我國新能源技術(shù)創(chuàng)新存在的問題與建議

◎ 文/張克震 趙劍波

我國新能源技術(shù)創(chuàng)新存在的問題與建議

◎ 文/張克震 趙劍波

新興技術(shù)是新近產(chǎn)生和發(fā)展的、對經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要影響的高新技術(shù)，其本質(zhì)特征是不確定性。整體而言，我國新能源技術(shù)的發(fā)展處于引入階段與快速發(fā)展階段之間，各個領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)逐漸形成，但依舊存在不確定性；原有的技術(shù)范式存在優(yōu)勢，新能源技術(shù)需要調(diào)整適應(yīng)；新能源技術(shù)應(yīng)用逐漸市場化，但示范應(yīng)用以及面向特定細(xì)分市場特征明顯。此外，我國新能源技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展并不完善，傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)仍占據(jù)主導(dǎo)地位。

存在的問題

1.新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)范式不成熟，存在創(chuàng)新風(fēng)險

新興技術(shù)面對的是一個極為不確定的環(huán)境，技術(shù)本身的成熟度、市場的接受能力以及政策環(huán)境的變化都影響著新興技術(shù)的發(fā)展。因此，在新興技術(shù)的發(fā)展過程中，企業(yè)必須處理好新核心能力的保持以及原有核心能力的淘汰兩個問題，避免因時機選擇不當(dāng)或條件不成熟而使企業(yè)遭受不必要的損失。

以發(fā)展階段相對快速和成熟的光伏產(chǎn)業(yè)為例，晶體硅太陽能行業(yè)甚至整個光伏行業(yè)是一個技術(shù)高速進(jìn)步的行業(yè)，不斷突破的技術(shù)創(chuàng)新雖然推動著行業(yè)的發(fā)展，但也給業(yè)者帶來了很大的風(fēng)險。

（1）以薄膜太陽能電池為例，原來薄膜太陽能電池雖然轉(zhuǎn)化率較低（6%-8%），但是相對于晶體硅太陽能電池，低廉的成本使得薄膜技術(shù)有實力和晶體硅技術(shù)分庭抗禮。由于技術(shù)進(jìn)步與成本下降，2008年后晶體硅太陽能電池的價格下降40%，于是在稍后的競爭中薄膜太陽能電池的市場幾乎被晶體硅太陽能電池占領(lǐng)，使得薄膜技術(shù)一蹶不振，高度專業(yè)化的設(shè)備和大規(guī)模的投資成了擺設(shè)。晶體硅太陽能電池目前雖然占領(lǐng)了光伏行業(yè)的半壁江山，但其他技術(shù)隨時有可能將晶體硅技術(shù)趕下神龕，如聚光型太陽能電池和CIGS薄膜太陽能電池理論上也有非常大的潛力。所以當(dāng)這些技術(shù)一旦實現(xiàn)突破時，晶體硅太陽能電池業(yè)者同樣也可能承受巨大的損失。

（2）風(fēng)能也存在類似的技術(shù)風(fēng)險。隨著單機風(fēng)電機組大容量化趨勢的出現(xiàn)，5MW以上整機市場將成為未來企業(yè)競爭焦點。采取直驅(qū)永磁技術(shù)和雙饋異步技術(shù)的整機在滿足客戶機組大容量需求的同時，勢必會導(dǎo)致未來市場出現(xiàn)差異化與競爭態(tài)并存的市場需求。雖然雙饋異步技術(shù)機組在現(xiàn)階段所占市場份額較大，但直驅(qū)永磁技術(shù)市場份額增速迅猛。

（3）類似于生物質(zhì)能的技術(shù)路線多樣化，燃料電池包括移動式和固定式發(fā)電系統(tǒng)，其中移動式包括堿性氫氧燃料電池（AFC）和質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC），固定式包括磷酸型燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽型燃料電池（MCFC）和固體氧化物型燃料電池（SOFC）。

2.核心技術(shù)能力缺乏，創(chuàng)新水平較低

以發(fā)展最好的光伏產(chǎn)業(yè)為例，我國已形成了完整的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈，并涌現(xiàn)出無錫尚德、江西賽維、天威英利等一批在海外上市的知名企業(yè)。但是我國光伏產(chǎn)業(yè)不僅長期面臨原料在外、市場在外的問題，還存在制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備依賴度較高的弊端。太陽能電池生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備絕大部分來自國外供應(yīng)商，進(jìn)口設(shè)備費用約占企業(yè)設(shè)備費用的80%。在原料方面，我國多晶硅2010年進(jìn)口占總需求的50%以上。大多數(shù)多晶硅生產(chǎn)電耗目前在180千瓦時/千克以上，單位成本并不具備很強的市場競爭力。硅錠、硅片產(chǎn)業(yè)對上游多晶硅的依賴，導(dǎo)致部分企業(yè)開工不足。上述問題都可以歸結(jié)為一個原因，即缺乏自主核心技術(shù)。

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的缺失，間接造成了產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不平衡、產(chǎn)品附加值低等問題。除少數(shù)幾家擁有核心技術(shù)和專業(yè)能力以外，行業(yè)里滋生的企業(yè)大都集中在產(chǎn)業(yè)鏈的中間環(huán)節(jié)，缺乏足夠的競爭優(yōu)勢和抗風(fēng)險能力，企業(yè)同質(zhì)化發(fā)展現(xiàn)象普遍存在，生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部的惡性競爭無法避免。目前光伏產(chǎn)業(yè)的惡性競爭主要集中在產(chǎn)業(yè)鏈的低端。低附加值再加上惡性競爭，使得這些環(huán)節(jié)的利潤迅速減少，在高端多晶硅環(huán)節(jié)利潤率仍有30%的情況下，光伏組件企業(yè)的利潤不足10%，而且持續(xù)走低。

國內(nèi)的晶體硅太陽能電池片行業(yè)其實并非高科技行業(yè)，而是一個“加工廠”，各家企業(yè)都用著類似的設(shè)備、技術(shù)和原材料，生產(chǎn)著差別不大的產(chǎn)品，雖然近年來電池的轉(zhuǎn)化效率有了比較大的提升，不過這種提升主要來自設(shè)備和原材料的進(jìn)步，而非各家工廠自主研發(fā)的成果，所以各家工廠產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率的提升幾乎也是齊頭并進(jìn)的。

此外，我國風(fēng)電設(shè)備企業(yè)自主研發(fā)能力仍然較弱，技術(shù)推動力不足。雖然國內(nèi)市場中國外風(fēng)電巨頭市場份額逐漸下降，但風(fēng)電研發(fā)設(shè)計技術(shù)遠(yuǎn)落后于先進(jìn)的國外風(fēng)電企業(yè)。

3.產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏系統(tǒng)性，過于依賴技術(shù)推動，忽視需求拉動型創(chuàng)新

（1）新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并沒有完全和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，達(dá)到相互促進(jìn)的目的。如新能源發(fā)電尚未與電網(wǎng)形成良好的生態(tài)系統(tǒng)。只有加強新能源產(chǎn)業(yè)與其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的融合，才能增加國內(nèi)市場對于新能源產(chǎn)品的市場需求，并達(dá)到依靠本土化的市場需求拉動新能源技術(shù)創(chuàng)新的目的。

（2）能源系統(tǒng)的集成化和產(chǎn)業(yè)化將是新能源技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。從燃料電池的技術(shù)應(yīng)用來看，其發(fā)展必須與生物技術(shù)、新材料技術(shù)、太陽能等新能源技術(shù)的利用相結(jié)合。如利用太陽能、風(fēng)能從空氣中提取純水，從純水中電解制氧等，或者利用乙醇等生物質(zhì)能作為燃料電池的燃料。

（3）新興技術(shù)的演化發(fā)展需要企業(yè)的推動和市場需求的拉動，即需要“技術(shù)供給”與“技術(shù)需求”兩個方面的共同作用。在市場方面，2010年我國太陽能光伏產(chǎn)品90%都是出口，只有10%用于國內(nèi)市場需求。市場的缺失直接導(dǎo)致我國光伏企業(yè)無法參與規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)的制定，間接削弱了國內(nèi)企業(yè)的創(chuàng)新能力和市場競爭力。

新能源技術(shù)的發(fā)展必須從供給和需求兩個方面來考慮，并注重系統(tǒng)性集成發(fā)展。如隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力輸送網(wǎng)絡(luò)將會變成信息能源網(wǎng)絡(luò)，一方面將新能源發(fā)電納入到電網(wǎng)的供電系統(tǒng)中，另一方面使得數(shù)以百萬計的智能分布式用戶分享彼此的剩余能源。

4.示范應(yīng)用為主，缺乏大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用經(jīng)驗

新能源技術(shù)在初期應(yīng)用階段通常以應(yīng)用示范工程的方式安排在公共基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，或者以補貼的方式鼓勵市場化的應(yīng)用示范。事實表明，我國近年來的應(yīng)用示范工程對于新能源市場培育確實起到了重要的促進(jìn)作用。但是，由于政策實施體制和項目管理的問題，從有利于拉動新興技術(shù)進(jìn)步的角度看，我國新能源應(yīng)用示范工程仍存在很多問題：

（1）“應(yīng)用有余，示范不足”，即應(yīng)用示范工程僅僅是在簡單使用新技術(shù)和新產(chǎn)品，供應(yīng)商和客戶之間沒有建立積極的技術(shù)信息反饋機制，政府也沒有把技術(shù)和產(chǎn)品改進(jìn)作為項目評估的重要標(biāo)準(zhǔn)。

（2）地方保護(hù)主義造成的市場分割，使得應(yīng)用示范工程一定程度上成為落后產(chǎn)品和落后技術(shù)，而不是新興技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)品的市場。

（3）從技術(shù)角度來看，新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將是又一次工業(yè)革命。但是，居高不下的成本又限制新能源技術(shù)的市場化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。與歐洲和美國市場相比，無論太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、燃料電池，這些新能源技術(shù)在國內(nèi)的市場化應(yīng)用還處在示范應(yīng)用為主階段，缺乏大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用經(jīng)驗。

政策建議

有效的科技政策設(shè)計除了要遵循技術(shù)創(chuàng)新的一般規(guī)律，還必須根據(jù)創(chuàng)新主體特征和技術(shù)資源條件的變化進(jìn)行動態(tài)調(diào)整和優(yōu)化。隨著我國新能源技術(shù)來源逐漸由國際轉(zhuǎn)移和引進(jìn)向自主創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，隨著我國新能源創(chuàng)新主體企業(yè)規(guī)模和技術(shù)能力的提升，我國的新能源科技政策思維也必須適時進(jìn)行調(diào)整。

1.我國新能源政策優(yōu)化調(diào)整的兩個基本取向

總體上看，由于受到我國科技資源的約束，同時要服從于我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的階段性要求，過去我國新能源科技政策的基本思路是動員創(chuàng)新主體的研發(fā)投資。隨著新能源技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境的深刻變化，未來我國的新能源科技政策思路也要進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。

（1）新能源科技政策重心要從過去“動員個體研發(fā)投資”為主向提高“部門研發(fā)效率”轉(zhuǎn)變。我國的新能源科技政策在進(jìn)一步加強對新能源技術(shù)創(chuàng)新的財政、金融、稅收扶持政策的同時，政策的重點，一是要加強新能源創(chuàng)新主體之間的協(xié)調(diào)；二是加強對企業(yè)研發(fā)的服務(wù)，特別是共性技術(shù)服務(wù)和新技術(shù)的推廣擴散，通過公共科技服務(wù)降低整個部門的研發(fā)風(fēng)險。

（2）在加強研發(fā)能力的同時，加強產(chǎn)業(yè)部署，形成研發(fā)、工程化、商業(yè)化良性互動的局面。未來我國的新能源科技政策調(diào)整應(yīng)當(dāng)借鑒美日歐等國家和地區(qū)培育、發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗，在提高研發(fā)資源使用效率的基礎(chǔ)上，通過實效性的示范工程建設(shè)縮短新能源技術(shù)和設(shè)備的小試、中試周期，降低新能源技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化成本和風(fēng)險。

2.加強新能源共性和基礎(chǔ)技術(shù)供給，從存量改良到增量改革

打破過去依托既有科研院所進(jìn)行“存量改良”的思路，以“增量改革”式的新主體設(shè)立來加強我國的新能源共性技術(shù)的生產(chǎn)和供給。如借鑒北京生物技術(shù)研究所的經(jīng)驗，以引進(jìn)海外留學(xué)人才為主，全新設(shè)立中國新能源技術(shù)研究所。并以自由探索的前沿基礎(chǔ)科學(xué)研究為使命。

加強新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。大力發(fā)展針對新能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的儀器與測量測試技術(shù)、大型設(shè)備安置和調(diào)試時的軸系平衡技術(shù)、材料的性能檢測技術(shù)、信息與通信技術(shù)中的接口標(biāo)準(zhǔn)等測量測度工具技術(shù)和生產(chǎn)過程模擬等生產(chǎn)工藝涉及的工具性技術(shù)，大力發(fā)展針對新能源產(chǎn)業(yè)的行業(yè)共性工程數(shù)據(jù)庫。

工程數(shù)據(jù)庫建設(shè)可以采取政府出資、獨立非盈利性社會組織運營的組織方式，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)采取會員企業(yè)自愿貢獻(xiàn)、共同分享的工作方法，形成持續(xù)投入、有效運營的可持續(xù)發(fā)展機制。

3.借鑒國外政策經(jīng)驗，優(yōu)化新能源技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)

（1）國外新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗表明，很多新能源新興技術(shù)的創(chuàng)新者不是成熟的大型能源企業(yè)，而是中小企業(yè)和新創(chuàng)業(yè)企業(yè)。建立SBIR項目（小企業(yè)創(chuàng)新研究計劃）是美國、日本等國家促進(jìn)中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的通行做法。

（2）我國新能源產(chǎn)業(yè)政策的設(shè)計，可以考慮借鑒國外SBIR項目的經(jīng)驗，政府將每年科技投入預(yù)算的一個固定比例（如0.2%）用于資助新能源領(lǐng)域中小企業(yè)參與商業(yè)化潛力較大的公共科技項目，由國家能源局、發(fā)改委、工信部等單位對新能源領(lǐng)域的中小企業(yè)和創(chuàng)業(yè)企業(yè)提供資金支持和優(yōu)先政府采購。在操作層面，SBIR項目可以分3個階段實施。在技術(shù)可行性階段，采取“小額普發(fā)”原則，即大范圍資助，但單項資助額度低，這樣既避免了對失敗項目的過度投入，又可以廣泛培育技術(shù)種子。進(jìn)入研究開發(fā)階段，資助就采取“大額集中”原則，以加快推進(jìn)技術(shù)成熟。第3階段是技術(shù)成果商業(yè)化的階段，為了激勵技術(shù)和產(chǎn)品的商業(yè)化，資助與企業(yè)銷售收入掛鉤，對其產(chǎn)品和技術(shù)可優(yōu)先安排政府采購。

4.加強技術(shù)聯(lián)盟規(guī)范運行，促進(jìn)合作網(wǎng)絡(luò)形成

（1）政府在繼續(xù)加大對新能源技術(shù)聯(lián)盟的政策和資金支持的同時，要配合加強對聯(lián)盟運行的監(jiān)督管理，提高技術(shù)聯(lián)盟對于促進(jìn)共性技術(shù)研發(fā)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成的實際效果。

（2）設(shè)立中國新能源合作項目，形成共享資源、共擔(dān)風(fēng)險的新能源技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)。新能源合作項目對企業(yè)、科研機構(gòu)、社會服務(wù)組織等在符合我國新能源規(guī)劃和政策重點支持的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品工程化、投資、市場等領(lǐng)域的合作項目提供資助。

（3）在合作項目下建設(shè)“中國新能源技術(shù)與產(chǎn)業(yè)合作網(wǎng)”，為各類主體之間自愿的市場化合作提供技術(shù)和市場信息。

*本文系國家軟科學(xué)重大項目“產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)體系研究”（編號：2012GXS1B001）的階段性成果

（作者單位：中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所）

編輯：田佳奇