军民两用技术产业化发展的方向与途径创新
2015-01-09中国航天系统科学与工程研究院安孟长
中国航天系统科学与工程研究院 安孟长
军民两用技术产业化发展的方向与途径创新
中国航天系统科学与工程研究院 安孟长
时代背景与国际趋势
历史发展经验表明,军民两用技术的产业化发展与时代背景和国际趋势密切相关。自第二次世界大战后,世界军民两用技术的产业化经历了3个快速发展的黄金时期:一是20世纪冷战结束后,由于军事需求的萎缩,以及科学技术的快速发展,军工企业订单减少,西方国家军工企业出现了兼并重组的浪潮,并积极向民用领域转移拓展业务,由此带来了军工技术转移应用的快速发展,促进了国防工业与民用工业的融合,带动了军民两用技术的发展。二是21世纪初,世界新军事变革的快速推进,以及信息化战争形式的转变,带动了信息技术、新材料等领域军民两用技术的快速发展。三是自2012年以来,以西方国家军费支出缩减为标志,出现了第三个军民两用技术产业化快速发展期。
一、当前的时代背景
(一)主要西方国家军费开支持续削减
受经济危机的影响,2012年,全球军费开支由增长转为停滞,但结构上并不平衡,呈现出此降彼长的态势。
3年来,以美国、法国、德国为主的主要西方国家的军费开支持续处于负增长状态。但日本的军费开支反而由降转增,2015财年将达到空前的409亿美元,比2014财年增长2%。此外,亚洲其它国家和大洋洲、俄罗斯的军费增长加快,特别是东南亚地区军费开支增长迅速。
在这一背景下,一方面,美国、法国、德国作为国防技术输出大国,其军工企业大量转向民用领域开发军民两用技术,发展军民融合产业;另一方面,由于军费缩减,国防系统大量采用民用技术和产品,以实现经济有效的国防。因此,主要西方国家军费开支的削减带动了新一轮的军民融合发展。
(二)技术对未来装备发展和作战态势的影响加大
未来战争对武器装备高性能的要求提高了先进技术特别是颠覆性技术的地位,拥有颠覆性技术的一方将在未来战争中占有不对称优势。为了抢占未来战争的优势地位,美国国防部提出了未来重点关注的六大颠覆性基础研究领域,包括超材料与表面等离子激元学、量子信息与控制技术、认知神经学、纳米科学与工艺、合成生物学,以及对人类行为的生物建模等。
此外,商业领域新技术的快速转换应用效果也日益明显。例如,云计算、大数据等民用领域的研究热点助推了作战工具的创新,军队指挥人员通过“战术云”可在战场上直接分析数据。目前炙手可热的3D打印技术除可用于武器的现场制造外,还可为士兵生产即食军粮(MRE)等物资。
(三)国防用户需求转变
国防用户对武器装备的需求从单纯武器装备能力的更高、更快、更远,向更好、更迅速、更低成本转变,这表明,国防工业对装备研制的实用性、经济性,以及研制周期的要求提升,这也促使军民融合促进国防科技创新能力提升成为长期发展趋势。
二、国际发展趋势
(一)多国强化国防工业军民融合发展政策支持
近年来,美国、俄罗斯、英国、日本、印度、法国等国家不断强化军民融合发展政策支持,密集出台了20余项相关政策、战略、计划,并进一步强调民用或私营部门在国防科技工业发展中的重要性和作用。例如,美国2014年更佳购买力3.0(BBP)计划被称为长期研究与发展计划(LRRDP),将汇集工业界、学术界和中小企业为发展新型武器和研发新技术提供支持。美国设立了“快速创新基金”(RIF),旨在扩大民用企业参与国防项目的机会、扩大就业,同时快捷、低成本地将成熟的民用科技成果应用于军工科研生产。欧洲委员会提出了加强“一个国防市场”路线图,希望最大化地整合军用和民用研究资源与成果。日本防卫省2014年6月颁布“防卫生产与技术基础战略”,提出要加强与高校及研究机构等的合作,挖掘可用于军用的民用技术。
(二)变革体制、机制,引入武器装备竞争采购机制
一是在国家层面,加强完善军民协同的组织管理推进机构建设。例如,欧盟建立了新的国防标准协调小组,负责制定新的军民两用技术标准。欧洲防务局建立了国防采购门户网站。英国调整了军民融合管理部门。美国国防情报局即将推出名为“开放式创新门户”(OIG)的网站,目的是开辟与工业界和非传统合作伙伴互动的新方式。军方在OIG网站上发布其所需要的技术类型,而企业可以在OIG网站上发布其正在研究发展的技术类型。俄罗斯国防部将推进武器装备维护工作的私有化,还将建立“茹科夫斯基研究所”和“航天系统与技术工程中心”,集中全国的科学与研究力量发展航空和航天技术。日本计划建立类似于美国国防预先研究计划局(DARPA)模式的研发机构。 以色列设立了新的赛博防御国家机构,主要负责管理军用和民用系统的保护工作。
二是国防企业加强跨区域产研机构建设,并进一步开展业务调整。例如,美国波音公司、洛克希德·马丁公司继续加强跨区域、跨国技术创新机构建设。俄罗斯在克拉斯诺亚尔斯克边疆区成立了“航天系统与技术工程中心”。
三是充分利用政、产、学、研资源推动国防技术创新成为重要手段。例如,2007年,英国国防部《创新战略》提出,改进商务模式,利用各方力量,尤其是中小企业力量促进创新。2012年,英国发布《通过技术确保国家安全:英国防务与安全的技术、装备和保障》白皮书,提出要加强政企合作,加强联合研发,让工业界尽早知悉政府的能力需求和投资优先次序,更好地把握未来的市场机遇。
(三)军民两用技术和商业新技术转移应用前景光明
美国强调利用私营部门的创新和商业领域新技术作为保持军事优势的长期战略。如“更佳购买力3.0”将更多地采用模块化和开放式系统架构,更早地向工业界提供初始需求,消除采购商用产品的障碍,提高国防部在全球市场中的技术搜索与可触及范围。另一方面,国防企业将进一步向民用和其它新兴领域转型,促进军民两用技术与产品的产业化应用和发展。此外,国防领域与民用领域的合作加强,促进了军民接口的标准化、军工开放和快速反应。据统计,在过去的5年里,美国国防采购中的商业技术或产品占比已从10%上升到了30%左右。
(四)中小企业和私营企业迎来参军发展的春天
中小企业和私营企业的创新活力引起了世界各国的广泛重视,使其成为参与国防科技工业发展的重要力量。据悉,美国2014财年国防部与小企业签订的合同额高达530亿美元,已占到国防部直接承包合同的23%。小企业更多地参与国防任务直接承包,不仅有助于军队现代化建设和维持作战优势,还可增进系统的互操作性,从而显著降低成本。也因此,私营企业参与国防高技术产品开发的程度日渐加深。继2012年、2013年美国、俄罗斯、印度启动加强与私营企业的合作后,2014年,以色列、俄罗斯、印度等国家进一步出台了推动国防工业私有化及私营企业参军的政策。例如,2014年10月,以色列政府宣布了更大规模的私有化计划。俄罗斯积极推进国防工业和国防装备资产的私有化。印度政府在军工领域促进私营化,同时批准私营公司扩大国防活动。2014年8月,印度取消了对军民两用产品生产的许可证要求,“解放了”超过50%~60%需要许可的国防装备,包括铸件、配件,以及子组件等。
(五)军民融合型企业的地位将更加稳固
在目前军费开支日渐下降的情况下,单一军品业务存在较高的风险,且不利于企业的扩张和发展。因此,多元化的业务战略将成为各国军工企业结构调整的重要方向之一。
未来军民两用技术产业化重点领域与方向
从世界军民两用技术的进展来看,近年来,迅速发展的技术主要包括以下10个方面:
一是石墨烯、超材料、纳米技术;二是高效能光伏电池与能源 、生物质能源;三是3D打印技术;四是纳米材料、可自愈智能材料及结构、复合材料;五是智能化技术、智能加工机床;六是大数据、云计算技术;七是智能移动终端;八是高性能激光器及传感器;九是单兵装备技术与产品;十是量子技术。
上述10种技术,有一些尚处于实验研究阶段,从产业化和应用前景来看,以下7个领域将是产业化发展的重点方向:
一、信息技术与产品领域
信息技术与产品领域一直是军民两用技术与产品发展的重点领域。该领域产业化的重点方向包括微电子与集成电路、网络通信、网络安全、云计算与大数据技术、新型芯片(如可穿戴设备芯片、人工智能芯片等)。
二、新材料技术与产品
新材料技术与产品是重要的基础性军民两用技术与产品,未来,该领域中潜在的最大市场预计是基于石墨烯和半导体纳米线的纳米太阳能电池、自供电纳米机器和先进的3D集成电路等产品。例如,石墨烯材料具有优异的光学、热学、力学,以及机械性能,在隐身材料、电子设备等领域具有广阔的应用前景,目前,以石墨烯为基础的柔性电子屏的商业化应用已取得重大进展。此外,碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体材料既是军用电子设备重要的材料基础,也是提高电动车辆性能的最佳材料。据悉,碳化硅材料最快将在2020年取代硅材料,应用于汽车领域,2014~2020年,其应用市场的复合年增长率预计将达到42.03%。
三、航空、航天领域
航空、航天领域是重要的战略性高科技产业领域,是军民两用技术与产品产业化的重点领域。其中,在航空领域,无人机的制造与应用将是未来军民两用技术与产品发展和产业化的重点方向。预计未来10年,全球军用无人机的采购、服务、研发费用将达到813亿美元,到2020年,全球民用无人机市场和服务的价值将达到500亿美元。我国民用无人机将在未来5~10年进入快速发展期。而在航天领域,包括导航终端制造与服务、卫星通信、卫星遥感等在内的卫星应用产业领域将成为发展的重点方向。
四、安防技术与产品领域
安防技术和国防技术具有较多的相通之处,已成为当前军民融合发展的重要契合点。据预测,全球安防市场到2017年将增长50%,其中,赛博安全领域将成为主要的推动力。据悉,2014年,全球赛博市场的销售额已达767亿美元。
五、光机电一体化领域
光机电一体化是现代工业发展的重要趋势,在这一领域,高性能加工机床、激光器及传感器,以及用于传感器、精确制导武器和战术通信的射频(RF)技术和微波技术将是军民两用技术发展和产业化的重点方向。
六、先进制造
制造业作为各国重点发展的技术领域,在国防工业和基础工业领域占据着非常重要的地位。在先进制造领域,增材制造,数字化、智能化、柔性化制造,绿色制造,以及特种制造装备均是重点发展的方向。其中,增材制造特别是金属基增材制造市场发展迅速。2013年,全球增材制造产品和服务市场达到30.7亿美元,预计2016年,世界范围的增材制造市场额将超过70亿美元,2018年将达到125亿美元。
七、新能源动力与环保
未来,围绕高效、节能、减少运输、就地取材等要求,以生物质能源、光伏技术、海水提取能源等为主的新能源技术开发将进一步活跃。例如,在高效动力能源方面,美国陆军已开展了一种智能电网的概念验证,并将开发微电网技术,可能为未来战术行动提供支持。 在生物质能源方面,美国海军将开发先进的生物质能源利用技术,减少其对石油的依赖,力争到2020年达到石油需求降低50%的目标。
民企参军:技术能力决定在国防中地位
一、在国家军事战略中的定位
目前,我国已明确将军民融合发展战略作为国家战略,民用企业在国防科技工业发展中的创新活力地位和配套地位也已基本确立。而随着民用企业的进一步发展和成熟,未来也可能承担总体任务。
二、两个方向
民用企业参与国防科技工业可大致分为两个方向:一是高端的,包括尖端高新技术(新技术或颠覆性技术)开发应用,如超材料等。 二是成熟技术的转移应用,这种技术是可供军工应用的成熟技术, 不一定是新技术,可以是针对技术应用方式的创新,甚至是对业务流程的创新。
三、三个条件
民用企业参与武器装备科研生产和维修保障必须具备3个条件:一是技术和产业的军民两用性。民用企业的技术或产品在和平时期可服务于民,战时可服务于军。二是行业实力基础。所在行业要具有较强的、稳定的、持续的、独立的技术能力和产业实力,具备战时可依托的基本条件,如信息产业等。三是较强的话语权。民用企业能够承担或已承担某一国防领域任务,占有某一国防领域的话语权。