，这里也存在一个问题，就是当我们小批量生产5000平方米、10000平方米时，自己做不会有太大问题，但大批量生产时，经济性问题就会立刻显现出来。诸如此类，许多细节问题会影响良品率和利用率，进而影响企业整体的利润，所以需要规模化生产的时候，各取所长、互利共赢才是推动整体产业快速发展的良策。

　　理论周刊：佛山准备开展绿色家庭、绿色学校、绿色社区、绿色出行和氢能社会等绿色生活创建活动。而普通市民对于发展氢能产业有些担忧，您如何看待这一现象？从安全角度出发，发展氢能产业需要做足哪些工作？

　　王海江：现在是化石能源的社会，化石能源经济、化石能源时代，未来被可再生能源代替后，就进入新的经济社会，以社会能源结构为主流的经济社会，比如氢能社会。

　　过去很多人，包括我们做科学研究的人对于氢气也是有一种戒心的，因为氢气是一种易燃易爆的气体，操作不当就会有风险。但是，现在社会普遍知道氢能产业是一个环境友好型、具有巨大市场前景的产业，只要正确使用氢气是不会有危险的。

　　目前整个产业还不是很普及，产品也才进入市场不久，以氢能源车为例，佛山做得最好，也不过是上千辆车，人们有顾虑是可以理解的。所以，目前的宣传是很重要的。当然，要让整个社会不再谈“氢”色变，需要有一定的时间，等到整个产业被普及、产品被人们使用，人们亲自感受氢气是安全的以后，这种顾虑自然会消除。就像是手机，刚出来的时候，有人担心打电话炸了，有人担心手机微波辐射，现在人人都使用了，日常生活也不会有风险。

　　现在，氢能产业进入市场主要还是通过工业领域，比如氢燃料电池汽车，以后会逐步发展到跟人们的生活更加接近的领域，比如移动电源、氢健康产业等等。目前佛山除了要做好顶层设计，也要扶持企业做出产品来，从公交车、物流车等方面入手，逐步实现氢能替代化石能源等，才能真正迈入氢能社会。

文/佛山日报记者倪玉洁

统筹/佛山日报记者刘蓉