美国先进能源研究计划署（ARPA-E）计划实施及其促进变革性技术成果转化的做法及启示*

史冬梅 王晶 曲轶龙 张景胤

（科学技术部高技术研究发展中心，北京 100044）

2009年，美国成立能源部先进研究计划署（Advanced Research Projects Agency-Energy，ARPA-E），仿效国防部高级研究计划署（Defense Advanced Research Projects Agency， DARPA）的成功模式，致力于通过发展具有变革性意义和潜在应用价值的先进能源技术，来减少温室气体等排放，加强美国的经济和能源安全。ARPA-E作为一个支持变革性能源技术发展的成功案例，被认为是美国能源创新的“全能催化剂”。ARPA-E继承和发扬了DARPA模式，高度重视从变革性技术成果到市场应用的转移转化，相关做法被DARPA借鉴。近年来，美国政府重视清洁能源技术和应对气候变化，加大了对ARPA-E的支持力度，不仅支持能源重点研发领域的主题计划以及补充性的开放计划等，还进一步启动了“具有应用潜力的先进能源技术种子孵化”（SCALEUP）计划，帮助变革性能源技术从实验室阶段进入市场化阶段，跨越“死亡之谷”，加快变革性能源技术的应用，提高美国能源领域的全球竞争力。

《“十三五”国家科技创新规划》提出，我国科技创新工作将“构建具有国际竞争力的产业技术体系，加强现代农业、新一代信息技术、智能制造、能源等领域一体化部署，推进颠覆性技术创新”。国家能源局、科学技术部发布的《“十四五”能源领域科技创新规划》提出“能源领域现存的主要短板技术装备基本实现突破；前瞻性、颠覆性能源技术快速兴起，新业态、新模式持续涌现，形成一批能源长板技术新优势；适应高质量发展要求的能源科技创新体系进一步健全；能源科技创新有力支撑引领能源产业高质量发展”的目标。促进科技成果转化是推进创新与产业深度融合的重要引擎，是助力经济高质量发展的重要环节。ARPA-E填补了美国在能源领域高风险、颠覆性研究的空白，在科技计划实施全过程中积极推动研究成果商业化，并取得了成功。ARPA-E在颠覆性技术项目组织实施的成功经验，特别是在颠覆性技术成果转化应用方面的做法，值得我国在能源领域的科技创新计划实施工作中参考借鉴。

1 ARPA-E对变革性能源技术部署和实施情况

1.1 项目部署情况

根据2007年《美国竞争法》，ARPA-E的使命包括支持美国本土能源技术发展以加强美国能源和经济安全，减少能源相关排放，提升经济部门能源效率，改善放射性废物和乏核燃料的管理、清理和处置，以及提高生产、交付和储存能源的基础设施的弹性、可靠性和安全性［1］。基于其使命，ARPE-E支持的能源技术项目涵盖了从运输燃料和能源存储，到建筑、商业和制造能源效率，再到电力的存储、分配和发电等广泛的能源技术领域。

在能源计划项目部署方面，ARPA-E主要通过主题计划（Focused Programs）来加速能源方面的高潜力领域创新。作为主题计划的补充，开放计划（OPEN）被用于寻求能源技术领域全应用范围内最具创新性的新想法。此外，ARPA-E还支持“能源相关的应用科学的创新发展”计划（IDEAS）以及探索性课题计划（Exploratory Topics），进一步涵盖美国能源技术领域。2019年，ARPA-E以主题计划为基础，启动了SCALEUP计划，支持在全范围的能源应用中推广高风险和潜在变革性的能源技术。

自2009年成立至今，ARPA-E已经为超过1300个具有潜力的颠覆性能源技术项目投入了共计30多亿美元［1］。在2022年3月公布的美国2023财年预算中，ARPA-E的预算提高到7亿美元［2］，用于支持和投资高潜力、高影响力的变革性能源研究和开发，以应对社会挑战；预算还提议扩大ARPA-E的权限，以更全面地解决气候变化影响方面的创新差距。

1.2 主要计划和实施情况

1.2.1 主题计划

主题计划（Focused Programs）是ARPA-E支持变革性能源技术所设立的主要科技计划。每个财年，ARPA-E确定并发布新的主题计划，每个主题计划经费为2000万～5000万美元，由5～15个项目组成，执行期在3～5年之内。主题计划涉及能效、发电和输电、运输三个领域，聚焦太阳能、地热、电池、电网、碳捕获、电力、生物燃料等特定前沿技术方向。该主题计划不仅考虑技术在能源领域的潜在影响，也考虑其在能源市场上的成本和收益问题，从而确保APRA-E能够在主题计划中实现对高风险和高收益的变革性能源技术的支持。

近三年，ARPA-E主题计划在能效、发电和输电以及运输三个领域均进行了计划部署，每一年侧重点有所不同（表1）。2021年，ARPA-E侧重于能效领域，通过设计不同技术路线来实现能效的提高，包括ECOSynBio、HESTIA、ONWARDS及REMEDY四个计划。2022年，APRA-E在三个主要领域均进行了计划部署。在能效领域，通过开发高性能冷却系统及提升净零排放技术来提高产量，减少资源的使用；在发电和输电领域，通过提升核材料分离及回收，改善美国能源安全，保护环境；在运输领域，部署了EVs4ALL（面向美国低碳生活的电动汽车）计划，开发下一代电池技术支持美国的能源独立，减少二氧化碳排放及能源消耗。

表1 ARPA-E 2021—2023年新增主题计划［3］Tab.1 New Focused Projects in 2021-2023 by ARPA-E［3］

1.2.2 开放计划

除了主题计划，ARPA-E每三年发布开放计划（OPEN）的资助机会公告。开放计划定位在整个能源应用领域具有潜在变革性的新技术开发。截至2022年，ARPA-E通过开放计划共计支持260多个项目，资助金额超过8亿美元，每次资助40～80个项目，资助金额超过1亿美元（表2）。2021年开放计划选定的项目涉及建筑能效、分布式能源、电力电子器件和设备效率、发电、电网、储能、碳捕集、交通运输能源转化等方向，并与美国大学、国家实验室和私营公司协调，在广泛领域推进技术发展，包括电动汽车、海上风力发电、储能和核回收。截至2022年8月，开放计划2021已立项44个项目，资助金额达1.04亿美元［3］。

表2 ARPA-E开放计划资助情况Tab.2 Funding of ARPA-E Open Projects

通过开放计划，APRA-E公开征求最具革命性的能源技术并支持了一系列非共识探索研究和机会型探索研究，避免遗漏在主题研究领域之外的创新思想；作为培育最具创新性能源技术的一种重要手段，APRA-E整合了美国顶尖能源创新研究力量（科学家、工程师等），促进了颠覆性能源技术的创新，保障美国能源安全和全球能源主导地位。主题计划和开放计划相互补充，既保证能源领域技术重点突破，又力图捕捉更多的创新机会。

1.2.3 IDEAS计划

2013年，ARPA-E设立“能源相关的应用科学创新发展”计划（Innovative Development in Energy-Related Applied Science，IDEAS），旨在快速持续地支持早期应用研究，从而探索具有能源技术变革和颠覆性变革潜力的开创性新概念［4］。2014—2019年，IDEAS计划共资助了59个项目，单个项目资助金额为20万～55万美元，资助金额共计2817万美元（表3）。与主题计划及开放计划不同的是，IDEAS资助期限通常仅为一年（约占75%），最长不超过三年，截至2022年已全部结题。IDEAS的资助方式更加灵活，采取分析或探索性研究的形式，确保该类计划支持的技术始终处于最前沿。此外，IDEAS还通过资助概念验证研究，确定能源相关技术中的潜在变革性概念，为主题计划的设立提供了新的源泉，并对ARPA-E的任务领域产生重大影响。例如，2015—2017年度，IDEAS计划资助了Citrine Informatics公司49.9万美元。Citrine Informatics开发了一个概念验证系统，使用实验工作智能地指导新型固体离子导体材料的研究，并建立了一种新的材料发现方法，为开发有前途的离子导体开辟了新的方向。Citrine Informatics的技术开启了更快速的离子导体识别和开发，并改变了理论和实验材料科学领域。在获得IDEAS计划资助后，Citrine Informatics与大学、国家实验室和企业合作管理数据并加速材料研究，并在多家全球化学品和材料公司部署其人工智能平台，包括松下、HRL实验室和巴斯夫。2017年，Citrine Informatics获得了2760万美元的私人后续融资；2019年，宣布已从Prelude Ventures、Innovation奋进、摩尔战略投资和Next47等公司获得2000万美元的B轮融资［5］。

表3 ARPA-E IDEAS计划资助情况Tab.3 Funding of ARPA-E IDEAS Projects

1.2.4 探索性课题计划

2019年，ARPA-E宣布了探索性课题计划（Exploratory Topics），一个灵活、简化、持续的融资机会，旨在根据需要资助不符合ARPA-E典型主题计划模式的小型项目［6］。这种以快速、敏捷的方式响应需求的能力使ARPA-E能够更好地支持重点项目，同时不断在新领域寻求创新，补充ARPA-E的项目组合。

截至2023年，ARPA-E的探索性课题计划共资助了141个项目，资助金额1.22亿美元。课题领域包括：耐用水泥、井下开发技术、实现高级裂变、聚变诊断、甲烷裂解、潜力机会发现、碳捕获与储存、生物采矿、高分子材料转化为高能液体产品、变压器绝缘、金属回收、城市固体废物焚烧灰烬的性质改进、从海洋捕获二氧化碳、从环境空气直接捕获二氧化碳、航空配电、铁路温室气体减排、拓扑优化、无六氟化硫电网以及碳负极建筑材料［6］。

1.3 以应用为导向的专项计划

2019年，ARPA-E启动SCALEUP计划。该计划以主题计划为基础，在已获取主题计划资助并成功解决概念验证研发挑战的技术中进行挑选，进一步对被选中的技术在能源领域进行全面应用推广，加速创新性能源技术产生现实影响。2019年，第一批SCALEUP计划共支持了9个项目，经费为7000万美元，主要支持高风险和具有潜在颠覆性的新型电动汽车动力电池、数据中心效率、电网现代化、减排和储能等领域的项目进一步向商业化发展（表4）。

表4 SCALEUP 计划2019、2021年项目资助情况［7］Tab.4 Funding of SCALEUP 2019 and 2021［7］

2021年2月，拜登签署《美国供应链》第14017号行政令，明确应“在美国本土建立弹性的、多元化及安全的供应链”；同年6月，美国白宫发布《建立有韧性的供应链，重振美国制造业，促进广泛增长》报告，指出美国应“加强供应链韧性、加强清洁和可持续制造、增加美国本土就业”，从而加强应对气候变化及确保国家安全。SCALEUP计划的主旨与拜登政府的目标高度一致，即通过清洁能源部署降低排放，减少对关键矿物进口的依赖，开发美国制造的现代技术，创造更多清洁能源就业机会，并确保美国作为全球研究和创新领导者的地位，因此，SCALEUP 2021计划获得了更大范围和力度的资助，在2022年获得能源部1亿美元的资助。SCALEUP 2021计划选定的项目将增强现有的清洁能源基础设施，如飞机电气化、电动汽车快速充电和先进的浮动海上风力涡轮机技术（表4）。这些项目将促进有前景的技术的商业化，以便在全国范围内广泛部署，以支持实现美国的清洁能源未来。

2 ARPA-E促进变革性技术成果转化的做法

ARPA-E重视促进变革技术成果到市场的转移转化，从计划建立开始到技术实施的全过程，通过多种方式促进变革型技术研究与发展迅速与市场相结合。

2.1 强调技术成果的市场转化

ARPA-E的目标是在技术周期早期阶段加速变革性能源技术的发展，在计划项目的管理全流程的各环节中，都高度重视技术成果面向市场的转化。技术转化路径包括风投资本和小企业、私人资本以及大资本、政府担保政府采购等。

1）在主题计划和项目设计上，从源头注重技术和市场的结合。ARPA-E围绕推进变革性技术，设计了从计划主题确立到实施的全流程程序。在探索新计划的战略主题概念和项目的空白方向方面，ARPA-E探索“技术推进”和“市场拉动”相结合的“矩阵式结构”模式，在应用科学与技术和集成能源系统间可能出现的交叉处构建具有突破性潜力的主题计划（图1）。

图1 ARPA-E矩阵架构［8］Fig.1 Matrix Architecture of ARPA-E［8］

在ARPA-E的矩阵结构中，应用科学与技术从技术推进的角度寻找不同学科组织的能源创新技术，形成纵向联结；集成能源系统从市场拉动的角度，寻求将能源创新技术应用于不同经济领域的机会，形成横向联结。学术研究具有创造性、分散性和不确定性，产业研究则具有目标导向性、时间和成本有限性，ARPA-E的矩阵结构有效地将基础研究和以目标为导向的应用研究进行结合，在“技术推进”和“市场拉动”的交叉点寻找资助机会，确保其资助的能源项目可以在技术和市场两个方面都能走得通。

2）在计划项目遴选评审中，突出潜在应用评价和产学研团队。ARPA-E的一个遴选标准是强调技术的潜在应用评价。选择标准突出技术的变革性特征，包括技术“独特和创新”性，强调对美国经济和能源安全的潜在影响。除了突出技术的变革性特征外，还强调技术对美国能源领域发展的潜在影响和商业应用潜力，评价项目是否有将新技术从实验室过渡到商业应用的合理有效策略，适当且明确的技术任务、明确的项目最终结果和可以交付的成果等。在团队选择上，ARPA-E通过将科学家和工程师组成团队，快速推进能源领域的技术创新，将来自不同科学、技术和商业领域产学研人才聚集在一起，从而培育项目的发展，加快项目的商业化。

例如，2023年启动的“提高电力基础设施的可靠性、弹性和安全性”（Grid Overhaul with Proactive，High-Speed Undergrounding for Reliability，Resilience，and Security，GOPHURRS）主题计划旨在通过开发新的地下电网技术，创建一个更有弹性、更可靠的美国电网。ULTRAFAST（通过更快地驱动功率半导体技术解锁持久的变革性弹性进步）主题计划，将支持开发更快、更有能力的电力电子设备，以增强所有电网接口的弹性、可靠性和功率流控制。美国能源部长Jennifer M. Granholm对此评价，“一个可靠、有弹性的电网是保护美国电力供应不受外部威胁、扩大美国清洁能源和运输选择的关键。”“联邦政府在工具和分析方面的投资将使我们的电网现代化，这将使国家走上实现拜登总统气候目标的道路，并将脱碳能源和交通部门的好处扩大到全国各地［9］”。EVs4ALL（支持的美国低碳生活电动汽车）通过开发续航时间／里程更长、充电速度更快、在低温条件下也能高效工作的电池，扩大国内电动汽车的普及，以加强为电动汽车提供动力的先进电池的国内供应链。Granholm对此表示，“自本届政府上任以来，电动汽车在美国的销量增长了两倍，通过解决电池效率、弹性和可负担性问题，对我们应对气候变化的努力和利用国内研究人员和科学家开发的技术为美国的清洁交通未来提供动力是双赢的［10］”。此外，探索性课题LENR（低能量核反应）计划支持8个项目，汇集了来自大学、国家实验室和小型企业的团队通过研究来确定LENR是否可能成为潜在的无碳能源变革，对变革性领域进行前沿探索。

3）计划管理方面，给予项目主管自主权。在管理方面，ARPA-E继承了DARPA模式的许多成功要素。ARPA-E的定位是支持能源领域其他政府部门和工业界没有支持或不愿支持的高风险研究，同样把寻求“空白”作为支持突破性技术的战略方向。面向未来技术发展的价值观、不断寻找“空白”的使命目标，形成激励创新与容忍失败的组织文化。类似的，ARPA-E也保持了扁平化的组织，分为两层，包括机构主任和副主任，以及计划主管和技术市场转化支持等管理团队。扁平化的组织简化了项目遴选的审批流程，提高了管理效率，营造了一个鼓励冒险的组织氛围［11］。ARPA-E主任由总统任命，并直接向能源部长报告，避免其计划制定与实施受到外部干扰；能源部对ARPA-E的预算要求也与其余部分“分开并区别开来”。在计划管理方面，ARPA-E同样保留了优秀项目经理负责制，以优秀的计划主管为运行核心。计划主管任期不超过三年，需要有强大决策权和能力来管理相关能源领域内高风险和高收益的计划和项目，包括有效识别有变革性的技术领域、促进技术实施及后续商业化发展。ARPA-E根据能源领域特色也做了创新发展，高度重视从变革技术成果到市场的转移转化，相关做法被DARPA所借鉴。

4）在计划项目组织管理中，强化技术成果的商业化转化。在项目组织实施过程中，ARPA-E高度重视项目的商业化转化。ARPA-E帮助受资助团队从一开始就规划好如何将其成果商业化，将开发商业应用的途径作为项目的组成部分，进行技术经济分析、市场研究、知识产权保护，以及与潜在客户和投资者接触等工作。

ARPA-E吸引能源领域世界级顶尖的科学家和工程师担任计划项目主管，要求其在将科学、技术和商业与多学科团队联系等方面具有丰富的经验，能够有效识别有前途的技术领域，并促进技术后续的商业化发展。这些计划项目主管深度参与项目实施管理，全程跟踪项目的实施以及商业化转化，并对这两个环节做出相应的管理与指导，也会根据最新的科学发现和研究发现对项目的阶段时间表进行修改，从而积极推动项目实施。

ARPA-E设立了专门的“技术到市场（Technology to Market，T2M）”部门，引入T2M专职人员作为顾问。T2M作为独立的商业化推进团队，负责推动已交付的能源创新技术的商业化进展；计划项目主管同时也参与T2M阶段的管理与指导工作。DARPA也借鉴了这一做法，聘请ARPA-E的技术到市场总监在DARPA承担同样的工作。

能源创新技术的充分验证通常需要几十年的时间，且相对于其他技术领域需要大量的资金。将技术转化成商业产品还需要更多的时间，ARPA-E项目大约3年的时间周期太短，不足以将技术概念转向市场。T2M团队不断努力发展和改进其方法，包括在T2M前期充分考虑项目的可选择性，鼓励最有可能受益的执行者（如学术界）来开发这些项目，并要求项目执行方描述潜在的产品应用方式，以证明其技术可行性［12］。T2M的另一个潜在收益是它还可以为ARPA-E的项目执行方提供可能影响未来产品市场的关键性非技术因素的信息或研究，例如监管风险和其他商业市场风险以外的常见风险。

美国国家科学院在2017年对ARPA-E的评估报告中指出，ARPA-E的组织特征对实现其使命和目标的潜在贡献巨大。在项目结题后，ARPA-E持续跟进并推动能源创新技术的转化与应用。

2.2 SCALEUP计划探索加快技术成果转化模式

ARPA-E的使命面临的一个持久挑战是，一旦ARPA-E资金结束，即使是在ARPA-E支持下取得实质性技术进步的技术，也有被困在发展道路上的风险。为此，ARPA-E启动了SCALEUP计划，专注于对已经解决了概念验证的技术开展进一步开发验证，帮助其从概念验证原型阶段过渡到商业可行阶段，跨越“死亡之谷”，加速推向商业化，并为私营部门的投资做好准备［13］。要求企业和行业的参与是SCALEUP计划成功的基础。在SCALE计划的申报阶段，ARPA-E要求申报团队必须拥有或控制由ARPA-E资助所产生的主题发明或软件等成果；同时，必须提出至少一个商业化合作伙伴，该合作伙伴应能够代表目标客户的观点和需求，以帮助确保SCALEUP项目完成后该技术能够被市场所采用。

在2021年，第一批SCALEUP计划共支持9个项目（表5），均由高科技企业承担，企业作为项目执行方，或是参与前一阶段主题计划的技术开发，或是自身拥有已验证的技术概念，或是基于ARPA-E主题计划的技术成果，希望进一步对技术概念的应用进行推广。

SCALEUP 2019不同能源投资组合以及众多投资者的经验表明，商业前的“规模化”项目对于确定这些非常早期的技术在实践中可以满足性能和成本参数至关重要。SCALE-UP计划的成功实施将使行业、投资者和合作伙伴能够证明其在财政资源、人员、生产设施和材料方面的大量投入是合理的，可将有前景的ARPA-E技术开发成早期商业产品。2022年，SCALEUP 2021计划获得能源部更大力度支持，对8个项目的技术概念进行应用推广。

2.3 多形式举措促进项目技术成果转化

除了在项目管理过程中充分考虑成果转化可行性以及设计计划项目，ARPA-E还在项目执行期以及结题后提供一系列服务，以促进项目技术成果转化。

2.3.1 举办高规格的能源创新峰会

ARPA-E通过技术峰会和技术成果宣传来扩大在其支持下取得的技术成果的影响力，从而提高市场对技术成果的采纳。例如，ARPA-E每年举办一次ARPA-E能源创新峰会，搭建技术成果转化平台，邀请政产学研各界知名人士与会，进行能源相关主题演讲，研讨如何通过创新方法解决美国能源挑战，并重点展示部分经过严格审查的资助项目技术成果，致力于帮助其项目与能源领域企业、风险投资机构、大公司和小公司建立关系，吸引他们为项目的后续成果转化进行投资，促进形成交流与合作网络，最终将变革性能源技术从实验室转移到市场。

近年来，随着美国清洁能源战略的实施，联邦政府、能源部和ARPA-E高度重视每年的能源创新峰会。2022年5月，ARPA-E在科罗拉多州举办了第十二次峰会，ARPA-E项目主管以及负责项目执行的研究人员在交通系统、发电／配电、碳、自然资源等四个方面进行了成果展示。2023年3月在马里兰州举办的第13届年度能源创新峰会上，美国联邦政府各部门官员和地方政府首脑出席会议并作重要讲话，积极宣传和促进将尖端的能源技术推向市场。ARPA-E能源创新峰会通过来自政府、学术界和商界的2000多名美国顶尖的科学家、工程师和投资者之间的沟通对话，促进了将这些技术推向市场的关系，寻找当前和未来能源挑战的解决方案。

2.3.2 出版ARPA-E成果汇编

ARPA-E于2016、2017年分别出版成果汇编，介绍ARPA-E在支持能源领域变革性技术发展方面取得的突出成绩。2016年出版的第一本成果汇总手册，介绍了ARPA-E如何在短短的7年时间里，通过资助一系列先进能源技术的研究，使美国能够解决最紧迫的能源挑战。2017年出版的第二本成果汇总手册，提供了ARPA-E的成功案例，包括将在未来产生重要影响的原创成果，以及开始渗透到市场的各种产品。

2.3.3 政府资助带动私营部门的参与和投资

ARPA-E通过多方面衡量标准选择资助项目及潜力，在推动变革性能源技术的成果转化方面做出了显著的成绩。截至2023年，ARPA-E共计资助了177个项目吸引了超过49亿美元来自私营部门的后续资金，产生88个新公司，237个项目通过与其他政府机构合作得到进一步发展。以ARPA-E的储能类项目组合为例，共计63个项目，技术方向包括开发可再生能源存储、插入式电动汽车充电电池、固定和运输电力存储等技术等。其中，共有20个项目（约30%）获得了公共或私营实体的后续资金支持。BEEST和GRIDS两个主题计划中的能源创新项目在通过组建公司或后续资金加速受资助技术的商业化方面表现突出，如GRIDS计划中的“大容量低成本锌空气二次电池”项目，由亚利桑那州立大学和FluidicEnergy公司共同开发，2015年9月，Fluidic公司获得1.5亿美元融资用以推动该技术的商业化，并在发展中国家的通信基站备用电源领域建立了首个市场；GRIDS计划中“新型锌溴液流电池体系”项目由PrimusPower公司开发，获得6000万美元融资和众多订单。

美国科学院2017年基于对ARPA-E的评估结论肯定了其在资助变革性能源技术方面取得的成功，认为ARPA-E资助的项目支持其法定使命和目标，一些项目促使其他渠道为变革性技术提供后续资金，这些技术已开始进入商业市场。同年，信息技术与创新基金会（ITIF）的报告《ARPA-E：美国能源创新的全能催化剂》指出，ARPA-E以其他机构无法做到的方式弥合了研究和使用之间的差距，ARPA-E资助的公司比其他清洁能源初创公司筹集到更多的私营资本，政府在促进变革性技术发展中具有不可替代的重要作用，其资助并不是取代私营部门的投资，而是补充［15］。

2023年4月20日，美国白宫科技政策办公室、能源部、国务院联合发布《美国国家创新路径》，指出政府与私营部门进行合作是美国清洁能源创新方法的核心，贯穿从研发到全面商业化部署各个阶段［16］。以ARPA-E为例的早期阶段孵化器和以实验室嵌入式创业项目为例的技术转移计划加速了技术从实验室走向市场的过程。在技术从应用研究转向试点和首批商业示范项目的过程中，捐赠、合作协议、奖金及其他形式的财政和技术援助发挥了重要作用，同时降低了风险。

3 启示和建议

我国是世界最大的能源生产国和消费国，围绕我国能源禀赋，我国多年来在科技计划中一直将能源科技作为重点支持的领域，在洁净煤、可再生能源、核能、智能电网等方面取得重大成果，显著提升了我国能源科技自主创新能力，支撑我国能源产业的发展，但是对能源领域变革性技术的支持力度还不够。当前，在全球能源结构转型和“双碳”目标驱动下，新一轮能源科技和产业变革方兴未艾，全球能源领域科技竞争日趋激烈。ARPA-E在能源变革性技术确定、计划设置、项目管理、创新激励、技术成果转化和商业化等方面的经验对我国科技计划管理具有一定借鉴意义。我国应加强能源领域的变革性支持，超前布局，把握能源技术未来发展趋势，为我国实现碳达峰碳中和目标提供有力支撑。

1）加大对能源变革性技术的支持力度和广度。能源科技创新具有战略性、前瞻性、公共性以及系统性等特点，正确把握能源科技战略方向和发展先机，关乎国家的安全和长远发展。目前我国在国家重点研发计划中对能源领域变革性、颠覆性技术的支持力度还不够，迫切需要加强对此类技术的研判。在我国能源科技计划部署中，可借鉴ARPA-E的部署和主题、开放和探索性课题计划系统设置的经验，设立能源领域的相关重点专项，加大支持力度，提升我国在能源技术领域的国际竞争力。其次，能源技术领域的学科覆盖面广，应注重长期支持的重点方向和整体覆盖发展相结合的原则，对有望在交叉学科领域产生的能源技术新方向予以超前部署；三是能源终端产品形式多样，应用领域广，在重点专项研究方向和内容的设置方面，可借鉴ARPA-E注重“技术推动”和“市场拉动”相结合得矩阵式架构理念，强化能源技术的目标导向和应用导向，通过加大对能源变革性技术的支持力度和广度，抢占新一轮能源革命制高点，支撑我国构建“清洁低碳、安全高效”的能源体系，赢得全球能源领域的竞争优势。

2）探索加快能源技术成果转化应用的科技项目管理模式。能源技术领域具有投资大、周期长、风险高、惯性大等特点，针对具有高风险、高回报特性的变革性能源技术，建议在科技计划项目管理中借鉴ARPA-E的管理经验，探索促进能源技术转化应用的科技项目管理模式。一是提高项目管理专业化能力，设置项目专业机构，增加总体专家组中企业专家的数量，特别是具有技术到市场成果转化和应用经验方面的专家数量，明确专家在科技项目管理全流程中给予项目从技术到市场成果转化指导的职责要求，指导项目实施中取得的科技成果加快应用示范和转化落地；二是在项目组织实施中，借鉴ARPA-E在项目遴选中的经验，在申请、评审遴选中，进一步优化和完善项目评审的指标体系，建议引入与市场相关的成本和效益评价标准的评审指标，同时在项目综合绩效评价中，强化目标和应用导向，强化技术市场应用潜力分析、技术验证和成果考核工作；三是根据能源技术领域具有投资大、周期长的特点，建议借鉴ARPA-E新推出的SCALEUP计划的做法，探索建立项目滚动支持机制，对于取得技术突破需要进一步技术验证的项目，要求用户企业参与，围绕技术成果的进一步熟化和市场化攻关继续提供支持，解决成果转化最后一公里的问题，加速变革性技术成果的转化和商业化应用。

3）发挥能源领域科技计划项目管理的举国体制优势。一是发挥能源科技计划项目组织实施中的新型举国体制优势，科技计划项目管理机构加强与能源领域相关行业部门、优势地区、领军企业、国家实验室等各方的合作，强化成果的需求导向和用户考核，重视市场和用户对成果技术水平、成熟度、可靠性和价值的评判，通过行业部门、地方政府、领军企业的早介入、早发现和早应用，加快成果在行业、地方和企业的转移转化和应用示范。二是科技计划项目管理机构定期举办能源领域变革性研讨会、项目成果展览会和推介活动，加强能源领变革性技术的交流和成果宣传推广，为项目承担单位和应用单位、投资机构、行业领军企业等搭建成果展示和交流平台，通过国家科技计划的支持带动社会资本的投入，推动能源领域变革技术加快走向市场；三是关注美国ARPA-E等国外机构在能源领域变革性技术支持的重点方向，在重点领域加强与国外大学和研究机构在基础研究等方面的国际合作，注重能源变革性技术领域领军人才培养和知识产权保护。

作者贡献说明

史冬梅：设计文章框架，收集资料，指导撰写文章；

王 晶：搜集并翻译资料，整理及分析数据，撰写文章；

曲轶龙：收集资料，协助设计文章框架，协助撰写文章；

张景胤：参与校审和修改。