中國儲能網(wǎng)訊：近日，國際能源署（IEA）發(fā)布《追蹤清潔能源創(chuàng)新：聚焦中國》報告，在2021年發(fā)布的《中國能源體系碳中和路線圖》報告基礎(chǔ)上，進一步深入解析中國清潔能源創(chuàng)新的制度和政策現(xiàn)狀。報告認為，過去20年中國能源創(chuàng)新在國際舞臺發(fā)揮了重要作用，在太陽能光伏、風力渦輪機、電動汽車等行業(yè)已成為全球關(guān)鍵的技術(shù)開發(fā)和制造國，這離不開幾十年來注重技術(shù)創(chuàng)新的政策布局，技術(shù)創(chuàng)新也不斷支撐中國經(jīng)濟社會的進步。未來，清潔能源創(chuàng)新是中國“十四五”的核心政策之一，也將在中國實現(xiàn)2030年碳達峰、2060年碳中和進程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。報告關(guān)鍵要點如下：
1、中國已成為全球能源領(lǐng)域?qū)＠暾埖年P(guān)鍵參與者
過去30年，中國低碳能源技術(shù)[1]專利申請量快速增長。1990年，中國低碳能源技術(shù)國際專利申請數(shù)量幾乎為零，1990-2000年間迅速增長，但與其他發(fā)達國家相比總體活躍度仍較低。自2000年以來，中國以儲能電池、電動汽車和太陽能為首的低碳能源技術(shù)專利申請蓬勃發(fā)展。2000-2012年，中國專利申請量累計增長35%；2015年專利申請爆發(fā)式增長，2017年申請量達2012年的兩倍；2018-2019年，中國光伏和電動汽車國際專利申請數(shù)量分別為2008-2009年的6倍和8倍。期間，國際專利申請占專利申請總量的比例不斷增加，目前約80%的低碳能源技術(shù)專利在國外也受到保護，這表明專利質(zhì)量有所提高?；谀茉搭I(lǐng)域技術(shù)專利布局分析發(fā)現(xiàn)，近年來中國已成為能源領(lǐng)域?qū)＠暾埖年P(guān)鍵參與者，特別是太陽能光伏、電動汽車和照明等技術(shù)，在全球所占份額越來越大，2019年中國在照明、供熱/制冷、可再生能源、電動汽車技術(shù)專利申請份額分別為25%、21%、19%、11%。1990-2019年，中國可再生能源領(lǐng)域?qū)＠暾堊顬榛钴S，占全部專利申請的29%，其中光伏占17%、風能占4%。其次，儲能電池技術(shù)專利申請占比達27%以上，電動汽車占13%。2017-2019年，中國儲能電池、電動汽車和太陽能光伏技術(shù)占其能源專利申請量的2/3以上。
中國已實現(xiàn)由簡單的太陽能光伏制造到技術(shù)創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變。通過資源支持、研發(fā)資助、市場拉動和有序競爭等政策引導，中國在短短20年內(nèi)建立了全球領(lǐng)先的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，成為全球光伏電池和組件的主要創(chuàng)新來源，并多次打破效率紀錄，在全球?qū)＠暾堉兴挤蓊~越來越大。中國在降低太陽能光伏成本和提高性能方面取得顯著成效，為儲能電池和電動汽車領(lǐng)域的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。中國在太陽能光伏領(lǐng)域的政策表明，“十四五”及未來，中國希望繼續(xù)保持太陽能光伏和新型光伏技術(shù)的領(lǐng)先地位。
2、中國重視能源創(chuàng)新制度框架建設(shè)
中國能源創(chuàng)新格局主要包括設(shè)定優(yōu)先目標、實施研發(fā)示范活動?！拔迥暌?guī)劃”為中國的能源創(chuàng)新活動指明了方向。在過去十年中，技術(shù)創(chuàng)新越來越得到重視，包括能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。根據(jù)中央政府制定的指導方針，相關(guān)機構(gòu)制定行動計劃和研發(fā)計劃，其中許多能源領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)計劃由科技部指導出臺?！笆奈濉逼陂g確定了多項能源創(chuàng)新優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域，包括新能源汽車和相關(guān)組件、電池、氫能、生物質(zhì)能、儲能及碳捕集、利用與封存（CCUS）等方面。
3、中國能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新的“人、財、物”投入不斷加大
根據(jù)IEA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，“十三五”期間，中國能源領(lǐng)域研發(fā)公共支出由2015年的73億美元增加到2020年84億美元（約占研發(fā)公共支出總額的5.5%），成為僅次于美國的全球第二大能源研發(fā)公共支出國，超過日本和歐洲等其他發(fā)達經(jīng)濟體，單位GDP的能源研發(fā)支出強度排全球第8。盡管中國在低碳技術(shù)開發(fā)方面的預(yù)算一直在穩(wěn)步增加，履行了“創(chuàng)新使命”[2]組織的承諾，在清潔能源研發(fā)方面的支出僅次于美國，但仍在化石燃料研究方面投入了相當大一部分的預(yù)算。事實上，中國仍是世界上化石能源研發(fā)支出最多的國家。
IEA對全球上市公司研發(fā)支出的預(yù)估數(shù)據(jù)顯示，中國企業(yè)，無論是國有、私營還是混合所有制企業(yè)，在能源研發(fā)上的支出比其他任何國家都多。2020年，中國企業(yè)在能源研發(fā)方面的支出接近350億美元，比2019年增長15%，而歐洲、日本和美國企業(yè)的支出分別為300億美元、175億美元和150億美元。中國企業(yè)能源研發(fā)支出大部分用于開發(fā)更清潔或更有效地利用化石燃料技術(shù)。據(jù)估計，石油、天然氣和煤炭約占總投資的30%，高于電力和電網(wǎng)（27%）、汽車（16%）、可再生能源（11%）、氫能和儲能（5%）、核能（4%）。目前，中國國有企業(yè)在核電、化石燃料等領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)揮著主體作用，而民營企業(yè)則是太陽能光伏、電動汽車和電池技術(shù)開發(fā)的核心參與者。
近年來，中國已成為由電動汽車初創(chuàng)企業(yè)等主導的清潔能源風險投資大國，這些企業(yè)獲得大量的政府支持，包括公共基金、國有企業(yè)和大學合作等。
在人才培養(yǎng)方面，中國正提倡創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化，并努力培養(yǎng)一支能夠推動國家科技發(fā)展的成熟勞動力隊伍。盡管中國的人均研發(fā)水平仍落后于其他任何國家，但受教育程度在不斷提高，且中國研發(fā)人員的數(shù)量仍高于其他任何國家。
4、中國在能源領(lǐng)域的知識產(chǎn)出數(shù)量和質(zhì)量“雙增長”
中國科研機構(gòu)和高等院校在自然科學和工程領(lǐng)域的學術(shù)論文發(fā)表上位居全球前列。IEA分析表明，2016-2019年期間，中國發(fā)文量占全球的1/3，超過歐洲（24%）、美國（13%）、日本和韓國（各占4%）。中國科學院發(fā)布的《新能源技術(shù)研究的機遇與挑戰(zhàn)》[3]報告顯示，2015-2019年，中國在8個新能源技術(shù)領(lǐng)域發(fā)表的學術(shù)論文占全球的25%，且有繼續(xù)增長的跡象。高被引學術(shù)論文的數(shù)量正在增加，這意味著知識產(chǎn)出質(zhì)量提升，且有著更廣泛的可見性。2021年，中國在“自然指數(shù)”（Nature Index）[4]排名中位居第一。其中，中國科學院自然指數(shù)得分遠高于其他國家國立科研機構(gòu)，其科研產(chǎn)出超過法國國家科研中心、美國國家衛(wèi)生研究院和勞倫斯伯克利國家實驗室、西班牙國家研究委員會之和。
另一方面，中國被引用的自然科學和工程領(lǐng)域?qū)W術(shù)論文占全球的比例較小。具體來說，中國機構(gòu)占全球TOP 1%論文（在特定領(lǐng)域和年份）的比例為29%，低于其發(fā)文量占全球33%的比例。例如，2016-2019年期間，清華大學在自然科學和工程領(lǐng)域發(fā)表的論文數(shù)量超過哈佛大學、斯坦福大學和麻省理工學院之和，位居全球第一，但全球TOP 1%論文僅為1.7%，低于哈佛大學的4.4%、斯坦福大學的3.9%和麻省理工學院的3.7%。根據(jù)《新能源技術(shù)研究的機遇與挑戰(zhàn)》報告，中國學術(shù)論文篇均被引頻次落后于美國、德國和日本，研究成果的整體影響力需要進一步提高。然而，在以太陽能、氫能和生物質(zhì)能為主導的能源領(lǐng)域，中國學術(shù)論文表現(xiàn)優(yōu)于全球平均水平。在全球TOP 1%論文中，太陽能燃料（4.5%）、制氫（3.1%）、儲能電池（2.3%）、太陽能光伏（2.2%）和燃料電池（1.3%）等占據(jù)相當大比重，表明這些技術(shù)在中國具有廣闊的前景。
中國注重通過合資企業(yè)、海外研發(fā)技術(shù)中心等方式加強技術(shù)創(chuàng)新，這種協(xié)作創(chuàng)新已有效融入到中國創(chuàng)新體系中，并推動國內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新。例如，中國根據(jù)技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議從美國和法國引入兩種國外設(shè)計的核能反應(yīng)堆，并成功建造反應(yīng)堆實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用和出口。
除了增加能源研發(fā)支出、打造領(lǐng)軍企業(yè)、投資科研機構(gòu)和大學以外，中國還實施了有針對性的知識產(chǎn)權(quán)政策，強調(diào)自主技術(shù)創(chuàng)新，并設(shè)立專利申請激勵機制。然而，中國與貿(mào)易伙伴之間仍存在有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)不當行為的爭議，同時由激勵機制驅(qū)動的“申請專利”行為削弱了專利平均質(zhì)量。
加強國際合作是中國能源創(chuàng)新戰(zhàn)略的核心。在過去30年里，中國加強參與國際社會和多邊能源創(chuàng)新平臺，如國際能源署技術(shù)合作計劃、“創(chuàng)新使命”組織、清潔能源部長級會議等，與50多個國家和地區(qū)建立聯(lián)合研究創(chuàng)新機制，并積極推動伙伴關(guān)系可持續(xù)發(fā)展。然而，高層次的接觸并不能立即轉(zhuǎn)化為積極的合作。雖然中國政府積極參與國際能源創(chuàng)新合作，但中國研究人員與國際同行在共同申請發(fā)明專利或發(fā)表科學論文方面的合作仍相對較少。
5、市場作用機制有效推動能源科技創(chuàng)新
中國具有獨特的市場和經(jīng)濟特征，如國內(nèi)市場規(guī)模大、中央決策和地方參與、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的廉價資本、綜合性全行業(yè)戰(zhàn)略、清晰的國家愿景和市場信號等，是中國市場有效拉動創(chuàng)新的成功密碼。市場創(chuàng)造和產(chǎn)業(yè)政策是中國發(fā)展戰(zhàn)略的核心內(nèi)容，推動制造業(yè)快速發(fā)展，服務(wù)于國內(nèi)外市場。通過邊做邊學、合資企業(yè)和知識伙伴關(guān)系，并結(jié)合資源推動支持，隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展市場創(chuàng)造有助于提高科技創(chuàng)新能力。
然而，依靠集中管理的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)政策在某些情況下可能會阻礙科技創(chuàng)新，需要解決關(guān)鍵問題才能實現(xiàn)碳中和行動目標。首先，中央決策能夠迅速有效引導新的科技優(yōu)先事項和長期目標，但存在“挑選贏家”的風險。相對于技術(shù)中立的政策方法，存在限制市場合理化和激進創(chuàng)新的可能性。其次，在某些情況下，產(chǎn)業(yè)政策會出現(xiàn)供需失衡現(xiàn)象，導致重工業(yè)等行業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩。最后，當產(chǎn)業(yè)政策尋求降低成本以奪取國際市場份額或促進本地產(chǎn)業(yè)部署時，制定激勵措施以提高技術(shù)性能可能是一項挑戰(zhàn)，在某些情況下可能導致全球績效創(chuàng)新水平的降低
此外，市場需求驅(qū)動型創(chuàng)新也是中國能源科技創(chuàng)新的重要因素，這是指傳統(tǒng)的建制化研發(fā)計劃體系之外的技術(shù)創(chuàng)新。中國在20世紀的創(chuàng)新體系，受到快速增長的能源技術(shù)市場需求與低支持、低研發(fā)資源之間矛盾的影響，形成一種由地方需求和支持刺激的創(chuàng)新文化，也叫“節(jié)儉式創(chuàng)新”。一個典型案例就是中國太陽能熱水器技術(shù)的成功，這是隨著對廉價、高效舒適供熱系統(tǒng)的市場需求增加，但在早期階段沒有得到中央政府的支持，而是由民間技術(shù)開發(fā)到大規(guī)模生產(chǎn)。不過，這種創(chuàng)新模式存在局限性，技術(shù)水平落后于國家建制化研發(fā)計劃體系集中支持的技術(shù)。
6、中國將重點布局面向碳中和目標的清潔能源科技創(chuàng)新
過去20年，中國能源創(chuàng)新在國際舞臺發(fā)揮了重要作用。展望未來，清潔能源創(chuàng)新將為中國實現(xiàn)碳中和目標發(fā)揮關(guān)鍵作用。政府政策顯示，中國將重點推動原創(chuàng)和突破性創(chuàng)新項目；針對國家需求和戰(zhàn)略機遇，優(yōu)化資源配置；提高科研機構(gòu)的效率和效益，并使其結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化；進一步將企業(yè)作為創(chuàng)新主體；加強評估和監(jiān)測機制。
“十四五”規(guī)劃將能源創(chuàng)新作為加快經(jīng)濟社會發(fā)展的核心主題。2021年，中國政府進一步完善了實現(xiàn)長期碳中和目標的計劃，重點關(guān)注開發(fā)新技術(shù)，在全球供應(yīng)鏈中尋求戰(zhàn)略機遇（如低碳氫生產(chǎn)和應(yīng)用、CCUS、生物質(zhì)能、儲能和先進電池、核能、關(guān)鍵礦物等）。未來，中國將努力繼續(xù)保持清潔能源技術(shù)領(lǐng)導者地位，同時保持其在制造業(yè)的主導地位和競爭優(yōu)勢。
[1]低碳能源技術(shù)指與能源部門相關(guān)的氣候變化緩解技術(shù)。
[2] “創(chuàng)新使命”是一項全球倡議，旨在顯著加快公共和私人全球清潔能源創(chuàng)新以應(yīng)對全球氣候變化、提供負擔得起的清潔能源。這將加快實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標和實現(xiàn)凈零排放途徑的進展。
[3]《新能源技術(shù)研究的機遇與挑戰(zhàn)》是由中國科學院與施普林格·自然集團合作，基于文獻計量和專利分析，主要考察太陽能、風能、生物質(zhì)能、地熱、核能、氫能、儲能和能源互聯(lián)網(wǎng)等8類新能源技術(shù)。
[4]自然指數(shù)是基于82種自然科學期刊評選出的高質(zhì)量研究成果。
