我國新能源技術創新存在的問題與建議

◎ 文/張克震 趙劍波

我國新能源技術創新存在的問題與建議

◎ 文/張克震 趙劍波

新興技術是新近產生和發展的、對經濟結構產生重要影響的高新技術，其本質特征是不確定性。整體而言，我國新能源技術的發展處于引入階段與快速發展階段之間，各個領域的主導技術逐漸形成，但依舊存在不確定性；原有的技術范式存在優勢，新能源技術需要調整適應；新能源技術應用逐漸市場化，但示范應用以及面向特定細分市場特征明顯。此外，我國新能源技術相關的產業體系發展并不完善，傳統能源產業仍占據主導地位。

存在的問題

1.新能源產業技術范式不成熟，存在創新風險

新興技術面對的是一個極為不確定的環境，技術本身的成熟度、市場的接受能力以及政策環境的變化都影響著新興技術的發展。因此，在新興技術的發展過程中，企業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或條件不成熟而使企業遭受不必要的損失。

以發展階段相對快速和成熟的光伏產業為例，晶體硅太陽能行業甚至整個光伏行業是一個技術高速進步的行業，不斷突破的技術創新雖然推動著行業的發展，但也給業者帶來了很大的風險。

（1）以薄膜太陽能電池為例，原來薄膜太陽能電池雖然轉化率較低（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有實力和晶體硅技術分庭抗禮。由于技術進步與成本下降，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，使得薄膜技術一蹶不振，高度專業化的設備和大規模的投資成了擺設。晶體硅太陽能電池目前雖然占領了光伏行業的半壁江山，但其他技術隨時有可能將晶體硅技術趕下神龕，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。所以當這些技術一旦實現突破時，晶體硅太陽能電池業者同樣也可能承受巨大的損失。

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

（3）類似于生物質能的技術路線多樣化，燃料電池包括移動式和固定式發電系統，其中移動式包括堿性氫氧燃料電池（AFC）和質子交換膜燃料電池（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.核心技術能力缺乏，創新水平較低

以發展最好的光伏產業為例，我國已形成了完整的太陽能光伏產業鏈，并涌現出無錫尚德、江西賽維、天威英利等一批在海外上市的知名企業。但是我國光伏產業不僅長期面臨原料在外、市場在外的問題，還存在制造業的關鍵設備依賴度較高的弊端。太陽能電池生產的關鍵設備絕大部分來自國外供應商，進口設備費用約占企業設備費用的80%。在原料方面，我國多晶硅2010年進口占總需求的50%以上。大多數多晶硅生產電耗目前在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、硅片產業對上游多晶硅的依賴，導致部分企業開工不足。上述問題都可以歸結為一個原因，即缺乏自主核心技術。

我國太陽能光伏產業核心技術的缺失，間接造成了產業鏈發展不平衡、產品附加值低等問題。除少數幾家擁有核心技術和專業能力以外，行業里滋生的企業大都集中在產業鏈的中間環節，缺乏足夠的競爭優勢和抗風險能力，企業同質化發展現象普遍存在，生產企業內部的惡性競爭無法避免。目前光伏產業的惡性競爭主要集中在產業鏈的低端。低附加值再加上惡性競爭，使得這些環節的利潤迅速減少，在高端多晶硅環節利潤率仍有30%的情況下，光伏組件企業的利潤不足10%，而且持續走低。

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

此外，我國風電設備企業自主研發能力仍然較弱，技術推動力不足。雖然國內市場中國外風電巨頭市場份額逐漸下降，但風電研發設計技術遠落后于先進的國外風電企業。

3.產業發展缺乏系統性，過于依賴技術推動，忽視需求拉動型創新

（1）新能源產業的發展并沒有完全和其他相關產業融合發展，達到相互促進的目的。如新能源發電尚未與電網形成良好的生態系統。只有加強新能源產業與其他相關產業的融合，才能增加國內市場對于新能源產品的市場需求，并達到依靠本土化的市場需求拉動新能源技術創新的目的。

（2）能源系統的集成化和產業化將是新能源技術發展的主要趨勢。從燃料電池的技術應用來看，其發展必須與生物技術、新材料技術、太陽能等新能源技術的利用相結合。如利用太陽能、風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能作為燃料電池的燃料。

（3）新興技術的演化發展需要企業的推動和市場需求的拉動，即需要“技術供給”與“技術需求”兩個方面的共同作用。在市場方面，2010年我國太陽能光伏產品90%都是出口，只有10%用于國內市場需求。市場的缺失直接導致我國光伏企業無法參與規則、標準的制定，間接削弱了國內企業的創新能力和市場競爭力。

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

4.示范應用為主，缺乏大規模產業化應用經驗

新能源技術在初期應用階段通常以應用示范工程的方式安排在公共基礎設施領域，或者以補貼的方式鼓勵市場化的應用示范。事實表明，我國近年來的應用示范工程對于新能源市場培育確實起到了重要的促進作用。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進步的角度看，我國新能源應用示范工程仍存在很多問題：

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

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

（3）從技術角度來看，新能源產業的發展將是又一次工業革命。但是，居高不下的成本又限制新能源技術的市場化應用和產業化發展。與歐洲和美國市場相比，無論太陽能、風能、生物質能、燃料電池，這些新能源技術在國內的市場化應用還處在示范應用為主階段，缺乏大規模產業化應用經驗。

政策建議

有效的科技政策設計除了要遵循技術創新的一般規律，還必須根據創新主體特征和技術資源條件的變化進行動態調整和優化。隨著我國新能源技術來源逐漸由國際轉移和引進向自主創新轉變，隨著我國新能源創新主體企業規模和技術能力的提升，我國的新能源科技政策思維也必須適時進行調整。

1.我國新能源政策優化調整的兩個基本取向

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業發展的階段性要求，過去我國新能源科技政策的基本思路是動員創新主體的研發投資。隨著新能源技術創新環境的深刻變化，未來我國的新能源科技政策思路也要進行調整優化。

（1）新能源科技政策重心要從過去“動員個體研發投資”為主向提高“部門研發效率”轉變。我國的新能源科技政策在進一步加強對新能源技術創新的財政、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新主體之間的協調；二是加強對企業研發的服務，特別是共性技術服務和新技術的推廣擴散，通過公共科技服務降低整個部門的研發風險。

（2）在加強研發能力的同時，加強產業部署，形成研發、工程化、商業化良性互動的局面。未來我國的新能源科技政策調整應當借鑒美日歐等國家和地區培育、發展新能源產業的經驗，在提高研發資源使用效率的基礎上，通過實效性的示范工程建設縮短新能源技術和設備的小試、中試周期，降低新能源技術的產業化成本和風險。

2.加強新能源共性和基礎技術供給，從存量改良到增量改革

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

加強新能源產業技術基礎設施建設。大力發展針對新能源技術和產業發展需求的儀器與測量測試技術、大型設備安置和調試時的軸系平衡技術、材料的性能檢測技術、信息與通信技術中的接口標準等測量測度工具技術和生產過程模擬等生產工藝涉及的工具性技術，大力發展針對新能源產業的行業共性工程數據庫。

工程數據庫建設可以采取政府出資、獨立非盈利性社會組織運營的組織方式，數據庫數據采取會員企業自愿貢獻、共同分享的工作方法，形成持續投入、有效運營的可持續發展機制。

3.借鑒國外政策經驗，優化新能源技術創新生態

（1）國外新能源產業發展的經驗表明，很多新能源新興技術的創新者不是成熟的大型能源企業，而是中小企業和新創業企業。建立SBIR項目（小企業創新研究計劃）是美國、日本等國家促進中小企業技術創新和產業化的通行做法。

（2）我國新能源產業政策的設計，可以考慮借鑒國外SBIR項目的經驗，政府將每年科技投入預算的一個固定比例（如0.2%）用于資助新能源領域中小企業參與商業化潛力較大的公共科技項目，由國家能源局、發改委、工信部等單位對新能源領域的中小企業和創業企業提供資金支持和優先政府采購。在操作層面，SBIR項目可以分3個階段實施。在技術可行性階段，采取“小額普發”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種子。進入研究開發階段，資助就采取“大額集中”原則，以加快推進技術成熟。第3階段是技術成果商業化的階段，為了激勵技術和產品的商業化，資助與企業銷售收入掛鉤，對其產品和技術可優先安排政府采購。

4.加強技術聯盟規范運行，促進合作網絡形成

（1）政府在繼續加大對新能源技術聯盟的政策和資金支持的同時，要配合加強對聯盟運行的監督管理，提高技術聯盟對于促進共性技術研發和技術標準形成的實際效果。

（2）設立中國新能源合作項目，形成共享資源、共擔風險的新能源技術創新和產業發展網絡。新能源合作項目對企業、科研機構、社會服務組織等在符合我國新能源規劃和政策重點支持的技術研發、產品工程化、投資、市場等領域的合作項目提供資助。

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

*本文系國家軟科學重大項目“產業技術創新生態體系研究”（編號：2012GXS1B001）的階段性成果

（作者單位：中國社會科學院工業經濟研究所）

編輯：田佳奇