航天技術轉化應用的發展路徑研究

楊風霞等＊ /中國航天系統科學與工程研究院

航天技術轉化活動是航天產業發展的重要環節。當前，我國航天技術轉化動力不足，效率較低，規模和效益有限，產業化發展水平不高，其根本原因在于協同創新機制、轉化評估機制尚未建立，市場導向尚不明確，亟待系統謀劃布局航天技術轉化應用發展路徑?；诖耍瑢鹇孕孕屡d產業的發展方向與可轉化應用的航天技術融合，發展航天領域具有轉化潛力的創新性、顛覆性航天技術，提出航天技術轉化應用的重點工程和項目，著力解決航天技術轉化存在的突出矛盾和問題，引導航天技術更好地服務國防建設和經濟建設雙重需要。

一、我國航天技術轉化應用現狀和問題

1.我國航天技術轉化應用現狀

（1）國家相關發展戰略和政策規劃鼓勵航天技術轉化應用

航天技術轉化是國家軍民結合的一部分，也是如今的大趨勢。為鼓勵航天技術轉化應用，國務院、軍委裝備部、國防科工局等國家部委相繼出臺系列政策法規和發展規劃。2015 年10 月，《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015—2025）》提出，未來10 年衛星應用產業將迎來商業化機遇?！蛾P于推進國防科技工業軍民融合深度發展的意見》與《2015 年國防科工局軍民融合專項行動計劃》均提到，要以遙感衛星為突破口，促進軍民衛星資源和衛星數據共享。

（2）航天技術轉化應用成果不斷涌現

航天技術多領域轉化應用突破了技術瓶頸、打破了國外壟斷，帶動了相關行業技術水平的提高。近年來，航天技術轉化應用的主要成果有：利用航天器復合材料制造技術，研發制造大型民用飛機碳剎車盤，有效降低了民航飛機的成本；依托航天防腐技術，研制新型內襯防腐管道，成功應用于陸地和海洋的技術管線；依托航天技術背景，聯合相關單位研制瓦斯抑燃抑爆系統，成功應用于煤礦等易燃易爆區域；利用航天技術研制增雨防雹火箭，用于進行人工干預天氣；依托北斗導航系統的定位與信息傳輸功能，研制災害環境下應急救援系統，應用于災害救援以及野外地質勘探、海洋石油勘測等領域；航天器綜合信息保障系統相關技術轉化應用到航空、交通、高端裝備等民用產業，為用戶提供實時監測、故障預警等功能；遙感影像助力精準農業發展，利用遙感衛星的檢測技術可以為精準農業提供客觀、可靠的農情信息，使發展精準農業成為可能。

2.存在的問題

（1）航天民品市場復雜多變，部分航天技術未能滿足民用需求

為某項任務而研發的航天技術需求明確，研發目標主要是達到相應技術和性能指標要求。而民品由于面向社會公眾，市場需求復雜多變，一項技術即使研發成功也不一定能取得良好的市場效益。航天技術在向民用領域轉化時，雖然已具有一定技術基礎，但是由于用途發生較大變化，仍需投入一定資源進行二次開發，面對市場不確定性帶來的風險，對市場認識不夠深刻的軍品單位難以對民品進行大規模研發投入，或者對二次研發的準備不足，導致技術轉化和市場拓展風險。

（2）未能建立航天技術轉化市場反應機制，錯失市場機遇

我國航天企業將滿足國防建設和國家戰略對導彈武器、宇航產品的需求作為安身立命之本，全力保障各項型號任務的成功實施。航天產業投資大、風險高、可靠性要求高，且不同航天型號產品的通用化較低，產品各異，具有小批量、多品種的特性。長期面臨航天型號這一特定市場，管理流程較長，使航天企業面對民用市場未能建立有效的市場反應機制，錯失市場機遇。航天應用占比收入不高，衛星應用水平較低、市場規模不大，產業發展薄弱。通信設施利用率不高，民用高分辨率遙感衛星和導航衛星較多依賴國外。

（3）航天技術轉化動力不足、渠道不暢、機制不全，轉化效益不高

當前國內的航天技術轉化平臺，主要停留在信息雙向交互發布的環節。航天技術保護壁壘依然牢固，溢出效應有限，尚未形成開放的技術轉化機制。受經濟考核機制影響，部分單位專注于完成航天型號任務，未能把航天技術轉化作為可持續發展的關鍵要素和環節，航天科技成果形成階段沒有充分考慮軍民轉化需求，可轉化成果少。成果價值評估難、擔心保密和國有資產流失，客觀上造成轉化困難，缺乏成體系、可操作的管理制度，評價導向和利益分配機制有待改進。

二、航天技術轉化應用發展路徑

1.關鍵技術方向

航天技術體系在繼承已有空間技術分類體系的基礎上，充分考慮航天技術轉化系統性和層次性，按照專業特點，將航天技術分為16 個技術類別，如圖1 所示。

圖1 航天技術體系框架

航天在戰略性新興產業范圍內可實現轉化的技術是航天技術向民用轉化的主要方向。因此，重點梳理航天技術體系中各技術子類在戰略性新興產業的歸屬和位置，得出航天在戰略性新興產業范圍內可實現轉化的技術，如表1 所示。

表1 航天技術與戰略性新興產業的匹配分析

一是以通信、電子和計算機為主的多類航天技術可廣泛用于新一代信息技術領域，具有軍民通用性、普適性特點，運用的基本原理、實現方法在航天內外區別不大。二是以控制、推進以及材料、結構、機構系統和制造技術為代表的工業生產技術可廣泛用于高端裝備制造領域。衛星及應用產業屬于戰略性產業的高端裝備制造領域；航天技術是以工業設計、研制和制造為目的的綜合技術群，大量技術可用于航空、軌道交通、船舶、海洋裝備等領域的研制生產。三是熱管理技術可大量用于新材料領域。四是總裝、測試與試驗驗證（AIT）技術涵蓋了各種熱試驗、振動試驗、噪聲試驗、輻照環境試驗、磁試驗技術，可用于節能環保、生物技術領域。五是空間電源與儲能技術為新能源汽車的開發提供重要支撐。

2.重點工程和項目

廣泛調研航天有關單位，深入論證在戰略性新興產業范圍內，航天技術轉化應用的重點工程和項目，如圖2 所示。

圖2 航天技術轉化應用的重點工程和項目

（1）航天相關技術在云制造領域的應用

航天在制造業信息化上擁有突出的技術優勢，并在國內外率先提出云制造的技術理念。航天制造資源和能力的知識分類及管理技術可以有效支持基于云制造開展產業對接交易；航天制造過程協同互操作技術可以有效支持基于云制造開展產業鏈整合與業務動態協作；航天云化封裝、虛擬接入技術可以有效支持基于云制造開展產業資源接入、整合及共享。未來將重點突破航天云化技術、云制造系統集成技術等，打造云制造服務平臺，助力新一代信息技術產業發展，實現制造業轉型升級。

（2）空間生物搭載技術在航天工程育種領域的應用

利用“神舟”飛船與返回式衛星搭載多種作物，通過基因突變獲取更多具有優良特性的種子。基于航天誘變育種理論，農業專家和技術人員重點開展了誘變選種研究工作，通過一系列實驗，選出性狀優良的農作物突變類型進行大量制種、推廣，應用于農業生產中，大幅提升了農作物的性能與產量。航天育種技術已突顯出廣闊的推廣應用前景，為經濟社會進步、生態環境保護做出貢獻。未來將深化與企事業單位、地方政府、科研院所的聯合研究，推動航天育種技術轉化應用，加快航天產業化步伐。

（3）合作目標微波雷達技術在軌道交通防撞預警系統領域的應用

“神舟”九號、“天宮”一號自動對接中采用的合作目標微波雷達技術在軌道交通自主雷達防撞系統中轉化應用，測量距離遠、精度高，適應地面或地下復雜軌道路況環境，實時檢測前車位置、距離及前后車相對速度，滿足地鐵、輕軌等軌道交通在行駛過程中對軌道前方300-1000m 范圍內前車狀況進行監控、預警，實現軌道交通自主雷達防撞預警系統在全國城市軌道交通、礦山軌道機車上推廣使用。通過對作用距離、測距精度等技術指標改進，推廣到全國鐵路和高鐵系統上使用，推動軌道交通自主雷達防撞預警系統產業化發展。以軌道交通雷達防撞探測技術為切入點，對未來軌道交通車載主動安全發展趨勢開展全方位研究，搭建相應研發平臺，促進國內軌道交通車載電子技術實力的提高。

3.航天自動控制技術在工業機器人領域的應用

航天自動控制技術涉及整機與部件系統設計、結構設計、熱設計、軟件設計、電磁兼容設計等，為解決工業機器人應用領域的核心技術問題起到關鍵不可替代的作用。同時，利用航天器生產的智能導航系統、慣性傳感器、伺服系統、電子電路等技術，轉化應用到高端裝備制造產業，提升工業機器人成套技術，產品質量比肩國外同類產品。下一步重點開展工業機器人標準產品工程化和系列化研發，建立機器人產業化研發、生產基地；完成伺服驅動器、精密傳動機構、伺服電機、運動控制器等關鍵功能部件的工程化和系列化研發，突破機器人產業化水平提升的瓶頸，建設機器人功能部件產業化研發、生產基地。

4.液體火箭發動機技術在新型煤化工領域的應用

現有的煤氣化技術在規模上不夠，技術不穩定，依托液體火箭發動機燃燒、傳熱和系統控制技術，研發形成的氣流床粉煤加壓氣化技術，熱能轉化效率高、設備使用壽命長、煤種適應性強，且具有自主知識產權，可以滿足我國對先進煤氣化技術的要求，提升我國現代煤化工產業的競爭力。下一步重點研發日處理煤量3000 噸級的航天粉煤氣化技術，攻克高效長壽命粉煤燃燒器技術、高可靠性螺旋盤管復合水冷壁技術以及高溫合成氣水浴激冷和氣液分離技術等關鍵技術。

5.真空鍍膜技術在太陽能光熱發電領域的應用

當前國內槽式太陽能熱發電系統中的關鍵核心設備高溫太陽能集熱管，被國外市場壟斷，技術工藝難度較大。航天推進劑貯箱中的真空鍍膜技術，是航天高溫太陽能集熱管的核心技術。可以將航天大型非標準真空鍍膜設備及工藝、金屬與玻璃匹配融封技術、增透膜技術、真空維持技術等核心技術，轉化應用到槽式太陽能熱發電系統，突破太陽能熱發電技術，發電效率大大提高，形成配套產品完整的產業鏈，光熱發電產業實現健康、快速發展，也將帶動行業上下游的玻璃、特種鋼、節能環保等多個相關產業的發展。

現有的煤氣化技術在規模上不夠，技術不穩定，依托液體火箭發動機燃燒、傳熱和系統控制技術，研發形成的氣流床粉煤加壓氣化技術，熱能轉化效率高、設備使用壽命長、煤種適應性強，且具有自主知識產權，可以滿足我國對先進煤氣化技術的要求，提升我國現代煤化工產業的競爭力。下一步重點研發日處理煤量3000 噸級的航天粉煤氣化技術，攻克高效長壽命粉煤燃燒器技術、高可靠性螺旋盤管復合水冷壁技術以及高溫合成氣水浴激冷和氣液分離技術等關鍵技術。

三、政策建議

1.國家統籌、資源共享，打造協同創新新局面

加強國家主管部門對航天技術轉化的統籌管理、指導和協調，理順體制機制，加強知識產權保護和專利授權管理，建立軍民通用技術標準，為航天技術在國防工業領域和民用領域之間順暢轉移創造良好環境。根據不同特點建立技術轉讓、聯合攻關、聯合產業化多種轉化模式。建立航天技術轉化信息和服務平臺，定期發布航天可轉化的技術成果和項目指南，鼓勵社會資金、航天以外的企業參與航天技術轉化。積極利用國家科技成果轉化引導基金等鼓勵技術創新和成果轉化的財稅金融政策，推進航天技術聯合創新和技術轉化。

2.強化主體、建立聯盟，提升航天技術轉化效能

建立產學研用結合、基于供應鏈上下游結合的航天技術轉化與創新聯盟，促進航天與外部研發機構、企業的融合創新。建立產學研用合作創新的平臺和新機制，充分發揮其在應用技術研究和成果轉化、產品研發和人才培養等方面的作用，通過聯盟研發重大創新產品，形成創新鏈促進產業化。以航天企業為主體、以技術轉化活動為核心、以系統工程理論為基礎、以數學模型為思想、以計算機為工具，研究制定我國航天技術轉化評估的方法，為航天技術轉化應用提供評判標準。

3.市場導向、多元參與，融入競爭環境中

充分發揮市場配置資源的決定性作用，摒棄軍工企業封閉式轉化的模式，建立和強化以市場主導的轉化主線，明晰轉化技術和產品在產業鏈中的定位，分析自身競爭優勢制定不同的發展策略，建立靈活多元的發展機制，采取以市場為導向的運營方式和先進高效的企業組織形式，通過引入多元投資、供應鏈合作、市場拓展合作等多種方式，建立與民品企業的緊密合作關系，充分利用行業優勢企業、民營企業在行業市場、資本運作、市場開拓、配套服務等領域的優勢，積極融入市場競爭。