遼寧省能源領域科技創新現狀分析

田源 劉凱

（遼寧省重要技術創新與研發基地建設工程中心，遼寧 沈陽 110168）

一、能源領域發展的總體形勢與需求

（一）全球能源發展進入深度轉型期

隨著世界經濟發展疲軟，全球能源發展逐漸進入深度轉型期，總體呈現以下特點：一是能源供需持續寬松，歐盟等發達經濟體、中國等新興經濟體的能源需求呈下降趨勢，而傳統石化產能未減少，國際能源供大于求的局面短期難以反轉。二是能源結構低碳化，世界主要國家均加速調整能源結構和開發利用模式，加快向綠色、多元、高效、低碳的可持續能源體系轉型。三是能源生產利用智能化。基于大數據、云計算和傳感技術的信息技術將能源的生產、轉換、存儲、輸送和使用等環節的眾多節點互聯起來，實現信息流和能源流的自由接入、實施流動、即時交換與共享。四是能源供需格局多元化，美國的頁巖氣能源革命、歐盟的可再生能源經濟戰略、日本的氫能源基本戰略、俄羅斯的油氣開發現狀、巴西的海上石油開發戰略等都已對全球能源供需格局產生舉足輕重的影響。

（二）科技交叉融合加速能源技術革命。

新世紀以來，世界科技發展呈現交叉融合的態勢，能源、環境等人類可持續發展的重大問題成為全球科技創新的焦點。不同技術領域的高度交叉和深度融合不僅為解決能源問題提供了重要的新思路和新方法，更成為了引發新一輪能源革命的關鍵因素。能源科技與網絡技術、傳感技術、大數據分析等信息技術的融合，催生了智慧能源網絡。能源科技與材料技術的融合，充分發揮納米技術與納米材料在解決能源存儲、能源轉化、能源增效和環境檢測及修復等方面的獨特作用。能源科技與生物技術的融合，利用轉基因技術、生物催化技術，可大幅提高能源作物的產量，開發清潔、綠色能源產品。

（三）我國能源發展對科技創新提出迫切需求

目前，我國能源發展面臨諸多重大調整：一是能源結構不合理，煤炭消費比重仍很高。二是可再生能源面臨瓶頸制約，生產、輸送、消費各環節銜接不暢，棄風、棄光嚴重。三是傳統能源產能過剩，能源生產同質化嚴重，創新力不強。四是能源利用效率有待進一步提高，單位GDP能耗約為世界平均水平的2倍。五是能源管理機制體制改革亟待深化。在能源需求增速放緩、環境約束力增強的新形勢下，必須通過科技創新轉變能源發展方式、調整優化能源結構、提高能源利用效率，改進能源體制機制，建立安全、低碳、清潔、高效的能源體系，保障國家能源安全。

二、遼寧省能源領域總體發展情況

截至2017年底，遼寧省能源領域規模以上生產企業750余戶，研發機構40個，有R＆D活動單位110余戶，產業總產值達到5200億元，利潤總額近300億。全省有能源、交通領域高新技術企業242戶，已組建能源領域各類科技創新平臺179個，其中，國家級重點實驗室1個、國家級工程技術研究中心2個，省級重點實驗室49個、省級工程技術研究中心105個、產業專業技術創新平臺24個，覆蓋省內各大高校和科院院所以及89戶重點企業。

（一）重大產品及關鍵技術有新突破。一是研發十萬等級空分裝置用壓縮機組，實現了中國重大裝備國產化的又一歷史性突破。沈鼓集團成為繼西門子、曼透平之后全球第三家能夠生產該設備的企業，標志著中國企業已成功實現大型空氣壓縮機的自主研制。二是研發“華龍一號”反應堆壓力容器，實現了“制造周期世界最短、綜合質量國內領先”目標，有力支撐了中國核電“走出去”戰略。三是研發CAP1400屏蔽電機核主泵，填補了國內空白，解決我國核電市場長期以來依賴進口的歷史，使我國屏蔽電機核主泵研發水平躋身于世界前列。四是研發百萬機組配套用特高壓1000kV發電機升壓變壓器及發送端±1100千伏直流換流變壓器，成為我國特高壓輸電領域持續創新的重要里程碑，代表了世界特高壓輸變電領域高等級、大容量設備研制的最高水平。五是研發國內首臺6MW海上風電齒輪箱樣機，并過了德國勞氏船級社GL認證，打破了該領域核心零部件長期依賴國外進口的被動局面。六是研發高密度風電并網用兆瓦級全釩液流儲能電池，形成了包括全釩液流電池關鍵材料、電堆、成套裝備系統以及儲能解決方案等核心技術的完整自主知識產權體系，領軍國內外液流電池標準制定。

（二）高校、院所為企業科技創新提供了有力支撐。遼寧省內有較多與能源、交通產業發展相關的國家級研發機構，如分子反應動力學國家重點實驗室、煤炭安全基礎研究國家重點實驗室、國家電站燃燒工程技術研究中心、國家稀土永磁電機工程技術研究中心、國家大型軸承工程技術研究中心、國家風電傳動及控制工程技術研究中心等。擁有大連理工大學、東北大學、沈陽工業大學、沈陽航空航天大學、大連海事大學以及中科院大連化物所、中科院金屬所、中科院沈自所、沈陽飛機設計研究所、沈陽發動機設計研究所等在能源、交通領域有較強影響力的高校和科研院所。依托雄厚的科研實力和技術儲備，在與企業開展技術交流、技術轉移過程中，有力支撐和推動了遼寧新能源、通用航空、燃氣輪機、風電裝備、節電及特高壓輸變電裝備、海工裝備等領域的科技創新和產業發展。新源動力、大連融科儲能、銳翔通用飛機、壯龍無人機、華創風能等一批業界知名企業，技術和產品均走在國內前列。

（三）遼寧能源領域發展仍存在若干問題和短板。一是產業結構不夠合理。能源、裝備領域大型國有企業占比依然較重，業務范圍廣、戰線長、企業“大而全、小而全”的狀態依然嚴重，企業包袱沉重、生產運作效率低下。民營企業、合資企業所占比重偏低，發展滯后，活力不足。二是產業鏈不夠完善。大部分產業都存在產業鏈短、配套能力差、產品附加值低等問題。缺乏發達的、能適應市場經濟發展要求的產業分工體系，重要件、關鍵件配套企業和生產性服務業基本上沒有脫離企業內部組織，產業專業化協作程度低，橫向聯系少，產業開放度低。尤其缺乏支撐產業發展的公共研發和設計平臺。三是產業配套能力較弱。為制造企業配套的高技術元器件、核心零部件的本地企業成長緩慢，投入乏力、產品品種少、質量不穩定、可靠性差，大量的配套零部件無法在本地配套生產，嚴重依賴于南方企業和國外進口。配套中小型企業發展滯后，配套產業的社會專業化分工水平較低，企業之間的協作能力不強等因素造成制造企業與配套企業分離，增加了生產成本，導致最終產品附加值轉移，抑制了區域產業集群發展。四是自主創新能力不強。遼寧先進裝備制造企業的原創能力不強、動力不足，掌握行業核心技術的企業更是微乎其微，企業引進先進技術后，缺乏消化吸收再創造的能力，僅僅局限于“拿來主義”。核心技術長期受制于人，裝備制造業關鍵零部件發展滯后，裝備的高端主機和成套設備所需的關鍵零部件、元器件和配套設備的研發進度仍然緩慢，造成企業的發展受人牽制，嚴重阻礙了遼寧能源、裝備領域企業的發展步伐。五是發展方式依然比較粗放。產業發展仍主要依賴于要素投入，內涵式可持續發展的動力不足。長期以來，由于市場的盲目性、投資管理上的條塊分割以及競爭秩序不規范，造成了大規模的低水平、不合理的重復建設，導致了配套企業產業產品結構趨同化。資源配置不合理、生產力閑置、產出效率低。六是高級人才流失嚴重。大部分企業偏重于生產實踐和經濟效益，沒有樹立起人力資源是第一資源的思想。在高級人才引進方面普遍陷入“引進難，留不住”的困境，對現有的人才又重視不夠，忽視企業現有人才的培育和使用。在市場不景氣、激勵手段有限、工資待遇不高、政策環境不理想等多種原因共同影響下，部分企業“塔尖”上的高級人才流失嚴重。

三、遼寧省能源領域發展重點

（一）化石能源高效清潔利用

中科院大連化學物理研究所擁有催化基礎國家重點實驗室和分子反應動力學國家重點實驗室兩個國家重點實驗室，以及甲醇制烯烴國家工程實驗室、國家催化工程技術研究中心、國家能源低碳催化與工程研發中心等多個國家級科技創新平臺。劉中民院士長期從事應用催化研究，包信和研究員長期從事新型催化材料的創制和能源清潔高效轉化過程的研發。下一步將圍繞石能源化學轉化和利用過程中的關鍵科學問題，開發化石能源潔凈高效轉化和利用新技術、新催化過程和新型催化劑、新催化反應、新催化材料和新催化表征技術。

（二）可再生能源

1.太陽能。李燦院士從2001年起，致力于太陽能轉化和利用科學研究，包括太陽能光（電）催化分解水、二氧化碳還原等人工光合成研究和新型太陽電池探索研究，研發出高效率的聚合物太陽電池，寬光譜超高效太陽電池的效率達到世界領先水平，建成了包括碲化鎘太陽電池、染料敏化太陽電池與銅銦鎵錫太陽電池在內的多條薄膜太陽電池中試線。

2.風能。沈陽工業大學風能技術研究所是國內主要的風能研究機構之一，姚興佳教授是我國知名風電專家、學術帶頭人，長期從事風電能量轉換與控制研究。大連華銳重工集團是我國MW級風電設備國產化研制基地擁有風機“五大專業生產線”（增速機、電控裝置、輪轂、主機架、整機總裝）和三大試驗臺（增速機、電控裝置、整機總裝）以及三級質量保證體系。研制的國內首臺6MW海上風電齒輪箱樣機，通過了德國勞氏船級社GL認證，打破了該領域核心零部件長期依賴國外進口的被動局面。瓦軸集團開發的6.0MW主軸軸承、5.0MW偏航和變槳軸承均為國內首次研發，技術水平達到國外同類產品先進水平。

3.氫能及燃料電池。衣寶廉院士主要從事化學能與電能的相互轉化研究，是我國燃料電池研究開拓者之一。大連化物所是國內最早開展燃料電池技術的科研機構，在燃料電池領域的研究水平居于國內領先、國際先進地位，是公認的國內第一流燃料電池研發單位。大連理工大學在動力總成控制、驅動電機、低鉑合金電催化劑制備等方向具有較強科研實力。大連海事大學致力于燃料電池金屬雙極板改性、燃料電池新型催化劑、鋰離子電池和超級電容器方面的研究，部分成果處于國際先進水平。大連鍋檢院是目前國內最大的國家級氣瓶型式試驗機構、國家唯一的綜合性國家氣瓶質檢中心，在氫燃料電池汽車儲氫容器試驗系統的研發方面開展了大量工作，具備液壓及部分氫氣的試驗能力。

4.海洋能。開展海洋天然氣水合物成藏、成礦機理以及安全開采等基礎問題研究，開發精確勘探和鉆采試驗技術與裝備，形成海底天然氣水合物開采能力；開展海水淡化與綜合利用技術研究，重點突破熱法海水淡化用關鍵裝備系列產品制造技術、核能海水淡化裝備制造技術，在沿海城市和海島開展應用示范。

（三）先進核能

沈鼓集團是國內核主泵唯一定點生產企業，自主設計開發的CAP1400屏蔽電機核主泵填補了國內空白，解決我國核電市場長期以來依賴進口的歷史，使我國屏蔽電機核主泵研發水平躋身于世界前列。中國第一重型機械集團大連加氫反應器制造有限公司在國內百萬千瓦級核反應堆壓力容器市場占有率達到90%，創造了許多項“中國第一”乃至“世界第一”。沈陽遠大自主設計開發的CAP1400主泵變頻器、沈陽科金特種材料有限公司研發的CAP1400用高性能核級合金鍛件、大連大高閥門股份有限公司研發的CAP1400核級爆破閥鍛件均達到了國際同類產品先進水平，填補了國內空白，打破了核電裝備材料長期依賴國外進口的被動局面。大連華銳重工研制的CAP1400核主泵泵殼鑄件，全面突破并掌握了核島核一級鑄件的關鍵技術，提升了省內核電重大裝備核心部件的自主創新能力。大連潔能重工股份有限公司軸封脫落式主泵飛輪，實現了我國核主泵飛輪的自主化制造，打破了國外技術壟斷。

（四）節能與新能源汽車

我省汽車產業基礎較好，以華晨寶馬、通用北盛GL8、新科魯茲為代表的合資品牌及以中華、金杯、黃海為代表的自主品牌具有一定的市場影響力。

華晨汽車集團控股有限公司是遼寧汽車工業的龍頭企業、中國汽車工業自主品牌的主力軍，2017年銷售收入1851億，在中國車企業中排名第8。已建成南北兩大產銷基地，六個整車生產企業、四個發動機生產企業和多家零部件生產企業，設有兩大國家認定企業技術中心、國家認可實驗室以及博士后流動工作站，具備整車造型、設計能力、樣車制造、整車匹配開發及發動機等核心汽車零部件的設計、開發能力。上汽通用北盛汽車有限公司現擁有南、北兩個整車廠和一個動力總成車間，年產能達50萬臺整車和45萬臺發動機。最新投入運營的三期新工廠，采用了世界先進的工藝設備及國際高標準環保設施，是集精益化、柔性化、模塊化、敏捷化于一體的現代化汽車生產工廠。遼寧曙光汽車集團股份有限公司是以整車、車橋及零部件為主營業務的跨地區的企業集團，是國家汽車整車出口基地企業，“黃海”汽車和“曙光”車橋兩大產品是“中國名牌產品”，2017年底黃海新能源客車全國保有量已超過4000輛。大連中比動力電池有限公司是國家級高新技術企業和國家認定企業技術中心，作為行業領先的鋰離子電池研發及生產機構，累計承擔了6項國家863科技項目，入選中國汽車工業協會、中國汽車動力電池產業創新聯盟組織實施的第一批動力蓄電池單體生產企業白名單。新源動力股份有限公司是“燃料電池及氫源技術國家工程研究中心”承建單位，國家燃料電池技術標準制定的副主任委員單位，先后承擔多項“863”計劃重大專項及國家重點研發計劃，燃料電池發動機、關鍵材料及部件、整堆系統等方面的部分關鍵技術已達到國際一流水平。

四、結語

能源是現代社會前進的重要物質基礎和動力，是事關國家發展全局和國計民生的戰略性資源，是社會經濟發展的血脈。隨著經濟社會發展，全球能源發展進入深度轉型期，對能源需求持續增長，也帶來了較為突出的資源供應與生態環境問題。遼寧省作為東北振興排頭兵，應抓住能源發展方向，支持發展能源領域重點行業，實現遼寧經濟社會可持續發展。通過科技創新轉變能源發展方式、調整優化能源結構、提高能源利用效率，改進能源體制機制等方面，建立安全、低碳、清潔、高效的能源體系，大力發展高效、環保的新能源，優化遼寧能源消費結構。