基于技术进步的新能源产业政策研究

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　　摘要：新能源是重要的替代能源。由于大部分新能源的技术尚不成熟，处于产业化初期或研究开发阶段，技术进步是促进新能源产业发展的重要动力。根据国际经验，政府在新能源技术研究开发、示范和推广中发挥着重要作用，科学的组织实施管理体系对推动新能源技术发展与利用具有积极作用。
　　关键词：新能源；技术进步；产业政策
　　
　　0　引　言
　　
　　当前，世界各国应对金融危机，都把新能源作为重要举措。奥巴马政府上台后，提出7 000亿美元的巨额经济刺激计划，把发展新能源作为其摆脱经济衰退、创造就业机会、抢占未来发展制高点的重要战略产业。奥巴马提出在未来3年内增加可再生能源产量一倍，2012年占发电比例提高到10％，2025年增至25％。未来10年将投资1 500亿美元建立“清洁能源研发基金”，用于太阳能、风能、生物燃料和其他清洁可替代能源项目的研发和推广。动用40亿美元政府资金，支持汽车制造商重组、改进和技术进步，生产更高能效的混合动力车。到2015年节能车可达100万辆。投资45亿美元对联邦政府建筑进行改造，10年内将现有建筑的能效提高25％。奥巴马提名从事替代能源研发的华裔诺贝尔奖得主朱棣文出任能源部长，显示其对研发可替代能源、发展新能源和改变美国能源消费方式的决心。奥巴马提出，谁掌握清洁和可再生能源，谁将主导21世纪；谁在新能源领域拔得头筹，谁将成为后石油经济时代的佼佼者。
　　奥巴马的能源新政具有极强的经济意义、政治意义和战略意义(管清友，2009)m。奥巴马能源新政是美国摆脱经济衰退，抢占新能源制高点，巩固美国主导世界地位的新的施政纲领。其实质是通过技术革命带动能源革命，并进而推动产业革命、经济革命和生活方式的革命，抢占新经济的制高点，建立世界经济政治新格局，重新确立美国的世界霸主地位。因此，我们应该汲取过去一些产业发展的沉痛教训，把基于技术进步的新能源产业放在战略位置。紧密跟踪世界新一轮新能源发展的方向，加强新能源产业技术研发，制定能源发展战略。能源战略不能仅仅是立足于现有经济、技术及能源生产与消费格局的支持性战略，而应当是既立足于现实需要与可能，又放眼能源革命将要推动的技术与经济革命的推动性战略，以使我国在以新能源为突破的工业革命前进途中与世界发达国家保持同步，占领新一轮经济社会革命的制高点，提升我国经济社会发展的水平与层次，扭转我国在先进技术和高端产业领域长期落后的局面，不仅成为新一轮社会经济变革的参与者，而且成为主要的推动者和引领者。
　　
　　1　基于技术进步的产业升级机理
　　
　　一般而言，一个产业所包含的技术不是单一的技术，是一系列生产技术的组合，形成了一个系统化的整合体。产业技术应该是以一定的主导技术为核心，多种生产技术与之相匹配，具有特定结构的技术体系。产业技术升级，既可能是整个产业内的全面技术升级，也可能是产业内的主导技术的升级，或者是辅助技术的升级。产业主导性技术升级导致了新产业的形成；辅助技术实现突破性升级，再和其他技术组合，往往也会形成一种全新的产业。按照熊彼特的创新理论，这种主导技术的突破性升级，不一定就是全新的发明，也往往是在“已有”技术上的重新组合，形成了一种新的主导技术。
　　产业技术的升级分为渐进性升级和根本性升级2种，根本性升级又分为链间升级和链间跨越升级2种。渐进性升级是渐进性技术创新的结果，是工艺技术、产品设计、制造技术的渐进创新，表现为链内即同一条产业链内节点间的移动，由较低层次的技术升级为较高技术层次。渐进性升级主要是渐进性的产品创新与工艺创新带来的，其技术范式和技术轨道没有变化，表现为产品的改进和生产效率的提高。比较典型的产业发展例子是计算机产业，从过去的苹果机，到"286、386、486、586"机型，再到“奔腾”机乃至“迅驰”机，计算机技术的不断创新，功能的不断强化，成本也在不断下降，从而扩大了市场需求，计算机产业也得到了快速发展。根本性升级是根本性创新的结果，是技术的突破，产生重大产品，伴随技术范式和技术轨道的改变。有的重大技术出现，甚至带来新产业的诞生。根本性升级是技术的跨链升级，由一条产业链变迁为另一条产业链，是产品设计、制造技术的根本性创新带来的，是技术范式、技术逻辑、技术轨道的跃迁，称为链间升级；如果链间升级跨过了中间的技术链，直接跃迁到最先进的技术链，则称为链间跨越(见图1)。
　　
　　
　　(1)技术间断
　　根据产业成长曲线，产业发展到成熟阶段维持时间很长，技术的发展则经历由产生到成熟再到淘汰的过程，且其发展呈s型曲线，这是由技术发展规律决定的(见图2)。当产业技术到达技术极限时，出现创新陷阱，表现为旧技术的投资边际报酬率极低，而此时新技术的起步极其艰难，而且带有极大的不确定性，所以在新旧技术交替过程中，无论是旧技术的创新还是替代技术的创新都存在极大的风险，是技术间断期，也是创新陷阱期。从整个产业来看，产业技术链出现不连续，存在间断期，这种产业技术间断正是产业升级到来的象征，其直接原因是根本性技术创新的出现。
　　(2)链间跨越升级
　　“技术跨越”(Technological leapfrogging)这个概念最早是由荷兰学者Luc Soete(1985)在通过对新兴国家为主的一种新的技术――经济范式的考察研究后提出来的。Nawaz Sharif认为“技术在发展过程中，从一个s曲线跳到另一个s曲线为技术跨越”。Keun Lee和ChaisungLim在对韩国D-RAM芯片、汽车、移动电话、电子、个人电脑以及机械工具产业的技术进步分析的基础上，认为产业技术跨越是产业链的整体跃迁。国内学者王伯鲁、王昌林等认为，产业技术跨越是指沿着产业技术由低到高的顺序，一次跨越一个或一个以上的技术发展阶段，直接进入更高效率的技术发展阶段的产业技术升级。而陈德智等则认为技术跨越是一种非连续的技术进步方式，旨在迅速提高技术水平，缩短与技术领先者的差距，赶上或超过技术领先者，并获取持续自主创新能力；间断、不连续是技术跨越的基本特征，其表现为技术或产品的代际或阶段的跨越。
　　产业发展由于技术范式的根本改变而导致新的产业技术出现，或由于根本性的技术创新而使技术链不断跃升，从而实现产业的跳跃式发展(见图2)。由于人的主观能动性，人们可以利用产业跳跃式发展规律，使得一个企业可以通过根本性技术创新，越过产业的某些技术发展阶段，直接进入最前沿的产业技术系统，参与全新的产业竞争；也可以使一个国家或地区，通过技术创新发展高新技术，绕开发达国家的工业化历史轨迹中产业发展的某些中间过程，实现跨越式发展，从而缩短工业化进程，直接进入产业现代化阶段。
　　
　　2　基于技术进步的我国新能源产业面临的机遇与挑战

　　
　　国际经验表明，每次大的经济危机都孕育着新的产业革命的萌芽。第一次工业革命中蒸汽机的广泛使用，推动了煤炭大规模使用，煤炭作为新能源代替了木材等传统生物质能源的地位；第二次工业革命中发电机、电动机、内燃机的出现，推动了石油的广泛使用，并很快成为最主要的能源；第三次工业革命主要是原子能、风能、计算机和航天技术，其中与能源相关的主要是核能技术的发展，但在相当长时间内核能没有获得广泛的发展。笔者认为，下一轮工业革命也必将和能源替代密切相关。石油等传统能源是工业经济的血液，因而对传统能源的替代必将是革命性的，也只有出现替代石油等传统能源的新能源的广泛运用，才能彻底改变整个工业经济的生产方式，才能称为新的工业革命。这次工业革命促使转变整个能源利用方式，以可再生能源重构人类使用能源的创新体系，继而催生一轮以能源为主导的全球新技术、新产业变革，最终实现全球分工体系的大“换血”和全球利益的大重组。以本次金融危机为契机，奥巴马推动能源新政，意味着新一轮工业革命在一个新的起点上开始了。这是自18世纪中期第一次工业革命以来，中国第一次可以与欧美发达国家一道参与其中的经济革命，也是我们第一次有可能在未来的发展中与欧美发达国家保持同步甚至获得竞争优势，是200多年来中国拥有的最大的战略机遇，也蕴含着巨大的挑战。
　　
　　2.1　发展机遇
　　2.1.1　我国新能源发展快，拥有与欧美发达国家同等的机会
　　我国十分重视新能源发展，出台了《可再生能源法》，制定了新能源发展的相关规划与政策，水电、生物质能、风电和太阳能等技术已经成熟或接近成熟，具有大规模开发利用的良好前景。
　　已发生的三次工业革命的共同特点都是极大地促进生产效率的提高，并从根本上改变人类的生产和生活方式。令人遗憾的是，前两次工业革命我国都没有赶上，第三次工业革命我国虽然也算是一个参与者，但是一个十分落后的参与者，时至今日仍处于追赶者的位置，每年需要向发达国家支付大量的专利使用费。而此次以能源技术革命引发的产业革命刚刚开始，虽然在技术开发与积累方面我国总体上相对落后，但差距并不大，在某些方面还处于领先地位，完全可以在未来的时间里赶超目前暂时处于领先地位的欧美发达国家，所拥有的发展机会与欧美发达国家应当说是同等的。
　　2.1.2　能源技术与世界水平部分接近，与欧美发达国家处在同一起跑线上
　　世界新能源在能源消费中的比例还比较低，大规模产业化的成熟技术较少。我国在建和规划的核电规模世界最大，核技术自主能力达到三代水平；2008年底，风电装机容量达到了1221万kW，跻身于世界风电装机容量超千万kW的行列，成为亚洲第1、世界第4的风电大国，风电设备制造技术国产化达到了一定水平；在太阳能利用方面，太阳能热水器和地热采暖等技术已基本达到经济可获利技术指标，技术已基本成熟并研制开发出了实用产品，具有一定的获利能力和一定的市场，形成了初步的产业基础。2008年我国光伏产品产能已达到250万kW，占全球总产量的35％，太阳能光热产业基本具备自主知识产权；我国从“十五”开始布局实施国家"863"计划“电动汽车重大科技专项”和“节约与新能源汽车”重大项目，重点开展新能源汽车核心技术研发，国产新一代燃料电池轿车的最高车速已达150krn／h。通过技术进步和规模化生产，几个重要的新能源的利用方式已经或者接近找到各自的盈利模式，我国能源产业革命在技术上已拥有了较好的基础，新能源广阔应用前景已经打开。
　　
　　2.2　面临的挑战
　　传统能源安全观是围绕石油的“买得起、买得到、运得回”等供应安全问题进行讨论的(张宇燕，管清友，2009)。能源转型应该成为中国最核心的技术创新，应该成为IT产业、能源产业、新材料(超导、纳米)产业和社会发展合成的革命，这个革命的主导者应该是中央政府，这个改革的参与者应该是整个中华民族，这个改革的使命应该是建立2l世纪的中国基本的生产方式和生活方式。在这个意义上，未来的能源竞争是能源技术的竞争，我国能源安全应在传统能源安全的基础上考虑能源技术安全问题。
　　我国发展新能源大部分从引进技术开始，逐步消化吸收，部分实现了自主化。目前，我国的新能源门类较齐全，但与国际先进水平相比，技术及其应用存在较大差距。这个差距不仅是技术上的，在组织实施和管理机制方面也存在问题。
　　2.2.1　新能源技术的研究开发缺乏长期规划和持续稳定的支持
　　近年来，许多新能源产业的发展缺乏明确的战略目标和步骤，也没有重点，有些只顾及眼前利益，不考虑长远发展。如地热能开发，有些地方盲目大量开采地下热水，造成地面竭陷、热水量减少、资源过早枯竭。有些地方地热利用技术水平低，方法简陋，资源大量浪费。一方面，新能源技术的研究开发投入相对不足，生产工艺较落后。在一些技术比较成熟的领域，已经实现产业化和规模化发展，但研究开发基本停滞。如，太阳能热水器技术成熟，但由于企业分散竞争，研究开发投入严重不足，技术进步较陧，能源利用效率有待进一步提高。另一方面，缺乏稳定的研究开发支持。如，从20世纪50年代起，我国就开始进行煤制油技术的研究开发，经历了四上三下的过程。直到21世纪初，仍然没有进行工程化试验。而美国联邦政府对煤制油技术的研究开发和示范项目持续支持了30多年，至今还没有规模化和商业化发展。
　　2.2.2　基础应用研究、技术开发、生产推广之间关系不协调
　　这个问题主要表现在高等院校、科研院所人才密集，研究水平高，研究成果多，但转化为企业的实用产品少；近年来抓经济效益，导致只抓产品开发，放松基础应用理论研究，许多开发出来的产品，由于不重视示范、试点，推广不开或很慢，这些都影响了科学技术转化为生产力。另外，我国新能源技术的研究开发以政府投入为主，大部分国家科技计划项目由大学与科研院所承担。由于大学和科研院所与企业分离，研究成果距离可应用的程度较远，加上缺乏技术转移机制，成果的产业化滞后。如，从“九五”时期开始，新能源汽车就成为国家863计划的重点，是科研经费预算最多的项目。2005年立项的"863"计划中与燃料电池和混合动力汽车相关的项目有60多项，总预算2.5亿元。但其产业化进程缓慢。
　　2.2.3　满足于设备制造国产化，缺乏技术储备，不掌握核心技术
　　虽然研究开发投入和专利不少，但是大部分是外围技术和非核心技术，缺少自主创新能力。因此，我们往往只能制造一些配套设备，核心技术和关键设备还要依靠进口。如，在太阳能光伏电池和风能设备制造领域，通过引进技术消化吸收，我国已经基本实现了风能设备和太阳能光伏电池制造国产化，但因没有掌握核心技术，与国际先进水平相比，国产设备和装置的能源转化效率较低。尽管目前我

国的太阳能光伏电池及组建的加工规模居世界第3位，但不掌握硅材料的核心技术，加工光伏电池及其组件的设备主要靠进口。由于国外控制硅材料的核心技术，引进硅材料生产线，单位产品耗能高；光伏电池的效率普遍与国际先进水平相差4％。又如，我国潮汐能发电、地热发电技术已经实用，但还存在防垢防锈问题。风力发电机不能适应风力变化和负荷变化等。
　　2.2.4　技术标准滞后，产业体系不健全
　　主要表现在新能源产业链不完整、不协调，终端应用环节政策安排明显滞后，产业链各环节无法有效对接。这个问题在风电领域尤为突出。我国在上游设备制造业的基础研发能力滞后，关键零部件依靠进口，但是设备生产却呈现“井喷”，目前我国风电机组整机制造企业已超过80家，缺乏统一标准和检测体系。2008年，我国新增风电装机容量达到624.6万kW，位列全球第2。但是，风电设备制造业的急剧扩张和风电场建设的风起云涌，却被相对滞后的电网扼住了“喉咙”，风电“发得出、送不出”成为制约风电产业发展的瓶颈。我国《可再生能源法》确定了鼓励发展生物柴油，但因没有生物柴油标准，生物柴油不能进入销售主渠道。
　　存在上述问题的主要原因，一是国家的新能源战略目标不明确，政策不稳定，一些研究项目上马又下马。二是没有形成完整的研究开发与示范、推广相结合的体系。由于资源分割，基础研究与成果转化脱节，研究开发与试验示范脱节，技术引进与消化吸收脱节，已有的研究成果和专利没能及时得到应用；由于缺少中试资金，有些新产品没有经过严格的试验考核就批量用于工程。三是缺少共性技术联合研究与利益分享机制，导致一些具有共性的研究项目低水平分散重复，造成资源浪费。
　　
　　3　基于技术进步的我国新能源产业政策建议
　　
　　发展清洁新能源是国家能源战略的重要组成部分，对缓解我国能源安全和环境压力具有积极意义。尽管我国新能源技术开发和利用居发展中国家前列，但远不能满足国内能源结构调整的需要。因此，一方面，要加大新能源技术研究开发的投入；另一方面，要改进新能源技术的研究开发规划与组织实施管理，提高研究开发的效率。
　　
　　3.1　加强长期规划。加大投入力度，应用开发与技术储备相结合
　　目前，大部分新能源还属于补充能源，尚不能大规模替代传统能源，发展新能源技术是一项长期任务。新能源技术的开发利用要与国家的能源战略紧密结合，做好长期规划。一方面，对一些相对成熟、已经进入产业化的技术，重点进行降低成本、提高效率等方面的研究开发；另一方面，对一些新兴技术进行探索性研究，增加技术储备。
　　
　　3.2　建立研究开发和示范一体化的管理体系，促进研究开发与产业化结合
　　由于目前大部分新能源技术尚未成熟，成本高于传统能源，其利用和产业化有一定的技术风险和市场风险，加上新能源的利用具有环境保护等社会效益，因此，发展新能源技术不能仅靠市场机制，政府应在新能源技术的研究开发、示范和推广的各个环节发挥作用。打破部门界限，建立产学研结合的研究开发、示范和推广体系；制定新能源技术的技术路线图，加强研究开发、示范和推广各环节的衔接，增加新技术的工程化试验和示范项目投入；以企业为新能源技术集成平台，以示范项目为纽带，促进产学研结合。
　　
　　3.3　建立、完善以企业为主的技术创新体系
　　新能源技术属于战略性高端技术，核心技术不可能通过技术扩散获取，必须具备自主技术与自主创新能力。目前我国技术创新体系主要以科研机构为主体，企业研发投入较少，科研人员缺乏，尚未形成研发促进生产的内在机制。因此，必须采取措施树立企业在技术创新中的主体地位，扶持一批具有一定规模的企业研发中心，逐步建立“企业为主、政府推动、科技服务体系联动”的技术创新运行机制。同时注意推进国内技术研发与转移的制度性建设，加快科技成果转化。
　　
　　3.4　建立共性技术研究开发机制
　　目前，许多新能源技术处于研究开发的初级阶段，研究开发投入大，周期长，需要跨学科的联合攻关，一些基础性的研究成果属于共性技术。为了提高研究开发投入的效率，要建立共性和共享技术联合开发机制，以利益和知识产权分享机制为纽带，采取多种方式组织企业、科研机构联合研究开发共性技术。
　　
　　3.5　根据国内资源特点，突出重点，引进技术和自主开发相结合
　　我国的可再生能源资源丰富，可再生能源技术发展多元化，重点放在有大规模产业化前景的技术上。由于新能源技术的研究开发投入大，周期长。为提高效率，要采取引进技术和自主研发相结合的战略。一方面，国外基本成熟的技术，可以通过引进技术消化吸收，根据我国的资源特点进行再改进，逐步掌握核心技术；另一方面，具有我国特色的可再生资源技术要坚持自主开发。
　　
　　3.6　加强国际合作
　　开发利用新能源、节能减排是全世界面I临的共同问题。因此，要采取多种方式建立新能源技术开发的长期国际合作机制，通过合作开发和引进技术，加速新能源技术的利用和产业发展。目前，一些发达国家在新能源技术领域走在前面，我们应以节能减排为目标，加强新能源技术方面的国际合作。

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