從“書架”走上“生產(chǎn)線”,高校科研成果怎樣落地生金
“依靠我們儲氫技術(shù)的組合,包括自產(chǎn)的儲氫載體以及催化劑,氫氣的整體儲運成本降低了大約40%以上。今年已經(jīng)有兩個項目在推進,用從西安交通大學(xué)實驗室裡走出的有機液態(tài)儲氫技術(shù)實現(xiàn)氫氣儲運和加氣,在年底也會變成現(xiàn)實!”在前不久舉行的2024中國“千校萬企”協(xié)同創(chuàng)新工作會上,氫易能源科技有限公司總經(jīng)理張健錚拿出一張儲氫技術(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議江蘇代表團審議時強調(diào),用新技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),積極促進產(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)新的重要貢獻力量。高?!半p碳”新能源技術(shù)成果如何轉(zhuǎn)化為推動產(chǎn)業(yè)升級的“綠色生產(chǎn)力”?從能源開發(fā)到運輸、存儲,高??蒲谐晒稀吧a(chǎn)線”,能否一路暢通?記者進行了採訪。
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,這些問題的解決蘊含著新商機,“靠全釩儲能技術(shù),我們能行!”
為什麼梁冉信心滿滿?“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——開封時代聚焦全釩儲能技術(shù)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化難點堵點,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)帶隊走進高校院所,引進新一代全釩液流電池電堆技術(shù)在開封落地轉(zhuǎn)化﹔開封時代與開封平煤新型炭材料科技有限公司、登封市嵩基(集團)有限公司等河南本土企業(yè)開展合作,實現(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,該項目團隊目前已完全掌握第二代全釩液流電池儲能技術(shù),擁有電堆三大核心部件雙極板、碳氈和質(zhì)子膜的關(guān)鍵技術(shù),已實現(xiàn)進一步的產(chǎn)業(yè)化擴展。不僅簽訂了總額達6.04億元的30MW/120MWh儲能電站銷售訂單,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,氫儲運的需求增加。然而,現(xiàn)有的氫儲運方案,無論是高壓儲氫還是低溫液態(tài)儲氫,在成本控制上均較難滿足大范圍應(yīng)用的條件,有機液態(tài)儲氫的技術(shù)需求應(yīng)運而生。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,把儲氫材料獲取成本大大降低?!睆埥″P告訴記者,氫易能源正在探索一條從實驗室的小規(guī)模走向中等規(guī)模,再到整個中試測線,一步步穩(wěn)健地去進行研發(fā)和產(chǎn)業(yè)放大的轉(zhuǎn)化之路,“目前,涵蓋儲放氫催化劑、有機氫載體、儲放氫裝置等領(lǐng)域的全鏈條研發(fā)平臺已搭建好,氫載體、催化劑規(guī)模化生產(chǎn)指日可待!”
“促進綠色低碳技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,暢通科技成果轉(zhuǎn)化鏈條,是落實‘雙碳’戰(zhàn)略和創(chuàng)新驅(qū)動發(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)量累計達55.8萬件,其中,中國專利權(quán)人佔比達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)增速遠超全球平均水平,知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)法律法規(guī)也日臻完善,但成果轉(zhuǎn)化率仍處於較低水平,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)到運輸、存儲,高校新能源研發(fā)成果走上“生產(chǎn)線”,下一步應(yīng)著力的方向是什麼?余碧瑩分析,我國相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)快速發(fā)展的同時,“卡脖子”問題也日漸凸顯。
“從市場佔有率來看,我國光伏、動力電池等新能源產(chǎn)業(yè)已處於全球領(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)依賴於進口。例如,在原材料方面,動力電池和儲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%依賴進口,經(jīng)多方技術(shù)攻關(guān),2022年國產(chǎn)化率達到近8%,但仍需進一步提升材料性能方能獲得市場優(yōu)勢?!?/p>
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口,電動汽車中所用的驅(qū)動電機,國內(nèi)生產(chǎn)集成化程度、功率密度等技術(shù)指標(biāo)與國外先進水平尚存一定差距,目前高品質(zhì)電機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化裝備及檢測、二級模型智能控制、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)更傾向於引進國外電爐。“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?!?/p>
“從新能源行業(yè)的成果轉(zhuǎn)化來看,重點難點一在材料:新產(chǎn)業(yè)需要先進材料的支撐﹔二在系統(tǒng)控制:有了材料怎麼用,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?!绷喝椒治?。
這些細分領(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、氫循環(huán)系統(tǒng)、加濕器、雙極板等基本實現(xiàn)了專利比重翻倍式的增長。同時,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),相繼出臺了多項政策文件引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?!暗?,從本市創(chuàng)新主體的專利布局情況來看,本應(yīng)重點發(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、高擴散系數(shù)換熱器等,仍需政府和產(chǎn)業(yè)后續(xù)擴大研發(fā)和投入,爭取盡早突破?!?/p>
進一步盤活高校創(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)研活動的專利產(chǎn)出規(guī)模還不及企業(yè)間合作的五分之一。報告分析,由於我國專利頭部創(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,加強產(chǎn)學(xué)研合作可進一步盤活高校創(chuàng)新資源,提高科技成果轉(zhuǎn)化率。
“儲能是個新興行業(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,往往一個項目不能‘一家搞定’,因為電池儲能系統(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?!绷喝奖硎尽?/p>
“從學(xué)校的自身條件看,學(xué)校材料學(xué)科、化學(xué)學(xué)科、電力學(xué)科都有儲能相關(guān)技術(shù),但科技服務(wù)能力還有待於進一步提高,”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?!疇烤€人’既需要有工程學(xué)科背景,也需要有經(jīng)濟法律領(lǐng)域方面的綜合性知識。然而,更多高校通常隻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?!?/p>
“為攻克綠色低碳技術(shù)發(fā)展的‘卡點’,科技成果轉(zhuǎn)化的速度亟待提升,以推動科研創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為綠色生產(chǎn)力。然而,高校作為先進理論和技術(shù)誕生的主要搖籃,內(nèi)部科技成果轉(zhuǎn)化的價值評估體系不夠健全,知識產(chǎn)權(quán)管理能力仍顯不足﹔而外部高?!髽I(yè)—市場科技成果轉(zhuǎn)化的對接機制亟待進一步完善,以加快科研成果落地推廣?!庇啾态摲治觥?/p>
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,引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研用多方主體協(xié)同聯(lián)動,前置技術(shù)轉(zhuǎn)移節(jié)點,以企業(yè)需求為目標(biāo)不斷優(yōu)化科技成果適配度﹔二是要加強知識產(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)機構(gòu),打通高校—企業(yè)—市場信息互通渠道,加強專利成果供需對接服務(wù)﹔三是要進一步激活科技市場資金,完善風(fēng)險共擔(dān)機制,拓寬科技轉(zhuǎn)化融資渠道﹔同時,探尋有效的新興低碳技術(shù)商業(yè)模式,明確項目開發(fā)過程中的權(quán)、責(zé)、利。
(記者 周世祥)
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