【探索高?？萍汲晒D(zhuǎn)化新路④】
“依靠我們儲(chǔ)氫技術(shù)的組合，包括自產(chǎn)的儲(chǔ)氫載體以及催化劑，氫氣的整體儲(chǔ)運(yùn)成本降低了大約40%以上。今年已經(jīng)有兩個(gè)項(xiàng)目在推進(jìn)，用從西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里走出的有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)氫氣儲(chǔ)運(yùn)和加氣，在年底也會(huì)變成現(xiàn)實(shí)！”在前不久舉行的2024中國“千校萬企”協(xié)同創(chuàng)新工作會(huì)上，氫易能源科技有限公司總經(jīng)理張健錚拿出一張儲(chǔ)氫技術(shù)指標(biāo)對比圖，滿臉自豪。
3月5日，習(xí)近平總書記在參加十四屆全國人大二次會(huì)議江蘇代表團(tuán)審議時(shí)強(qiáng)調(diào)，用新技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，積極促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化。在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，我國綠色低碳產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，成為全球綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新的重要貢獻(xiàn)力量。高校“雙碳”新能源技術(shù)成果如何轉(zhuǎn)化為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的“綠色生產(chǎn)力”？從能源開發(fā)到運(yùn)輸、存儲(chǔ)，高?？蒲谐晒?ldquo;生產(chǎn)線”，能否一路暢通？記者進(jìn)行了采訪。
新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新度活躍，轉(zhuǎn)化率仍有待提高
各地風(fēng)電和光伏發(fā)電量越來越大，如何將這些清潔能源最有效地利用起來？夏天即將來臨，一些地區(qū)負(fù)荷大、供電不足，如何平衡電網(wǎng)的需求，避免大面積拉閘限電？這些“新問題”，事關(guān)新能源行業(yè)前景，也事關(guān)千家萬戶、企業(yè)廠礦用電保障。在開封時(shí)代新能源科技有限公司總工程師梁冉看來，這些問題的解決蘊(yùn)含著新商機(jī)，“靠全釩儲(chǔ)能技術(shù)，我們能行！”
為什么梁冉信心滿滿？“中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、河南大學(xué)、鄭州大學(xué)有原創(chuàng)專利技術(shù)，有學(xué)科和人才優(yōu)勢，而我們，有把技術(shù)落地的生產(chǎn)線條件。更重要的，政府給我們牽了線！”
面對行業(yè)難題，記者注意到，一條“政產(chǎn)學(xué)研用”合力共為的科技成果轉(zhuǎn)化道路鋪展開來——開封時(shí)代聚焦全釩儲(chǔ)能技術(shù)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化難點(diǎn)堵點(diǎn)，與中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、河南大學(xué)開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)；開封市政府領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)走進(jìn)高校院所，引進(jìn)新一代全釩液流電池電堆技術(shù)在開封落地轉(zhuǎn)化；開封時(shí)代與開封平煤新型炭材料科技有限公司、登封市嵩基（集團(tuán)）有限公司等河南本土企業(yè)開展合作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化承接。
“經(jīng)產(chǎn)學(xué)研合作、自主研發(fā)、技術(shù)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)目前已完全掌握第二代全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)，擁有電堆三大核心部件雙極板、碳?xì)趾唾|(zhì)子膜的關(guān)鍵技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的產(chǎn)業(yè)化擴(kuò)展。不僅簽訂了總額達(dá)6.04億元的30MW/120MWh儲(chǔ)能電站銷售訂單，而且開封市、平頂山市6MW/24MWh和24MW/96MWh規(guī)模的全釩液流電池儲(chǔ)能電站已經(jīng)在加緊建設(shè)了！”河南省科技廳相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者。
“隨著氫能產(chǎn)業(yè)的加速布局，‘西北地區(qū)產(chǎn)氫東南用’格局逐漸形成，氫儲(chǔ)運(yùn)的需求增加。然而，現(xiàn)有的氫儲(chǔ)運(yùn)方案，無論是高壓儲(chǔ)氫還是低溫液態(tài)儲(chǔ)氫，在成本控制上均較難滿足大范圍應(yīng)用的條件，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫的技術(shù)需求應(yīng)運(yùn)而生。我們通過自行開發(fā)的全球首套氮雜環(huán)芳烴全合成工藝，把儲(chǔ)氫材料獲取成本大大降低。”張健錚告訴記者，氫易能源正在探索一條從實(shí)驗(yàn)室的小規(guī)模走向中等規(guī)模，再到整個(gè)中試測線，一步步穩(wěn)健地去進(jìn)行研發(fā)和產(chǎn)業(yè)放大的轉(zhuǎn)化之路，“目前，涵蓋儲(chǔ)放氫催化劑、有機(jī)氫載體、儲(chǔ)放氫裝置等領(lǐng)域的全鏈條研發(fā)平臺(tái)已搭建好，氫載體、催化劑規(guī)?；a(chǎn)指日可待！”
“促進(jìn)綠色低碳技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，暢通科技成果轉(zhuǎn)化鏈條，是落實(shí)‘雙碳’戰(zhàn)略和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要抓手。2016至2022年間，全球綠色低碳技術(shù)發(fā)明專利授權(quán)量累計(jì)達(dá)55.8萬件，其中，中國專利權(quán)人占比達(dá)31.9%。”北京理工大學(xué)管理學(xué)院教授余碧瑩告訴記者，盡管我國低碳產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新較活躍，專利授權(quán)增速遠(yuǎn)超全球平均水平，知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)法律法規(guī)也日臻完善，但成果轉(zhuǎn)化率仍處于較低水平，有較大提升空間。
從材料、組件到系統(tǒng)，“卡脖子”環(huán)節(jié)專利布局仍有盲區(qū)
從開發(fā)到運(yùn)輸、存儲(chǔ)，高校新能源研發(fā)成果走上“生產(chǎn)線”，下一步應(yīng)著力的方向是什么？余碧瑩分析，我國相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，“卡脖子”問題也日漸凸顯。
“從市場占有率來看，我國光伏、動(dòng)力電池等新能源產(chǎn)業(yè)已處于全球領(lǐng)先位置，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化率大幅提高。然而，仍有一些關(guān)鍵材料或技術(shù)依賴于進(jìn)口。例如，在原材料方面，動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池中的主流鋰電池技術(shù)路線，高度依賴鋰、鈷等金屬，二者（鋰、鈷）對外依存度分別高達(dá)75%和97%；在材料加工方面，氫燃料電池和質(zhì)子交換膜電解槽所需質(zhì)子交換膜，一度成為氫能領(lǐng)域的‘卡脖子’技術(shù)，曾99%依賴進(jìn)口，經(jīng)多方技術(shù)攻關(guān)，2022年國產(chǎn)化率達(dá)到近8%，但仍需進(jìn)一步提升材料性能方能獲得市場優(yōu)勢。”
差距還體現(xiàn)在新能源相關(guān)設(shè)備組件、檢測和系統(tǒng)控制上。余碧瑩分析，目前風(fēng)電設(shè)備中的主軸軸承、高端領(lǐng)域的大功率主軸軸承高度依賴進(jìn)口，電動(dòng)汽車中所用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，國內(nèi)生產(chǎn)集成化程度、功率密度等技術(shù)指標(biāo)與國外先進(jìn)水平尚存一定差距，目前高品質(zhì)電機(jī)主要還是由歐美日供應(yīng)商提供；國內(nèi)短流程煉鋼電爐在自動(dòng)化裝備及檢測、二級(jí)模型智能控制、裝備技術(shù)可靠性等方面，與國外大型冶金裝備制造水平相比仍有一定差距，導(dǎo)致大型鋼鐵企業(yè)更傾向于引進(jìn)國外電爐。“即使在既有科技領(lǐng)先領(lǐng)域，仍需關(guān)注前瞻技術(shù)方向，探索技術(shù)創(chuàng)新突破，才能保持技術(shù)優(yōu)勢。”
“從新能源行業(yè)的成果轉(zhuǎn)化來看，重點(diǎn)難點(diǎn)一在材料：新產(chǎn)業(yè)需要先進(jìn)材料的支撐；二在系統(tǒng)控制：有了材料怎么用，如何才能用好、發(fā)揮出材料的最大性能來，這些問題都有待解決。”梁冉分析。
這些細(xì)分領(lǐng)域的專利布局情況如何？深圳市標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院發(fā)布的一份新能源（燃料電池）產(chǎn)業(yè)專利導(dǎo)航系列研究報(bào)告顯示，近年來質(zhì)子交換膜的專利比重與早期相比有所下降，而空壓機(jī)、氫循環(huán)系統(tǒng)、加濕器、雙極板等基本實(shí)現(xiàn)了專利比重翻倍式的增長。同時(shí)，燃料電池系統(tǒng)集成技術(shù)、膜電極集成技術(shù)等系統(tǒng)集成技術(shù)關(guān)注度不斷提高。
深圳市標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該市高度重視新能源燃料電池產(chǎn)業(yè)，相繼出臺(tái)了多項(xiàng)政策文件引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“但是，從本市創(chuàng)新主體的專利布局情況來看，本應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展的‘卡脖子’環(huán)節(jié)的專利布局規(guī)模很小，例如燃料電池的高導(dǎo)電導(dǎo)熱氣體擴(kuò)散層、核反應(yīng)堆高溫?zé)峄瘜W(xué)循環(huán)制氫以及固體氧化物燃料電池的高穩(wěn)定性密封材料、高導(dǎo)電性連接體、高擴(kuò)散系數(shù)換熱器等，仍需政府和產(chǎn)業(yè)后續(xù)擴(kuò)大研發(fā)和投入，爭取盡早突破。”
進(jìn)一步盤活高校創(chuàng)新資源，政策體系需統(tǒng)合發(fā)力
記者注意到，前述研究報(bào)告還提出，當(dāng)前，新能源燃料電池產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新合作類型主要為企業(yè)與企業(yè)的合作，企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研活動(dòng)的專利產(chǎn)出規(guī)模還不及企業(yè)間合作的五分之一。報(bào)告分析，由于我國專利頭部創(chuàng)新主體以高校、科研院所為主，例如中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、華南理工大學(xué)、天津大學(xué)等，均為國內(nèi)本產(chǎn)業(yè)排名前10的創(chuàng)新主體，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作可進(jìn)一步盤活高校創(chuàng)新資源，提高科技成果轉(zhuǎn)化率。
“儲(chǔ)能是個(gè)新興行業(yè)，作為初創(chuàng)的轉(zhuǎn)化企業(yè)，需要有針對性的政策扶持。而且，以燃料電池為例，往往一個(gè)項(xiàng)目不能‘一家搞定’，因?yàn)殡姵貎?chǔ)能系統(tǒng)非常復(fù)雜，涉及上千種材料，一所高校不可能各方面的技術(shù)都是最優(yōu)秀的，往往需要‘各展所長’。例如河南大學(xué)在系統(tǒng)控制、材料方面，鄭州大學(xué)在基礎(chǔ)材料的開發(fā)方面，都有很好的人才。”梁冉表示。
“從學(xué)校的自身?xiàng)l件看，學(xué)校材料學(xué)科、化學(xué)學(xué)科、電力學(xué)科都有儲(chǔ)能相關(guān)技術(shù)，但科技服務(wù)能力還有待于進(jìn)一步提高，”福州大學(xué)科技開發(fā)部成果轉(zhuǎn)化科負(fù)責(zé)人曹新表示，“一些985高校有能力對成果做市場化運(yùn)營，如聘請一些職業(yè)技術(shù)經(jīng)紀(jì)人，在供端跟需端之間搭建橋梁。‘牽線人’既需要有工程學(xué)科背景，也需要有經(jīng)濟(jì)法律領(lǐng)域方面的綜合性知識(shí)。然而，更多高校通常只能提供一些日常性的轉(zhuǎn)化服務(wù)，這類復(fù)合型人才還比較缺乏。”
“為攻克綠色低碳技術(shù)發(fā)展的‘卡點(diǎn)’，科技成果轉(zhuǎn)化的速度亟待提升，以推動(dòng)科研創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為綠色生產(chǎn)力。然而，高校作為先進(jìn)理論和技術(shù)誕生的主要搖籃，內(nèi)部科技成果轉(zhuǎn)化的價(jià)值評(píng)估體系不夠健全，知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理能力仍顯不足；而外部高校—企業(yè)—市場科技成果轉(zhuǎn)化的對接機(jī)制亟待進(jìn)一步完善，以加快科研成果落地推廣。”余碧瑩分析。
余碧瑩建議，下一步一是要打造產(chǎn)學(xué)研用深度融合創(chuàng)新平臺(tái)，引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研用多方主體協(xié)同聯(lián)動(dòng)，前置技術(shù)轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)，以企業(yè)需求為目標(biāo)不斷優(yōu)化科技成果適配度；二是要加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理和技術(shù)轉(zhuǎn)化人才培養(yǎng)，培育成果轉(zhuǎn)化第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)，打通高校—企業(yè)—市場信息互通渠道，加強(qiáng)專利成果供需對接服務(wù)；三是要進(jìn)一步激活科技市場資金，完善風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)機(jī)制，拓寬科技轉(zhuǎn)化融資渠道；同時(shí)，探尋有效的新興低碳技術(shù)商業(yè)模式，明確項(xiàng)目開發(fā)過程中的權(quán)、責(zé)、利。
