當(dāng)前世界面臨的重大挑戰(zhàn),多數(shù)是能源問題引起的,能源領(lǐng)域是最可能發(fā)生下一次科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的領(lǐng)域。尋找一種或者幾種主力新能源,從根本上取代化石能源,是人類社會共同的責(zé)任。
在新能源的科技革命當(dāng)中,儲能無疑是一個很重要的環(huán)節(jié)。從生產(chǎn)端看,太陽能、風(fēng)能、潮汐能等可再生能源具有間歇性,需要儲能設(shè)備平衡其出力;儲能對于分布式電源發(fā)展更是不可或缺。從消費端看,電動汽車發(fā)展必須以電池技術(shù)的突破為前提;推廣綠色建筑,很重要的一個方面涉及相變儲能材料的研發(fā)與應(yīng)用。可以說,儲能領(lǐng)域的技術(shù)水平與研發(fā)能力,是制約新能源發(fā)展的重要因素之一。
而儲能技術(shù)的研發(fā),與新能源其他領(lǐng)域相類似,前景廣闊,但當(dāng)前的投資風(fēng)險巨大,因此陷入了市場失靈,企業(yè)不愿意大舉投資。這個時候,就需要政府進行基礎(chǔ)性投資或提供制度性保障,引領(lǐng)開發(fā)熱潮的出現(xiàn)。但是,依目前的發(fā)展形勢,要想實現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)的快速成長,任何一個國家都不可能單獨完成這項任務(wù),只能通過全球創(chuàng)新合作,共同攜手應(yīng)對那些重大的挑戰(zhàn)。
三類需求
開展國際合作,對包括儲能在內(nèi)的新能源發(fā)展,至少有三方面促進作用。
首先,通過聯(lián)合出資,各國相互借力又相互監(jiān)督,可以增加研發(fā)領(lǐng)域的投資規(guī)模。今年6月初,在美國舊金山舉辦的第七屆清潔能源部長級會議和“創(chuàng)新使命”部長級會議上,23個參與國就提出了一個倡議,各國要在五年內(nèi)將新能源領(lǐng)域的研發(fā)投入增加一倍。另外,多國研究者進行技術(shù)交流與思想碰撞,可以互通有無、整合資源,這些都有助于加快技術(shù)研發(fā)進程。
其次,國際合作可以降低生產(chǎn)成本、優(yōu)化應(yīng)用場景,從而促進新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。歷史上有很多技術(shù),比如激光、雷達(dá),都是在一個國家發(fā)明,然而首先在另外一個國家進行了產(chǎn)業(yè)化。最近出現(xiàn)的一個典型案例發(fā)生在中美兩國之間,美國加州大學(xué)伯克利分校利用納米技術(shù)研制出一種新材料,可用于生產(chǎn)人造血管,但是在美國預(yù)計需要4~6年時間才能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。后來,中國上海的一家企業(yè)提出了新設(shè)想:能否利用這種新材料的過濾、殺毒殺菌特性,來生產(chǎn)應(yīng)對霧霾的口罩呢?試驗結(jié)果表明,其效果比目前市面上的口罩要好得多,而且成本要更低,所以這種新材料在中國很快得到了商業(yè)化應(yīng)用。
再次,對于一個處于嘗試階段的產(chǎn)業(yè),更先進的技術(shù)、更好的材料都尚待發(fā)掘,通過國際合作聯(lián)合攻關(guān),在解決現(xiàn)有技術(shù)難題的過程中,產(chǎn)生意想不到的顛覆性科研成果的可能性大大增加。
四種模式
在新能源領(lǐng)域的國際合作,可以大致劃分為四種模式。
第一種模式,也是最能體現(xiàn)出國際合作性質(zhì)的模式,就是國際大科學(xué)、大工程計劃,在計劃框架內(nèi),政府間簽署具有法律保障的合作協(xié)議,共同出資,共同進行技術(shù)公關(guān),共同擁有科研成果的知識產(chǎn)權(quán)。像“國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃”就屬于這一種模式,成立多年來,已經(jīng)在核聚變研究領(lǐng)域取得一系列突破性進展。
第二種模式是少數(shù)國家聯(lián)合研發(fā),可能涉及兩個國家,也可能涉及三個國家,這種合作模式的靈活性更高,中美清潔能源聯(lián)合研究中心是一份非常好的實例。中美兩國都是能源生產(chǎn)和消費大國,在能源科技領(lǐng)域具有互補性,中美清潔能源聯(lián)合研究中心為雙邊能源科技合作提供了平臺,匯聚了一百多家大學(xué)、科研機構(gòu)和企業(yè)的科研力量,有超過一萬名科學(xué)家、工程師和企業(yè)家參與其中,有力地促進了兩國在清潔能源技術(shù)領(lǐng)域開展聯(lián)合研究。另外一個尚處于規(guī)劃中的項目是“中國跨世紀(jì)綠色走廊行動計劃”,計劃在北京-貝加爾湖-北冰洋一帶建立一個綠色低碳經(jīng)濟走廊,用俄羅斯的清潔能源緩解我國京津冀地區(qū)的空氣污染壓力,這對于促進清潔能源發(fā)展、拉動兩國經(jīng)濟增速,都可以產(chǎn)生巨大的正向效應(yīng)。
第三種模式是以企業(yè)為平臺來整合國際資源。比如特斯拉,其電動汽車所使用的電池、電芯來自日本松下公司,這其實就是一種國際合作,通過整合國際優(yōu)勢資源,實現(xiàn)技術(shù)最優(yōu)、成本最低。再比如我國的保利協(xié)鑫、天合光能等發(fā)展比較快的光伏企業(yè),也屬于這種合作模式,企業(yè)本身是一個平臺,資本可能來自于華爾街,技術(shù)也可能來自于國外,產(chǎn)品市場遍布中國、歐洲、美國等十幾個國家,從而實現(xiàn)了資源的整合利用。
第四種模式源自于科學(xué)家和工程師的私人社交網(wǎng)絡(luò)?;旧希嗤I(lǐng)域的研究者會形成一個以專業(yè)為依托的“朋友圈”,他們經(jīng)常在一起參加會議、一起交流,很多時候,這種私人交流會促成相關(guān)研究者之間的合作,這種合作可能沒有政策支持,也沒有資本介入,但是因為出于研究者的真實意愿,往往會產(chǎn)生很好的研究成果。在歐美國家,這種國際合作模式非常普遍。相比起來,我國的科學(xué)家在這方面比較欠缺。
(作者系本刊編委、中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院研究員、國家科技部/發(fā)改委可再生能源與新能源國際科技合作計劃辦公室副主任)