绿色科技创新赋能中小企业实现“双碳”目标的路径研究
2024-12-21张有勇张雅涵薛莲袁丹宋佳邱汀
摘 要:文章聚焦江苏省重点领域、行业和区域实现碳达峰碳中和目标的紧迫需求,以中小企业“双碳”目标的实施路径布局为研究对象,结合市场调查,通过对全球、我国和江苏省专精特新企业相关技术的深度分析,对现有企业绿色科技创新已有研究成果进行梳理总结,从创新能力、政策引导、产业结构布局等方面对企业实现“双碳”目标提出对策建议。
关键词:专精特新企业;绿色创新技术;“双碳”;绿色科技
中图分类号:F276.3文献标识码:A文章编号:1005-6432(2024)36-0005-04
DOI:10.13939/j.cnki.zgsc.2024.36.002
1 引言
党的二十大报告提出积极稳妥推进碳达峰碳中和,是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策,如期实现“双碳”目标对于全面建设社会主义现代化国家和构建人类命运共同体具有重要意义。绿色低碳科技创新不仅可以从技术层面为实现低碳、零碳、负碳提供实践方法,还可以对绿色低碳产业发展起到推动作用。同时,绿色低碳科技创新还能助推传统产业绿色低碳转型升级,壮大新兴产业,一方面通过增强产业链、供应链韧性,为产业高质量发展提供新动能;另一方面通过促进数字化、绿色化和产业化的深度融合,为实现“双碳”目标提供全方位支撑,成为实现“双碳”目标的关键驱动力。我国科技创新赋能“双碳”目标实现的过程中,聚焦“卡脖子”问题,通过科技创新实现“双碳”目标,统筹利用创新要素资源,增强自主创新与成果转化能力,加快经济结构转型升级,进一步释放绿色低碳科技创新的活力和潜力,由此衍生出绿色低碳投资以及旺盛的消费需求,为我国经济发展带来新的机遇和广阔市场。
为了明晰江苏省绿色科技创新发展的优劣势、创新方向及路径,为实现“双碳”目标提供数据支持,文章以江苏省专精特新企业产业导航数据挖掘为基础,结合市场调查,通过对全球、我国和江苏省专精特新企业相关专利深度的分析,对现有企业绿色科技创新已有研究成果进行梳理总结,从创新能力、政策引导、产业结构布局等方面对实施绿色科技创新提出合理对策。
2 专精特新企业“双碳”发展基本情况
碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的系统性变革。党的二十大报告指出“要加快发展方式绿色转型”,多部门联合印发《工业领域碳达峰实施方案》要求促进中小企业绿色低碳发展,进一步明确了企业在低碳产品开发、低碳技术创新等领域培育专精特新“小巨人”等要求。“双碳”背景下,技术创新对企业绿色发展的关键支撑作用愈加凸显。目前,中小企业“双碳”路径主要包括以下三个方面。
2.1 风电
风电作为清洁、可再生能源,已经成为全球大力发展的能源方向。我国在光伏和风电全产业制造链上处于全球领先地位。随着国家能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》,大规模开发海上风电已经成为国策。在“双碳”政策背景下,除了太阳能光伏产业之外,风力发电已经成为全球经济体能源转型的新方向。中国作为全球最大风电市场,有大约6000个风电场,超过17万台风力发电机日夜不停地运转。企业需要构建以新能源为主体的新型电力系统,从而实现绿色低碳转型,能源转型是关键一环。
风电大型化趋势带动风机用材料发展。根据风力发电工作原理,风轮半径越大,单机功率越大,发电成本就越低。因此,随着全球风电产业的快速发展,特别是海上风电的崛起,风电机组大型化趋势愈发明显,对风电用材料性能带来更大挑战。风力发电机将风能转化为机械能的重要部件包括风电叶片,作为风力发电机组的输入端,其风力发电装置的输出功率取决于叶片的材料性能。现阶段风机叶片已经由木制叶片、布蒙皮叶片、铝合金叶片过渡到由基体树脂、增强纤维、芯材等高分子材料组成的复合材料领域。叶片各材料中,基体树脂作为整个叶片的材料“包裹体”,与增强纤维、芯材一同构成叶片的基础壳体,胶粘剂主要用于叶片与大梁腹板的粘接,涂料则可实现抵抗外来介质侵害。更长的叶片也就意味着更高的发电效率,特别是在海上风机的需求刺激下,对材料轻质、高强、高刚、耐疲劳等特性提出了更高的要求。
2.2 光伏
2022年6月,多部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》,提出大力推动光伏发电多场景融合开发,鼓励实施农(牧)光互补、渔光互补等复合开发模式,实现太阳能发电与生态修复、农林牧渔业等协同发展,积极稳定的政策扶持激发了中国太阳能光伏发电的发展潜力。
在光伏行业及半导体行业,由于技术的发展及产品的快速迭代,硅片向高纯度、大尺寸发展是其基本的趋势,因此具有低比重、高比强、高比模、低热膨胀系数、耐热冲击以及耐烧蚀等优异性能的碳碳复合材料成为高温热场系统应用中极佳的热场材料之一,也是各个企业新材料领域重点研究和开发的一类战略性高技术材料。由于碳纤维复合材料具有可设计性和良好的热物理性能等优势,既可以用于制造坩埚、熔炼多晶硅或单晶硅器皿,又可以作为氢化炉热场、多晶铸锭炉热场、直拉单晶热场、太阳能电池镀膜等工艺的关键设备,成为未来光伏产业最有发展前途的高温材料之一。当前在国家能源政策的推动下,企业重点研发方向为碳碳坩埚等复合材料在光伏发电领域的应用。
2.3 氢能源
2022年3月,国家发展改革委和国家能源局印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位、总体要求和发展目标。为了如期实现碳达峰、碳中和等目标,我国有必要将加快氢能源产业发展作为减排的重要途径。全球能源政策的趋势以及氢能源技术的不断成熟,使得氢能源产业发展窗口期已经形成。氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,尽管我国政府对氢能源产业的支持力度不断加大,然而我国氢能产业目前依旧处于发展初期。我国想要构建健康的氢能产业创新发展生态体系,不仅需要围绕氢能各个产业链全面提升基础研究与前沿技术,还需要注重提高原始创新能力;不仅需要在关键材料及核心技术装备上加速公关努力实现突破,同时还要加强对产业化和示范应用的重视程度,通过采取逐渐降低用氢成本、统一相关技术标准以及完善检测认证和监管体系的措施,鼓励多种商业模式创新发展。
氢能产业链整体可以分为氢能制取、氢能储运、氢能应用三大环节,其中储运环节是高效利用氢能的关键,是影响氢能向大规模方向发展的重要环节。提高氢能储运效率,降低氢能储运成本是目前氢能储运技术的重点研发方向。氢气具有特殊的化学与物理特性,储运难度较大、成本较高且运输安全性低,因此在氢能全产业链中,解决氢的储运这一难题,成为我国实现氢能和燃料电池产业快速发展的关键环节之一。高压气态储氢是目前广泛应用的储氢方式,主要通过高压储气瓶来实现氢气的储存和释放,在国内外已经实现一定规模商用,国内短期内储氢技术仍然会以高压储氢为主。在车用高压储氢瓶方面,国内采用低重容比、高储氢密度和低成本特点的碳纤维全缠绕储氢气瓶技术,国际上则采用以铝合金塑料作为内胆,外层则用碳纤维进行包覆,提升氢瓶的结构强度并减轻整体质量的主流技术。
作为我国主要氢能产业集群之一,江苏省积极稳妥推进碳达峰碳中和,顺应形势,推动能源结构转型,在区域内高标准规划建设氢能产业园,全力推动氢能产业集聚发展,目前已初步形成较为完整的氢能产业链,范围涵盖氢气制备和储运、电堆及核心零部件、电池系统、整车制造和加氢站建设运营等全链条。
2.4 新能源汽车
欧洲各国政府把发展新能源汽车作为减少环境污染、缓解石油危机的主要方式,让汽车节能减排成为行业发展新趋势。“双碳”背景下,我国企业探究新能源汽车产业的未来发展路线和突破重点技术瓶颈显得尤为重要。目前汽车行业未来发展的主要方向之一是新能源汽车的轻量化设计。利用轻量化材料和轻量化技术,降低汽车自身重量,以达到节能减排和提高燃油效率的功效,成为解决新能源汽车节能减排问题的核心抓手,也是解决汽车续航里程问题的一个重要选项。主要途径包括研发使用轻质的材料、优化结构、创新轻量化制造技术等,目前最有效的途径之一是采用高性能纤维增强复合材料部分代替传统金属材料。汽车轻量化已经成为世界汽车发展的趋势,需要提高汽车的动力性,缩短油耗,减少排气污染。以碳纤维、玻璃纤维为主的轻量化已成为各大企业的主要研发目标,汽车车身、内外饰、底盘系统及动力系统等已经开始大量使用碳纤维复合材料。
“双碳”带给企业的重大战略机遇要多于挑战,中国企业必须抓住“双碳”战略机遇,积极地采用低碳、零碳技术或合适的解决方案进行转型,才能在日益激烈的国际竞争中立于不败之地。
3 江苏省专精特新企业绿色低碳发展现状
江苏省作为我国传统的经济大省与制造强省,其所拥有的国家级专精特新企业数量一直位居全国前列。江苏省拥有雄厚的工业基础,坚实有力的产业基础,为专精特新“小巨人”企业的高质量发展创造了良好的生态环境。从江苏省专精特新“小巨人”企业各城市分布来看,苏州拥有123家企业且省内排名第一,其数量不仅在省内各地级市中实力强劲,在全国专精特新“小巨人”企业各个城市排名中也名列前茅。多年来,苏州不断巩固制造业在全市经济社会发展中的支柱地位,同时不断强化其引领作用,促进整个产业结构优化升级。截至目前,苏州已经形成较为完备的产业体系,包括工业大类35个、工业中类171个、工业小类505个,具有产业链垂直整合能力强的特点。在电子信息、冶金、装备制造、轻工、化工、纺织六大行业中,有2个规模超万亿的,其中生物医药领域与新型显示领域及数控机床等细分领域的综合竞争力领跑全国。通过分析江苏省绿色低碳创新技术的发展方向,结合本省专精特新企业绿色科技创新发展特点,构建区域绿色科技创新支撑“双碳”目标实现的评价指标体系,为推进“双碳”目标的实现提供有效支撑。
4 专精特新企业绿色低碳发展困境
当前国际环境更趋复杂严峻,不确定不稳定性因素增多,世界经济陷入低迷期,全球经济增速放缓,一些中低端产业或产业链环节为了寻求更低的生产成本和更广阔的市场空间被迫迁移到国外,保障国内产业链供应链的安全更为重要,攻克关键核心技术问题尤其紧迫,更需要激发专精特新中小企业在动力电池、风电、光伏、新能源汽车等众多领域的创新活力。中小企业不仅面临着来自国际同业竞争中的安全、环保等诸多因素在内的限制壁垒,同时还面临着国内针对不同经济类型企业的差别性政策(服务与扶持政策有待完善),使得中小企业的市场地位较为被动。在国内外双重压力下,中小企业的可持续发展迫切需要提高自身绿色技术创新能力。
5 培育专精特新企业的意义
《“十四五”促进中小企业发展规划》指出,中小企业是经济低碳绿色发展的重要力量。面对国际国内的双重压力,绿色技术创新对企业发展至关重要。我国专精特新企业集中在制造业和科技领域,具有符合资本市场导向等独有特征,而制造业发展与“双碳”战略紧密相关,促进专精特新企业发展,提升其创新能力和专业化水平,对于解决核心关键技术“卡脖子”问题和构建产业新发展格局具有重要意义,因此必须高度重视专精特新企业的培育。实现中小企业绿色低碳发展,在低碳领域扶持更多专精特新“小巨人”,是实现工业领域碳达峰目标的重要举措,也是中小企业服务经济社会高质量发展的必然选择。
依靠绿色创新技术促进传统产业与新兴产业深度融合发展,使得绿色低碳产业持续壮大是我国实现可持续发展的必然需求。江苏省作为经济和制造业大省,温室气体排放规模大,节能降碳任务艰巨。江苏省推进“双碳”工作关乎全国“双碳”目标实现大局,也是深入贯彻落实习近平总书记重要指示精神以及破解资源环境约束问题的迫切需要。为实现绿色低碳高质量发展,江苏省发布《江苏省人民代表大会常务委员会关于推进碳达峰碳中和的决定》,明确推进“双碳”的总体要求,提出构建推进实现“双碳”目标的工作机制、加快重点领域绿色低碳转型、强化推进碳达峰碳中和工作的支撑保障等措施;围绕绿色低碳科技创新,提出加快推进绿色低碳重大科技平台建设、加强绿色低碳关键核心技术攻坚、健全绿色低碳科技创新体制机制、推进碳达峰专业人才队伍建设等一系列措施。依靠科技创新,因地制宜地合理布局绿色低碳前瞻技术,不断完善技术创新体系建设,对于江苏省创新绿色低碳发展模式,在全国率先实现“双碳”目标具有重要现实意义。
6 专精特新企业绿色低碳科技创新路径对策
文章聚焦钢铁、化工、光伏、风电等重点领域,结合江苏省专精特新企业绿色科技创新发展的实证研究,分析市场中最具有活力和创造力的中小企业绿色低碳转型发展趋势,为推动江苏省实现“双碳”目标路径的推广提出以下建议。
6.1 探索建立绿色低碳发展的体制机制
知识产权保护方面,通过及时调整绿色低碳创新领域授权条件,不断完善维权规则等专利审查标准,切实缩短专利审核周期,提高专利申请效率,全面提升以专利审查为基础的知识产权服务能效,以适应数字经济时代发展需要。为专精特新企业绿色低碳发展提供高质量的审查授权和知识产权服务,持续开展新能源与新材料等产业领域专利导航工作。例如,对江苏省内的专精特新企业进行产业导航数据汇总,数据来源以江苏省苏州园区、高新区、吴江区科技创新企业、传统能源企业和高校等地专利数据为主,结合相关产业绿色低碳转型的成功做法和经验,特别是节能减排创新技术研发情况,了解绿色低碳技术研发推广应用过程中存在的问题和相关政策需求。
6.2 加快构建碳中和工程技术创新体系
建立专精特新企业重点扶持产业集群,打造一批创新能力强、具有产业引领作用的专精特新“小巨人”企业。技术层面上,推进先进碳减排技术措施应用。创新产业发展体系,依托创新技术,引领企业向绿色化、低碳化方向发展,以智能、节能、绿色、低碳为特征的新产品、新服务成为实现“双碳”目标的重要引擎。搜集、调研江苏省内外已实施的碳减排工程案例,从投资、工艺、规模、成效等方面进行评估,筛选出适合江苏省重点行业的碳减排技术并推广应用。政策层面上,强化金融与市场支持。积极争取财政资金支持减污降碳工程项目建设、技术产品研发应用,大力推行“环保贷”,引导金融机构加大对绿色发展领域的支持力度,尤其在环保企业信贷支持方面,通过降低企业融资成本以及融资门槛,加大对碳捕集利用与封存等碳减排类项目的支持力度。
6.3 持续优化低碳科技创新营商环境
支持企业数字化发展实现“双碳”目标,依托人工智能、大数据等新一代信息技术及数字化平台,开展技术融合优化工程示范,持续扩大所辐射的产业范围。对云计算、大数据、人工智能等数字化技术,分别制定针对性的支持政策,继续提升专利质量以增加创新效果的持续性;针对大型科技公司,可以考虑制定反垄断法律和政策,以加强监管,确保其不滥用掌握的知识产权,既鼓励和保护专精特新企业创新和发展,又避免产生某些垄断行为在知识产权上过度集中的问题。同时统筹推进数字经济领域国际合作和竞争,做好海外专利布局与专利保护,切实提高我国科技创新能力。
6.4 建立健全环境影响评价制度
发挥污染物和碳排放环境影响评价制度在减污降碳源头上的防控作用。研究制定碳排放绩效,重点开展钢铁、水泥、火电、印染等行业碳排放绩效研究,适时发布具有江苏行业特征的碳排放绩效。定期调度并督促重点行业项目碳减排措施落实,及时开展降碳效果评估。跟踪碳排放管理与监测计划,对项目碳排放情况进行有效监管。
7 结语
专精特新中小企业汇聚中国产业发展的科技创新力量,是经济活力的重要载体。实现“双碳”目标是一项复杂而长期的系统工程,江苏省需依据自身优势和发展特点,将更多的中小企业培育成为专精特新“小巨人”企业,从而发挥辐射效应,带动区域企业技术创新和产业升级。未来,碳排放额度将和数据一样,“双碳”将重塑所有企业产业链,拥有领先“双碳”创新技术减排能力的企业,将成为新的竞争优势。
通过分析江苏省中小企业“双碳”技术布局以及专利布局情况,明晰专精特新小微企业群体的技术分布特征,深入剖析当前我国中小企业发展中面临的困境与挑战,从而提出推动中小企业成长为专精特新“小巨人”企业的对策建议,为培育专精特新“小巨人”企业和构建双循环新发展格局提供思路。选择绿色科技创新支撑专精特新企业为研究对象,通过实证分析绿色科技创新对专精特新企业发展的影响,对江苏省内的专精特新企业进行产业导航数据汇总,研究绿色科技创新对企业的影响,为之后制定政策提供实证依据,也为绿色科技创新的推广提供借鉴,明确江苏省实现“双碳”目标的实施路径。
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[基金项目]2023年苏州市软科学研究项目“数据知识产权确权及保护策略研究”。
[作者简介]张有勇(1983—),男,江苏高邮人,硕士,高级工程师,研究方向:知识产权;张雅涵(1984—),女,江苏苏州人,博士,高级工程师,研究方向:知识产权;薛莲(1977—),女,江苏盐城人,本科,助理研究员,研究方向:科技咨询和管理、知识产权;袁丹(1990—),女,江苏苏州人,本科,中级知识产权师,研究方向:知识产权;宋佳(1990—),女,江苏苏州人,本科,初级知识产权师,研究方向:知识产权;通讯作者:邱汀(1982—),男,江苏苏州人,硕士,高级知识产权师,研究方向:知识产权。