我国新能源技术创新存在的问题与建议

◎ 文/张克震 赵剑波

我国新能源技术创新存在的问题与建议

◎ 文/张克震 赵剑波

新兴技术是新近产生和发展的、对经济结构产生重要影响的高新技术，其本质特征是不确定性。整体而言，我国新能源技术的发展处于引入阶段与快速发展阶段之间，各个领域的主导技术逐渐形成，但依旧存在不确定性；原有的技术范式存在优势，新能源技术需要调整适应；新能源技术应用逐渐市场化，但示范应用以及面向特定细分市场特征明显。此外，我国新能源技术相关的产业体系发展并不完善，传统能源产业仍占据主导地位。

存在的问题

1.新能源产业技术范式不成熟，存在创新风险

新兴技术面对的是一个极为不确定的环境，技术本身的成熟度、市场的接受能力以及政策环境的变化都影响着新兴技术的发展。因此，在新兴技术的发展过程中，企业必须处理好新核心能力的保持以及原有核心能力的淘汰两个问题，避免因时机选择不当或条件不成熟而使企业遭受不必要的损失。

以发展阶段相对快速和成熟的光伏产业为例，晶体硅太阳能行业甚至整个光伏行业是一个技术高速进步的行业，不断突破的技术创新虽然推动着行业的发展，但也给业者带来了很大的风险。

（1）以薄膜太阳能电池为例，原来薄膜太阳能电池虽然转化率较低（6%-8%），但是相对于晶体硅太阳能电池，低廉的成本使得薄膜技术有实力和晶体硅技术分庭抗礼。由于技术进步与成本下降，2008年后晶体硅太阳能电池的价格下降40%，于是在稍后的竞争中薄膜太阳能电池的市场几乎被晶体硅太阳能电池占领，使得薄膜技术一蹶不振，高度专业化的设备和大规模的投资成了摆设。晶体硅太阳能电池目前虽然占领了光伏行业的半壁江山，但其他技术随时有可能将晶体硅技术赶下神龛，如聚光型太阳能电池和CIGS薄膜太阳能电池理论上也有非常大的潜力。所以当这些技术一旦实现突破时，晶体硅太阳能电池业者同样也可能承受巨大的损失。

（2）风能也存在类似的技术风险。随着单机风电机组大容量化趋势的出现，5MW以上整机市场将成为未来企业竞争焦点。采取直驱永磁技术和双馈异步技术的整机在满足客户机组大容量需求的同时，势必会导致未来市场出现差异化与竞争态并存的市场需求。虽然双馈异步技术机组在现阶段所占市场份额较大，但直驱永磁技术市场份额增速迅猛。

（3）类似于生物质能的技术路线多样化，燃料电池包括移动式和固定式发电系统，其中移动式包括碱性氢氧燃料电池（AFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC），固定式包括磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）和固体氧化物型燃料电池（SOFC）。

2.核心技术能力缺乏，创新水平较低

以发展最好的光伏产业为例，我国已形成了完整的太阳能光伏产业链，并涌现出无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批在海外上市的知名企业。但是我国光伏产业不仅长期面临原料在外、市场在外的问题，还存在制造业的关键设备依赖度较高的弊端。太阳能电池生产的关键设备绝大部分来自国外供应商，进口设备费用约占企业设备费用的80%。在原料方面，我国多晶硅2010年进口占总需求的50%以上。大多数多晶硅生产电耗目前在180千瓦时/千克以上，单位成本并不具备很强的市场竞争力。硅锭、硅片产业对上游多晶硅的依赖，导致部分企业开工不足。上述问题都可以归结为一个原因，即缺乏自主核心技术。

我国太阳能光伏产业核心技术的缺失，间接造成了产业链发展不平衡、产品附加值低等问题。除少数几家拥有核心技术和专业能力以外，行业里滋生的企业大都集中在产业链的中间环节，缺乏足够的竞争优势和抗风险能力，企业同质化发展现象普遍存在，生产企业内部的恶性竞争无法避免。目前光伏产业的恶性竞争主要集中在产业链的低端。低附加值再加上恶性竞争，使得这些环节的利润迅速减少，在高端多晶硅环节利润率仍有30%的情况下，光伏组件企业的利润不足10%，而且持续走低。

国内的晶体硅太阳能电池片行业其实并非高科技行业，而是一个“加工厂”，各家企业都用着类似的设备、技术和原材料，生产着差别不大的产品，虽然近年来电池的转化效率有了比较大的提升，不过这种提升主要来自设备和原材料的进步，而非各家工厂自主研发的成果，所以各家工厂产品转化率的提升几乎也是齐头并进的。

此外，我国风电设备企业自主研发能力仍然较弱，技术推动力不足。虽然国内市场中国外风电巨头市场份额逐渐下降，但风电研发设计技术远落后于先进的国外风电企业。

3.产业发展缺乏系统性，过于依赖技术推动，忽视需求拉动型创新

（1）新能源产业的发展并没有完全和其他相关产业融合发展，达到相互促进的目的。如新能源发电尚未与电网形成良好的生态系统。只有加强新能源产业与其他相关产业的融合，才能增加国内市场对于新能源产品的市场需求，并达到依靠本土化的市场需求拉动新能源技术创新的目的。

（2）能源系统的集成化和产业化将是新能源技术发展的主要趋势。从燃料电池的技术应用来看，其发展必须与生物技术、新材料技术、太阳能等新能源技术的利用相结合。如利用太阳能、风能从空气中提取纯水，从纯水中电解制氧等，或者利用乙醇等生物质能作为燃料电池的燃料。

（3）新兴技术的演化发展需要企业的推动和市场需求的拉动，即需要“技术供给”与“技术需求”两个方面的共同作用。在市场方面，2010年我国太阳能光伏产品90%都是出口，只有10%用于国内市场需求。市场的缺失直接导致我国光伏企业无法参与规则、标准的制定，间接削弱了国内企业的创新能力和市场竞争力。

新能源技术的发展必须从供给和需求两个方面来考虑，并注重系统性集成发展。如随着智能电网的建设，电力输送网络将会变成信息能源网络，一方面将新能源发电纳入到电网的供电系统中，另一方面使得数以百万计的智能分布式用户分享彼此的剩余能源。

4.示范应用为主，缺乏大规模产业化应用经验

新能源技术在初期应用阶段通常以应用示范工程的方式安排在公共基础设施领域，或者以补贴的方式鼓励市场化的应用示范。事实表明，我国近年来的应用示范工程对于新能源市场培育确实起到了重要的促进作用。但是，由于政策实施体制和项目管理的问题，从有利于拉动新兴技术进步的角度看，我国新能源应用示范工程仍存在很多问题：

（1）“应用有余，示范不足”，即应用示范工程仅仅是在简单使用新技术和新产品，供应商和客户之间没有建立积极的技术信息反馈机制，政府也没有把技术和产品改进作为项目评估的重要标准。

（2）地方保护主义造成的市场分割，使得应用示范工程一定程度上成为落后产品和落后技术，而不是新兴技术和高技术产品的市场。

（3）从技术角度来看，新能源产业的发展将是又一次工业革命。但是，居高不下的成本又限制新能源技术的市场化应用和产业化发展。与欧洲和美国市场相比，无论太阳能、风能、生物质能、燃料电池，这些新能源技术在国内的市场化应用还处在示范应用为主阶段，缺乏大规模产业化应用经验。

政策建议

有效的科技政策设计除了要遵循技术创新的一般规律，还必须根据创新主体特征和技术资源条件的变化进行动态调整和优化。随着我国新能源技术来源逐渐由国际转移和引进向自主创新转变，随着我国新能源创新主体企业规模和技术能力的提升，我国的新能源科技政策思维也必须适时进行调整。

1.我国新能源政策优化调整的两个基本取向

总体上看，由于受到我国科技资源的约束，同时要服从于我国新能源产业发展的阶段性要求，过去我国新能源科技政策的基本思路是动员创新主体的研发投资。随着新能源技术创新环境的深刻变化，未来我国的新能源科技政策思路也要进行调整优化。

（1）新能源科技政策重心要从过去“动员个体研发投资”为主向提高“部门研发效率”转变。我国的新能源科技政策在进一步加强对新能源技术创新的财政、金融、税收扶持政策的同时，政策的重点，一是要加强新能源创新主体之间的协调；二是加强对企业研发的服务，特别是共性技术服务和新技术的推广扩散，通过公共科技服务降低整个部门的研发风险。

（2）在加强研发能力的同时，加强产业部署，形成研发、工程化、商业化良性互动的局面。未来我国的新能源科技政策调整应当借鉴美日欧等国家和地区培育、发展新能源产业的经验，在提高研发资源使用效率的基础上，通过实效性的示范工程建设缩短新能源技术和设备的小试、中试周期，降低新能源技术的产业化成本和风险。

2.加强新能源共性和基础技术供给，从存量改良到增量改革

打破过去依托既有科研院所进行“存量改良”的思路，以“增量改革”式的新主体设立来加强我国的新能源共性技术的生产和供给。如借鉴北京生物技术研究所的经验，以引进海外留学人才为主，全新设立中国新能源技术研究所。并以自由探索的前沿基础科学研究为使命。

加强新能源产业技术基础设施建设。大力发展针对新能源技术和产业发展需求的仪器与测量测试技术、大型设备安置和调试时的轴系平衡技术、材料的性能检测技术、信息与通信技术中的接口标准等测量测度工具技术和生产过程模拟等生产工艺涉及的工具性技术，大力发展针对新能源产业的行业共性工程数据库。

工程数据库建设可以采取政府出资、独立非盈利性社会组织运营的组织方式，数据库数据采取会员企业自愿贡献、共同分享的工作方法，形成持续投入、有效运营的可持续发展机制。

3.借鉴国外政策经验，优化新能源技术创新生态

（1）国外新能源产业发展的经验表明，很多新能源新兴技术的创新者不是成熟的大型能源企业，而是中小企业和新创业企业。建立SBIR项目（小企业创新研究计划）是美国、日本等国家促进中小企业技术创新和产业化的通行做法。

（2）我国新能源产业政策的设计，可以考虑借鉴国外SBIR项目的经验，政府将每年科技投入预算的一个固定比例（如0.2%）用于资助新能源领域中小企业参与商业化潜力较大的公共科技项目，由国家能源局、发改委、工信部等单位对新能源领域的中小企业和创业企业提供资金支持和优先政府采购。在操作层面，SBIR项目可以分3个阶段实施。在技术可行性阶段，采取“小额普发”原则，即大范围资助，但单项资助额度低，这样既避免了对失败项目的过度投入，又可以广泛培育技术种子。进入研究开发阶段，资助就采取“大额集中”原则，以加快推进技术成熟。第3阶段是技术成果商业化的阶段，为了激励技术和产品的商业化，资助与企业销售收入挂钩，对其产品和技术可优先安排政府采购。

4.加强技术联盟规范运行，促进合作网络形成

（1）政府在继续加大对新能源技术联盟的政策和资金支持的同时，要配合加强对联盟运行的监督管理，提高技术联盟对于促进共性技术研发和技术标准形成的实际效果。

（2）设立中国新能源合作项目，形成共享资源、共担风险的新能源技术创新和产业发展网络。新能源合作项目对企业、科研机构、社会服务组织等在符合我国新能源规划和政策重点支持的技术研发、产品工程化、投资、市场等领域的合作项目提供资助。

（3）在合作项目下建设“中国新能源技术与产业合作网”，为各类主体之间自愿的市场化合作提供技术和市场信息。

*本文系国家软科学重大项目“产业技术创新生态体系研究”（编号：2012GXS1B001）的阶段性成果

（作者单位：中国社会科学院工业经济研究所）

编辑：田佳奇