【探索高?？萍汲晒D(zhuǎn)化新路④】
“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，用從西安交通大學實驗室里走出的有機液態(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)指標對比圖，滿臉自豪。
3月5日，習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。高校“雙碳”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?ldquo;生產(chǎn)線”，能否一路暢通？記者進行了采訪。
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！”
為什么梁冉信心滿滿？“中國科學院大連化學物理研究所、河南大學、鄭州大學有原創(chuàng)專利技術(shù)，有學科和人才優(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，與中國科學院大連化學物理研究所、河南大學開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)；開封市政府領(lǐng)導帶隊走進高校院所，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)在加緊建設了！”河南省科技廳相關(guān)負責人告訴記者。
“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用的條件，有機液態(tài)儲氫的技術(shù)需求應運而生。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。”張健錚告訴記者，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)?；a(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)人占比達31.9%。”北京理工大學管理學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)到運輸、存儲，高校新能源研發(fā)成果走上“生產(chǎn)線”，下一步應著力的方向是什么？余碧瑩分析，我國相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)快速發(fā)展的同時，“卡脖子”問題也日漸凸顯。
“從市場占有率來看，我國光伏、動力電池等新能源產(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。”
差距還體現(xiàn)在新能源相關(guān)設備組件、檢測和系統(tǒng)控制上。余碧瑩分析，目前風電設備中的主軸軸承、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，導致大型鋼鐵企業(yè)更傾向于引進國外電爐。“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。”
“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。
這些細分領(lǐng)域的專利布局情況如何？深圳市標準技術(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。
深圳市標準技術(shù)研究院相關(guān)負責人表示，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電導熱氣體擴散層、核反應堆高溫熱化學循環(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。”
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，例如中國科學院大連化學物理研究所、清華大學、浙江大學、華南理工大學、天津大學等，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’。例如河南大學在系統(tǒng)控制、材料方面，鄭州大學在基礎(chǔ)材料的開發(fā)方面，都有很好的人才。”梁冉表示。
“從學校的自身條件看，學校材料學科、化學學科、電力學科都有儲能相關(guān)技術(shù)，但科技服務能力還有待于進一步提高，”福州大學科技開發(fā)部成果轉(zhuǎn)化科負責人曹新表示，“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)紀人，在供端跟需端之間搭建橋梁。‘牽線人’既需要有工程學科背景，也需要有經(jīng)濟法律領(lǐng)域方面的綜合性知識。然而，更多高校通常只能提供一些日常性的轉(zhuǎn)化服務，這類復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’，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；而外部高校—企業(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。”余碧瑩分析。
余碧瑩建議，下一步一是要打造產(chǎn)學研用深度融合創(chuàng)新平臺，引導產(chǎn)學研用多方主體協(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；三是要進一步激活科技市場資金，完善風險共擔機制，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、利。
