經(jīng)濟(jì)觀(guān)察報(bào) 記者 種昂 近日，財(cái)政部、工業(yè)和信息化部、科技部、國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局五部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于啟動(dòng)燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用工作的通知》，批復(fù)同意京津冀、上海、廣東三大城市群?jiǎn)?dòng)實(shí)施燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用工作。

這三大示范區(qū)域，是國(guó)家五部委從中國(guó)近20個(gè)城市群爭(zhēng)相報(bào)送的方案中綜合多方考慮后精挑細(xì)選的，將承擔(dān)著構(gòu)建氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈條的任務(wù)。

值得關(guān)注的是，在京津冀、上海、廣東三大示范城市群中，山東淄博是唯一一個(gè)同時(shí)入選的合作城市。

如果說(shuō)淄博與京津冀尚有距離優(yōu)勢(shì)，與上海、廣東則遠(yuǎn)隔千里，緣何三大示范城市群均把淄博這座傳統(tǒng)老工業(yè)城市納入其中？

唯一的入選者

“在京津冀、上海、廣東三大示范城市群中，淄博是唯一同時(shí)入選的合作城市，東岳集團(tuán)又是唯一同時(shí)入選的企業(yè)。這是因?yàn)闁|岳掌握了氫能燃料電池汽車(chē)的關(guān)鍵核心技術(shù)——質(zhì)子交換膜。它被稱(chēng)為‘氫燃料電池芯片’，是這一產(chǎn)業(yè)鏈條上不可或缺的一環(huán)。”山東東岳未來(lái)氫能材料股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“東岳氫能”）副總經(jīng)理王振華博士說(shuō)。

與傳統(tǒng)汽車(chē)引擎結(jié)構(gòu)不同，氫燃料電池汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)核心是電堆，電堆的關(guān)鍵是膜電極，膜電極主要由質(zhì)子膜、催化層、擴(kuò)散層等構(gòu)成，其中最關(guān)鍵的就是這張薄如蟬翼、只有十幾微米厚的質(zhì)子交換膜——氫氣被注入到電池陽(yáng)極后，在催化劑作用下，氫氣的電子與質(zhì)子分離，質(zhì)子交換膜選擇性地只允許質(zhì)子通過(guò)到達(dá)陰極，電子從外電路到達(dá)陰極，直接產(chǎn)生電力，而并非氫氣燃燒生電。

目前，全球能夠滿(mǎn)足車(chē)用氫能燃料電池商用技術(shù)要求、實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的，只有兩家公司，山東東岳集團(tuán)是其中之一。

這一切還要從東岳集團(tuán)擁有的“薄如蟬翼、貴如黃金”的兩張膜——離子膜與質(zhì)子膜說(shuō)起。

上世紀(jì)80年代初，東岳集團(tuán)創(chuàng)始人張建宏從海軍復(fù)員回鄉(xiāng)后，帶領(lǐng)村建筑隊(duì)到濟(jì)南一家化工廠(chǎng)做工程。當(dāng)聽(tīng)說(shuō)這家化工廠(chǎng)拆除了兩臺(tái)生產(chǎn)無(wú)水氟化氫的轉(zhuǎn)爐后，張建宏將這兩個(gè)“鐵疙瘩”拉回桓臺(tái)縣，帶領(lǐng)38個(gè)“莊稼漢”開(kāi)起了鄉(xiāng)鎮(zhèn)化工廠(chǎng)，從此進(jìn)入氟化產(chǎn)業(yè)。后來(lái)，他們又投建了中國(guó)第一套單體年產(chǎn)3000噸的聚四氟乙烯工廠(chǎng)。

2003年，在杭州召開(kāi)的一次氟材料會(huì)議上，時(shí)任東岳集團(tuán)總裁劉傳奇介紹了聚四氟乙烯產(chǎn)品的相關(guān)情況，引起了在座的上海交通大學(xué)化工學(xué)院張永明博士的興趣。當(dāng)時(shí)，張永明正研發(fā)全氟離子膜，東岳集團(tuán)生產(chǎn)的聚四氟乙烯單體，正是離子膜的關(guān)鍵原料之一。

張永明懷著試試看的心情，提出合作研發(fā)離子膜。令他意外的是，東岳集團(tuán)董事長(zhǎng)張建宏在一周內(nèi)就同意了他提出的所有條件。非但如此，張建宏還承諾，“項(xiàng)目研發(fā)用什么樣的人、安排什么工作崗位和職務(wù)、給予什么樣的工資待遇，完全由你決定。”

2003年8月，張永明在第一次提出合作短短20多天后，便來(lái)到東岳，正式投入到離子膜的研發(fā)。

原化工部副部長(zhǎng)李勇武曾回憶說(shuō)：“全氟離子膜是一個(gè)國(guó)家級(jí)難題，被列為化工部十大科技難題之首。從‘七五’開(kāi)始，3個(gè)五年計(jì)劃都沒(méi)能攻關(guān)下來(lái)，后來(lái)試圖購(gòu)買(mǎi)、用市場(chǎng)去換外國(guó)技術(shù)，都沒(méi)有成功。”

當(dāng)時(shí)中國(guó)氯堿產(chǎn)能已達(dá)兩千多萬(wàn)噸，已是氯堿大國(guó)。但氯堿裝置需要每?jī)赡旮鼡Q離子膜一次，每次換膜，成本高達(dá)數(shù)千萬(wàn)元。也因此有人稱(chēng)“整個(gè)中國(guó)氯堿工業(yè)，一直在為國(guó)外的離子膜打工。”

為保工業(yè)安全，國(guó)家不得不保留早已過(guò)時(shí)、約占總產(chǎn)能15%的隔膜工藝產(chǎn)能，以備不時(shí)之需。

2009年，隨著東岳氯堿離子膜的量產(chǎn)和萬(wàn)噸氯堿裝置投產(chǎn)，進(jìn)口離子膜價(jià)格應(yīng)聲大降45%。國(guó)家發(fā)改委當(dāng)即下文，一次性全面淘汰了隔膜工藝氯堿產(chǎn)能。

2008年，溫哥華AFCC公司（奔馳—福特車(chē)用燃料電池公司）一專(zhuān)家回國(guó)考察，張永明教授將其邀請(qǐng)到東岳集團(tuán)。溫哥華被業(yè)界稱(chēng)為全球氫燃料電池“發(fā)源地”“大本營(yíng)”，聚集了眾多研發(fā)機(jī)構(gòu)和知名企業(yè)。

這位華人專(zhuān)家詳細(xì)介紹了氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展、市場(chǎng)應(yīng)用前景以及AFCC。這引發(fā)了張建宏和張永明的濃厚興趣。

原來(lái)，氯堿離子膜與燃料電池質(zhì)子膜分屬兩大產(chǎn)業(yè)，卻同屬氟化產(chǎn)業(yè)，有著共同的原料——全氟磺酸樹(shù)脂。東岳集團(tuán)研發(fā)離子膜過(guò)程中，已擁有了從螢石到四氟乙烯、再到全氟磺酸樹(shù)脂的上游產(chǎn)業(yè)鏈條，向下游研發(fā)事半功倍；AFCC則能根據(jù)汽車(chē)公司實(shí)際市場(chǎng)應(yīng)用，提供技術(shù)指導(dǎo)、試驗(yàn)評(píng)價(jià)以及改進(jìn)意見(jiàn)——這等于為上游核心部件的研發(fā)提供了與汽車(chē)產(chǎn)業(yè)需求相對(duì)接的方向。

眼看氯堿離子膜研發(fā)已近成熟，張建宏和張永明又組建起新的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，著手攻關(guān)質(zhì)子膜。

“從0到1的研發(fā)，太燒錢(qián)了”

東岳集團(tuán)研發(fā)離子膜與質(zhì)子膜，相似之處是，攻關(guān)的都是“卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)，難度巨大；不同的是，氯堿離子膜市場(chǎng)廣闊，而作為氫燃料電池核心部件的質(zhì)子膜，當(dāng)時(shí)幾乎看不到應(yīng)用前景，甚至多個(gè)汽車(chē)巨頭中途離場(chǎng)，即使研發(fā)成功，也不一定就能帶來(lái)相應(yīng)的收益。

作為后來(lái)者，張建宏提出了“以高補(bǔ)晚——引進(jìn)高新技術(shù)縮短行業(yè)差距，以大補(bǔ)晚——擴(kuò)大規(guī)模、提高產(chǎn)量；以快補(bǔ)晚——用其他企業(yè)1/3的時(shí)間投入生產(chǎn)”的趕超措施。

起步階段，東岳集團(tuán)只能在實(shí)驗(yàn)室從研發(fā)手動(dòng)質(zhì)子膜開(kāi)始，同時(shí)對(duì)標(biāo)先進(jìn)公司的技術(shù)路線(xiàn)。但東岳也有自己的優(yōu)勢(shì)——多年氟化產(chǎn)業(yè)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備，能夠自行生產(chǎn)原料。

研發(fā)是一項(xiàng)高額的風(fēng)險(xiǎn)投資：張建宏劃撥100萬(wàn)元，專(zhuān)門(mén)用作張永明課題經(jīng)費(fèi)，投資1億元建了國(guó)內(nèi)一流的研究院。東岳從北大、清華、中科院等引入了260多名博士、專(zhuān)家，到淄博安家落戶(hù)，又分別在上海、北京、深圳、日本、加拿大、德國(guó)建立6個(gè)研發(fā)中心……有一年研發(fā)項(xiàng)目投入高達(dá)5億元以上，而東岳集團(tuán)當(dāng)時(shí)年銷(xiāo)售收入只有8個(gè)億。

前沿科技的研發(fā)，宛如在岔路眾多的山道上前行。東岳集團(tuán)首先攻關(guān)的，是當(dāng)時(shí)占據(jù)全球主流的均質(zhì)膜技術(shù)。眼看著小批量生產(chǎn)試驗(yàn)已經(jīng)完成，產(chǎn)品性能也令人滿(mǎn)意，可2012年應(yīng)用增強(qiáng)材料的復(fù)合膜，以強(qiáng)度更高、壽命更長(zhǎng)、性能更優(yōu)，獲得了業(yè)界與市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可，東岳集團(tuán)不得不急打方向、改換路線(xiàn)。

“研發(fā)最大的風(fēng)險(xiǎn)就在于路徑的選擇。一個(gè)產(chǎn)品最終能否從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，取決于成本、壽命、性能等綜合指標(biāo)能否達(dá)到客戶(hù)需求，有時(shí)研發(fā)就像走到一個(gè)岔路口，有的路徑在單一指標(biāo)上具有優(yōu)勢(shì)，可沿著這條岔路走下去，卻發(fā)現(xiàn)其他指標(biāo)無(wú)法滿(mǎn)足。只好退回到岔路口，從頭開(kāi)始……”東岳氫能研究所所長(zhǎng)王麗坦言，質(zhì)子膜研發(fā)經(jīng)歷了幾十個(gè)重大關(guān)口，只有每個(gè)路口都選對(duì)了，才能成功。

研發(fā)，對(duì)標(biāo)，改進(jìn)，再研發(fā)，再對(duì)標(biāo)，再改進(jìn)……至今，張永明已數(shù)不清自己在研發(fā)中遇到多少棘手的難題，在實(shí)驗(yàn)室度過(guò)了多少個(gè)不眠之夜。但每逢挫折、困難，甚至研發(fā)陷入停滯時(shí)，張建宏與東岳集團(tuán)從未動(dòng)搖。

隨著全球碳中和時(shí)代來(lái)臨，氫能汽車(chē)市場(chǎng)前景逐漸明朗。2012年AFCC在全球展開(kāi)了一場(chǎng)大篩選，包括中國(guó)東岳集團(tuán)，美國(guó)戈?duì)柟尽⒍虐罟荆毡拘裣踝庸荆聡?guó)巴斯夫公司等十幾家企業(yè)，送交樣品參與評(píng)測(cè)。最終，東岳集團(tuán)“通關(guān)”，雙方開(kāi)始簽約合作進(jìn)行量產(chǎn)穩(wěn)定性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)的攻關(guān)。

2016年11月27日，AFCC燃料電池首席執(zhí)行官安德魯斯來(lái)到東岳集團(tuán)，親手將燃料電池膜成功突破6000小時(shí)壽命加速測(cè)試的證書(shū)交給張建宏。雙方還簽署《聯(lián)合開(kāi)發(fā)協(xié)議》，全面深化戰(zhàn)略合作。

在張建宏看來(lái)，拿到這張證書(shū)，意味著東岳燃料電池膜達(dá)到全球一線(xiàn)水平，可用于奔馳、福特的量產(chǎn)氫燃料電池汽車(chē)，也意味著拿到了進(jìn)軍全球氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)的“通行證”。

目前，全球通過(guò)測(cè)試的只有兩家公司，除東岳外，另一家是美國(guó)戈?duì)柟尽?/p>

業(yè)界公認(rèn)質(zhì)子膜有兩大主要優(yōu)勢(shì)，一是性能好，二是壽命滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用要求——這就有了成本、經(jīng)濟(jì)性保證，也就能打通市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化的阻隔。“為什么質(zhì)子交換膜，中國(guó)只有東岳一家做？因?yàn)檠邪l(fā)太難、路線(xiàn)長(zhǎng)、耗時(shí)長(zhǎng)。十多年至今還在賠錢(qián)，年年賠幾千萬(wàn)。如果不是有東岳集團(tuán)的支持，研發(fā)不可能持續(xù)。”如今已是東岳集團(tuán)首席科學(xué)家的張永明感慨。

不過(guò)，談及兩張膜的研發(fā)，張建宏卻坦言，“對(duì)于民營(yíng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，特別是創(chuàng)業(yè)過(guò)程中缺乏積累的時(shí)期，我不建議大家搞0到1的原始創(chuàng)新，因?yàn)樘珶X(qián)了，不確定性太強(qiáng)，一般民營(yíng)企業(yè)搞不了。”

產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)

前沿技術(shù)的研發(fā)，最終是為了市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，2017年?yáng)|岳集團(tuán)專(zhuān)門(mén)設(shè)立了東岳未來(lái)氫能材料有限公司。

氫能成為未來(lái)主流能源的趨勢(shì)，也已日漸清晰：中國(guó)政府做出了“碳達(dá)峰、碳中和”的承諾，并于2019年將氫能寫(xiě)入政府工作報(bào)告；美國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)等，也均公布了發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的行動(dòng)目標(biāo)及技術(shù)路線(xiàn)圖。有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，2019年國(guó)內(nèi)共生產(chǎn)燃料電池商用車(chē)超過(guò)3000輛，生產(chǎn)和應(yīng)用規(guī)模躍居全球第一。

2020年11月18日，東岳氫能質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線(xiàn)一期工程投產(chǎn)，一期工程年產(chǎn)量為50萬(wàn)平方米，二期工程預(yù)計(jì)今年可投產(chǎn)。項(xiàng)目全部達(dá)產(chǎn)后，年產(chǎn)能可達(dá)150萬(wàn)平方米，每年可支撐10萬(wàn)輛氫能汽車(chē)的需求，將成為全球重要的質(zhì)子膜生產(chǎn)基地。

按照每輛氫能汽車(chē)使用10-15平米質(zhì)子膜，每平米質(zhì)子膜1000元粗略估算，整個(gè)項(xiàng)目可產(chǎn)生15億元銷(xiāo)售收入。

目前，東岳氫能的質(zhì)子膜大部分在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷(xiāo)售，并已進(jìn)入福特奔馳供應(yīng)商目錄、就具體商務(wù)條款進(jìn)行談判。“相比國(guó)際其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，東岳的優(yōu)勢(shì)在于，形成了從原料、中間體、單體、聚合物到成膜技術(shù)等氟化工全產(chǎn)業(yè)鏈條，既能從上游保證質(zhì)子膜原料的供給，也能從下游產(chǎn)品設(shè)計(jì)出發(fā)，將上游原料作為變量，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。”王麗說(shuō)。

不過(guò)，任何一項(xiàng)前沿技術(shù)能否從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，不僅在于關(guān)鍵技術(shù)的單點(diǎn)突破，更在于整個(gè)鏈條均衡發(fā)展，形成產(chǎn)業(yè)的閉環(huán)。氫能產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游氫氣制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸，中游燃料電池系統(tǒng)及零部件生產(chǎn)制造，下游氫燃料電池應(yīng)用等環(huán)節(jié)，絕非某家企業(yè)一己之力所能為。

“國(guó)家要求必須突破關(guān)鍵核心技術(shù)，打造自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈，支持跨區(qū)域強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。這為東岳帶來(lái)了重要發(fā)展機(jī)遇。”張建宏介紹，東岳與全國(guó)50余家下游優(yōu)勢(shì)企業(yè)簽訂了合作意向書(shū)。

東岳氫能副總經(jīng)理王振華表示，一方面，參與示范的企業(yè)可獲得政府政策鼓勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)支持，另一方面，能夠助推東岳燃料電池膜的市場(chǎng)化推廣，提升產(chǎn)銷(xiāo)量和顯性效益。與此同時(shí)，大規(guī)模、成體系的示范應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)批量化過(guò)程中的技術(shù)迭代和完善，促使東岳燃料電池膜在技術(shù)性能、質(zhì)量水平等方面進(jìn)一步突破。

事實(shí)上，東岳集團(tuán)所在的淄博，已率先推動(dòng)氫能汽車(chē)市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)，將氫能作為城市的“一號(hào)工程”重點(diǎn)扶持。

作為氫能大省，山東年產(chǎn)氫氣260萬(wàn)噸，居全國(guó)首位。老工業(yè)城市淄博氫氣年產(chǎn)量約48萬(wàn)噸，占18.46%，僅氯堿副產(chǎn)氫氣年產(chǎn)量就達(dá)3.2萬(wàn)噸，供氫成本持續(xù)穩(wěn)定在35元/公斤左右，具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

2019年9月18日，東岳集團(tuán)與國(guó)內(nèi)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)龍頭企業(yè)——北京億華通科技股份有限公司（688339）簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，在淄博合作共建氫能產(chǎn)業(yè)園，形成從燃料電池電控，到燃料電池系統(tǒng)、電堆以及關(guān)鍵部件（膜電極、雙極板）的一體化產(chǎn)研結(jié)合體系，打造自主可控的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈。

同時(shí)，淄博還引入了愛(ài)德曼燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、吉利汽車(chē)年產(chǎn)15萬(wàn)輛新能源高端商用車(chē)項(xiàng)目，全力打造以東岳集團(tuán)為中心的淄博氫燃料電池關(guān)鍵部件及材料產(chǎn)業(yè)集群。