我國環保產業的技術創新能力分析

薛婕，馬忠玉，羅宏，楊占紅，馮慧娟，裴瑩瑩，呂連宏

（1. 中國環境科學研究院，北京100012；2. 中國人民大學，北京100872；3. 國家信息中心，北京100045）

我國環保產業的技術創新能力分析

薛婕1,2，馬忠玉2,3，羅宏1，楊占紅1，馮慧娟1，裴瑩瑩1，呂連宏1

（1. 中國環境科學研究院，北京100012；2. 中國人民大學，北京100872；3. 國家信息中心，北京100045）

技術創新是環保產業發展的重要驅動力，在新常態下，對推動環保產業升級和轉型尤為重要。基于第四次全國環保產業23 820家企業的環境技術研發情況調查數據，采用描述統計的方法，對2011年我國環保產業研發投入與技術創新成果狀況進行分析，并定性分析了我國環保產業技術創新的影響因素，為決策者全面掌握環保產業的研發投入與產出提供依據。

環保產業；技術創新；研發投入；政策建議

DOI 10.15302/J-SSCAE-2016.04.004

一、前言

后危機時代，依靠創新和技術進步推動重大發展需求、提高有效供給，為大力發展戰略性新興產業并建立創新型國家提供支撐已成為各國共識[1]。環保產業作為我國戰略性新興產業之一，在總量保持高速增長的同時，面臨著產業的升級與轉型。由于環保產業涉及污染物處理處置、環保設施的建設與運營、廢棄物綜合利用、資源循環利用以及清潔生產等方面，涉及面廣，技術水平要求高，必須建立在高科技的基礎之上。技術創新不僅是環保產業形成發展的直接驅動力，也是環保產業取得突破性

進展的關鍵[2]。

“十三五”時期，我國經濟從高速增長階段向中高速增長階段轉變，從數量擴張型增長階段向質量提升型增長階段轉變。在新常態下，后發優勢的內涵、供給和需求條件發生變化，經濟結構和增長動力等也將發生轉變[3,4]。環保產業處于創新與變革的新時期，要完成升級和轉型并實現長久的生存和發展必須依靠創新驅動，而研發投入是環保企業技術創新的重要支撐，研發水平直接決定著產業的發展能力和國際競爭力[5,6]。環保產業不僅要加大研發經費與人員投入，更要提高技術成果轉化的效率。確保環保企業成為自主創新的主體、引導企業將資金投入到核心技術的創新上，首先需要對我國環保產業研發投入與技術創新成果的現狀進行全面了解。本文基于第四次全國環保產業23 820家企業的環境技術研發情況調查數據，采用描述統計的方法，對2011年我國環保產業研發投入與技術創新成果狀況進行分析，并定性分析了我國環保產業技術創新能力的影響因素，為決策者全面掌握環保產業的研發投入與產出提供依據。

表1 全國環保產業研發投入與技術創新情況

圖1 全國環保產業研發經費投入結構占比

圖2 全國環保產業已獲專利證書類型占比

二、環保產業的技術創新能力總體狀況

我國環保產業的技術創新能力總體情況見表1。

2011年，全國環保產業從業單位23 820個，其中具有研發能力的企業2 385個，環保產業有研發活動的企業（研發經費投入不為零）占11.8 %，略高于中國工業企業有研發活動的企業占比（10 %）。 在核心環保領域中，有研發活動的企業占15.6 %，高于環保產業有研發活動的企業占比。

在研發經費投入方面，全國環保產業從業單位環境技術研發經費總投入為342.72億元，僅占營業收入的1.11 %，遠低于發達國家3.82 %的平均水平。目前，我國的環保產業技術研發經費投入主要以企業自有資金投入為主，政府和金融機構的支持為輔。研發經費中政府資金27.11億元，企業自有資金279.33億元，金融機構貸款30.46億元，其他資金6.01億元，研發經費結構見圖1。

在研發人員投入方面，全國環境保護及其相關產業從業人員319.5 萬人，其中研發人員17.04萬人，占從業人員總數的5.33 %。

在技術創新成果方面，全國環保產業共研發了環保產業技術3 698項，實現工業化生產技術 2 081項[7]，獲得專利總數30 115個，其中發明專利6 728個，實用新型專利14 233個，外觀專利 9 154個，專利類型占比見圖2。同時，環境技術產業化后，形成新產品的銷售產值2 221.47億元，占環保產業總產值的約7 %；形成新產品的出口創匯

45.11億美元，占環保產業總出口創匯的13 %。

從全國環保產業總體研發狀況可以看出，我國環保產業具有研發活動的企業少，占全部企業的比重低，90 %的環保企業不具備研發能力，研發活動并沒有成為一般企業的自主行為。并且，具有研發活動的環保企業，研發經費投入較低，遠低于發達國家平均水平。該研發現狀符合目前很多國內的環保企業缺乏對環保技術研發的重視，造成產品的同質性強、科技含量低下、競爭力不強的產業發展現實。未來在面對越來越多的國外環保企業涌入我國環保市場的情況下，如果不重視提高產品的研究開發，將很難獲得較好的經濟效益。

表2 各地區環保產業研發投入與技術創新情況

三、環保產業技術創新能力的地域分異

我國環保產業研發投入與技術創新成果在大陸30個地區（無西藏地區數據）的差異顯著（見表2）。

（一）各地區環保產業研發投入水平不均衡，研發經費和人員投入主要集中在東部地區

從研發投入總量看，江蘇、上海、山東、北京、浙江、廣東、福建等東部地區的環保企業是我國環保產業自主創新的中堅力量，其研發投入總量高于全國平均水平。特別是江蘇，研發投入遙遙領先于其他地區，研發經費和研發人員投入分別達到全國的26 %和13 %。西部地區的研發經費和人員投入均低于全國平均水平。研發投入占比與各地區環保產業發展水平及地方經濟發展水平基本相符。

（二）不同地區研發投入強度高的原因不同，研發投入強度與產業結構和產業政策相關

我國環保產業研發強度的地區分布并沒有呈現出東部、中部、西部的分布特征。東部地區研發投入總量占絕對優勢，但研發投入強度相對于研發投入總量并沒有顯著的優勢。除江蘇研發經費投入強度較高，反映了該地區高新技術產業資金密集的結構特征。廣東等沿海地區中小型企業多，研發投入總量高，但強度較低。而一些西部地區，環保企業少，營業收入低，政府財政扶持力度大，相應的研發投入強度較高。

（三）不同地區研發經費來源結構存在差異，部分地區基本靠政府財政支持

我國環保企業研發經費的來源主要有政府、金融機構和企業，不同地區研發經費結構存在差異（見圖3）。廣西、海南和內蒙等部分地區主要依賴政府資金支持，環保企業尚未成為技術創新的主體。環保產業較為發達的東部地區研發經費主要來源于企業自有資金，其自主創新機制已經初步形成，但北京、上海等經濟發達地區金融機構的優勢并未顯現。

圖3 環保產業分地區研發經費投入結構

（四）擁有專利證書較多的環保企業集中在東部和中部地區，不同專利類型結構對各地區技術產業化有一定影響

我國環境技術研發已獲專利證書數量超過 1 000個的地區分別是江蘇、廣東、四川、山東、北京、浙江、上海、湖北和湖南，這些地區基本為東部和中部地區，占全部地區已獲專利證書數量的79 %。青海、寧夏等西部地區已獲專利數量不足10個。已獲專利證書數量的地區分布與研發投入分布特征基本一致。

不同地區專利類型結構存在差異（見圖4），寧夏地區僅有發明專利，甘肅和青海地區僅有發明專利和實用型專利。2011年，我國專利實施的總體比例為70 %，從專利類型來看，發明專利實施率為59 %，實用新型專利實施率為68.6 %，外觀設計專利實施率為74.9 %[8]。從我國專利實施情況數據可以看出實用型專利和外觀設計專利的實施率高于發明專利，更利于專利技術的產業化。以上海和北京為例，北京地區已獲專利證書數量是上海地區的1.8倍，但上海地區形成新產品的銷售產值是北京地區的11.5倍，技術產業化效率明顯高于北京地區。從已獲專利的專利類型結構看，北京地區發明專利和實用新型專利占比高于上海地區，而上海地區外觀

設計專利占比（39.7 %）遠遠高于北京地區（8.59 %）。借鑒發達國家技術創新經驗，應鼓勵我國環保企業重視外觀設計專利的研發。

（五）地區間環境技術形成新產品的銷售產值和出口創匯不均衡

我國地區間環境技術形成新產品的銷售產值和出口創匯額顯示出巨大差異，形成新產品銷售產值排名前十的地區占總數的85 %；福建地區形成新產品的出口創匯額最高，達到32.73億美元，占各地區環境技術形成新產品出口創匯總額的73 %。山西、海南、甘肅和青海地區的環境技術形成新產品的出口創匯額為零。

圖4 環保產業分地區已獲專利證書類型結構

表3 環保產業細分領域研發投入與技術創新情況

四、環保產業技術創新能力的行業分異

我國核心環保領域的技術創新能力具有顯著的行業差異（見表3）。

（一）水污染控制、大氣污染控制、土壤污染治理等領域技術現狀

水污染控制技術和大氣污染控制技術領域是環境技術創新的重點領域，具有研發能力的從業單位數和研發經費投入分別占全部細分行業總數的69 %和70 %，已獲專利證書數量、形成新產品的銷售產值和形成新產品的出口創匯額分別占全部細分行業的73 %、92 %和68 %。而土壤污染治理與修復技術、輻射污染防護技術研發領域的研發能力薄弱，具有研發能力的企業和研發經費投入僅占全部細分行業的1 %。環保產業研發投入的行業特征符合我國環境保護管理工作現實。近年來，我國常規污水處理技術、電除塵、袋式除塵技術等已基本達到國際先進水平，膜分離技術與產品取得一定突破，并在規模較小的污水處理中得到廣泛應用，脫硫設備基本實現國產化，脫硝技術和催化劑等取得積極進展[9]。在“十三五”期間，隨著國家對土壤污染治理與修復領域的重視，企業環境技術研發重點將向該領域轉移。

（二）環境服務領域作為環保產業轉型升級的重要發展領域，其技術創新能力有待提高

目前，僅有1.9 %的環境服務企業具有研發活動，遠遠低于環保產業其他領域。根據發達國家的經驗，環境產業由成長期過渡到成熟期，環境服務業的發展至關重要。隨著我國環境產業的不斷發展，未來綜合環境服務業會逐漸成為環境產業的主流業態。因此，必須通過創新驅動環境服務業的發展，使其在廣度上可以不斷探索新的環境服務領域，提供有效供給；在深度上可以延伸環保產業鏈，挖掘潛在需求。

（三）細分行業研發經費結構和已獲專利類型結構存在一定差異

各細分行業研發經費投入在來源結構中存在一定差異（見圖5），其中土壤污染治理和固廢處理處置領域的政府經費支持最多，分別占到了該領域研發投入經費的23 %和19 %，對扶持土壤污染治理和固廢處理處置領域技術研發起到了一定作用。

各細分行業已獲專利證書類型結構存在一定差異（見圖6），以水污染控制和大氣污染控制領域為例，其發明專利、實用型專利和外觀專利的結構占比分別為24 %、56 %、20 %和16 %、49 %和35 %。大氣污染控制領域形成新產品的銷售產值和形成新產品的出口創匯額分別是水污染控制領域的11.3倍和2.8倍。已獲專利證書數量和結構對細分領域的技術產業化有一定的影響。

圖5 環保產業細分行業研發經費投入結構

五、環保產業技術創新能力的影響因素分析

環保產業技術創新能力受到企業自身因素的內部影響，同時也受到外部資金支持和現有科技體系的外部影響。

（一）企業自身因素對研發投入的影響分析

研發投入是環保企業技術創新的物質保障。環保企業的研發投入主要受到企業規模、從業特性、所有制和上市情況等企業自身因素的影響。

1.企業規模影響

規模經濟帶來規模效應，企業規模大更有利于適應社會化大生產和專業化分工，更有利于現代化的生產管理和技術開發。盡管我國環保產業處于高速發展階段，但是環保企業數量多，規模小，規模效益不明顯[6]。以我國環境保護產品生產經營行業為例，將企業按規模劃分為大型、中型、小型和微型企業，占比分別為1.56 %、30.69 %、48.42 %和18.93 %，其研發經費投入的占比分別為19.05 %、62.61 %、16.56 %和1.78 %。可以看出大中型企業是我國環保產業研發的中堅力量。而企業數占比近70 %的小微型企業，研發經費投入占比不到20 %，說明大多數的小微型企業沒有研發能力，研發經費投入嚴重不足。

從發達國家環保產業發展經驗看，發達國家環保產業集中度非常高，形成以綜合性的大型企業主導市場。環保行業是技術和資本驅動型行業，大型

企業規模實力不斷提升，從而有更強的實力進行環保技術的研發活動。隨著我國環保行業并購過程的持續，中國環保產業集中度進一步提升，也將形成主要依靠大型綜合性環保行業巨頭為主的行業發展格局。環保行業巨頭的形成有利于環保產業技術創新能力的提升。

2.上市情況影響

在被調查的2萬多家環保企業中有402家上市環保企業，上市環保企業的研發投入強度為2.75 %，高于未上市企業的研發投入強度（0.9 %）。上市環保企業規模較大，融資能力強，有能力開展環保產業技術研發活動。

3.從業特性影響

我國目前兼業環保企業和專業環保企業的數量基本持平，隨著更多傳統能源行業轉型跨界，或將形成更多的兼業環保企業。從研發投入強度來看，專業環保企業的研發經費投入強度（2.25 %）要高于兼業環保企業（0.82 %）。專業環保企業大多擁有自己的核心專利以及高水平的科技人才，并且企業定位更加精準。因此，未來更多的兼業環保企業要想真正打入環保市場并獲得長期發展，必須更加重視技術創新，通過增加環境技術研發投入等策略，研發出自主的核心技術，增強企業競爭力。

4.所有制影響

我國環保企業的所有制類型包括：國有控股、集體控股、私人控股、港澳臺控股、外資控股和其他幾種形式。從研發經費投入總量看，占全部企業總數18 %的國有和集體控股企業的研發經費投入占全部企業的21 %，平均研發投入高于私有控股企業。一直以來我國環保企業研發投入面臨這樣的兩難：國有企業研發經費主要來源于財政和金融機構，研發投入總量大、強度高是我國研發投入的中堅力量，但是企業缺乏內生的激勵與資金來源；私營企業創新投入有內生激勵，但缺乏政府財政和金融機構信貸的大力支持。

圖6 環保產業細分行業已獲專利證書類型結構

（二）外部資金支持對企業技術創新的影響分析

不同來源的研發經費對企業研發具有不同的監 督和激勵效用，從而影響企業研發效率[10–12]。環保企業研發投入的外部資金支持主要有兩個來源，一是政府的財政支持，二是金融機構的貸款支持。

國外研究經驗表明，政府資金投入對企業研發產出有積極的促進作用，但是研發資金投入的研發回報率低于企業自有資金研發回報率，但對于企業研發產出仍有正向影響[13,14]。同時，還有研究顯示，政府資金的投入為市場融資者提供了信息，減少了企業的融資約束[15]。我國研發經費結構在地區和行業間有顯著差異。從地區分布分析中可以看出，西部地區，在金融市場不發達條件下，環保企業研發投入的資金除來源于企業自有資金外，主要來源于政府財政支持。在行業領域，政府資金更偏重土壤污染治理領域和固廢處理處置領域，相比已經較為成熟的水污染控制和大氣污染控制領域，這兩個領域的產業化程度不高，更需要政府資金的支持。

金融貸款追求利益最大化，在還貸的壓力下迫使企業提高研發效率。并且，政府資金和金融貸款有明顯的偏好。政府資金偏好專利申請，金融機構偏好形成新產品的產值。從環保產業長遠發展看，

專利發明和實用型技術都很重要，不能只追逐眼前利益。因此，可以通過增加政府資金來約束環保企業追逐壟斷收益，從而使得社會效益最大化。

（三）現有科技體系對環境技術成果轉化的影響分析

我國現有的科技創新體系不完善體現在：環保產業研發資金投入的長效機制尚未建立，政府的財政支持不穩定，資金監管也存在一些問題；以企業為主體的技術創新體系尚未建立；市場化的技術交易、轉移和擴散平臺尚未形成；社會化的技術成果轉移機制還不完善。這些體制和機制的不完善導致我國環保關鍵技術科技成果轉化率低，無法形成產品和設備的大規模產業化，嚴重制約了我國環保產業的技術創新發展。

六、政策建議

我國環保產業整體研發能力較低，大多數環保企業無研發活動，尚未形成企業自主研發機制。各地區間研發水平存在顯著差異，東、中、西部的環保企業技術創新能力不均衡，東部地區整體優于中部和西部地區。行業間研發經費投入主要集中在水和大氣污染控制領域，土壤污染防治與修復領域和輻射污染防護領域研發能力薄弱。從影響環保產業技術創新的內部因素看，規模較大的企業研發投入較多；上市企業研發投入強度高于未上市企業；專業環保企業研發投入高于兼業環保企業；國有企業擁有政府和信貸支持缺乏內生激勵，而私有企業有內生激勵但缺乏政府和金融信貸支持。從影響環保產業技術創新的外部因素看，外部資金投入對環保產業技術創新有促進作用，尚不完善的科技體系制約了環保產業技術創新的發展。為此，本文認為應從以下幾方面來提高我國環保產業的技術創新能力。

（一）建立以企業為主體的技術創新體系

積極培育扶持企業成為研發投入的主體，提高企業自主研發的意識，鼓勵未開展研發活動的環保企業，以市場為導向，有效地進行研發投入活動；引導已開展研發活動的企業從長遠的角度出發，重視企業研發能力的持續性和穩定性，保持研發投入的連續性。鼓勵環保企業兼并重組，促進環保行業上市企業和龍頭企業的形成與發展，以擴大企業規模的方式，提升技術創新能力；鼓勵兼業環保企業和專業環保企業間開展技術合作，推動跨區域、跨行業的投資合作模式。建立企業與研發機構、風險投資機構等各類企業聯合的技術研發合作模式，創建政產學研創新體系。

（二）構建多元化研發投入模式

多渠道多途徑增加環保產業技術創新的研發投入。在政府投入層面，加強政府對私人控股企業技術創新的資金支持力度，拓寬支持領域，減少政府補助資金在項目申請過程的環節，建立過程監管及成果審核機制，提高政府研發補助資金的使用效率。在引進社會資本層面，鼓勵成立環保產業技術創新基金，完善綠色信貸、綠色證券、綠色保險等多融資新平臺。同時，由于環保產業的研發投入和技術創新在區域和行業發展不均衡，因此，按照地區和行業協調的原則，在政府制定相關財政支持政策方面，應對中部和西部地區，土壤污染防治與修復、輻射污染防護領域加大財政支持力度。

（三）健全技術創新的市場機制

完善環保產業技術創新的服務體系，加強企業技術創新知識產權服務、檢測認證體系機制的建設，構建公平合理的市場規則體系，制定相應處罰機制，形成反向約束。構建由市場決定技術創新方向、政府輔助和購買服務的方式支持技術轉化和推廣的市場化機制，充分發揮企業作為市場和創新的紐帶作用。落實鼓勵企業技術創新的優惠政策，強化企業研發經費抵扣稅收等政策的落實，提高企業技術創新投入的回報。

（四）完善技術創新成果轉化平臺

培育建設一批專業化的科技成果孵化器及成果轉化中介服務機構，利用專業人員建立企業和科研機構的溝通，引導鼓勵高校、科研機構與環保企業的深入合作，搭建對接平臺推進成果轉化,加速環保科技研發與成果轉化進程。構建中小企業的公共信息服務平臺，建立技術創新專業網站，建立公共技術信息數據庫，為中小企業有針對性地提供市場、技術、政策等信息和咨詢服務，縮小中小企業的技

術產業化周期。建立技術成果效益評估機構，對新產品的規模化生產能力、性能穩定性、收益成本等方面進行評估，為企業提供技術成果的直接經濟效益評價結果。加強在西部地區科技成果轉化平臺建設，并在技術人員科技成果轉化的收益分配、股權激勵、技術入股方面，給予相應的政策傾斜。

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Analysis of the Technological Innovation Capacity of China's Environmental Protection Industry

Xue Jie1,2, Ma Zhongyu2,3, Luo Hong1, Yang Zhanhong1, Feng Huijuan1, Pei Yingying1, Lv Lianhong1
(1. Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China; 2. Renmin University of China, Beijing 100872, China; 3. State Information Center, Beijing 100045, China)

Technological innovation is an important driving force for the development of the environmental protection industry and is particularly important to promote industrial upgrading and transformation of environmental protection as the new normal. Based on the data from the fourth survey of environmental technology research and development (R&D) situation of 23 820 enterprises related to the national environmental protection industry, with using descriptive statistical method, the state of R&D investment and technological innovation of China's environmental protection industry in 2011 are analyzed in this study. A qualitative analysis of the factors affecting China's environmental protection industry's R&D capabilities is made to help decision-makers to fully grasp the inputs and outputs for R&D in the environmental protection industry.

environmental protection industry; technological innovation; R&D investment; policy recommendation

X32

A

2016-05-20；

2016-06-24

薛婕，中國環境科學研究院，工程師，主要研究方向為環境經濟，環保產業；E-mail: xuejie@craes.org.cn

中國工程院重大咨詢項目“‘十三五’戰略性新興產業培育與發展規劃研究”(2014-ZD-7)

本刊網址：www.enginsci.cn