山東省憑借在燃料電池汽車產業發展上“起步早”、“基礎厚”“產業門類全”等優勢，率先在燃料電池汽車產業布局。城市群內企業覆蓋了氫制取、儲運、灌充、加注上游供應環節及燃料電池核心材料及零部件、電堆、系統、整車整機及終端應用全領域，并且聚集了關鍵產業鏈環節骨干企業，其中制氫企業40余家、膜電極企業5家、雙極板企業7家、質子交換膜企業1家、催化劑企業3家、碳紙企業1家、空氣壓縮機企業3家、氫氣循環系統企業3家、電堆企業7家、燃料電池系統企業5家、其他關鍵部件和設備企業16家，主要商用車整車企業4家、專用改裝車企業160余家。
一、積極推進氫能產業集群建設
山東省工業基礎雄厚，結構多元化，產業門類齊全，2019年全省實現工業增加值28310.9億元，列全國第三位。在聯合國分類的41個工業大類當中，山東擁有全部工業大類；在207個工業中類當中山東擁有197個，其中制造業占179個；在全部666個工業小類當中山東擁有526個，是名副其實的工業大省和制造業大省，同時還是全國重要的石油化工基地、重要的商用車制造基地。
山東緊抓新舊動能轉換機遇，積極發展新動能產業發展。在人工智能、新能源、新材料等技術快速發展形勢下，將發展氫能與燃料電池汽車產業作為新能源產業發展和汽車產業動能轉換的重要抓手，全面開啟燃料電池汽車城市群建設。
二、夯實產業基礎，理清發展思路
示范推廣以應用場景需求為切入點，帶動各城市、各企業合作。依托濟南、青島、泰安等地多元化示范應用場景，促進淄博、濟寧、濱州等地的高質、低成本氯堿副產氫氫源供給，以及濟南、青島、濟寧、聊城的整車研發生產，帶動青島、濰坊、德州的電堆及燃料電池系統的產品推廣，推動濟南、青島、淄博、濰坊、濟寧、德州、煙臺的核心零部件及關鍵原材料研發生產技術的迭代升級，在引進其他城市優質企業的同時，支持示范城市群內企業走出去。依據城市群內產業分布狀態及各市氫能產業鏈優勢企業情況，以開通山東半島“氫高速”為契機，以“扶優補弱、產業互補、促進聯動”為出發點，支持產業鏈各環節企業集聚，支持跨區域企業進行合作，聯合攻關。
強化政策保障，加固產業發展根基：山東省氫能產業政策框架初步形成，具備了較為完善的產業政策體系。2018年，發布《山東省汽車產業中長期發展規劃（2018-2025年）》《山東省新能源產業發展規劃（2018-2028年）》，強化對氫能產業的規劃引領。2020年6月，國內率先發布首個省級氫能產業系統性政府指導文件《山東省氫能產業中長期發展規劃（2020—2030年）》。濟南、青島、濰坊、濟寧等市結合當地實際，出臺了一系列氫能產業政策。濰坊是第一個出臺地市級加氫站建設管理運營管理辦法的城市。山東省委省政府高度重視，成立由省領導親自掛帥，財政廳、工信廳聯合牽頭的山東燃料電池汽車示范城市群推進工作指導委員會，高層次設計指導氫能產業發展。
強化基礎設施建設，做好產業發展保障：山東省光伏發電裝機規模全國第一、風電裝機規模全國第四、在運在建核電裝機570萬千瓦，同時，山東省擁有賽克賽斯、海氫能源等電解水制氫技術行業領先的公司，具備制氫的良好條件和可再生能源發展綠氫較強的技術創新優勢。山東省已具備一定的加氫站布局，積累了加氫站建設、運營經驗，初步構建了氫氣供應體系，形成了可推廣借鑒的模式和經驗。城市群內加氫站建設由政府主導，通過市場化的方式選定建設企業，目前建成在運營加氫站9座，正在建設加氫站7座。已運營站中固定式5座，撬裝式4座，日加氫5700kg。
強化示范效應，引領產業高效發展：山東省城市群內各市陸續開展燃料電池汽車推廣計劃，前期計劃偏重于燃料電池公交車，適度進行了冷鏈物流車、重卡和軌道吊的多場景探索。截至目前，城市群已示范運營燃料電池汽車329輛，公交運營示范線路18條。其中，青島市示范場景豐富，示范運營燃料電池冷鏈物流車20輛、公交車10輛，青島港碼頭示范運營燃料電池碼頭集裝箱專用卡車3輛、軌道吊1臺。
圖1 山東跨區域合作氫能產業鏈建設
強化產業聯合，促進產業做大做強：山東省積極與氫能產業鏈上下游企業對接，在燃料電池核心材料和關鍵零部件領域達成多項合作。東岳未來氫能材料股份有限公司擁有含氟功能膜材料國家重點實驗室及發明專利400余項，產品性能通過AFCC公司（奔馳福特合資成立的燃料電池汽車公司）全部34項技術指標的嚴苛考核，達到全球先進水平，為全國電堆國產化積極提供質子交換膜技術支持；濰柴動力股份有限公司與深圳通用氫能有限公司、上海唐鋒能源科技有限公司合作、蘇州弗爾賽能源科技有限公司等知名企業在電堆、膜電極、催化劑、碳紙等燃料電池關鍵材料領域開展合作，逐步突破關鍵核心技術，構建完整的燃料電池產業鏈聯合體。
優勢企業集聚，產業鏈枝繁葉茂
目前，山東省已集聚了一批氫能產業重點企業和科研院所，具備了制氫、儲運、燃料電池質子交換膜、空壓機、氫氣循環泵、電堆、系統等核心零部件和整車制造及新能源汽車檢測等全產業鏈資源。
氫氣制取方面，山東省工業副產氫資源豐富，至2020年底，以高質、低價氯堿副產氫凈化為主的副產氫產能可達57萬噸/年，同時擁有天然氣、甲醇、焦爐煤氣、電解水等多種制氫能力。例如：兗礦集團有限公司已建成800Nm³/h的氫氣提取設施，氫氣純度能夠達到99.9999%，同時具備氫氣檢測能力，可對外提供檢測服務；安澤特種氣體擁有2條水電解生產線，具備工業副產氫純化工藝，氫氣產品可實現99.9%、99.99%和99.999%的不同純度，服務半徑覆蓋山東省及周邊省市；濱化集團制氫、儲氫和加氫方面技術實力雄厚，氫氣產量豐富，燒堿副產氫氣1.6萬噸/年；濱化集團旗下濱華新材料有限公司60萬噸/年丙烷脫氫制丙烯裝置，副產氫氣達2.8萬噸/年，濱化集團已為省外多地供氫，并將在國內率先建成萬噸級壓縮車用氫氣生產基地和國內首套萬噸級液氫生產基地。強大的氫源保障，有望在示范期將車用氫氣價格降低至30元/公斤以下。
氫氣儲運方面，山東具有多家儲運裝備研發制造與運營企業。奧揚III型瓶年產能10萬只，與合肥通用機械研究院合作研發的IV型“70MPa車載高壓儲氫瓶技術”于2019年12月獲得科技部高技術研究發展中心立項批復，目前已完成70MPaIV型瓶的試制及內部驗證。中材大力在高壓氣態儲氫罐具有制造技術優勢，實現儲氫設備出口，儲備有75MPa儲氫瓶生產技術，擁有一條年產3000支長管生產線，該線同時具備生產碳纖維復合纏繞式長管的能力；中材大力掌握鋼質內膽碳纖維纏繞復合長管氣瓶的核心技術，可組裝生產高壓氣態儲氫管束式集裝箱和長管拖車。淄博中氫氣體有限公司已為近百家企業提供過氫氣供應服務，目前擁有兩家氫氣工廠并與多家氫氣工廠保持長期合作關系，能夠為客戶提供穩定優質氫氣，擁有90臺氫氣掛車，26輛牽引車，2019年共銷售氫氣5000萬Nm³。
基礎設施建設經驗豐富，中國重汽集團于2019年投資建成500kg/d級加氫站，持續為重汽試驗車輛及濟南公交示范車輛提供加氫服務。2020年中國重汽集團為濟南公交承建的韓倉加氫站已經開展招標采購程序，即將進入施工階段，2020年底將交付使用。濰柴動力參與濟南、濰坊和聊城加氫站建設，共建成1座固定式加氫站（加注能力1000kg/天）和3座撬裝式加氫站。
圖2 濰坊建成山東省第一座標準化加氫站并投入運營
膜領域發展水平國內領先，質子交換膜方面東岳集團依托國家含氟功能膜材料國家重點實驗室，在燃料電池用質子膜研發方面取得突破并順利通過了德國奔馳公司第三次技術評估，跨入世界先進水平，目前已實現批量生產，并參與制定多項質子交換膜領域國家標準。山東工業陶瓷研究設計院在陶瓷膜技術領域擁有豐富的研發及產業化基礎，處于全國領先地位，陽極支撐型中空平管及大尺寸平板電池的產品關鍵技術指標已接近國際產品先進水平，實現了SOFC粉體的批量生產，完成了A60單電池的中試生產以及A130單電池的定型，在千瓦級電堆平臺，通過了組堆測試。
圖3 東岳集團質子交換膜生產車間
空壓機領域，濰坊富源增壓器有限公司已掌握空氣懸浮軸承和高速電機直驅核心技術，具有完全自主知識產權，并已授權發明專利和實用新型專利，解決了國內燃料電池壓縮機“無油化”的卡脖子技術難題，完全可以替代國外進口產品，目前已開發出電池功率10kW-150kW的十幾個型號的產品，部分已經小批量生產，主要用于公交車、卡車等，主要配套國內客戶有濰柴、廣東國鴻氫能、天津銀隆等，國外客戶有德國奔馳、加拿大巴拉德等。青島康普銳斯能源科技有限公司已完成90MPa 1000kg/d級加氫站用液壓活塞式壓縮機研發試制，各項參數超越2019年氫能國家重點專項相關指標要求，樣機獲得第三方認證，產品綜合性能處于國際領先水平，目前研發生產的45MPa 650kg/d級加氫站壓縮機已經完成廠內測試，具備發貨條件。
氫氣循環系統領域，東德實業氫氣循環泵已申請專利達50余項，發表氫氣循環泵相關論文4篇，其中2篇SCI論文，填補了國內相關領域空白，開發出具有自主知識產權的羅茨氫氣循環泵及空氣壓縮機已通過各項匹配測試及性能測試，實現了100%國產化。凱格瑞森開發的引射器運用專用軟件進行流道設計并進行模擬分析，滿足用戶電堆壓力及流量要求，采用先進的控制算法精確控制壓力，能夠主動控制循環量，具備故障診斷功能，智能控制排水和排氫閥，實現氫氣利用率99%。
電堆及發動機系統技術成熟，濰柴動力、海卓動力燃料電池發動機已上車運營；其中濰柴動力開發了40kW-100kW電堆、30-120kW燃料電池發動機，在卡車、客車等領域開展示范應用，目前已獲得13款燃料電池整車公告，突破了49噸重型牽引車用氫燃料電池的整車構型與設計；濰柴聯合國家能源集團完成了全球首臺200噸級氫能重載礦用卡車的樣車開發。在山東省推廣氫能客車200余輛，累計運行超過140萬公里，建成了覆蓋氫能動力關鍵材料、單電池、電堆、發動機、動力總成及整車的完整燃料電池測評能力；建成萬套級氫燃料電池發動機/電堆生產基地并實現投產運行。形成了30-150kW燃料電池發動機開發平臺，功率密度達2.5kW/L，壽命超2萬小時，處于行業領先水平。累計在山東省推廣氫燃料電池客車260余輛，累計運行里程超240萬公里。海卓動力已建成一條5000臺的生產線，7月份和8月份交付25臺發動機，依托工程院和同濟大學技術，產品已經完成4款發動機，包括80千瓦、90千瓦，110千瓦和120千瓦，整車已進入東風、上汽和南京金龍的體系，合作完成開發4款公告，主要車型是18噸物流車和渣土車兩個車型。
燃料電池整車方面，中國重汽已成功研發多款燃料電池客車并取得燃料電池客車生產資質，已為擴展燃料電池商用車資質立項，并準備批量生產燃料電池重卡，2020年8月份立項研發6X4燃料電池牽引車。青島美錦具備氫能源與純電動各類型公交車、市政車輛，各類型物流車等研發制造能力，配合中鐵聯運物流總公司開發氫燃料電池中重型貨車(牽引車)。中通客車建立了燃料電池整車匹配方法、燃料電池發動機設計規范、氫系統設計方法、高壓電器設計規范等30余項設計標準，2019年銷售682輛，市場占比58.29%，連續兩年市場占有率第1位，整車在大同、佛山等多地進行批量化示范運營，歷經-30℃低溫與38℃高溫的運營考驗，整車可靠性高、環境適應性強，累計運營里程超過800萬公里，在同類產品中示范城市最多、示范規模最大。同時，東岳未來、濰柴動力、海卓動力等核心零部件配套企業，已聯合市內外整車企業上了多款產品公告，涵蓋公交、環衛、重卡、物流等眾多領域車輛。
檢驗檢測方面，中機寰宇（山東）車輛認證檢測有限公司以新能源車輛認證、檢測為主線，立足山東、面向華北打造集標準、認證、檢測、測試評價等全價值鏈“一站式”綜合公共服務平臺，建設“國家新能源車輛質量監督檢驗中心”，填補了山東省內無國家級新能源車輛第三方檢測機構的空白。建設氫燃料電池汽車檢測試驗室，對氫燃料電池汽車整車、系統（氫燃料電池系統、車載儲氫系統）、零部件（氫燃料電池電堆、加氫口等）全方位進行測試，實現對氫燃料電池汽車企業的認證、檢測，為氫燃料電池汽車產業的發展提供強大的技術服務。
創新平臺建設方面，燃料電池領域，濰柴正牽頭建設國家燃料電池技術創新中心，推動關鍵共性技術研發與應用，推動重大成果熟化、產業化，優化整合跨區域、跨領域的創新力量。核心材料領域，淄博國創中心先進車用材料技術創新中心，聯合山東東岳未來等關鍵材料領域的企業，整合山東省新材料檢測研發資源，構建山東省新材料研發創新基地，推動新材料產業化與示范應用。氫能方面，兗礦新能源研發創新中心在氫氣制取、提純、定向除雜、高效儲運、分析檢測、分布發電等領域進行技術攻關，開展高端材料、關鍵設備、新型工藝的中試研發，建設國內先進供氫能體系的研發創新基地和產業孵化基地。前沿基礎方面，山東能源研究院正開展燃料電池關鍵材料及過程機理研究、電堆過程建模仿真、狀態觀測及壽命評價方法研究以及新型高溫質子交換膜燃料電池研究。
六大優勢 助力申報示范
山東城市群具備完整的燃料電池汽車示范應用基礎條件，在示范申報方面具有以下六大優勢：
（1）產業基礎完整。山東省集聚了70余家燃料電池汽車相關重點企業和科研院所，在電堆、膜電極、雙極板、質子交換膜、催化劑、空壓機、氫氣循環系統及燃料電池整車方面具備自主核心技術和優勢企業，其中質子交換膜和整車領域企業具備市場競爭力。
（2）氫能供應充足，藍氫充沛，綠氫潛力大。山東城市群具備焦爐煤氣制氫、天然氣制氫、離子膜燒堿制氫、甲醇制氫、氯堿尾氣制氫、電解水制氫等不同類型的制氫方式，可再生資源豐富，光伏發電裝機規模全國第一、風電裝機規模全國第四，在運在建核電裝機570萬千瓦，具備制氫的良好條件和可再生能源發展綠氫的巨大潛力。至2020年底，燃料電池汽車用氫產能將超過57萬噸/年。
（3）示范應用初具規模。濟南、青島、淄博、濰坊、濟寧、德州、聊城等7個城市共計推廣應用燃料電池汽車329輛。
圖4 2019年11月，搭載濰柴氫燃料電池系統公交車在濟南交付
（4）政策體系健全。山東城市群先后出臺了19項燃料電池汽車示范推廣和產業化發展政策，強化頂層設計，適度超前推動燃料電池汽車示范推廣、產業化發展和加氫基礎設施建設，加氫基礎設施網絡逐步形成。
（5）科研基礎雄厚。山東城市群匯聚了山東大學、中國石油大學、青島海洋大學、山東科技大學、青島理工大學等具備燃料電池研究基礎的重點高等院校，擁有淄博國創中心先進車用材料技術創新中心、兗礦新能源研發創新中心、山東能源研究院、山東氫谷新能源技術研究等科研創新平臺，正積極建設國家燃料電池技術創新中心。
（6）示范場景豐富。山東城市群擁有鋼鐵冶金廠區物流、支干線物流、港口物流、冷鏈物流、中長途公交及城市客運、園林環衛和渣土運輸等應用場景，已在港口碼頭、城市公交、城市物流和冷鏈物流等領域開展示范。
堅持自主創新，完善產業生態
山東示范城市群圍繞“氫高速”戰略，打造基于傳統工業轉型升級、新舊動能轉換、全國領先的，具有“山東模式”特色的燃料電池汽車示范標桿。依據山東省兩縱兩橫“氫走廊”規劃，開通山東半島“氫高速”，循序推進氫燃料電池從短程到中遠程、從輕型到中重型的物流運輸應用，以示范應用帶動全省氫能產業生態的健康發展。
一是建設自主可控的氫能產業鏈，在核心技術創新與產業鏈完備方面走在全國前列。重點突破適用于氫燃料電池中重卡長途運輸場景的大功率燃料電池系統、高效率車載供氫系統的關鍵材料與核心技術，示范期間集聚氫能產業鏈重點優質企業超過50家，實現從質子交換膜-催化劑-碳紙-膜電極-雙極板-電堆-空氣壓縮機-氫氣循環系統-儲氫瓶-燃料電池發動機-整車全產業鏈的技術突破。
二是構建產品配套應用與車輛運營的協同推廣體系，在氫能交通運輸覆蓋網絡與輻射力方面走在全國前列。以交通樞紐為紐帶，重點推進以氫燃料電池車輛應用場景為特色的“氫高速”、“氫港口”、“氫物流網絡”建設，在示范期間推廣約6000輛燃料電池汽車，并計劃安排專項資金，對燃料電池汽車省內高速公路行駛給予獎勵。
三是完善氫源供應與基礎設施保障，在氫能綜合成本與供應服務能力方面走在全國前列。以氫氣資源為契機，重點發揮省內氯堿副產氫與風、光可再生資源優勢，以安全可靠經濟為導向，搭建面向商用化的供氫體系。力爭在示范期內實現“氫高速”濟南-青島、濟南-濟寧、濟南-德州主要路段沿線氫能基礎設施全覆蓋。示范城市群各市經過協商已達成一致，由各地市財政對加氫站建設及運營進行獎勵，以確保示范期內城市群加氫站氫氣零售價格統一且不高于35元/kg，示范期內加氫站保有量達到81座。
四是打造政企聯動、開放合作的氫能產業生態圈，在營商環境與政策保障性方面走在全國前列。以上下游存量資源為基石，重點根據產業發展不同階段及時出臺研發獎勵、推廣獎勵、招商引進、安全監管等政策措施，針對“燃料電池汽車示范推廣”形成健康的市場化運營模式。
山東將氫能及燃料電池汽車作為重點發展的高端產業，有著長期的技術積累和產業先發優勢，也是新舊動能轉換產業發展的一部分。作為國家重要的工業基地，山東氫氣資源極為豐富。在制氫、儲氫、膜電極、電堆、動力系統等關鍵核心技術及產業化應用方面，山東創新步伐已走在全國乃至全球前列。本土重點企業和科研院所積累了一批關鍵核心技術，并且已具備批量化生產的能力，引領行業發展的區域性產業集群已初步形成。
未來，山東城市群將牢牢把握燃料電池汽車產業市場導入期機遇，加快產業新舊動能轉換，促進能源結構清潔轉型，全面落實城市群實施方案和各項目標任務，健全工作協調推進機制，完善山東城市群政策體系，確保燃料電池汽車示范應用的安全、有效、平穩實施，推進氫能及燃料電池汽車產業持續健康發展，建成集氫能創新研發、裝備制造、產品應用、商業運營于一體的國家氫能與燃料電池汽車示范區，探索具有工業強省特色的氫能發展模式。
