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1、CCD新能源产业发展与安全应用白皮书（2022年度）工信部赛迪研究院中国安全产业协会2023年3月本报告的著作权归中国电子信息产业发展研究院（赛迪研究院）所有。任何媒体、网站或个人未经允许不得转载、链接、转帖、截取或以其他方式复制发布和发表。已经授权的媒体、网站、单位，在转载使用时必须注明来源，违者将依法追究责任。本报告的编写单位是中国电子信息产业发展研究院（赛迪研究院）安全产业研究所，支持单位是中国安全产业协会。其性质是供行业人士、客户内部参考的业务资料，其数据和结论仅代表本单位的观点。弓Im-一、研究目的：能源安全、安全能源1二、研究对象：风、氢、锂、光的安全利用2三、研究内容：梳理现状、
2、对标国际、龙头示范2第一章风电产业发展及安全应用4-、风电产业发展现状4二、安全应用情况6（一）典型事故6（二）原因分析6（）对策建议7三、国际观察8（一）美国8（二）启示9四、龙头企业：维斯塔斯10（一）发展现状10（二）发展经验IO第二章氢能应用现状及安全问题12一、氢能应用现状12二、安全应用情况14（二）原因分析14（）对策建议15三、国际观察16（一）美国和日本16（二）启示17四、龙头企业：林德集团18（一）企业简介18（一）主要经验18第三章锂电产业新发展及安全应用20一、锂电产业发展新特征20二、锂电安全性22（一）典型事故22（一）原因分析22（三）对策建议23三、国际观察2
3、4（一）美国24（二）启示25四、龙头企业：宁德时代26第四章光伏产业发展及安全应用28一、光伏产业发展情况28（一）政策环境良好28（二）技术发展趋势29二、安全应用情况29（一）典型事故30（二）原因分析30（三）对策建议31三、国际观察32（一）世界32（二）启示33四、龙头企业：天合光能34第五章新能源产业安全发展展望36一、统筹发展与安全要求，必须持续巩固新能源产业发展优势36二、绿色转型发展要求，必须加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系36三、建设国家安全体系和能力现代化要求，必须加快构建能源强国37后记38赛迪研究院安全产业研究所部分研究成果39一、研究目的：能源安全、安全能源习
4、近平总书记在党的二十大报告中指出“积极稳妥推进碳达峰碳中和。立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用，加快规划建设新型能源体系，积极参与应对气候变化全球治理”。从党的十八大以来，在深入推进能源革命过程中，我国正在从能源大国向能源强国转变，实现了能源生产和消费方式的清洁、低碳、安全、高效的历史性变革，步入高质量发展的新阶段。新能源革命以新能源与信息技术融合为标志，以能源生产和消费的清洁化、低碳化为方向，以新能源和可再生资源逐步代替化石能源，消除化石能源消费所引发的环境问题为目标，太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、水能、核能和氢能
5、等在这当中将发挥决定性作用。安全利用在加快规划建设新型能源体系中具有重要意义。我国能源消费清洁低碳转型步伐加快，能源消费结构显著优化，清洁能源进一步发展壮大，煤炭消费比重从2014年的65.8%下降到2021年的56%。在各类新能源产业发展中，以氢能、锂电等为代表的新能源产业，如何有效、安全地使用，消除存在的安全隐患，是我国新能源体系建设需要解决的问题。如解决好新能源车动力电池的安全问题、氢能的安全存储问题等，已经成为困扰产业发展的重要因素。研究新能源生产和消费的安全，对于促进产业发展，推动我国新能源革命，实现“双碳”目标都是十分必要的。二、研究对象：风、氢、锂、光的安全利用针对我国在全球占绝
6、对优势地位的锂电、风能和光伏产业，以及正在快速发展的氢能产业存在的安全风险进行研究，希望能够助力我国新能源产业的发展。在过去十年间，我国的能源生产结构加速转变，清洁能源占比正持续提升。据国家统计局数据，2021年底，我国风电并网装机容量为32871万千瓦，较2012年增长4.4倍；并网太阳能发电30654万千瓦，较2012年增长88.9倍；随着中国新能源汽车的发展，中国锂电产业后来居上，用10年时间改写了全球锂电产业格局，全球占比超过了70$;中国年制氧产量约为3300万吨，成为世界上最大的制氢国。伴随着这些成绩的取得，我国新能源生产和消费过程中也出现了一些安全事故，影响了产业发展和新能源的应
7、用，例如新能源车事故频发为代表的锂电安全问题，还有氢能利用的安全“瓶颈”等。本书研究了新能源发展中的，风电、氢能、锂电和光伏等四个领域，通过产业发展、典型事故分析、提出对策建议等，以及对国际相关产业发展和优势龙头企业进行重点研究，以期对我国相关产业的发展，解决安全风险和隐患发挥应有作用。三、研究内容：梳理现状、对标国际、龙头示范本书面向风电、氢能、锂电和光伏等新能源发展的四大重点领域，分别进行研究。第一，研究了风电产业发展和安全问题。研究了风电产业发展现状；针对2020年以来国内风电市场发生的35起事故，分析了事故原因，并提出了相应的对策建议；国际观察研究了美国风电产业发展情况和对我国的启示；
8、龙头企业是对丹麦维斯塔斯风力系统公司进行了重点剖析。第二，研究了氢能应用情况和安全应用情况。研究分析了目前氢能高效安全利用的情况；特别分析了2019年发生在挪威的一起加氢站的事故，并提出了有针对性的对策建议；在国际观察方面对美国和日本氢能应用情况进行了分析，并提出了可借鉴的建议；龙头优势企业对林德集团在氢能产业上的发展进行了重点分析。第三，研究了锂电产业新发展及安全应用的问题。重点是论述了锂电产业发展中出现的新特征；统计了2020上半年国内共发生电动汽车起火事故20起，并进行了事故原因分析，提出了解决安全问题的对策建议；在国际观察部分对美国锂电产业的发展进行了分析和启示；龙头企业是对我国的宁德
9、时代新能源科技股份有限公司进行了重点分析。第四，研究了光伏产业发展及安全应用情况。研究了光伏产业发展的情况；统计了光伏产业上中下游产业链中的重点安全事故，并进行了分析和提出对策建议；国际观察是对全球光伏产业发展和应用情况进行了总结分析；优势龙头企业是对我国江苏的天合光能股份有限公司进行了重点研究分析。最后，从三个方面对新能源产业安全发展进行了展望。一是统筹发展与安全要求，必须持续巩固新能源产业发展优势；二是绿色转型发展要求，必须加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系；三是建设国家安全体系和能力现代化要求，必须加快构建能源强国等。第一章风电产业发展及安全应用一、风电产业发展现状我国高度重视新能源产
10、业发展，已将风电产业列为国家战略性新兴产业，在政策引导和市场需求的双重驱动下，全国风电产业实现了快速发展，已经成为我国为数不多的可参与国际竞争，并取得领先优势的产业之一。“十四五”期间，风电产业将继续迎来跨越式发展。多层面利好政策出台，助力行业加快发展。风电产业属于国家产业政策重点鼓励发展的领域。近年来，我国风电产业利好政策不断，特别是“双碳”目标发布以来，关于碳达峰的各项具体政策持续出台。总体而言，我国风电发展政策环境已逐步由以往的补贴鼓励向驱动平价上网方向转变。此外，沿海省份高度重视海上风电建设，积极出台了“十四五”海上风电规划，提出了实行竞争配置、加快风电消纳的相关政策，以加快海上风电发
11、展。例如：广东省还出台了首个省级补贴政策支持海上风电发展。市场规模稳步扩大，新增和累计装机量稳居世界第一。2010年我国累计装机容量4473万千瓦，首次位列全球风电装机量第一。截至2021年11月，我国累计装机容量30015万千瓦，突破了3亿千瓦，已连续12年稳居全球第一。从装机容量占比看，我国装机量仍以陆上风电机为主，累计装机容量27253万千瓦，占整体装机容量的96.8%。海上风电累计装机容量为900万千瓦，占比3.2%,未来发展潜力大。此外，从各省市的并网装机容量来看，截止2020年底，全国十大风电装机省份分别是内蒙古、新疆、河北、山西、山东、江苏、河南、宁夏、甘肃、辽宁。技术取得巨大进
12、步，制造水平不断提高。一是陆上风电技术已经达到国际先进水平。我国已经具备大兆瓦级风电整机、核心部件自主研制能力，叶片、齿轮箱、发电机等部件的制造能力全球领先，单机容量达到目前全球最大的16MW级别。二是设备国产化水平不断提高。我国形成了从原材料加工、技术研发、零部件及整机制造到风电场开发建设、检测认证、配套服务等环节较为完整的产业链。风机部件基本实现国产化，塔筒、轮毂、机舱等部件的生产能力完全满足国内市场需求；5MW海上风电机组中所有零部件国产化率超过95%,一举打破了欧美国家的关键技术垄断。三是国际竞争力大幅提升。我国已成为全球最大的风电装备制造基地，风电机组的产量占据全球2/3以上，发电机
13、、轮毂、叶片、齿轮箱、轴承等产量占全球的60%-70%,我国作为全球最大风机制造国的地位持续加强。产业布局持续优化，海上风电成为新的增长点。与陆上风电相比，海上风电具有风阻和风切变小、平均风速高、单机装机容量大、距负荷中心近以及不占用土地资源等优势，是风电产业的未来发展方向，目前已被各国重点推进。根据国家能源局的数据，2013年我国海上风机累计装机容量仅有45万千瓦，2020年快速上升至900万千瓦，年复合增长率达到53.41%。受成本下降和海上风电补贴退坡刺激，2021年海上风电装机量保持高增，仅第三季度海上风电新增并网167万千瓦，同比增长227%。三大潜在增量驱动，未来发展可期。一是未开
14、发资源前景广阔。据发达国家经验，新建风电光伏在全球2/3的国家已成为最便宜的电源。我国中东部、南部地区的低风速风资源开发量超过10亿千瓦，目前仅开发11%,还有近90%的资源待进一步开发。二是老旧风机改造。宁夏以大代小率先试点，提出建立老旧风电场回收再利用机制，到2025年力争实现老旧风电场“更新+增容”规模合计400万千瓦以上。叶片回收再利用等行业将随着老旧风机大规模退役，迎来爆发式增长。三是风光大基地建设。根据关于印发第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设项目清单的通知要求，内蒙古、青海、甘肃等第一批大型风电光伏基地建设规模共97.05GW,将远远大于2020年以来风光新
15、增装机总量。二、安全应用情况（一）典型事故当前，随着风电产业的快速发展，安全生产事故不断上升。据不完全统计，2020年以来国内风电市场发生了至少35起事故，主要集中在倒塔、火灾，其次是吊装和运输。安全事故频发一方面要求风电场建设质量全面提高，另一方面暴露了风电产业安全管理基础薄弱的现状。风电产业安全管理的特点是“点多、线长、面广”，整个产业链安全管理涉及技术研发、零部件制造,整机组装、检验认证、投产运营、电场退役及各种配套服务等环节，若各环节间连接不畅，无疑都会埋下安全隐患。（二）原因分析自然灾害。可以说，恶劣的自然条件是造成风电事故的最主要原因。为吸收更多风能，风机的高度随着轮毂高度和叶轮直
16、径增高不断增加，遭受雷击的风险也不断增加。雷电释放的巨大能量，会造成风电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等。此外，根据建设区域的不同，风电项目受到的自然灾害也具有差异性。在北方地区，陆上风电场常会遭受到风沙、洪水等灾害侵袭。在东部沿海地区，海上风电场往往远离陆地或处在潮间带地区，面临着更险恶的自然环境，容易受到台风、海啸或者盐雾等自然环境的影响，风险更高。专业技能培训不足。风力发电专业性强，且涉及专业范围广，员工必须有较高的专业知识和业务能力。然而，目前行业内普遍使用国家通用标准的技能培训，缺少专门针对风电产业的专业技能培训，也尚未形成一套与风电场风险特征相适应的培训模式。并且，不
17、少风电场抱有侥幸心理，不愿投入过多财力加强员工培训，以至当机组运行出现错误或偏差后，现场作业人员极易不按照规章要求盲目开展后续处理，往往造成“二次犯错”，从而导致严重后果。安全管理质量亟待提升。一方面，2020年风电业主为抢“电价”,短期内上马了大量工程，导致近两年工程施工需求出现大幅增加。部分开发商盲目追求速度，忽视风电场建设质量。不良市场竞争导致风电设备质量无法保证。伴随着风电产业的长期发展，低价中标、原材料管理不善、使用劣质设备以保持市场占有率等行业乱象一直存在，风机产品质量问题逐渐凸现。特别是受到“抢装”影响，为了赶进度和控制成本，项目质量安全受损，本质安全性无法得到充分保障；另一方面
18、，风电场多位于偏远地区，安全管理基础薄。实际上，部分国产风电机组由于早期设计能力不足和工艺水平较低，且不少风机在役多年后关键部件性能早已下降，越来越多的机组出了质保期，“慢性、隐性疾病”逐渐加重。据不完全统计，截至2019年，我国就已有近10万台风机超出质保期，规模达到12亿KW,运行故障频繁，引发的安全事故也日渐增多。(三)对策建议安全是生命之本，是风电产业可持续发展的基石。一是加强顶层设计。从产业规划、产业政策、法规标准、行政许可等方面加强风电产业安全生产管理。落实风电场重大事故上报分析评价及共性故障预警制度，定期发布风电机组运行质量负面清单。二是加大研发本质安全型风电设备。应用新材料、新
19、技术提高风电机组的本质安全设计，提高叶片、齿轮箱、发电机、变流器和轴承等关键零部件的安全保障性能。推动科技创新和安全信息化建设，实施重大危险源在线监控与预警技术。例如：在叶片上翼面复合材料中加入具有良好导电性能和比重轻的碳纤维，优化机组的防雷设计等。三是加强员工培训。定期开展人员安全教育和培训，提高整个施工队伍的专业技能水平，并增加应急演练，以应对各种突发情况。三、国际观察（一）美国美国的风电装机容量在2020年创下历史新高，主要得益于联邦激励措施一生产税收抵免（PTC）,以及无数州级政策的支持，风电技术成本和性能的持续改进也是增加风电容量的关键驱动因素，能够为公用事业、企业和其他电力购买者提
20、供低价风能。美国在2020年的风电新增装机容量中排名第二，但在风能渗透率方面仍远落后于市场领导者。在陆上风电方面，2020年美国安装的16,836兆瓦风能中，通用电气公司占比53%,维斯塔斯位居第二（34%）,其次是西门子歌美飒可再生能源公司（9%）、德国恩德集团（3%）和金风科技（1%）。通用电气公司和维斯塔斯主导美国市场已有一段时间，歌美飒和德国恩德集团正在抢夺美国风电市场。尽管美国国内风电产业供应链很广，但风电行业仍依赖进口风电设备。美国进口风能设备的主要国家包括印度、西班牙、中国和墨西哥。在技术趋势方面，2020年美国新安装的风力涡轮机的容量、转子直径和轮毂高度显著增加，低功率涡轮机被
21、广泛部署，未来进行的风电项目有采用更高涡轮机的趋势。在海上风电方面，2020年，美国海上风能增长到35,324兆瓦，比2019年增长了24%。拜登政府设定了2030年达到30吉瓦的全国海上风电部署目标，同时，30%投资税收抵免政策增加了行业对未来市场的信心，并可能促进国内制造和供应链能力、船舶和港口的持续投资、长期增长所必需的电网基础设施建设。为支持这一目标，到2025年，美国海洋能源管理局（BOEM）的目标是完成16个海上风能项目的许可，其中大多数已经提交了建设和运营计划。2020年新的海上风能部署仅限于弗吉尼亚州海上风电（CVOW）试点项目。（二）启示推进风电产品标准化工作进程。高度发达的
22、风电产业链是美国风电产业快速发展的关键，制定建立风机的系列化和标准化是当务之急。根据我国风电产业发展的具体情况，在充分调研和科学论证的前提下，借鉴国外发达国家风电发展的经验，制定出我国风机产品的标准化、系统化政策，使从事相关产业的企业能够有据可循，有法可依，保证我国风电产业系列化、标准化健康稳定发展。在此基础上各相关企业要致力于优化产品性能，提高完善国产机组的运行时间和使用寿命，以期达到完善我国的风电产业链、形成产品质量保证体系，从而通过规模生产实现降低成本及风电价格的最终目的。加强自主创新能力培育与开发。以科学精准的角度构建以企业为主体、市场为导向、创建产学研结合的长效技术创新体系成为当务之
23、急。首先政府重点扶持和引导既有实力又勇于创新的企业，有针对性给予政策和资金的倾斜是突破瓶颈的关键；其次，企业要借助自身的优势，精准把握市场需求，汲取国外先进经验，积极创新，打造出属于我国独家拥有的大功率风机制造品牌。再次，企业还要将产学研有效整合，形成企业、研究所、高校一条优势资源产业链，加强联合创新及后备人才培养的良性循环，提高企业的持续创新能力和市场的主导地位。改造电网技术以促进成本下降。风力发电的强弱很大程度上受自然风变化的影响，直接导致风力发电缺乏稳定性和安全性。为此，政府应出台相关优惠政策激励电网企业加强技术突破创新，促进低成本风电能够顺利外送与并网，政策支持、资金到位，政府企业合力
24、并发积极探索非并网发电，即避开电网，风电的终端直接用于某些特殊的工业生产。如果解决这一难题，不仅可以减少并网的大量设备需求，大大降低了投资成本，又可以有效地减少并网带给电网系统的冲击。四、龙头企业：维斯塔斯(一)发展现状丹麦维斯塔斯风力系统公司(英语：VestasWindSystemsA/S,以下简称VeStaS)成立于1945年，总部位于丹麦，是集风能和混合动力项目的设计、制造、安装、开发和服务为一体的公司，被公认为全球风电的领路者。YeStaS在30余个国家/地区设有销售服务点，在全球设有20余间工厂，包括丹麦、德国中国、美国等，为全球风电行业的发展做出了重要推动。2021年，VeStaS
25、增加收入达155.87亿欧元，同比增长5.2%,陆上风机和服务业务市场占有率均位居全球第一，海上风机业务位居全球第二。VeStaS的业务板块主要分为陆上风机、海上风机、服务三个板块。其中，陆上业务主要提供风机技术和运维，先后推出2MW、4MMEnVentus三个平台系列。海上风机分为固定式和浮动式，以9MW平台为主。服务业务主要为全球风机提供陆/海上风能解决方案和性能优化，包括风电场运维、备品备件、风机优化、数字化服务等。截至2022年6月底，VeStaS已在88个国家/地区安装超过157GlY的风机，其中海上风电装机容量超过8GW,已为72个国家的54000余台风机(超过137GW)提供服务
26、。(一)发展经验顶层设计完善，制定可持续发展战略。Vestas以成为全球可持续发展能源解决方案的领路者”为长期发展目标。2020年，VeStaS发布可持续发展战略，主要包含四个关键目标。一是2030年前实现公司碳中和目标，提倡采用净零排放，而非以碳抵消的方式作为实现碳中和目标的途径。二是2040年前达成零废弃风机生产，积极探索新叶片的可持续材料、树脂拆解技术和回收退役风力涡轮机叶片的价值链。三是成为能源行业最具安全性、包容性和社会责任感的企业。四是引领世界能源结构向可持续转型。在2022年CorPorateKnightS发布的第18届年度全球IoO强排行榜中，Vestas被评为“全球最具可持续
27、性的公司”。消除工业伤害，高度重视安全管理。VeStaS始终遵循“安全第一”的原则，致力于成为能源行业最安全的公司。在安全管理标准方面，Vestas严格遵循IS04500I等标准，并将其视为职业健康和安全管理工作的有效工具；在培养安全意识方面，开展“安全意识计划”为员工提供所需的安全指示、文件和个人防护设备，并强制性要求所有员工接受安全入职培训；在履行安全责任方面，实施“安全走访”计划，强调管理层负有责任，所有员工都对自己和同事的健康承担责任。2021年，每百万工时的误工工伤率降至1.0,总可记录工伤率为3.1,同比2020年下降6%。引进开发新技术，垂直整合全产业链。作为“单一类型产品”公司
28、，VeStaS重视引进和开发创新型新技术，不断寻求改善产品的方法。例如，VeStaS通过数字化转型驱动服务业务，引进先进的能源分析平台Scipher,在标准化风机及其配套的基础上提供定制的数字化风电解决方案。在拥有雄厚的技术基础之上，VeStaS开发全产业链的生产方式，兼顾开发、生产、销售和提供服务、全生命周期解决方案的业务能力，可以控制从部件的开发到拥有完整风力发电站的整个过程，产品范围广，产业链高度垂直整合。善于“走出去”，多种方式全球化布局。一是研发生产全球化布局。VeStaS在发展过程中不断通过直接投资、兼并收购、合资等方式在全球多地建立研发基地、工厂或运营机构，利用海外资源，获得稳定
29、的零配件供应、降低成本，同时开拓目标市场并扎根，提升企业全球竞争力。二是市场全球化布局。在风机制造方面，通过获取海外风机订单出口风电产品，在海外安装并运行，扩大国际市场。在服务业务方面，VeStaS积极向海外目标市场提供涵盖风电资源勘查与评估、设计、项目优化、风电机组制造及安装、人员培训、运营维护等电厂和能源解决方案。第二章氢能应用现状及安全问题一、氢能应用现状氢能是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量，是一种绿色能源，无污染、零排放、供应充足，同时来源及应用均十分广泛，可用于储能、发电、各种交通工具用燃料、家用燃料等，是一次能源重要的替代产品之它的制备与使用已经成为各国能源战略重要部分。据不
30、完全统计，我国从2014至今制定了超过20项国家政策来支持氢能的普及与使用，同时各地方政府纷纷发布相关产业规划支持氢能应用。氢能产业的发展重在安全高效利用。在2022年3月23日国家发展改革委、国家能源局联合印发的氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）中明确指出：“把安全作为氢能产业发展的内在要求，建立健全氢能安全监管制度和标准规范，强化对氢能制、储、输、力口、用等全产业链重大安全风险的预防和管控，提升全过程安全管理水平，确保氢能利用安全可控。”同时要求：”有序推进氢能在交通领域的示范应用，拓展在储能、分布式发电、工业等领域的应用，推动规模化发展”。氢能不像石油、天然气可以直接开采使用
31、，需要通过一定的技术制取得到，所以氢能产业链长且关键环节众多。整个产业链可划分为上游制氢、中游储运氢及下游用氢等。其中上游制氧环节根据路线不同可分为化石燃料制氢、工业副产氢、电解水制氢等，中游储运氢根据氢能储运状态的不同可分为气态、液态、固态储运；下游用氢主要包括工业用氢及交通运输，其中工业用氢主要用作化工、冶金等产业原材料以及能源使用，交通运输用氢则包含了燃料电池制造以及燃料电池车整车制造，氢燃料电池的应用是目前氢能产业发展的主要方向，此外还可用于储能、发电及供暖制冷等。图2-1氢能产业链图谱下游气态精氢 液态储氢 有机液体砧级同体转疑管网 铁路 用AB槽车长管拖车光伏nra化工业工业过理物
32、 炼沧、煤钢I航空航运铁路 道路交通储能电站加氯站从全球范围来看，氢能的主要应用领域有工业（如化工业、工业过程热、原油厂炼油、炼钢等）、交通运输（如航空、航运、铁路运输、道路交通运输等）、储能（如储能电站、加氢站等）、发电（如替代天然气作为补偿电源等）、供暖和制冷（如热电联供等）等。从全球氢能在各领域使用量的情况来看，33%用于炼油、27与用于氨气生产、11舟用于储能、11%用于甲醇生产、9%用于交通运输、3%用于炼钢6%用于其他领域。图2-2全球氢能应用领域分解二、安全应用情况（一）典型事故挪威时间2019年6月10日，在挪威奥斯陆郊外的一座合营加氢站发生爆炸，这是全球首例加氢站爆炸事故。发
33、生事故的加氢站位于两条繁忙的公路（E16和E18）交会处。爆炸发生的位置位于储氢和压缩机站的区域，没有波及加氢车位。事故共导致两人受伤。（二）原因分析根据事故调查报告显示，事故直接原因是高压储氢瓶装配错误导致氢气泄露。据了解，该加氢站的储氢装置非NeI（丹麦氢能设备厂家，该加氢站的电源供电系统，氢储罐，压缩机站和加氢机供应商）核心技术，不锈钢储罐及其他部件为外部采购（其中一部分为Nel设计，外包生产）o加氢站的主要安全风险主要来自于四方面：一是在高压作用下，储氢设备或局部零部件因质量缺陷可能无法满足使用要求而发生故障引发氢气泄漏事故。二是在高压条件下，由于氢气能渗入各种金属设备的碳素中而引起各
34、种金属管线和储运装备的氢脆破损，也会使储运装置和输送管线的塑性和硬度急剧下降，致使机械设备受损，引起泄露事件。三是因加氢设备需要高压运行，氢气泄漏时会在金属管道或焊缝处高速喷射而出进而形成静电，当静电荷超过规定值时可能会造成起火或爆裂事故的发生。四是储氢罐以及输气管道的出口处容易产生静电积聚而放电，从而形成了氢气着火爆炸事件的主要引火源。为降低氢气泄露带来的风险隐患，加氢站在实际运行过程中，需要在压缩机上安装泄漏检测和自动关闭系统、氢气传感器，以及在加氢站不同位置安装手动关闭系统。同时，加氢站保持适当的安全距离也是风险防控的重要手段之一。不同国家对于安全距离有着不同的要求，如表27所示。表27
35、国内外规范内加氢站的安全距离对比类别控制要求中国美国德国日本英国站内距离限制距离站内明火1214*12585布置距离氢设备之间315木木0.51氢与非氢设备距离482保护距离设备与道路253_一38与厂房/仓库5150(2h*)5站外距离与站外建筑12502(2h)与站外明火204034.68注：*明火距离按站内的燃气C由）热水炉、燃气厨房进行取值；林由于国外引入风险评估，部分数据未作强制规定，按评估结果确定；F国规范要求对象的建构筑物耐火时间不低于2h。（三）对策建议坚持安全优先的基本原则。统筹氢能应用发展和安全，将安全作为氢能应用领域的重要基石和要求，构建氢能各应用领域的安全管理制度，建立
36、氢能在工业、交通运输、储能、发电、供暖等应用领域的重大安全风险的预防和管控机制，提升氢能应用的安全管理水平。加强全链条安全监管。完善氢能全链条的安全监管制度和标准体系，落实氢能安全应用的企业主体责任和部门监管责任；建立健全氢能在各领域安全应用标准规范，强化安全监管效能。加强氢能应用领域突发事故的应急处置能力建设，制定切实可行的处置预案和操作规程，提升氢能在各领域应用中的安全风险防范能力和本质安全水平。强化氢能安全应用相关技术创新。推动氢能应用核心技术和安全防范技术的协同发展，加强储氢材料及技术、氢气泄漏检测监测预警产品及技术、特种设备的检测技术等的研发。强化大数据、互联网、人工智能等新一代信息
37、技术在氢能全产业链的应用，为氢能各应用环节易出现的疲劳、泄漏、火灾、爆炸等风险隐患提供先进的解决方案。三、国际观察（一）美国和日本据国际氢能委员会预测，到2050年，氢能占全球能源消费的比重将提高到18%,氢经济的市场规模将达到2.5万亿美元。为此，世界主要国家纷纷制定了氢能发展战略或路线图，并通过技术创新、基础建设和示范应用逐步构建氢能产业链，推动氢能大规模应用。美国是全球最早将氢能纳入能源战略的国家。早在1970年，美国就提出了“氢经济”概念。从20世纪90年代开始，美国政府的氢能政策从技术研发到推广应用，逐步深入到产业发展，并在应对气候变化的目标下不断提升氢能的战略地位。2020年11月
38、，美国能源部发布最新版氢能计划发展规划，提出到2030年及更长时期的氢能总体战略。2022年，美国能源部发布实现清洁能源稳健转型的能源供应链战略，对包括氢能在内的重点领域供应链风险进行分析并提出应对策略。因其开展氢能技术研发的时间较长，研发重点已覆盖了从制氢到用氢的各环节。美国还大力开展氢能技术、设备、材料等标准的研究制定，旨在通过对氢能产业全流程的质量控制，加速推动氢能技术的产业化进程。同时，为了在全球范围内率先推出氢能技术的市场应用，美国制定了综合性的评估指标，把经济指标和技术指标结合起来，提高氢能应用的可行性。日本是全球最早推动氢能全面应用的国家之一。20世纪70年代，日本成立“氢能源协
39、会”，开始了氢燃料电池技术开发，并以氢能作为提高能源自主权的重要途径。依托国内汽车产业的雄厚基础，氢燃料汽车成为日本氢能产业链下游应用的最早推广的重要领域。2014年，日本在能源基本计划中提出建设“氢能社会”的愿景，强调要扩大氢气来源和拓宽应用场景。日本大力支持氢能应用项目，对商用、车用、家用及工业用燃料电池及基础设施给予全面补贴，催化了氢能技术在产业应用中的提升。并且，日本将研发重点聚焦高端技术，同时通过主导和参与制定国际标准、申请国际技术专利、组建国际氢能技术合作联盟等方式争取对产业链上游技术的控制。（二）启示完善产业政策发展体系。我国氢能产业发展政策尚处在总体规划阶段，具体发展路线和支持
40、政策还有待完善，全国各地出台的氢能发展规划还需统筹，需加强跟踪国际形势和梳理我国氢能产业亟待解决的问题，掌握氢能发展进程，分析发达国家战略思路和发展经验，研究制定符合我国需要的氢能科技创新和推广应用方案，统筹产业布局，优化发展路径，建立利于产业生态形成的政策支撑体系。加强科技创新引领。集中跨学科的产学研用各方力量，促进从材料等基础研究、关键技术攻关、应用示范、产业化转化到跨领域融合的技术能力提升，形成具有自主知识产权的核心技术，提高相关设备和零部件的的国产化水平，引领和保障我国氢能产业链稳定发展。加快基础设施建设。因地制宜推进相关基础设施建设，推动城市群和都市圈之间基础设施网络的协同性。以产业
41、发展为依托，充分调动社会资源参与加氢站等设施建设，实现建设与应用的双向促进。提前部署多种能源互补的基础设施，为多能互补能源系统的应用提供条件。拓展多元应用场景。吸取国际经验，先行制定示范工程计划，支持在燃料电池、交通运输、家庭供热、传统炼钢等工业领域开展氢能试点应用，探索市场机制调节下的商业模式。依托氢能的储能特性，还可探索通过消耗不能并网的可再生能源制氢模式，实现多种可再生能源综合利用，推动“碳达峰、碳中和”目标的实现。四、龙头企业：林德集团（一）企业简介林德集团是国际上规模最大的工业气体和工程公司，2021年销售额达1963亿元。截至2022年3月29日美股收盘，林德集团总市值已达1.05
42、44万亿元，是排名第二的宣伟（SHERWIN-WlLLlAMS）的2.45倍。林德集团作为拥有140年历史的老牌工业气体供应商，其下游市场涵盖众多行业，囊括化工和能源、食品和饮料、电子、医疗保健、制造、金属和采矿等多个领域。作为世界上占据市场份额最大、营业收入最高的工业气体公司，林德集团有两个主要业务领域：天然气（工业气体和医疗气体）和工程。在工业气体领域，林德集团以一系列知名品牌进行交易，包括Linde、AGA、BOCTIG、MOXAfrox和PanGaS等。表2-2近三年林德集团各区域营业收入情况（亿元）年份202120202019营业收入总数1,9631,7781,969其他地区/117
43、136美洲772682767亚太及日本391371407欧洲、中东、非洲地区487421463（二）主要经验以科技创新为核心，推进氢能业务发展。在氢能技术装备方面，林德集团研发了全球首个离子压缩机。该技术利用离子液体提供高压，无需维护且能够实现长期服役，从而节省20%的能耗。目前，山东淄博能源加氢站和上海同济安亭的加气站均采用了该压缩机。离子压缩机维护方便、节能效果好，较高的产品质量在市场中具有较强竞争力，有能力与液压活塞式氢气压缩机、隔膜式氢气压缩机等现有压缩机竞争市场份额，未来有望形成以林德集团为主导的离子压缩机标准体系，成为集团掌控氢能领域相关产品定价权的关键武器。以安全环保为核心价值观
44、，改善产业发展环境。林德集团将安全和环境责任作为集团发展的核心价值观，制定并遵守健康、安全、环境(HSE)政策，同时也要求合作方遵循HSE政策要求，从而努力提升全行业的生产安全及环保水平。林德集团签署了国际化学协会理事会(ICCA)责任关怀全球宪章和美国化学理事会(ACC)责任关怀指导原则，具体承诺包括：发挥林德集团在行业内的带头作用；持续提升HES管理水平；进一步强化危化品管理系统，提升危化品管理模式；形成注重安全环保的企业文化；持续研发全生命周期下安全环保性能较强的产品；加强对安全、健康、环保教育和研发投入等。多方布局，厚积薄发进入国内氢能市场。2007年11月，林德集团与壳牌、舜华新能源
45、、同济大学合作建成了上海世博会氢能示范项目上海首座加氢站安亭加氢站。2017年7月，林德集团出资10%联合多家企业成立了上海驿蓝能源科技有限公司，该公司后建成了上海化工区加氢站，并由林德集团提供基础设备和氧气管道运输服务。2018年1月，林德集团与长城汽车合作引入了中国第一套液氢泵系统，并在同年10月引荐长城入股德国加氢站运营商H2M。2018年11月，林德集团与中电国际签署“绿氢”战略合作意向书，借此成为2022年北京一张家口冬奥会提供“绿氢”交通解决方案供应商之一。2019年11月，林德集团与与宝武集团新建全资子公司宝武清洁能源有限公司签署液氢领域战略合作协议；2021年，林德集团与我国冰
46、山集团合作成立了林德加氢站设备(大连)有限公司，其中林德集团股本占比66%,该公司已于2021年3月投产，并于同年9月实现了第一台氢离子压缩机下线。第三章锂电产业新发展及安全应用一、锂电产业发展新特征新能源汽车与储能产业快速发展，带动锂电需求提升。据工信部数据，2021年我国锂电池产量324Gwh,同比增长106%,锂电全行业总产值突破6000亿元。从应用领域来看，新能源汽车与电化学储能的共同作用，带动了锂电池需求的大幅提升。2021年我国动力电池出货量达220GWh,同比增长175%,其中，磷酸铁锂电池出货量为117GWh,同比增长270%;三元锂电池出货量为109GWh,同比增长127%;
47、国内锂电储能总出货量达32GWh,同比增长146%。据高工锂电预计，到2025年全球新能源汽车渗透率将达到25$以上，动力电池出货量将达到1550GWh;同时，储能市场拐点加速到来，预计2025年全球储能电池出货量将达到416GWh。磷酸铁锂和三元占主流地位，多种技术路线同步发展。由于磷酸铁锂材料来源丰富，安全性高、成本低、循环性能好等优势，近年来磷酸铁锂电池市场需求升温，出货量爆发式增长。据统计，2021年磷酸铁锂和三元锂电池装机占比分别为53%、47%,彻底扭转了2018年以来磷酸铁锂电池产量连年不及三元锂电池的趋势。此外，钛酸锂、镒酸锂等已有一定应用。在电池形态方面，当下动力电池市场形成了方壳/刀片、软包、圆柱三种形态三分天下的局面，凭借高安全性、高能量密度及低成本优势，大圆柱电池正在成为最受瞩目的技术趋势之一。地方政府加速锂电产业布局，纷纷打造“锂电之都”。自2010年以来，已有江西新余、江西宜春、四川遂宁、福建宁德、山东枣庄、河南新乡、江苏常州、浙江长兴、四川宜宾在内的多个城市提出建设“锂电之都”。例如：2018年4月，江西新余市出台了促进赣锋雅保龙头拉动打造全球锂电高地三十条措施，昔日传统钢城向“锂电之都”成功转型。此外，山东枣庄加快建设“北方锂电之都”，湖北荆门倾力打造“华中锂电之都”，河南新乡则打造“动力电池
