培育壮大新能源新材料产业 加快建设制造强市
来源:高新院 achie.org 日期:2021-11-23 点击:次
新能源、新材料产业是我国重点培育和发展的战略性新兴产业,同时也是天津“十四五”时期着力培育壮大的新兴产业,对于推动天津制造业高质量发展,加快建设制造强市有着重要作用。
能源问题既关乎国家安全和经济发展全局,又关乎环境与气候,意义重大,影响深远。长期以来,以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源是全球消耗的最主要能源。然而长期过度开采导致化石能源日益枯竭,加上环境污染、气候变化、生态破坏等问题,全球对于以太阳能、风电为代表的新能源的需求日益增强。随着碳中和成为全球共识,降低化石能源消费,推动可再生能源发展,提高非化石能源在能源消费中的占比成为必然趋势。我国作为全球最大的发展中国家,在经济快速增长的过程中伴随着能源的大量消耗,然而我国煤炭资源丰富但石油和天然气资源相对不足的先天条件决定了我国能源消费结构的“不清洁”,以及对于国际市场的依赖程度较高。因此,发展新能源产业,既是实现“双碳”目标的必由之路,同时也是保障国家安全和维护国家利益的重要举措。
材料服务于国民经济、社会发展、国防建设和人民生活的各个领域,是经济建设、社会进步和国家安全的物质基础和先导,支撑了整个社会经济和国防建设。当前,以新一代信息技术、新能源、智能制造等为代表的新兴产业快速发展,对材料提出了更高要求。新材料已经成为支撑战略性新兴产业和重大工程不可或缺的物质基础。发展新材料产业是我国成为制造业强国的关键,以及解决关键领域“卡脖子”问题的重要抓手。
自2010年《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》颁布以来,国家高度重视新能源、新材料产业发展,相关部委持续推出一系列政策文件,大大促进了新能源、新材料产业的快速成长。2020年国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、财政部四部门发布的《关于扩大战略性新兴产业投资 培育壮大新增长点增长极的指导意见》中提出,“加快新能源产业跨越式发展,聚焦新能源装备制造‘卡脖子’问题,加快主轴承、IGBT、控制系统、高压直流海底电缆等核心技术部件研发。加快突破风光水储互补、先进燃料电池、高效储能与海洋能发电等新能源电力技术瓶颈,建设智能电网、微电网、分布式能源、新型储能、制氢加氢设施、燃料电池系统等基础设施网络。提升先进燃煤发电、核能、非常规油气勘探开发等基础设施网络的数字化、智能化水平。大力开展综合能源服务,推动源网荷储协同互动,有条件的地区开展秸秆能源化利用。”“加快新材料产业强弱项。围绕保障大飞机、微电子制造、深海采矿等重点领域产业链供应链稳定,加快在光刻胶、高纯靶材、高温合金、高性能纤维材料、高强高导耐热材料、耐腐蚀材料、大尺寸硅片、电子封装材料等领域实现突破。实施新材料创新发展行动计划,提升稀土、钒钛、钨钼、锂、铷铯、石墨等特色资源在开采、冶炼、深加工等环节的技术水平,加快拓展石墨烯、纳米材料等在光电子、航空装备、新能源、生物医药等领域的应用。”
在《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中也明确提到,“发展战略性新兴产业。加快壮大新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等产业。推动互联网、大数据、人工智能等同各产业深度融合,推动先进制造业集群发展,构建一批各具特色、优势互补、结构合理的战略性新兴产业增长引擎,培育新技术、新产品、新业态、新模式。促进平台经济、共享经济健康发展。鼓励企业兼并重组,防止低水平重复建设。”
天津一直以来都高度重视新能源、新材料产业的发展,并具有较强研发能力和较为雄厚的产业基础。“十一五”时期,天津已在新能源、新材料产业形成了一定的产业优势,是当时国内最大的风力发电设备生产基地,以及在膜材料、先进陶瓷材料、硅材料、钛材料等多种材料的研发制造能力处于全国领先水平,正在形成以绿色电池、光伏发电、风力发电、金属新材料、化工新材料、电子信息新材料等为核心,较为完善的产业链和配套体系,聚集了力神、津能、京瓷、苏司兰、歌美飒、东汽、巴莫、膜天膜、渤化集团、塑料所、中环半导体等一批规模大、效益好、研发制造能力强的骨干企业。当前,天津正立足全国先进制造研发基地定位,围绕产业基础高级化、产业链现代化,加快构建“1+3+4”现代工业产业体系,其中“3”即“生物医药、新能源、新材料三大新兴产业”。根据《天津市制造业高质量发展“十四五”规划》目标,到2025年,新能源产业规模达到1200亿元,年均增长8%,打造全国新能源产业高地;新材料产业规模达到2400亿元,年均增长8%,建成国内一流新材料产业基地。
“十四五”时期,天津结合《天津市制造业高质量发展“十四五”规划》《天津市制造强市建设三年行动计划(2021-2023年)》《天津市科技创新“十四五”规划》在新能源、新材料产业发展路径主要包括:
一、新能源产业
围绕实现碳达峰碳中和目标,加快建设清洁、低碳、安全、高效的新能源技术体系,扩大锂离子电池产业优势,加强光伏、风电等技术研发与规模化应用,大力发展氢能,突破储能、智能电网等关键技术,提升传统能源清洁利用、清洁能源消纳及存储能力,探索核能技术研发与应用,强化关键核心技术创新与创新平台支撑能力。
1
锂离子电池
围绕锂离子电池关键材料、电芯及电池系统等领域,重点发展高镍、高电压等正极材料和高端石墨、碳硅等负极材料,加快布局电解液和隔膜材料领域。加快开发固态电池生产关键装机及配套工艺、高功率电极的制备工艺、低成本石墨烯材料生产工艺等,研发退役动力电池异构兼容利用与智能拆解技术,加快锂离子电池与新能源汽车产业深度融合,拓展在电动船舶、电网储能、智能和信息装备等方面应用,推动力神百亿瓦时动力电池扩产。
2
太阳能
研发新结构和新材料的高效晶硅电池、钙钛矿及其叠层电池和铜铟镓硒薄膜电池制备技术及核心装备,新型光伏材料与器件,先进光伏变换器,研究高效叠瓦及双面组件技术。升级光伏电池、光伏组件和光热装备制造工艺,提升太阳能发电的效率和可靠性。扩大12英寸超大硅片、高效智能太阳能电池片等先进产品生产规模,推动企业向产业链上下游延伸。推动环欧半导体高效太阳能电池用切片、爱旭太阳能电池基地二期等重点项目建设,推进英利高效组件智能制造产业线等项目。鼓励“光伏+5G网络”“光伏+数据中心”“光伏+充电桩”等特色行业智能光伏应用。
3
风电
围绕风电机组及关键零部件生产制造、风电场设计建设施工控制运维等重点环节,打造风电全产业链。重点加强4兆瓦(MW)及以上大功率风电机组、10MW及以上大功率海上风电设备研发和产品推广,研发大功率风电机组及主控系统、叶片、齿轮箱等核心部件,海上漂浮式风电机组及核心部件,提升关键部件的自主化生产水平和配套能力,促进风电装备采购本地化。研究大功率风电机组系统设计、工程和智慧运维技术。
4
氢能
加快氢能产业布局,大力整合企业副产氢资源供应能力,支持高效低成本制氢技术研发,积极发展高压氢气存储材料与设备、液态氢储运装备等配套产业,加快储氢、运氢技术研发和产业化,研究氢能“制—储—运—加”规模化集成技术。推动大功率电堆、高性能长寿命关键材料、高可靠核心零部件的关键技术及系统集成产业化,积极推进氢燃料大客车、物流车、叉车的研发生产,加快氢燃料电池汽车检测基地项目建设,推进国家电投新一代燃料电池、国氢新能源等项目建设。
5
储能
研发新型正负极等储能电池关键材料,研究高安全、长寿命、低成本、规模化的先进储能技术,研究大规模储能系统集成技术、储能电池容量衰退关键影响因素和寿命预测技术,研究数字智能化储能系统监测与控制技术。
6
综合能源利用
研究分布式和集中式可再生能源发电及并网主动支撑、智能配电网高效运行、智能微电网高效集成、多元用户供需互动、能源互联网数字化支撑等技术和装备。
二、新材料产业
面向制造业高质量发展要求,发展新一代信息技术材料、生物医用材料、新能源材料、高端装备材料、节能环保材料和前沿新材料六大重点领域,加大新材料首批次应用力度,加快建设新材料生产应用示范、测试评价、资源共享等公共服务平台,加快建设新材料中试基地(平台)、材料基因组工程研究中心和生物基材料创新中心,加快建设南港世界一流化工新材料产业基地,打造自主创新能力强、技术优势显著的新材料技术创新体系,为建设全国先进制造研发基地提供材料支撑。
1
新一代信息技术材料
扩大8—12英寸硅单晶抛光片和外延片产能,加快6英寸半绝缘砷化镓等研发生产。开发生产高精度、高稳定性、高功率光纤材料,提升光电功能晶体材料研究开发和产业化水平。推动氟化氩光刻胶、正性光刻胶材料绿色发展,改进光刻胶用光引发剂等高分子助剂材料性能,提升抛光液材料环保性。推进聚碳酸脂类改性材料在智能硬件壳体应用,增强产品美观性、耐磨耐热性和绝缘性。
2
生物医用材料
加大钛合金椎弓根钉、纯钛接骨板等脊柱植入材料开发力度,提高关节类、创伤类骨科植入材料性能。重点开发生物仿生纳米药物控释材料,增强纳米粒子靶向、缓释、高效性能。发展医用苯乙烯类热塑性弹性体等医用高分子材料,提升医用泌尿植入管、医用导管性能水平,提高密封塞等药用包装的安全性。
3
新能源材料
重点突破高端钴酸锂等锂电池正极材料制备技术,发展硅碳附件、中间相炭微球等负极核心材料,推进六氟磷酸锂电解液材料生产线落地。引入氢燃料电池关键材料企业,研发长寿命高分子质子交换膜,发展高性能碳纤维纸等气体扩散层基材。推进太阳能光伏硅材料扩大产能,加快发展铜铟镓硒等太阳能薄膜电池材料。
4
高端装备材料
积极开展首批次应用示范,推进高强度止裂厚钢板及船用耐腐蚀钢产业化技术开发。面向国产大飞机需求,引入先进航天材料生产技术和工艺,发展飞机风扇、反推装置用碳纤、玻纤等高性能纤维材料。开展镁铝合金薄板产业化制备技术攻关,加快轻量化镁铝合金材料在汽车车身、底盘、轮毂等领域应用。开发综合性能稀土永磁材料,提升智能制造装备传感器、伺服电机用钕铁硼永磁体、钐钴永磁体性能。
5
节能环保材料
发展混合基质膜、高性能中空纤维膜等气体分离和水处理膜材料,拓展膜材料在水污染、空气污染治理领域应用。推进硅气凝胶、碳气凝胶技术革新,降低气凝胶生产成本,扩大气凝胶在建筑节能、保温领域应用。重点开发低辐射镀膜玻璃、热反射镀膜玻璃等高档节能玻璃,加速产品优化升级。加快天津市生物基材料制造业创新中心建设,推进生物基聚乳酸材料技术开发及成果转化。
6
前沿新材料
深化与中国航发北京航空材料研究院等高校院所合作,推进石墨烯材料产业基地建设,发展石墨烯防护装甲材料、石墨烯导电浆料、石墨烯弹性体材料等。推进高温超导电缆材料开发,革新高温超导薄膜技术,推动超导技术实用化。发展三维(3D)打印用合金粉末材料、纳米陶瓷材料,开发粉末雾化制备关键技术和快速制模工艺。
总体而言,新能源、新材料产业是天津构建“1+3+4”现代工业产业体系的重要环节,加快培育壮大新能源、新材料产业,打造新能源、新材料产业集群高地,是“十四五”时期天津建设制造强市的重点工作。