我國大科學裝置產業鏈構建與ITER計劃

侯和爽

大科學裝置是用于基礎研究和應用于基礎研究目的的大型科研裝置或設施。自《國家能源發展“十二五”規劃》實施以來，我國大力興建大科學裝置并積極參與國際間大科學工程合作項目，我國各區域科技建設也重視大科學裝置的落戶。截至2017年，我國已建成并正式運行的大科學裝置有16個，在建調試裝置7個，如2015年7月總投資7.56億元的蛋白質科學中心設施落戶長三角地區等。2018年3月，國務院出臺的《關于印發積極牽頭組織國際大科學計劃和大科學工程方案的通知》（國發〔2018〕5號）再度表明我國未來還將建造一批大科學裝置。大科學工程裝置按技術目標不同可分為三類：一是實現國家特定科學領域技術目標的專用研究設施，如核聚變裝置、北京正負電子對撞機等；二是實現多學科領域的基礎研究、應用研究及提供應用研究服務的公共實驗型設施，如中國散裂中子源等；三是促進國家經濟建設、國家安全和社會發展的公益型科技設施，如中國遙感衛星地面站等。大科學裝置具有共同的特點，即政策主導性強、科技含量高、具有科技創新性、前期投入資金巨大、預研和優化時間長等。因此，在產業鏈構建前期容易出現企業參與的意愿不高，或者有意愿參與的企業技術水平達不到大科學裝置的高要求等情況，從而按計劃進度構建大科學裝置產業鏈難度很大，保障裝置建設具有一定的不可預期性。然而大科學裝置的建設資金和社會需求具有時效性，建設拖期將產生不可估量的機會成本損失和社會效益損失，因此需要一套行之有效的產業鏈構建模式，以吸引足夠多合格企業參與并保障大科學裝置能夠按計劃建設。

一、 產業鏈的定義

產業鏈概念指同一產業或不同產業的企業，以產品為對象，以投入產出為紐帶，以價值增值為導向，以滿足用戶需求為目標，依據特定的邏輯聯系和時空布局形成的上下關聯的、動態的鏈式中間組織。從狹義角度來看，產業鏈主要是國內企業間的縱橫連接，逐漸形成了一個相互交錯的有機體。從廣義角度來看，產業鏈的范圍涉及到不同的國家和地區之間。產業鏈是企業間社會分工的有序絞合，是一個不斷發展的概念。

二、我國參與ITER裝置建設產業鏈構建

1.產業鏈的形成及特點。《國家能源發展“十二五”規劃》中明確指出發展核聚變為我國核能發展“三步走”戰略的第三步，對我國未來能源的發展具有戰略意義。自2003年起，我國加入ITER計劃并承擔了相應的ITER裝置建造任務。ITER具有前期投資大、技術要求高、預研及驗證時間長的特點。ITER裝置建設全部工程包括上百萬個零部件、36個主系統和50個子系統，涉及技術包括等離子體技術、材料技術、大功率微波技術、超導技術、高能粒子束技術、復雜系統控制技術、遙控操作技術、精密加工技術等 ，均具有高精尖的要求。如此超高要求對于企業而言，是一場鳳凰涅槃式的管理工具與管理方法革新以及質量控制理念更新，不少參與企業進一步將學到的先進管理方法固化下來，建立并完善了整個企業的質量管理體系，極大增強了企業的競爭力。ITER裝置的另一個特點是運行反應的條件苛刻，核聚變反應在上億度高溫高真空條件下運行，在保證裝置內部材料不被融化的同時，要求裝置核心具備高強磁場環境。企業普遍認為存在一定的投資風險和技術開發風險，在裝置建設之初，很難吸引足夠多企業參與裝置各重要部件的投標，或出現有意愿參與的企業技術水平遠達不到技術要求的情況，從而在期初階段，政策、資本、技術等資源發揮主要的引領作用。依托ITER計劃，我國參與的企業互相合作，核聚變裝置產業鏈在資本與知識的驅動下實現了初步構建及產業融合。以具有核聚變研究與設計能力的科研院所為龍頭，相關生產制造企業和生產性服務企業共同參與到研發、實驗、試驗、制造及工程建設等領域，發揮支撐作用，形成了以具有核聚變研究、設計技術實力，擁有核聚變專業人才、掌握政策等優勢的科技型企業為核心，企業提供產品和服務的產業鏈，為核聚變裝置建設提供條件。核聚變裝置產業鏈具有明確的需求指令性，科技型企業負責核聚變裝置建造的總體任務，是傳遞產業發展信號和需求信息的中樞，制造企業和生產性服務企業相應提供產品和服務。核心企業是核聚變裝置產業鏈的創新主體，帶動制造企業和生產性服務企業從產品、材料、檢測、招標、運輸等多方面為產業鏈服務。

2.我國參與ITER裝置產業鏈企業研究。

①我國參與ITER裝置產業鏈企業分布。本文對我國參與ITER裝置建設中40家具有代表性的一級、二級制造企業與生產性服務業企業的基本信息進行了整理歸納，給出我國參與ITER裝置建設企業分布的整體描述。我們整理了40家企業，這40家主要參與企業分布在17個省份（含直轄市），其中10個省份隸屬于東部地區，占比約58.82%；屬于西部地區的有5個省份，而中部地區僅有2個。

②我國參與ITER裝置建設的制造業企業。我國一體化產品領域以及工業基礎件等既具有一體化特征又需要科技前沿技術支撐的核心零部件領域優勢相對缺乏。在ITER裝置建造中，包括開關設備、避雷器、電流互感器等設備的生產在國內已經具有比較堅實的基礎，其生產制造更多是我國相關制造企業比較優勢的發揮，在原有生產線或生產技術基礎上按照新的要求進行調整改進；另外一些技術，包括低溫超導線材、磁體等領域，我國的技術基礎比較薄弱，其研發、生產、制造的過程，也是我國這一行業逐步形成并崛起的過程，通過新建生產線、推進技術研發與突破，逐步實現了我國在這些產業領域的突破。

我國參與ITER裝置建設的主要一級與二級制造企業涵蓋了磁體系統、電力系統、包層、燃料循環等多個領域，這些領域大多數科技含量比較高，是關系國計民生和國家核心競爭力構建的關鍵領域，因此在這些制造企業中，擁有較強行業影響力的國有企業和國有控股企業幾乎占據了一半（46.15%）。14家非國有企業也均是各細分領域的龍頭企業，其中包括了3家外資企業、3家中外合資企業、3家股份制企業和5家民營企業。外資企業與中外合資企業進入中國的時間較長，已依靠母公司與自身的先進技術和設備實現了核心產品制造的中國化，其參與進ITER裝置建設之中，更多是對自身核心優勢的持續發揮；3家股份制上市公司的實力都比較強。

③我國參與ITER裝置建設的生產性服務業企業。生產性服務業將有助于提高制造業生產各階段的效率，提升產出價值，進而提高產業競爭力，為了滿足ITER裝置的設計要求、質量要求和進度要求等，ITER裝置建造前期及后續過程中涵蓋了大量的生產性服務類合同，例如監理、工程咨詢、認證認可、招投標、管理咨詢、設計、運輸和信息維護等專業服務，為制造采購包的順利推進與實施提供了重要支撐。相對來說，我國的生產性服務業發展較為緩慢，其中除交通運輸、倉儲和郵政業等傳統生產性服務業的增加值較大、企業數量較多外，科學技術等高端生產性服務業的發展更為滯后，具有相應資質和能力的企業數量較少。我國ITER裝置建設服務合同具有高標準、嚴要求和高度國際化特征，對生產性服務企業的能力水平和資質要求較高，這也使得參與企業多為國有企業的二級事業單位或子公司，而民營企業明顯少。我國參與ITER裝置建設的服務型采購包涵蓋了設計、監造、專利分析、外包服務、管理咨詢與物流等多個領域的14家主要一級和二級采購包供應商。我國企業參與ITER裝置建設對核聚變產業生產性服務業的發展同樣是一個巨大契機。其對高端生產性服務業的重視與強調，將大大激發企業發展技術服務、管理咨詢等高端服務業的熱情與動力，進而引領中國核聚變產業中相關服務行業與企業，尤其是民營企業的發展方向，并為核聚變產業制造業的發展提供重要支撐。

三、大科學裝置產業鏈構建建議

1.加強政府在建設初期的引導作用。大科學裝置對我國具有戰略意義，能夠帶動技術創新，中央政府和各地方各級政府均重視其對經濟發展的貢獻。在大科學裝置建設立項后，需要快速并有效地構建產業鏈，否則會造成由于進度拖延而導致的經濟損失和其他社會損失。對產業構建的引導政策是產業鏈的起源，能夠增強企業參與信心，是產業鏈發展的強大推動力。在ITER裝置建設之初，政府立項、準備、建設三個階段上分別扮演者決策者、啟動者、協調者和評估者四個核心角色，通過決策機制、資源具體機制和機構建設機制、協調機制、評估機制作用于大科學裝置的整個實施過程。在未來大科學裝置的建設之初，各級政府部門應有意識地對大科學裝置建設中科技型核心企業的帶領作用及對產業鏈的塑造作用進行培養，通過一定的手段和機制推動大科學裝置產業鏈建設的進程。

2.建設之中發揮科技型核心企業作用。由于大科學裝置的特點，大科學裝置產業鏈的構建之初，存在參與企業網絡建設不完善，產業鏈中的潛在企業處于觀望心態，不易于實現資源的有機整合與配套，資源優化配置水平不高、人才技術資金缺乏等諸多問題。從核聚變產業鏈的構建來看，首先需要理清產業鏈的重心，確立技術鏈是產業鏈的重要環節，科技型核心企業起到產業鏈分配和主導產業鏈長度的作用。因此，發展大科學裝置產業鏈的首要步驟是確認技術龍頭和技術發展突破口，確立科技型核心企業的帶動地位。從核聚變裝置的產業鏈構建經驗來看，科技型核心企業主要來源于具有生產性服務業性質的企業，該類企業具有一定的設計能力和后期技術配套和資源整合能力，而且大多出自國有企業或國有控股企業，從地區分布看，較成熟的企業主要集中于首都或東部發達區域，西部省區具有一定的可培養潛力。

（作者單位：核工業西南物理研究院）