产学研协同创新是市场经济与知识经济、创新系统与知识系统结合的必然产物,现已成为国家创新体系的重要部分和推动产业变革的重要途径。汽车产业作为现代工业技术的集大成者,推动其转型升级需要来自业界、学界和研发机构等多方技术力量开展协同创新。浙江省平湖市是全国第14个国家级汽车零部件制造基地,拥有汽车及零部件生产企业330余家,全球汽配百强企业13家,新能源电驱产能占全国1/6,每年关联企业产能超500万台,是国内汽车产业“从无到有”“由零到整”“由弱变强”的城市典范。但是,在全球汽车产业竞争日益激烈的当下,平湖汽车产业仍面临发展动能较弱、关键技术缺乏、产业链条偏短等诸多难题,亟需通过整合产学研各方技术力量,加快实现汽车产业转型升级。
促进汽车产业要素协同:人才、知识、信息
20世纪80年代,罗默、卢卡斯等人在舒尔茨的人力资本理论基础上,进一步分析了提高劳动力质量对经济增长的巨大推动作用,揭示出人力资本积累是经济得以持续增长的决定性因素和产业发展的真正源泉。在汽车产业发展过程中,高端技术人才、管理人才和创新型人才是产业转型升级的重要能动性要素。产学研协同一方面可以促进高校、科研机构与汽车企业的跨主体人才互补,同时还有利于跨学科跨领域的人才合作,从而促进推动汽车产业技术迭代和结构升级。
新增长理论放弃了技术外生化的假定,将知识引入增长模式,认为知识积累可以产生递增收益并使其他投入要素的收益递增。在汽车产业发展中,产学研协同创新的重要基础就在于知识协同。一方面,产学研协同能够促进汽车产业显性知识与隐性知识的相互转化;同时,高校和科研机构也可以将显性知识应用于实际生产中,动态整合汽车行业内外系统、业务流程和技术体系,推动技术创新和产业升级。另一方面,产学研协同能够促进通用知识和特定行业知识的相互补充。高校和科研机构提供包括先进材料学、计算流体力学、数据挖掘等在内的通用学科知识,为解决汽车设计与制造中的共性问题提供理论支持。车企则将这些通用知识应用于特定场景,如利用计算流体力学优化汽车空气动力学性能、通过数据挖掘技术改进车辆故障预测模型等,进而形成具有行业特色的专有技术。这一过程不仅加速了技术从实验室到生产线的转化,还为汽车产业的技术迭代与产业升级构建了坚实的知识支撑体系。
信息经济学普遍认为,在非对称信息条件下,获取充足的信息有助于减少市场交易中的不确定性,缓解可能出现的逆向选择和道德风险问题;并且,信息是连接产业链各环节的纽带,信息协同对于提升供应链与价值链的整合效率具有重要意义。产学研合作恰恰可以通过促进车企关联各方的信息协同,从而赋能汽车产业转型升级。一方面,产学研协同能够促进市场需求与研发活动的信息对接,这种信息对接机制不仅缩短了产品研发周期,还实现了汽车产业链上下游的协同创新。另一方面,产学研协同能够促进供应链各环节的信息共享。在产学研合作中,供应链各环节能够共享市场需求预测、技术研发进展、生产质量控制等关键信息,助力供应链上下游企业更准确地预测市场需求,优化库存管理,加速产品迭代。同时,各主体信息共享还能够促进材料供应商、零部件制造商与整车厂之间的协同创新,提升供应链整体效率与响应速度。
产学研协同创新促进汽车产业技术协同
动力技术是关乎汽车性能和市场竞争力的基础性技术。产学研合作中,车企、高校与科研机构能够围绕电池能量密度提升、电机效率优化、电控系统智能化等关键技术开展协同创新。同时,三方可综合利用车企大数据,共同推进对电机控制系统的精准调校,提升整车动力性能和能效比。如在具体实践中,南京金龙客车制造有限公司率先通过与高校建立联合实验室,共同开发电池管理系统以及与清华大学联合开发新一代整车控制器,实现了量产车型动力技术的迭代突破。
汽车产业正逐步向智能化转型。产学研协同创新有助于加速自动驾驶、车联网和智能座舱等先进技术的研发与应用。例如,整车制造商就L3/L4级自动驾驶、智能网联汽车V2X通信能力、智能座舱的人机交互体验提出技术需求;高校和研究机构则专注于基础研究和技术突破,针对性开发高精度感知算法、深度学习模型、多传感器融合技术,以及低延迟、高可靠性的V2X通信协议,为智能汽车提供了强大的“大脑”和“神经系统”,使其能够精准感知周围环境、高效处理复杂信息。与此同时,科研机构还可进行高精度地图的构建和更新,为自动驾驶提供必要的地理信息支持,助力汽车产业向智能化、网联化方向转型。
材料技术是汽车产业的重要组成部分,对汽车的性能、安全和环保具有重要影响。产学研各方围绕材料技术开展协同创新有助于推动汽车产业的轻量化与环保化发展。具体而言,车企基于市场趋势和法规要求提出轻量化材料需求,以便提高燃油经济性和减少碳排放。高校通过实验室研究开发新型铝合金、镁合金、碳纤维复合材料和生物基塑料等。研究机构则可进行材料的微观结构分析、力学性能测试和耐久性评估,确保新材料在极端条件下的可靠性和稳定性。这一协同机制能够加速新材料从实验室到生产线的转化进程,共同推动汽车材料技术的革新与汽车行业的可持续发展(见图1)。
产学研协同创新赋能我国汽车产业转型升级已涌现出不少实例。例如,上汽集团与同济大学等单位合作,研发自动驾驶测评技术,提升测试效率和场景覆盖率,助力Robotaxi车队在上海完成超30万订单。同济大学负责理论研究和数据采集,确保测试的真实性和复杂性。比亚迪与中科院深圳先进技术研究院合作,聚焦固态电池技术,推动汽车智能化、电动化发展。比亚迪加大研发投入,预计实现年产值超2000亿元,并在固态电池技术上取得实质性进展。江淮汽车与合肥工业大学、中国电子科技集团第三十八研究所等合作,围绕新能源汽车技术研发,提升电池管理系统和整车控制器性能,推动智能网联技术应用,已申请超过500项专利,研发多款新能源汽车产品。
单一车企主导的产学研合作往往更加聚焦于企业内部的研发需求和技术瓶颈,其合作目标通常围绕特定项目或技术领域展开,虽然能够加速科技成果向生产力转化,但影响范围较为局限,更多地服务于企业自身竞争力培育和短期发展目标。而平湖市作为长三角地区重要的汽车零部件生产基地,在中观层面推动汽车产业转型升级则更需思考如何在区域层面系统整合产学研资源、完整构建产业链体系,实现汽车产业链价值链的整体跃升。从这个意义上讲,研究平湖汽车产业转型升级不仅为我国县域经济转型升级提供重要借鉴,而且为推动长三角乃至全国汽车产业的高质量发展提供重要启示。
市场主体持续扩增
近年来,平湖汽车产业市场主体规模不断扩大。截至2023年底,平湖市整车及零部件产业链企业总数已稳步提升至335家,同比增长约5%。规模以上企业数量达到95家,年产值突破280亿元,占行业总产值的近七成。一级配套企业31家,包括瑞士欧拓、德国蒂森克虏伯等全球汽配百强企业13家,国家级专精特新“小巨人”企业1家。每年关联汽车产能超过500万台,规模效应与高度集聚的发展优势进一步凸显。在新能源汽车领域,平湖市拥有长城汽车、尼得科汽车马达、科世科、纳铁福等一批整车和关键零部件企业,产品领域覆盖了新能源汽车电池、电驱、电控、辅助驾驶等细分领域,每年关联新源汽车产能100万台以上。
此外,全市汽车市场主体结构持续优化。在335家企业中,大、中、小型企业分别占比约5%、25%、70%的份额,形成了“金字塔”型的产业主体结构,具备强劲的产业发展后劲。与此同时,规模以上企业中民营企业与外资企业比例较为均衡,分别为58%和42%;且外资企业中约90%以上企业来自日本、韩国和德国等汽车产业强国。这些外资企业不仅带来了先进的技术和管理经验,还促进了本土企业的国际化进程,有力推动了平湖市汽车产业转型升级。
产业园区功能完善
从产业发展布局看,平湖市新能源汽车产业呈现集聚发展模式,三大核心产业园区功能不断完善。其一,?平湖经济技术开发区聚力打造高能级汽车产业生态园?。平湖经济技术开发区专门规划总面积11.3平方公里用来打造高能级汽车产业生态园,每年举办德国、日本、瑞士等新能源汽车专场合作交流会,先后招引新能源汽车及零部件企业近20家,项目总投资超100亿元;其中,2022年签约的总投资超3亿美元的尼得科汽车马达新能源汽车驱动电机舰工厂项目,是尼得科集团在华单次投资最大项目。该区域紧紧围绕浙江省委数字经济创新提质“一号发展工程”,以“三个突出”助推数字经济发展,突出汽车电子产业、半导体产业、大数据等重点赛道引领带动,为平湖经济技术开发区、张江长三角科技城平湖园、独山港经济开发区三大平台制定相关政策、发展特色产业、打造产业集群夯实了基础。
其二,?张江长三角科技城平湖园致力新能源汽车研发生产?。平湖园聚焦先进制造业和高端服务业,围绕汽车电子产业先后引进了奉天电子、唯酷光电等一批优质产业链项目,目前拥有规模以上企业6家,已成为汽车电子产业的新增长极。该园区以科技创新为驱动,积极引进和培育高新技术企业和研发机构,致力于新能源汽车及零部件的研发和生产,推动了平湖市汽车产业的升级和创新。
其三,?独山港经济开发区着力做强新能源汽车配套环节?。作为平湖市汽车产业的重要组成部分,随着新能源汽车产业的快速发展,独山港经济开发区积极布局新能源汽车零部件领域,推动汽车产业链的延伸和升级。
产业链布局完整
平湖市汽车产业链布局展现出较高的完整性和系统性,拥有涵盖整车制造、动力系统部件、传动系统部件、底盘系统部件、车身系统部件、电器与电子系统部件、通用零部件与辅助设备等七大类型的95家规模以上企业,形成了较完整的产业链布局(见图2)。特别是在新能源汽车领域,平湖市积极把握行业发展趋势,聚焦整车、三电系统(电池、电机、电控)、智能车载设备等细分领域,实现了初步发展。
通过引进尼得科汽车马达、纳铁福等日德高技术领军企业,平湖市成功构建了以外资为引领、本土企业积极参与的三电产业格局,形成了鲜明的产业集聚效应。包括驱动电机总成的尼得科汽车马达、尼得科动力系统、尼得科电机及纳铁福,电控总成的伊控动力与艾莱希斯,以及燃料电池总成的锋源氢能等多家领先企业。其中,尼得科集团的“E-AXLE”产品更是全球首创,实现了电驱、电控、减速器“三合一”的技术革新。在智能车载设备领域,平湖市汇聚了包括盯盯拍(行车记录仪)、寅家电子(雷达及驾驶辅助系统)等在内的10家优质零部件生产企业,为新能源汽车的智能化发展提供了有力支撑。
产学研合作加快
产学研协同创新是平湖市推动汽车产业技术创新的重要途径。其一,产研合作深入推进。近年来,平湖市陆续建立包括中国标准化研究院长三角分院、平湖市汽车零部件检验检测中心及浙江清华长三角研究院平湖创新中心等在内的一系列高能级协同创新技术研发和服务平台。其中,中国标准化研究院牵头在平湖建设了全球领先的智能网联汽车OTA安全大数据云平台,为全国新能源汽车质量缺陷监测提供支撑。目前该平台已经接入超1000万辆汽车数据,开辟了平湖汽车产业从高品质制造向高质量服务转型的通道。长城汽车等车企发挥龙头企业引领作用,导入建设研发中心并配置20余种重点实验室,吸引了中高级技术人才5000余人。
其二,产学合作持续加码。人才是产业发展的基石,近年来平湖深入挖掘“人才新政2.0版”政策红利,依托汽车产业载体加大高层次人才引进力度,累计引进汽车产业硕士以上人才500多名。此外,通过校企合作、双元制教育等方式,促成平湖市职业中专、技工学院等每年为行业培养技术人才约1500人,实现新能源汽车产业“蓝领”人才的自给自足。
其三,产学研合作走深走实。近年来,平湖市积极推动汽车零部件企业与高校、科研机构之间的产学研合作,通过举办平湖市汽车产业“聚才建圈强链”大会等对接活动,为汽车电子零部件配套企业提供了科技公关服务、成果转化和人才支撑。截至目前,平湖市已建立了省级汽车产业技术(研发)中心36家,省级研究院11家。此外,通过持续实施“揭榜挂帅”技术攻关项目,聚焦汽车产业关键核心技术问题,加速技术成果的转化与应用,推动了汽车产业的技术进步和产业升级。
创新产学研协同模式
为了加速产学研合作,平湖市创新打造了“院企直通车”工作品牌,邀请上海交通大学、浙江工业大学等知名高校专家教授来平湖开展专题交流研讨会、技术需求对接会等活动,为院企双方搭建平台推进合作,打通成果转化快通道。平湖市现已开展“院企直通车”活动32次,为科技型企业提供智力支持320余次,定向输送、定制培训企业人才620余人。此外,平湖市还积极与大院名校合作,推进研究院落地,夯实本地科研基础。平湖市目前共有10所合作研究院落地,这些研究院在帮助企业解决技术难题方面发挥了重要作用,已解决技术难题90余项。
平湖市还通过举办“聚才建圈强链”活动,进一步推动产学研合作。例如,2024年10月31日,平湖市成功举办轻量化与智能网联技术交流会,邀请中国科学院院士褚君浩等汽车行业专家、学者、企业代表及政府部门领导共同探讨汽车产业轻量化与智能网联的未来发展趋势。会上,平湖市与多家院校和科研机构签约了合作和产业化项目,包括由浙江清华长三角研究院平湖创新中心推荐引进的“无线充电技术研发”“汽车空气悬架压缩机及其配件建设”两个汽车领域项目,这些项目将进一步发挥强链补链延链作用,推动汽车产业创新升级。
推动产学研联合攻关
围绕核心关键技术开展联合攻关是指多个创新主体通过资源共享、优势互补、协同创新,针对特定的技术难题或前沿科技领域开展技术研发,是车企突破关键核心技术的重要途径。平湖市在联合攻关关键技术方面取得了显著成效。在攻关模式方面,平湖市依托“产业创新联盟”开展共性技术研发攻关,打造汽车零部件创新联合体,带动企业投入研发资金500余万元。此外,平湖市还举办“揭榜挂帅”路演活动,征集共性技术攻关需求和科技成果转化需求。平湖市现已累计征集“揭榜挂帅”技术攻关难题需求138项,揭榜攻关技术难题57个,其中的大部分技术攻关项目由产学研三方合作“揭榜”。
在攻关领域方面,平湖市尼得科联合研发中心围绕重大技术瓶颈,实施重点产品共同突破研发计划,重点支持新能源汽车整车设计与核心零部件、关键材料同步研发,重点攻坚研发电驱系统高效化与集成化技术、智能底盘与底盘一体化技术、整车轻量化和制造智能化技术、测试仿真技术及仪器国产化替代。这些关键技术的突破,为平湖市新能源汽车产业升级提供了有力支撑。
加速产学研成果转化
搭建科技成果转化平台有助于加速汽车产业新技术从研发到应用的进程,从而推动整个行业的升级发展。为了加速科技成果转化,平湖市着力强化科创政策供给。一方面,平湖市出台配套政策文件,支持建设高水平研发机构,对新认定的省级重点实验室、省级工程技术研究中心给予200~2000万元奖励。另一方面,平湖市注重发挥科技孵化器和众创空间的作用。例如,平湖市已建成嘉兴市级以上孵化器11家,累计引育“国家级人才”“省级人才”等省级以上高端人才41名,嘉兴领军人才58名。这些孵化器和众创空间为科技型小微企业提供了良好的创新创业环境,促进了科技成果的转化和应用。此外,平湖市还注重搭建产学研合作平台,推动产业链上下游企业合作,如通过举办“聚才建圈强链”活动,邀请业内知名的专家学者和企业高管共同探讨产业发展趋势,推动产业链上下游企业合作;并积极与国内外先进企业和科研机构合作,共同推进产业化项目,加快汽车产业科技成果的转化和应用。
挑战:需求、技术、产业链
平湖市汽车产业近年来虽然取得了显著的发展成效,但受国际国内宏观环境影响,全市汽车产业面临发展动能不足、市场需求疲软等问题。2023年,全球经济波动和汽车市场进入存量竞争时代,导致消费者对汽车的需求增长放缓,尤其是传统燃油车市场面临较大压力。平湖市汽车及零部件企业因此受到市场需求不确定性的影响,扩产意愿显著降低。部分企业在调研中表示,近两年业务与人员规模均受到了一定程度的冲击,企业正通过战略调整来应对这一挑战。此外,信心不足也降低了企业的投资意愿。新能源汽车领域面临的高额关税壁垒对传统汽车企业构成了显著压力,民营企业投资意愿较弱,全面恢复投资信心仍需时日。如何在需求疲软的环境下提升企业的发展动能,成为平湖市汽车产业转型升级亟需解决的问题。
同时,平湖市作为传统汽车产业生产基地,虽然拥有坚实的产业基础优势和丰富的制造经验,但仍存在创新驱动力较弱,关键技术掌握不够的问题。当前,平湖市汽车产业主要集中在传统汽车零部件的生产和销售,而与新能源汽车智能化发展密切相关的电器与电子系统、先进动力系统等领域的高科技企业占比不足两成。部分企业因长期依赖传统汽车零部件生产形成的路径依赖,加之技术转型的复杂性和短期经济利益的考量,导致转型意愿和动力不足。而外资企业占比较高,其决策机制的复杂性和全球资源调配的考量进一步加剧了全市汽车产业转型难度。此外,新能源汽车的技术密集型属性对技术创新要求较高,而平湖市汽车产业在这方面的技术储备和创新能力相对不足。高端研发人才短缺导致企业在电池、电机、电控等新能源关键技术的研发上缺乏突破,自主研发的核心技术和专利掌握有限,限制了企业的技术创新能力和市场竞争力。
此外,随着全球汽车产业向新能源、智能化方向加速转型,平湖市虽然初步构建起新能源汽车产业链框架,但产业链偏短偏轻的问题依然突出,成为制约产业转型升级的关键瓶颈。其一,技术基础薄弱。新能源汽车产业链的核心竞争力在于技术创新,而平湖市在该领域的关键核心技术,如高性能动力电池、高效驱动电机、先进电控系统及智能网联技术等,研发与应用尚处于起步阶段,自给能力不足,高度依赖外部采购,限制了产业链向高端攀升的进程。其二,产业附加值偏低。由于技术积累薄弱,平湖市新能源汽车产业链的规模扩张受到制约,产值规模相对较小,高附加值环节薄弱。2023年数据显示,年产值达到10亿元以上的企业数量有限,且缺乏百亿级乃至千亿级的龙头企业,难以形成规模效应和品牌效应。其二,链主企业引领力偏弱。产业链上缺乏具有强大资源整合能力和技术创新引领力的“链主”型企业,过度依赖单一整车企业,难以形成多元化、多层次的企业集群效应。这不仅限制了产业链上下游企业的协同发展,也削弱了应对市场风险的能力。因此,如何延伸和完善产业链,提升产业链的整体竞争力,成为平湖市汽车产业转型升级的重要任务。
对策1:强化汽车产业产学研要素技术协同
发挥产学研协同创新效应必须强化产学研合作过程中的要素与技术协同。第一,强化产学研技术协同。以头部整车企业为引领,依托交通区位优势以及长三角汽车产业集群和创新优势,重点引进一批国内外顶尖科研院所和头部整车生产企业入驻平湖市。以整车企业技术协同撬动产业链协同,加快整零配套。同时,聚焦技术核心,抓住汽车产业电动化、网联网、智能化的发展趋势;紧盯智能网联汽车、节能燃油汽车、新能源汽车核心零部件等三大主攻方向,深化产学研各方合作力度。通过“整零协同聚产业”和“紧盯技术核心”的策略,有效促进产学研各方技术协同。
第二,推动产学研要素协同。平湖市应鼓励产学研合作,对高校、科研单位实施的落户平湖市的新能源汽车及零部件、机床产业技术研发项目,按其获得的国家和省、市支持资金额度,给予相应资金配套支持,全力保障各方研发资金。借助上海、苏州等周边大城市高校人才、科研人员等创新资源富集优势,开展新能源汽车及零部件、机床装备离岸研发中心建设,推动更宽领域的产学研要素协同。政府应加大对关键技术研发、成果转化及人才培养等环节的投入力度,设立专项基金支持产学研合作项目,为产学研要素协同提供有力保障。
第三,优化产学研政策环境。全面落实《平湖市汽车产业高质量发展行动计划》,出台汽车产业高质量发展专项政策,专项资金优先安排用于重大产学研合作项目、重点产学研合作平台等建设,切实保障产学研合作进程。同时,建立健全产学研合作成果评价机制,对取得显著成效的合作项目给予表彰和奖励,从而为平湖依靠产学研协同创新实现汽车产业转型升级创造良好政策环境。
对策2:推动汽车产业产学研核心技术攻关
推动汽车产业转型升级,必须聚焦关键技术领域,推进核心技术创新。第一,加强关键技术产学研协同攻关。借鉴“比亚迪—中国科学院深圳先进院”的产研协同模式,聚焦汽车产业关键核心技术,实施重点科创平台提能造峰行动。通过与高校、科研院所的深度合作,共同开展原创性、引领性科技攻关,争取浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目立项递增。同时,高标准实施平湖市科技计划项目,聚焦新能源汽车及零部件、智能网联汽车等关键技术领域,深入实施制造业首台套提升工程,以此推动汽车产业技术创新和突破。
第二,促进产业链创新链深度融合。借鉴“上汽集团—同济大学”的产学协同模式,依托上海交大智能光电研究院、中标院长三角分院等高端创新平台,围绕关键装备、核心基础零部件、关键基础材料、先进基础工艺、智能制造等领域,每年征集一批“项目订单”,面向全球产业链企业和名院大所实施联合攻关。深化与浙江大学、浙江工业大学、西安交通大学等高校工程领域尖端资源及创新机构合作,开展关键共性技术攻关,形成一批专利技术,以产学研协作促进技术更新,解决一批亟待破解的“卡脖子”问题。
第三,提升汽车智能制造水平。借鉴“江淮汽车—合工大—中国电科38所”的汽车综合技术产学研协同模式,整合长三角知名高校、互联网企业、工业信息工程服务商、软件企业等产学研力量,牵头建设具备全产业链服务能力和“云制造”特征的行业级汽车工业互联网平台,形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的汽车工业互联网生态体系。此外,加快打造汽车产业“未来工厂”,支持企业开展工艺装备、生产过程、终端产品及生产运维的数字化改造,培育遴选“数字化车间”“智能工厂”“未来工厂”等试点示范项目,从而充分释放产学研协同创新对平湖汽车产业转型升级的赋能作用。