未来产业,站上风口

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本刊记者 杜悦英

313日正式公布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“十四五”规划和2 0 3 5年远景目标纲要),将“未来产业”这一概念送上了风口。

这份文件专设了“前瞻谋划未来产业”章节,并明确提出在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。

文件亦要求,在科教资源优势突出、产业基础雄厚的地区, 布局一批国家未来产业技术研究院,加强前沿技术多路径探索、交叉融合和颠覆性技术供给。实施产业跨界融合示范工程,打造未来技术应用场景,加速形成若干未来产业。

接受《中国发展观察》杂志记者采访的多位人士均提到, “未来产业”这一概念首次进入国家层面的重要文件,体现了重要的前瞻性战略考量。尽管未来产业目前在国内尚未给出明确定义,但一些积极有效的探索正在展开。瞄准关键方向,找准关键节点,下一步在完善产业政策、构建市场环境、突破关键技术等方面聚力, 共同促进未来产业发展,则是政府部门、学界专家、企业人士的充分共识。

提前布局,意在决胜未来

“在当前的发展阶段提出谋划未来产业,是未雨绸缪之举,这是意在未来的战略性布局。”国务院发展研究中心创新发展研究部副部长田杰棠研究员在接受本刊记者采访时表示,未来产业以标志性、颠覆性技术为核心,将是各国下一阶段竞争的重要领域和抓手。

他强调,布局未来产业的主要目的是能够在未来1020年的国际竞争中构建我国的战略性竞争优势,特别是通过对产业关键技术的突破性研发以及商业模式创新等途径,在新发展阶段中锻造未来的科技创新“长板”,真正掌握国际竞争“杀手锏”。而随着新技术不断突破,未来产业的外延也将不断拓展。

“未来产业这个提法很有新意,也很准确。”中国汽车技术研究中心高级工程师张长令长期研究氢能与储能行业,在采访中,他以此为例向本刊记者分析了未来产业的特质。

张长令说,氢能与储能行业在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中被纳入未来产业范畴,既适应了行业当前的发展形势,又十分具有前瞻性。

他表示,氢能与储能行业既涉及能源领域,也涉及先进制造业领域,是跨界共生的新生力量,正处于产业启动期。随着相关产业发展,氢能未来将成为清洁能源体系的重要组成部分,对我国能源结构调整,以及清洁能源体系建设发挥重要作用。

在谈及“十四五”规划和2035 年远景目标纲要专设未来产业章节并明确具体领域,将给所涉及产业的未来发展带来怎样的影响时,张长令表示,将氢能与储能行业定位为未来产业,是从国家层面对产业顶层设计的完善,将对产业的未来发展产生重要的引导和促进作用。

他分析,长期以来,氢气仅被视为工业产品,不被作为能源来认知。虽然近几年随着氢能和燃料电池汽车的发展,氢能的能源属性逐渐凸显,但由于氢能没有被正式确定能源属性,氢能产业也没有被专门地定位为一种产业。这些原因导致产业启动过程受到较大制约。

储能产业的情况与氢能产业类似。明确其未来产业的定位,将起到纲举目张之效,为行业发展规划以及后续更多支持政策的制定、落地提供基本遵循。

探索前进,机遇挑战并存

未来产业发展以前沿领域的重大科技创新为基础,来自科技界和产业界的开拓者扎根一线,探索前进。虽然接受本刊记者采访的企业来自多个行业,但其发展过程面临较多共性机遇与挑战。创业不易, 道路曲折,前途光明,是这些企业界人士共同的感受。对于未来产业的发展,他们普遍表达了继续深耕的信心。

探索尖端技术,锻造产业优势,赢得未来竞争,未来产业的这一特质在量子信息领域体现得尤为突出。以量子计算机的研发、推广和应用为核心的企业合肥本源量子计算科技有限责任公司(以下简称“本源量子”2017 年成立,专注于完全自主知识产权的量子计算机研制与技术创新,目前已自主研发出多种类量子计算软、硬件产品,技术指标国内领先,申请专利400余项。

谈及为何创立这家公司,开启前沿技术的产业化进程,本源量子首席科学家郭国平坦言,国内外的量子计算与量子信息研究起步于20 世纪八九十年代,发展到今天,就理论学术水平来说,我国与美国、英国、德国等科技强国同处第一梯队,但在量子计算的产业化层面, 我国与上述各国尚有差距,缺乏对科研技术市场产业化的考量以及对工程技术团队的培育。而弥补这一短板,正是本源量子成立的初衷。

他介绍,目前全球量子计算市场规模及市场估值乐观,根据波士顿咨询、德勤咨询等权威机构发布的行业预测报告,2020年至2030 年,每年度量子计算产生的全球市场价值在50亿至100亿美元;发展到2030年至2050年,市场价值将超过1000亿美元/年。另外,随着量子计算产业链上下游逐步明晰, 预计未来5年内,量子计算企业的主要目标集中在研发专用量子计算机以及推广量子云服务领域,这也是我国量子计算企业实现“弯道超越”的机遇所在。

在郭国平看来,量子计算领域面临的挑战有三方面。一是全球市场竞争日益激烈,发达国家具有优势。全球该行业的初创企业已有百余家,企业集聚度以北美和欧洲最高,未来还将有更多企业加入,市场竞争更加激烈。

二是国内关键性核心技术“卡脖子”情况仍然存在并可能加剧。“卡脖子”具体表现在,超导量子芯片封装装置中的两类关键磁屏蔽材料,目前完全依赖进口;大部分极低温量子测控元件的研制离不开国外供应商,国外公司基本垄断国内外低温环形器市场;美国拟联合欧洲设备供应商,限制向我国出口稀释制冷机及关键性半导体电子元器件等。受国际贸易逆全球化与中美贸易摩擦等影响,“卡脖子”情况在未来三年可能加剧。

三是国内量子计算人才严重不足,尚未形成全面培养体系。我国现有的量子计算专业人才数量极少,尤其缺乏具有量子体系结构、量子编程语言、量子编译跨学科背景的复合型人才。国内高校关于量子学科的布局和建设不足。20213 月,教育部公布2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果,新增“量子信息科学”本科专业,但此前国内高校在承担人才输送地的重要责任上,表现得十分局限。

主要从事高功率碟片激光器研发和制造的苏州中辉激光科技有限公司(以下简称“中辉激光”), 也在高新技术领域国际竞争中面临相应的机遇与挑战。该公司联合创始人、首席战略官章淼介绍,机遇来自于掌握自主核心光源技术后对同行业国际巨头产品的国产化市场替代份额,而挑战则是与国际巨头共分市场份额所面临的残酷竞争。

激光器在现代工业领域被誉为“最准的尺,最快的刀”,高功率碟片激光器则被视为工业激光器领域“皇冠上的明珠”。2020年之前,全球可将碟片技术路线实现产业化并应用于诸多高精尖领域的只有一家欧洲企业,这家企业也是激光领域的全球冠军。因此,我国诸多高精尖产品的关键制造过程,如半导体材料加工、芯片制造、新型薄膜太阳能电池加工等领域关键工艺的实现,一直不得不受制于这家欧洲企业的独家垄断。中辉激光进场后,有望帮助国内激光下游厂商将高端成套设备的整体制造成本拉低30%,增强国内整个激光集成产业、电子半导体产业、面板产业等多个产业的全球竞争力。

章淼表示,目前企业内部的压力更多来自于创业资本,即融资难问题。公司需要更多的持续投入来与国际巨头抢占市场,而国有资本对于未知领域的风险投资机制,使他们很难吸纳到这部分投资。

他还表示,希望有机会与中国本土的半导体、面板企业,达成企业级的联合工艺开发路径,从而摆脱对海外垄断的绝对依赖。

氢能行业从业者、上海捷氢科技有限公司总经理卢兵兵表示, 氢能行业被国家层面的重要文件明确为未来产业,可谓给从业者送来了定心丸、注入强心剂。他判断, “十四五”期间,整个氢能行业的发展速度定会高于预期。

他认为,目前氢能行业发展处于上升期,燃料电池汽车未来势必向国产化、规模化、产业化迅猛发展。他也提到,产业政策和标准体系尚未健全,制氢、储氢、运氢、加氢及应用的产业链体系尚未完备均是目前较大的挑战。而从公司和行业发展来看,氢气的稳定供应以及燃料电池核心材料的国产化等, 同样值得关注。

“从事氢能行业不用担心前景,但我非常关心与氢能快速应用相关的要素。”同样从事氢能行业的上海驿蓝能源科技有限公总经理肖明宇对本刊记者表示,这些要素一是氢能技术的发展,尤其是影响产业基础的技术发展。二是国家的政策法规和标准,比如相关氢能产业的政策,与氢能成本相关的标准法规等。三是氢能基础设施建设薄弱的问题。

对于行业未来发展,他希望加快相关立法,明确氢能的能源属性;加大对氢能基础设施建设布局的支持力度;加大对影响氢能发展的产业化技术的全面支持; 加快出台降低氢能全产业链成本的管理规范。

同样在能源领域,新技术的探索和落地正在推进。江苏昆山协鑫光电材料有限公司主要从事新一代钙钛矿光伏太阳能组件的研发、生产。公司总经理范斌介绍,该公司于2020年开始建设首条100MW钙钛矿组件量产线,预计202112月开始试生产,2022年中实现产能释放。

据介绍,钙钛矿光伏太阳能技术在实现量产之后,效率将高于目前主流的商用光伏技术,其组件成本将显著低于晶硅组件,最终实现光伏发电低成本平价上网。钙钛矿光伏电池作为新一代光伏技术,将助力推进“双碳”目标实现,并有望引领光伏产业发展进入新阶段。

在“双碳”目标背景下,未来清洁能源将成为能源市场主流,实现光伏发电平价上网的太阳能电池板一定能够占有相应的市场份额, 这是范斌能够看到的产业前景。但目前他的担心是,由于钙钛矿光伏太阳能技术刚刚落地,相应的原材料供应、设备研发生产还未形成紧密配合,量产线的研发、建设以及生产都需要投入较多的资金、人力,这些困难会影响产品的面市时间;而钙钛矿组件作为新产品,尚缺乏相应的产品标准,市场接受新产品也需要一定的考察时间,对产品销售会有一定制约。

全力破题,发展前景可期

随着国家层面的整体布局,相关政策的不断完善,以及企业层面的实践推进,未来产业不仅将成为新的经济增长极,更成为衡量一个国家和地区科技创新和综合实力的重要标志。站上风口的未来产业, 前景可期。

田杰棠表示,与传统产业和新兴产业相比,未来产业的探索性更强,发展未来产业意味着我们对发达国家的成熟技术、产业不再是亦步亦趋地追赶,而是更多地需要“从01”培养一个新的产业。这样的过程,必然面临压力和风险, 也更需要支持颠覆性创新的政策体系、资本市场环境以及文化氛围的支撑。

他同时强调,未来产业和相关企业的崛起必然依靠科技创新。集中力量办大事,既是过去我国科技创新取得一系列重大突破的重要法宝, 也将是未来我国实现从技术追赶走向引领创新的独特优势。未来真正实现引领型发展,必须继续加强基础研究能力,集中力量突破一些制约长远发展的关键性、战略性重大技术,增强源头技术供给和原始创新能力。同时,也要不断深化体制机制改革,优化科技人员的激励机制, 提高政府科技资源的使用效率。

张长令认为, 发展未来产业需要在五方面着力。一是结合“十四五”规划和2035年远景目标纲要对未来产业的定位和要求, 针对当前面临的痛点问题,抓紧制定各具体行业的发展规划,以及具体的产业支持政策。二是发展未来产业要抓住碳达峰、碳中和重大决策部署的战略机遇,研究产业发展与实现“双碳”目标之间的关系,探索相应的实施路径。三是注重未来产业与已启动新兴产业、区域经济发展战略及我国新阶段发展战略的协调。四是未来产业相关技术成熟到一定阶段后,要注意充分拓展其应用空间。五是破除体制机制限制,允许更多的社会力量和市场化主体参与未来产业发展,探索创新符合未来产业发展的商业模式。

可喜的是,一些地区已经在未来产业层面积极展开行动。据不完全统计,北京、河北、山西、湖南、安徽、江西、四川等多地明确加快推进相关行业发展,有的地区正在编制专门的“十四五”未来产业规划。

比如,氢能资源丰富、并已形成一定技术积累和产业规模的四川省在20209月发布了《四川省氢能产业发展规划(2021-2025年)》,明确了氢能产业重点支持方向及相应支持标准。四川省经济和信息化厅汽车产业处处长刘珂在接受本刊记者采访时介绍,在持续推进氢能产业发展方面,四川省将从多方面着力。

一方面,以成渝地区双城经济圈的名义联合申报燃料电池汽车示范城市群,争取纳入国家示范范围。

此外,将在开展氢能产业核心技术攻关、持续完善上下游产业链、加快构建基础设施体系、积极拓展应用场景等方面加大力度。

支持重点企业与科研院所开展联合技术攻关,在电解水制氢、氢燃料电池系统等重点领域实现突破。鼓励产业链各方开展协同创新,力争在关键零部件和原材料领域实现技术突破和国产化替代。推动氢燃料电池制造龙头企业、氢能基础设施设备制造企业及氢能终端产品企业提高产品竞争力,培育一批国际知名、国内领先的头部企业。瞄准产业链短板,加大招商引资力度,引进一批具有带动作用的优势企业,不断完善氢能及燃料电池汽车产业链。

同时,加快建设并优化加氢基础设施,构建互联互通的氢能基础设施网络。沿成都—重庆主轴线,合理布局制氢站和加氢站, 打造成渝氢走廊。开展“氢—油— 气”综合能源站、“制氢—加氢” 一体站等新型商业模式探索,合理配置,有效降本。抢抓成渝地区双城经济圈建设战略机遇,共同推进氢燃料电池汽车示范运营,重点在长途物流、城建运输、港口转运、旅游客运、城市公交,网约出租等方面不断扩大示范应用规模。进一步拓展氢能在分布式能源等多领域的应用。

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