辽宁省能源领域科技创新现状分析

田源 刘凯

（辽宁省重要技术创新与研发基地建设工程中心，辽宁 沈阳 110168）

一、能源领域发展的总体形势与需求

（一）全球能源发展进入深度转型期

随着世界经济发展疲软，全球能源发展逐渐进入深度转型期，总体呈现以下特点：一是能源供需持续宽松，欧盟等发达经济体、中国等新兴经济体的能源需求呈下降趋势，而传统石化产能未减少，国际能源供大于求的局面短期难以反转。二是能源结构低碳化，世界主要国家均加速调整能源结构和开发利用模式，加快向绿色、多元、高效、低碳的可持续能源体系转型。三是能源生产利用智能化。基于大数据、云计算和传感技术的信息技术将能源的生产、转换、存储、输送和使用等环节的众多节点互联起来，实现信息流和能源流的自由接入、实施流动、即时交换与共享。四是能源供需格局多元化，美国的页岩气能源革命、欧盟的可再生能源经济战略、日本的氢能源基本战略、俄罗斯的油气开发现状、巴西的海上石油开发战略等都已对全球能源供需格局产生举足轻重的影响。

（二）科技交叉融合加速能源技术革命。

新世纪以来，世界科技发展呈现交叉融合的态势，能源、环境等人类可持续发展的重大问题成为全球科技创新的焦点。不同技术领域的高度交叉和深度融合不仅为解决能源问题提供了重要的新思路和新方法，更成为了引发新一轮能源革命的关键因素。能源科技与网络技术、传感技术、大数据分析等信息技术的融合，催生了智慧能源网络。能源科技与材料技术的融合，充分发挥纳米技术与纳米材料在解决能源存储、能源转化、能源增效和环境检测及修复等方面的独特作用。能源科技与生物技术的融合，利用转基因技术、生物催化技术，可大幅提高能源作物的产量，开发清洁、绿色能源产品。

（三）我国能源发展对科技创新提出迫切需求

目前，我国能源发展面临诸多重大调整：一是能源结构不合理，煤炭消费比重仍很高。二是可再生能源面临瓶颈制约，生产、输送、消费各环节衔接不畅，弃风、弃光严重。三是传统能源产能过剩，能源生产同质化严重，创新力不强。四是能源利用效率有待进一步提高，单位GDP能耗约为世界平均水平的2倍。五是能源管理机制体制改革亟待深化。在能源需求增速放缓、环境约束力增强的新形势下，必须通过科技创新转变能源发展方式、调整优化能源结构、提高能源利用效率，改进能源体制机制，建立安全、低碳、清洁、高效的能源体系，保障国家能源安全。

二、辽宁省能源领域总体发展情况

截至2017年底，辽宁省能源领域规模以上生产企业750余户，研发机构40个，有R＆D活动单位110余户，产业总产值达到5200亿元，利润总额近300亿。全省有能源、交通领域高新技术企业242户，已组建能源领域各类科技创新平台179个，其中，国家级重点实验室1个、国家级工程技术研究中心2个，省级重点实验室49个、省级工程技术研究中心105个、产业专业技术创新平台24个，覆盖省内各大高校和科院院所以及89户重点企业。

（一）重大产品及关键技术有新突破。一是研发十万等级空分装置用压缩机组，实现了中国重大装备国产化的又一历史性突破。沈鼓集团成为继西门子、曼透平之后全球第三家能够生产该设备的企业，标志着中国企业已成功实现大型空气压缩机的自主研制。二是研发“华龙一号”反应堆压力容器，实现了“制造周期世界最短、综合质量国内领先”目标，有力支撑了中国核电“走出去”战略。三是研发CAP1400屏蔽电机核主泵，填补了国内空白，解决我国核电市场长期以来依赖进口的历史，使我国屏蔽电机核主泵研发水平跻身于世界前列。四是研发百万机组配套用特高压1000kV发电机升压变压器及发送端±1100千伏直流换流变压器，成为我国特高压输电领域持续创新的重要里程碑，代表了世界特高压输变电领域高等级、大容量设备研制的最高水平。五是研发国内首台6MW海上风电齿轮箱样机，并过了德国劳氏船级社GL认证，打破了该领域核心零部件长期依赖国外进口的被动局面。六是研发高密度风电并网用兆瓦级全钒液流储能电池，形成了包括全钒液流电池关键材料、电堆、成套装备系统以及储能解决方案等核心技术的完整自主知识产权体系，领军国内外液流电池标准制定。

（二）高校、院所为企业科技创新提供了有力支撑。辽宁省内有较多与能源、交通产业发展相关的国家级研发机构，如分子反应动力学国家重点实验室、煤炭安全基础研究国家重点实验室、国家电站燃烧工程技术研究中心、国家稀土永磁电机工程技术研究中心、国家大型轴承工程技术研究中心、国家风电传动及控制工程技术研究中心等。拥有大连理工大学、东北大学、沈阳工业大学、沈阳航空航天大学、大连海事大学以及中科院大连化物所、中科院金属所、中科院沈自所、沈阳飞机设计研究所、沈阳发动机设计研究所等在能源、交通领域有较强影响力的高校和科研院所。依托雄厚的科研实力和技术储备，在与企业开展技术交流、技术转移过程中，有力支撑和推动了辽宁新能源、通用航空、燃气轮机、风电装备、节电及特高压输变电装备、海工装备等领域的科技创新和产业发展。新源动力、大连融科储能、锐翔通用飞机、壮龙无人机、华创风能等一批业界知名企业，技术和产品均走在国内前列。

（三）辽宁能源领域发展仍存在若干问题和短板。一是产业结构不够合理。能源、装备领域大型国有企业占比依然较重，业务范围广、战线长、企业“大而全、小而全”的状态依然严重，企业包袱沉重、生产运作效率低下。民营企业、合资企业所占比重偏低，发展滞后，活力不足。二是产业链不够完善。大部分产业都存在产业链短、配套能力差、产品附加值低等问题。缺乏发达的、能适应市场经济发展要求的产业分工体系，重要件、关键件配套企业和生产性服务业基本上没有脱离企业内部组织，产业专业化协作程度低，横向联系少，产业开放度低。尤其缺乏支撑产业发展的公共研发和设计平台。三是产业配套能力较弱。为制造企业配套的高技术元器件、核心零部件的本地企业成长缓慢，投入乏力、产品品种少、质量不稳定、可靠性差，大量的配套零部件无法在本地配套生产，严重依赖于南方企业和国外进口。配套中小型企业发展滞后，配套产业的社会专业化分工水平较低，企业之间的协作能力不强等因素造成制造企业与配套企业分离，增加了生产成本，导致最终产品附加值转移，抑制了区域产业集群发展。四是自主创新能力不强。辽宁先进装备制造企业的原创能力不强、动力不足，掌握行业核心技术的企业更是微乎其微，企业引进先进技术后，缺乏消化吸收再创造的能力，仅仅局限于“拿来主义”。核心技术长期受制于人，装备制造业关键零部件发展滞后，装备的高端主机和成套设备所需的关键零部件、元器件和配套设备的研发进度仍然缓慢，造成企业的发展受人牵制，严重阻碍了辽宁能源、装备领域企业的发展步伐。五是发展方式依然比较粗放。产业发展仍主要依赖于要素投入，内涵式可持续发展的动力不足。长期以来，由于市场的盲目性、投资管理上的条块分割以及竞争秩序不规范，造成了大规模的低水平、不合理的重复建设，导致了配套企业产业产品结构趋同化。资源配置不合理、生产力闲置、产出效率低。六是高级人才流失严重。大部分企业偏重于生产实践和经济效益，没有树立起人力资源是第一资源的思想。在高级人才引进方面普遍陷入“引进难，留不住”的困境，对现有的人才又重视不够，忽视企业现有人才的培育和使用。在市场不景气、激励手段有限、工资待遇不高、政策环境不理想等多种原因共同影响下，部分企业“塔尖”上的高级人才流失严重。

三、辽宁省能源领域发展重点

（一）化石能源高效清洁利用

中科院大连化学物理研究所拥有催化基础国家重点实验室和分子反应动力学国家重点实验室两个国家重点实验室，以及甲醇制烯烃国家工程实验室、国家催化工程技术研究中心、国家能源低碳催化与工程研发中心等多个国家级科技创新平台。刘中民院士长期从事应用催化研究，包信和研究员长期从事新型催化材料的创制和能源清洁高效转化过程的研发。下一步将围绕石能源化学转化和利用过程中的关键科学问题，开发化石能源洁净高效转化和利用新技术、新催化过程和新型催化剂、新催化反应、新催化材料和新催化表征技术。

（二）可再生能源

1.太阳能。李灿院士从2001年起，致力于太阳能转化和利用科学研究，包括太阳能光（电）催化分解水、二氧化碳还原等人工光合成研究和新型太阳电池探索研究，研发出高效率的聚合物太阳电池，宽光谱超高效太阳电池的效率达到世界领先水平，建成了包括碲化镉太阳电池、染料敏化太阳电池与铜铟镓锡太阳电池在内的多条薄膜太阳电池中试线。

2.风能。沈阳工业大学风能技术研究所是国内主要的风能研究机构之一，姚兴佳教授是我国知名风电专家、学术带头人，长期从事风电能量转换与控制研究。大连华锐重工集团是我国MW级风电设备国产化研制基地拥有风机“五大专业生产线”（增速机、电控装置、轮毂、主机架、整机总装）和三大试验台（增速机、电控装置、整机总装）以及三级质量保证体系。研制的国内首台6MW海上风电齿轮箱样机，通过了德国劳氏船级社GL认证，打破了该领域核心零部件长期依赖国外进口的被动局面。瓦轴集团开发的6.0MW主轴轴承、5.0MW偏航和变桨轴承均为国内首次研发，技术水平达到国外同类产品先进水平。

3.氢能及燃料电池。衣宝廉院士主要从事化学能与电能的相互转化研究，是我国燃料电池研究开拓者之一。大连化物所是国内最早开展燃料电池技术的科研机构，在燃料电池领域的研究水平居于国内领先、国际先进地位，是公认的国内第一流燃料电池研发单位。大连理工大学在动力总成控制、驱动电机、低铂合金电催化剂制备等方向具有较强科研实力。大连海事大学致力于燃料电池金属双极板改性、燃料电池新型催化剂、锂离子电池和超级电容器方面的研究，部分成果处于国际先进水平。大连锅检院是目前国内最大的国家级气瓶型式试验机构、国家唯一的综合性国家气瓶质检中心，在氢燃料电池汽车储氢容器试验系统的研发方面开展了大量工作，具备液压及部分氢气的试验能力。

4.海洋能。开展海洋天然气水合物成藏、成矿机理以及安全开采等基础问题研究，开发精确勘探和钻采试验技术与装备，形成海底天然气水合物开采能力；开展海水淡化与综合利用技术研究，重点突破热法海水淡化用关键装备系列产品制造技术、核能海水淡化装备制造技术，在沿海城市和海岛开展应用示范。

（三）先进核能

沈鼓集团是国内核主泵唯一定点生产企业，自主设计开发的CAP1400屏蔽电机核主泵填补了国内空白，解决我国核电市场长期以来依赖进口的历史，使我国屏蔽电机核主泵研发水平跻身于世界前列。中国第一重型机械集团大连加氢反应器制造有限公司在国内百万千瓦级核反应堆压力容器市场占有率达到90%，创造了许多项“中国第一”乃至“世界第一”。沈阳远大自主设计开发的CAP1400主泵变频器、沈阳科金特种材料有限公司研发的CAP1400用高性能核级合金锻件、大连大高阀门股份有限公司研发的CAP1400核级爆破阀锻件均达到了国际同类产品先进水平，填补了国内空白，打破了核电装备材料长期依赖国外进口的被动局面。大连华锐重工研制的CAP1400核主泵泵壳铸件，全面突破并掌握了核岛核一级铸件的关键技术，提升了省内核电重大装备核心部件的自主创新能力。大连洁能重工股份有限公司轴封脱落式主泵飞轮，实现了我国核主泵飞轮的自主化制造，打破了国外技术垄断。

（四）节能与新能源汽车

我省汽车产业基础较好，以华晨宝马、通用北盛GL8、新科鲁兹为代表的合资品牌及以中华、金杯、黄海为代表的自主品牌具有一定的市场影响力。

华晨汽车集团控股有限公司是辽宁汽车工业的龙头企业、中国汽车工业自主品牌的主力军，2017年销售收入1851亿，在中国车企业中排名第8。已建成南北两大产销基地，六个整车生产企业、四个发动机生产企业和多家零部件生产企业，设有两大国家认定企业技术中心、国家认可实验室以及博士后流动工作站，具备整车造型、设计能力、样车制造、整车匹配开发及发动机等核心汽车零部件的设计、开发能力。上汽通用北盛汽车有限公司现拥有南、北两个整车厂和一个动力总成车间，年产能达50万台整车和45万台发动机。最新投入运营的三期新工厂，采用了世界先进的工艺设备及国际高标准环保设施，是集精益化、柔性化、模块化、敏捷化于一体的现代化汽车生产工厂。辽宁曙光汽车集团股份有限公司是以整车、车桥及零部件为主营业务的跨地区的企业集团，是国家汽车整车出口基地企业，“黄海”汽车和“曙光”车桥两大产品是“中国名牌产品”，2017年底黄海新能源客车全国保有量已超过4000辆。大连中比动力电池有限公司是国家级高新技术企业和国家认定企业技术中心，作为行业领先的锂离子电池研发及生产机构，累计承担了6项国家863科技项目，入选中国汽车工业协会、中国汽车动力电池产业创新联盟组织实施的第一批动力蓄电池单体生产企业白名单。新源动力股份有限公司是“燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”承建单位，国家燃料电池技术标准制定的副主任委员单位，先后承担多项“863”计划重大专项及国家重点研发计划，燃料电池发动机、关键材料及部件、整堆系统等方面的部分关键技术已达到国际一流水平。

四、结语

能源是现代社会前进的重要物质基础和动力，是事关国家发展全局和国计民生的战略性资源，是社会经济发展的血脉。随着经济社会发展，全球能源发展进入深度转型期，对能源需求持续增长，也带来了较为突出的资源供应与生态环境问题。辽宁省作为东北振兴排头兵，应抓住能源发展方向，支持发展能源领域重点行业，实现辽宁经济社会可持续发展。通过科技创新转变能源发展方式、调整优化能源结构、提高能源利用效率，改进能源体制机制等方面，建立安全、低碳、清洁、高效的能源体系，大力发展高效、环保的新能源，优化辽宁能源消费结构。