追踪清洁能源创新:聚焦中国-IEAVIP专享VIP免费

追踪清洁能源创新
聚焦中国
The IEA examines the
full spectrum
of energy issues
including oil, gas and
coal supply and
demand, renewable
energy technologies,
electricity markets,
energy efficiency,
access to energy,
demand side
management and
much more. Through
its work, the IEA
advocates policies that
will enhance the
reliability, affordability
and sustainability of
energy in its
31 member countries,
10 association
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追踪清洁能源创新 摘要
聚焦中国
3
摘要
在过去的二十年里,中华人民共和国(以下简称中国)巩固了其在国际舞台
上能源创新者的地位,太阳能以及更近的电动出行的发展都证明了这一点。这
是几十年来政策日益重视技术创新的结果,它支撑着中国成为知识生产者的雄心
壮志,同时促进创新驱动型社会经济发展。展望未来,清洁能源创新将为中国
2030 年前实现碳达峰以及 2060 前实现碳中和发挥关键作用,并成为中国政府
十四五规划期间(2021-2025 年)的核心优先事项之一。
本报告以国际能源署《中国能源体系碳中和路线图》碳中和创新一章为基
础,提供了新的补充性分析和资料。它绘制了中国清洁能源创新的制度和政策版
图,并反映了用于追踪和解释技术发展进展部分指标的趋势
追踪清洁能源创新聚焦中国TheIEAexaminesthefullspectrumofenergyissuesincludingoil,gasandcoalsupplyanddemand,renewableenergytechnologies,electricitymarkets,energyefficiency,accesstoenergy,demandsidemanagementandmuchmore.Throughitswork,theIEAadvocatespoliciesthatwillenhancethereliability,affordabilityandsustainabilityofenergyinits31membercountries,10associationcountriesandbeyond.Pleasenotethatthispublicationissubjecttospecificrestrictionsthatlimititsuseanddistribution.Thetermsandconditionsareavailableonlineatwww.iea.org/t&c/Thispublicationandanymapincludedhereinarewithoutprejudicetothestatusoforsovereigntyoveranyterritory,tothedelimitationofinternationalfrontiersandboundariesandtothenameofanyterritory,cityorarea.Source:IEA.Allrightsreserved.InternationalEnergyAgencyWebsite:www.iea.orgIEAmembercountries:AustraliaAustriaBelgiumCanadaCzechRepublicDenmarkEstoniaFinlandFranceGermanyGreeceHungaryIrelandItalyJapanKoreaLithuaniaLuxembourgMexicoNetherlandsNewZealandNorwayPolandPortugalSlovakRepublicSpainSwedenSwitzerlandTurkeyUnitedKingdomUnitedStatesTheEuropeanCommissionalsoparticipatesintheworkoftheIEAIEAassociationcountries:ArgentinaBrazilChinaEgyptIndiaIndonesiaMoroccoSingaporeSouthAfricaThailandINTERNATIONALENERGYAGENCY国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新摘要聚焦中国3摘要在过去的二十年里,中华人民共和国(以下简称“中国”)巩固了其在国际舞台上能源创新者的地位,太阳能以及更近期的电动出行的发展都证明了这一点。这是几十年来政策日益重视技术创新的结果,它支撑着中国成为知识生产者的雄心壮志,同时促进创新驱动型社会经济发展。展望未来,清洁能源创新将为中国力争2030年前实现碳达峰以及2060年前实现碳中和发挥关键作用,并成为中国政府在“十四五”规划期间(2021-2025年)的核心优先事项之一。本报告以国际能源署《中国能源体系碳中和路线图》中“碳中和创新”一章为基础,提供了新的补充性分析和资料。它绘制了中国清洁能源创新的制度和政策版图,并反映了用于追踪和解释技术发展进展部分指标的趋势。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新致谢聚焦中国4致谢本报告由国际能源署(IEA)可持续发展、技术与展望司(STO)能源技术政策处(ETP)在TimurGül的领导下编写。本研究由可持续发展、技术与展望司能源供应和投资处的SimonBennett管理,是国际能源署“新兴经济体清洁能源转型计划”的一部分。分析工作和制作协调由Jean-BaptisteLeMarois(能源技术政策处)负责。小组感谢国际能源署的中国合作伙伴、尤其是中国国家能源局、中国科学技术部以及中国21世纪议程管理中心为国际能源署提供的支持、投入和人员借调。国际能源署的同事为整个研究和审查过程提供了各种投入,包括:能源数据中心(SuzyLeprince);能源效率处(JihyunLee);环境与气候变化部(CyrilCassica);能源技术政策处(AraceliFernandezPales、PeterLevi、AmaliaPizzaro);全球能源关系处(XuChengwu、RebeccaMcKimm、AlanSearl);以及战略举措办公室(AnFengquan博士、SimoneLandolina、JieXiaomeng、ShaoYinghong)。我们感谢LouisBlanluet和ZhuLinxiao开展研究并作出重大贡献。我们还要感谢RekaKoczka(能源技术政策处)提供行政支持,以及通信和数字办公室的AstridDumond、AllisonLeacu、TalineShahinian和ThereseWalsh开展相关工作。ErinCrum负责对手稿进行了编辑。本报告的编写得益于“新兴经济体清洁能源转型计划”,该计划得到了欧洲联盟委员会地平线2020研究创新计划下第952363号资助协议的资金支持。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新目录聚焦中国5目录导言........................................................................................................................................6清洁能源转型创新......................................................................................................................6绘制中国的创新版图...................................................................................................................6专利和太阳能光伏:中国能源创新完善的典型案例...............................................................8能源专利申请活动不断增加........................................................................................................9中国从太阳能光伏技术进口国转型为创新国.............................................................................12中国能源创新制度版图........................................................................................................18影响创新的关键行为体有哪些?...............................................................................................19中国如何制定创新优先事项?..................................................................................................26创新优先事项是如何实施的?..................................................................................................32能源创新的资源...................................................................................................................44能源创新的公共资金.................................................................................................................45商业部门的能源创新.................................................................................................................47清洁能源领域的风险资本活动..................................................................................................50人才与人力资本........................................................................................................................56知识管理与网络...................................................................................................................59全球舞台上的中国科研院所和高校...........................................................................................60通过合资企业和国外研发中心合作学习....................................................................................62知识产权制度改革....................................................................................................................63通过知识网络开展国内和国际合作...........................................................................................66创新的市场拉动力量............................................................................................................73中国技术创新的主要市场拉动力量...........................................................................................74产业政策在中国的显著作用......................................................................................................75传统体系之外的创新:以1990年代的太阳能热水器为例.........................................................77中国能源创新的下一步是什么?..........................................................................................79附录......................................................................................................................................81缩写和简称...............................................................................................................................81计量单位...................................................................................................................................82国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新导言聚焦中国6导言清洁能源转型创新为了实现全球能源和气候政策目标,我们需要数量更多、质量更优、价格更低的低碳能源技术。根据国际能源署的年度监测结果,大多数能源技术的发展都无法满足各国政府设定的清洁能源转型目标。将碳排放减少到所谓的“净零”水平所需的技术,许多都还没有为进入市场做好准备,尤其是在重工业和远距离运输等难以脱碳的部门,尚未有可以广泛大规模应用的低碳解决方案。要想成功实现清洁能源创新,各国政府必须发挥核心作用,同时全球政策支持力度必须加大。过去二十年,随着中华人民共和国(以下简称“中国”)在若干关键性的能源技术领域(例如,太阳能光伏(PV)、风力涡轮机以及电动汽车(EV)动力电池)成为全球制造强国,中国明显加大了对创新的支持力度。展望未来,中国将进一步侧重于技术创新和发展,特别是为了实现长期碳中和目标以及进入全球清洁能源技术价值链。这在全球政策讨论中具有重要意义,因为中国有效创新的能力将对全球能源转型产生影响。绘制中国的创新版图本报告是国际能源署《中国能源体系碳中和路线图》中“碳中和创新”一章的延伸,提供了补充性分析和资料。它旨在以一种与国际能源署成员国国家能源评估中技术创新部分类似的方式,绘制中国的清洁能源创新版图。它的目的是确定近年来、主要是自国际能源署上一次(2015年)就该专题发布报告以来的关键发展情况,并反映可用于追踪创新进展的部分指标的趋势。这份报告是国际能源署支持中国未来碳中和愿景的更广泛工作的一部分,意在总结从中国近年来的能源创新历程以及迄今为止发布的关于下一阶段的重要政策中得出的见解,以描绘构建“十四五”规划(FYP)(2021-2025年)的潜在基础。本报告采用了一种系统性的创新方法,以用于描述成功的创新体系的四大支柱框架为基础:1)资源推动;2)知识管理;3)市场拉动;以及4)社会政治支持。这种方法承认,创新之旅具有复杂性和不确定性,涉及广大参与者,可能受到诸如以往政策选择、历史和文化以及宏观经济等外部因素影响。本报告重点关注中国能源创新体系的部分核心组成部分和特点,并采用了少数几个关键性的创新指标。作者指出,必须进一步开展工作来提供更完整的情况,并收集更多指标的数据以追踪进展情况。具体而言,本报告包括下列内容:国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新导言聚焦中国7能源专利申请(表明中国创新体系产出提高)以及太阳能光伏(中国在该技术领域为降低成本所作的贡献已经改变了世界对能源创新的看法)领域的近期趋势概况。能源创新的制度框架版图,包括主要行为体、优先事项、政策和方案,侧重于“十四五”规划决策和各项具体能源计划。国际能源署针对创新投入(例如,研发[R&D]支出、对能源初创企业的风险资本投资)作出的最新估计。中国在知识管理和网络(包括国际合作)方面的方法概述。关于对以市场为导向的政策在拉动创新中的作用的见解。本报告中的“能源创新”意指什么?本报告关注能源技术是如何发明、如何转化为产品以及在整个生命周期中是如何改良的。技术创新被定义为“产生关于新产品或生产工艺的想法并指导其从实验室研究直至主流扩散进入市场一路发展的过程”,其中包括改变能源消耗方式或数量的设备和流程,包括从能源供应、转化和分配、数字化,到建筑、工业和运输领域在内的终端使用部门。技术开发包含四个主要阶段:雏形、论证、先期采用和成熟。各种技术的规模、上市时间、消费者价值或所有者类型并不相同。因此,每个阶段和技术类型都需要有针对性的政策支持。《能源技术展望(ETP)清洁能源技术指南》追踪了400多项能源技术的进展情况(例如,发展阶段、正在进行的活动)。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国8专利和太阳能光伏:中国能源创新完善的典型案例导言本节介绍了中国能源创新产出最新趋势中两个方面的概况,作为后面几节对创新体系本身进行研究的背景资料。首先,本节考察了低碳能源专利申请活动的趋势,并将其作为中国发明人在能源相关领域创造的新知识的替代变量。其次,它总结了对中国太阳能光伏发展这一改变了世界能源创新思路的独特案例的研究,重点关注中国各机构和公司所带来的元件性能改进情况。虽然可以探索更多的指标和案例来追踪进展情况,但是这两个方面已可以很好地说明中国清洁能源创新取得的进展。关键要点中国在很短的时间内已经成为能源专利申请活动的主要参与者,尤其在几个战略领域,中国发明人在全球活动中的占比越来越高,其中包括太阳能光伏、电动汽车技术和照明。目前,在与能源有关的减缓气候变化技术相关中国专利中,约80%的专利同时受到国外保护,这表明专利质量有所提高。中国在太阳能光伏领域的创新历程表明,这是一个从纯粹技术制造逐步转向创新的过程。在短短的二十年里,中国建立的太阳能光伏产业不但在全球制造业中占据领先地位,而且在某些情况下正在打破能效纪录。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国9能源专利申请活动不断增加自2000年以来,专利申请量每五年翻一番在1990年代以前,中国发明人大多通过申请“实用新型”专利来保护新知识。与发明专利相比,实用新型专利申请更容易,成本更低廉,对新颖性要求更低,但保护期限更短。申请实用新型专利的原因之一是,这种专利可用来保护对现有产品的微小改进,尽管产品可能不符合可专利性要求。自1990年代以来,发明人越来越多地申请发明专利,包括根据各种国际知识产权(IP)制度申请发明专利。2020年,发明专利申请量为150万件,接近实用新型专利申请量(2020年仍然为290万件)。跨国公司等外国行为体在中国也日益加大了知识产权保护力度。2000年至2020年,中国能源相关细分行业的专利许可量增加了近40倍。在这些技术领域中,居民专利申请数量占比从大约45%上升到80%,高于世界平均水平(60%)。中国部分技术领域的专利许可量及居民发明人的专利申请比例(2000-2020年)国际能源署。版权所有。资料来源:国际能源署根据知识产权组织数据进行的分析(专利许可按技术分列,居民和非居民申请量按受理局分列)。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国10电池、电动汽车和太阳能带动低碳能源专利申请蓬勃发展在过去的二十年里,中国几乎是从零开始,一跃成为全球能源专利申请活动的主要参与者,国际专利申请、特别是少数战略技术领域的国际专利申请趋势均表明了这一点。各种各样的低碳能源技术(与能源部门有关的减缓气候变化的技术)的发展趋势显示,1990年中国发明人获得的国际专利许可量接近于零。1990年至2000年,这一数字迅速增长,但总体活动规模仍然低于国际同行。2000年至2012年,在电池、太阳能光伏和电动汽车技术的大力带动下,专利申请活动增长加快,累计年增长率达到约35%。2012年至2014年专利申请活动小幅下降,此后从2015年开始再度激增,2017年申请量达到2012年的2倍。2018-2019年,中国发明人提交的电池和太阳能光伏国际专利申请量约为2008-2009年申请量的6倍,电动汽车技术国际专利申请量为2008-2009年申请量的8倍。2000年代之前,中国国际能源专利申请几乎一片空白,此后迅速增长。2007年至2010年,中国发明中受国际保护的比例从10%上升到75%。考虑到在几个国家或地区专利局申请专利的相关限制和费用,专利的国际化意味着质量提高。中国的国际专利申请率现在已经超过美国和欧洲,与日本并驾齐驱。2008年至2010年,国际专利比例上升,而总体专利活动减少。虽然专利总量有所下降,但是国际专利申请量在此期间继续稳步增长,表明低质量专利申请活动减少。2019年,中国发明人在全球照明(25%)、供暖和制冷(21%)、可再生能源(19%)和电动汽车技术(11%)专利申请中占有相当大的比例。平均而言,同在所有技术领域的全球专利申请活动相比,中国在减缓气候变化领域的全球专利申请比例仍然较低,这表明中国发明人仍有提升全球地位的空间。应当指出,2010-2015年,全球在减缓气候变化技术领域的专利申请活动同样减少,中国并非特例。与此同时,自2000年代以来,全球低碳能源技术专利申请活动一直稳步增长,仅2014年至2018年小幅下降。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国11中国发明人在部分低碳能源技术领域申请的国际专利,以及这些国际专利所占比例(1990-2019年)国际能源署。版权所有。注:专利量为至少在两个不同地域专利局申请的、与能源有关的减缓气候变化技术专利的数量。HVAC=供暖、通风和空调。“其他可再生能源”包括建筑、地热、水力、海洋、太阳热和混合热-光伏能源中集成的可再生能源。“重工业”包括化学品、水泥、石灰和金属的生产和/或加工。“其他低碳能源”包括与航空和海上运输、二氧化碳捕获或处置、核能发电和智能电网有关的技术。国际专利申请比例是指中国发明人在至少两个专利局申请的专利相对于所有申请专利的比率。资料来源:国际能源署根据经合组织关于环境相关技术创新的数据进行的分析。中国在部分低碳能源技术领域以及在所有技术领域的全球专利申请比例(1990-2019年)国际能源署。版权所有。注:专利量为至少在两个不同地域专利局申请的、与能源有关的减缓气候变化技术专利的数量。使用三年移动平均线。资料来源:国际能源署根据经合组织关于环境相关技术创新的数据进行的分析。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国121990-2019年,可再生能源占样本中所有专利申请活动的29%,其中太阳能光伏为17%,风能为4%。中国发明人在电池技术领域最为活跃,相关专利申请活动占27%以上。电动汽车和充电占13%,照明占8%,氢能和燃料电池占5%,供暖和制冷占5%,生物燃料占3%。与重工业有关的技术约占7%,主要是化学品和金属的加工与生产,而水泥和石灰相关活动不多。在数据可查的最近三年即2017-2019年,电池、电动汽车和太阳能光伏技术共计占手头样本中专利活动的三分之二。总的来说,部分领域的专利申请活动相对而言不太活跃,这些领域包括:航空和海洋运输;碳捕获、利用和封存(CCUS);核能;以及智能电网。就核能领域而言,人们公认行业保密通常会导致对通过研发创造的新知识报告不足,这会限制专利作为创新活动的一个良好替代变量的用途。事实上,中国首个本土第三代核电站——“华龙一号”已于2021年投入运营,中国政府还计划以“华龙二号”和模块化小型堆等国内概念为基础扩大核电产能;展望未来,这将表明取得的实质性技术进步,而专利申请趋势无法捕捉这些进步。中国从太阳能光伏技术进口国转型为创新国从太阳能光伏制造国到创新国众所周知,中国如今是太阳能光伏技术的全球制造强国。近年来,中国也已成为光伏电池级或组件级创新的主要来源,在全球专利申请中所占比例越来越高。从几乎不具备任何光伏技术能力到成为前沿创新国,按照历史标准,中国的这一转变无疑十分迅速,然而并非一蹴而就。中国的太阳能光伏创新历程始于1950年代,当时,该领域首个获得政府资助的研发主要侧重于空间应用。1980年代,尽管研发项目侧重于晶体硅电池,但总体制造能力、性能和质量仍然很低。实际上,直到2000年代初创新才真正起步。2002年,一名中国研究员在澳大利亚某大学参与共同开发的光伏电池开始由该研究员所在公司——尚德公司下属的一家中国工厂生产。除了制造成本低、生产规模庞大、资本廉价以外,尚德公司还得到了江苏省市级政府的支持,因此在出口市场占据优势;此时,欧洲刚刚开始加大对光伏部署的公共扶持力度。在接下来的十年中,该公司通过建立企业伙伴关系和成立合资企业,实现了规模经济和以成本为基础的出口市场竞争。中国其他企业借鉴这种模式,吸引世界领先的公司在中国投产,从而获得了掌握技术和进入全球价值链的机会。2008年,山东太阳能科技公司从德国公司JohannaSolarTechnology获得了技术许可。2012年,天津中环半导体公司与美国公司Sunpower成立了一家合资企业,Sunpower随后又与东方电气公司以及另外两家中国公司成立了其他合资企业。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国13太阳能光伏和LED贸易差额、太阳能光伏发电情况,以及太阳能光伏和照明技术专利申请趋势(2000-2020年)国际能源署。版权所有。注:LED=发光二极管。资料来源:国际能源署根据下列资料进行的分析:联合国商品贸易数据库关于全球贸易的数据(协调制度编码854140,三年移动平均线)、国际能源署关于太阳能光伏发电的数据和统计,以及经合组织关于环境相关技术创新的数据(与太阳能光伏和照明有关的减缓气候变化技术领域的国内和国际专利数量,三年移动平均线)。部分中国公司还收购了外国竞争对手,吸纳了其研发活动以及转让的技术和知识。例如,汉能集团在2013年收购了美国阿尔塔设备公司(AltaDevices)。由于中国制造业在全球市场上占据主导地位,为此类收购筹集资本并非难事。有几家中国公司与海外大学建立了合作伙伴关系,例如,2011年天合光能与澳大利亚国立大学建立了合作,实施专门计划,意在聘用具有海外经验的熟练工人和高管,尤其是在海外工作的中国公民。通过“边做边学”和打造规模经济,这些企业伙伴关系和合资企业促使生产制造和工程设计改进,为未来更多新颖的技术创新铺平了道路。2010年代,中国制造商与世界其他地区制造商之间的竞争减弱,而由于“十二五”规划(2011-2015年)出台各项政策支持国内部署,中国国内竞争加剧。面对制造商利润微薄以及国外政策支持兴衰交替引发产能过剩的状况,中国为国内市场提供支持,以推动产业发展并利用廉价的太阳能电池板。典型的政策支持包括:部署目标、财政激励、补贴和贷款(例如,太阳能屋顶补贴计划;金太阳工程;农业太阳能利用工程)、上网电价、打造本地龙头企业,以及促进对制造业的外国直接投资。背靠不同市政府的公司常常争夺市场份额,推动出现了令人瞩目的制造业创新。如果硅加工和电池组装未能实现创新,那么即便形成了规模经济,太阳能光伏产业就不可能实现成本大幅降低。这个领域取得的进展是中国以产业集群形式组织起来的太阳能企业进行知识和专业知识交流的结果。“十三五”规划期间,市场拉动因素在战略上以资源推动的扶持为补充,这有助于加强太阳能光伏研发工作。例如,对太阳能光伏制造业价值链(比如,在不同组件、资源和材料、制造设备、回收利用等方面)的研发投资增加。政府还提供国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国14研究基础设施并建立了重点实验室,制定激励措施,鼓励创建企业研发实验室,推出分布式太阳能光伏等新兴概念示范区,以及促进熟练劳动力的交流。自2010年前后以来,中国企业和实验室在提出新概念和提高太阳能光伏技术在组件层面的性能方面变得更加积极主动。这些发展变化表明,不只是纯粹的制造业,中国创新者在全球行动中正发挥着更加重要的作用。中国企业与海外竞争对手之间的差距已经迅速缩小。然而,最近开发的许多高效尖端模块仍然来自太阳能研发历史较长的国家(例如,澳大利亚、德国、日本和美国)。中国政策制定者展露雄心壮志,计划在“十四五”规划(2021-2025年)期间及之后继续保持太阳能光伏制造以及新的光伏技术开发的龙头地位。中国的政府实验室和大学已经将研究重点转向下一代光伏设计,而各企业实验室也日益朝着这个方向发展。中国自主开发的或者中国企业从外国研发中心和公司购买的部分太阳能光伏技术机构电池和组件家族、类型和效率龙焱能源科技(杭州)有限公司2008年在杭州成立硫族化物碲化镉组件•2010年:效率达到12.5%(8电池微型组件),打破了ANTECSolar公司1995年以来保持的微型组件效率为10.6%的纪录(德国)以及BPSolarex公司2000年以来保持的较大型组件效率为10.9%的纪录(英国)•目前的全球纪录:FirstSolar(美国)2019年以来保持的较大型组件效率为19%的纪录阿尔塔设备公司2007年在加利福尼亚成立2013年被汉能集团(北京)收购研发业务仍然设在美国,直至2019年砷化镓单结薄膜晶体电池•2010年:效率达到27.6%,打破了拉德堡德大学2008年以来保持的效率为26.1%的纪录(荷兰)•2011年:效率达到28.1%,后提升至28.3%•2012年:效率达到28.8%•2018年:效率达到28.9%,后提升至29.1%,为目前的全球纪录双结非聚光电池•2013年:效率达到30.8%(砷化镓),打破了日本能源公司(JapanEnergy)自1996年以来保持的效率为30.3%的纪录•2016年:效率达到31.6%(镓铟磷/砷化镓),打破了美国国家可再生能源实验室自2013年以来保持的效率为31.1%的纪录(NREL,美国)•目前的全球纪录:NREL自2020年以来保持的效率为32.9%的纪录砷化镓III-V族单结组件•2011年:效率达到21.1%,后提升至23.5%,打破了荷兰佩滕的荷兰能源研究中心(ECNPetten)自2008年以来保持的子组件效率为7.1%的纪录(荷兰)•2012年:效率达到24.1%•2016年:效率达到24.8%•2017年:效率达到25.1%,为目前的全球纪录国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国15机构电池和组件家族、类型和效率中国科学院和中国大学新兴有机光伏电池•2018年:中国科学院高分子物理与化学国家重点实验室研发的产品效率达到12.3%(薄膜)•2018年:华南理工大学与中南大学合作研发的产品效率达到15.6%(薄膜)•2019年:上海交通大学与马萨诸塞大学(美国)合作研发的产品效率达到17.35%(薄膜)•2020年:与北京航空航天大学合作研发的产品效率达到18.2%(电池),为目前的全球纪录新兴叠层有机光伏电池•2019年:上海交通大学研发的产品效率达到13.2%•2020年:中国科学院化学研究所研发的产品效率达到13.5%,为目前的全球纪录新兴钙钛矿光伏组件•2016年:与日本国立物质材料研究所(日本)合作研发的产品效率达到12.1%(首创的10电池微型组件)•目前的全球纪录:松下公司(Panasonic,日本)自2020年以来保持的效率为17.9%的纪录晶科能源2006年在上海成立多晶硅电池•2020年:效率达到24.4%,为目前的全球纪录单晶硅电池•2021年:效率达到25.4%(n型),为目前的全球纪录隆基股份2000年成立于西安(陕西)单晶硅电池•2019年:效率达到24.06%(p型)•2021年:效率达到25.09%,后提升至25.21%(n型)和25.19%(p型)•2021年:效率达到25.26%,然后达到25.82%,后提升至26.3%(异质结),为目前的全球纪录密阿苏乐太阳能科技公司(MiaSoléHi-TechCorp)2004年在加利福尼亚成立2012年被汉能集团(北京)收购铜铟镓硒电池•2019年:效率达到20.56%(柔性)•2021年:与EuropeanSollianceSolarResearch合作研发的产品效率达到26.5%(钙钛矿叠层)硫族化物铜铟镓硒组件•2010年:效率达到13.8%,后提升至15.7%,打破了昭和壳牌石油公司(ShowaShell)自2002年以来保持的效率为13.5%的纪录(日本)•2019年:效率达到17.4%(薄膜),居全球第二•2019年:效率达到17.44%,后提升至18.64%(柔性组件)•目前的全球纪录:SolarFrontier(日本)自2017年以来保持的效率19.2%的纪录,以及阿旺西斯公司(Avancis,德国)自2021年以来保持的子组件效率为19.6%的纪录纤纳光电2015年在杭州成立新兴钙钛矿光伏组件•2017年:效率达到16.0%(6电池),打破了上海交通大学自2016年以来保持的效率为12.1%的纪录(中国)•2018年:效率达到17.25%(7电池),打破了其自己保持的纪录•目前的全球纪录:松下公司(Panasonic,日本)自2020年以来保持的效率为17.9%的纪录国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国16机构电池和组件家族、类型和效率朔荣有机光电科技公司(SolarmerEnergyInc.)2006年在加利福尼亚成立朔纶有机光电科技(北京)有限公司2009年在北京成立新兴有机光伏电池•2009年:效率达到6.8%,然后达到7.6%,后提升至7.9%,打破了科纳卡公司(Konarka)自2008年以来保持的效率为6.4%的纪录(美国)•2010年:效率达到8.1%,打破了其自己保持的纪录(被科纳卡公司以8.3%的效率打破)•目前的全球纪录:上海交通大学(中国)自2020年以来保持的效率为18.2%的纪录新兴有机光伏组件•2009年:效率达到3.5%(子组件),打破了Plextronics自2009年以来保持的效率为2.1%的纪录(美国)•目前的全球纪录:巴伐利亚应用能源研究中心(ZAEBayern,德国)于2019年创下的效率为11.7%的纪录天合光能1997年成立于常州单晶硅电池(非聚光)•2019年:效率达到23.2%(n型单晶),未打破哈梅林太阳能研究所(InstituteforSolarEnergyResearchHamelin)自2018年以来保持的效率为26.1%的纪录(德国),后者为目前的全球纪录多晶硅电池•2014年:效率达到20.8%(p型),打破了弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(FraunhoferInstituteforSolarEnergySystems)自2004年以来保持的效率为20.3%的纪录(德国)•2015年:效率达到21.25%,打破了其自己保持的纪录•2020年:效率达到23.2%(n型),打破了加拿大太阳能公司(CanadianSolar)自2019年以来保持的效率为22.8%的纪录(加拿大)•目前的全球纪录:晶科能源(中国)自2020年以来保持的效率为24.4%的纪录多晶硅120电池大型组件•2015年:效率达到19.2%,打破了韩华Q-Cells公司(HanwhaQ-Cells)自2012年以来保持的效率为18.5%的纪录(德国-韩国)•2016年:效率达到19.9%,打破了韩华Q-Cells公司自2015年以来保持的效率为19.5%的纪录•目前的全球纪录:韩华Q-Cells公司自2019年以来保持的效率为20.4%的纪录,这是自天合光能2016年业绩以来的最高业绩主要资料来源:光伏组件效率进展图和最佳研究-电池效率图。次要资料来源:Solliance、密阿苏乐公司CIGS/钙钛矿叠层太阳能电池效率达到26.5%;隆基股份TOPCon太阳能电池效率达到25.21%;隆基股份一周内将其异质结电池效率从25.82%提高到26.30%;晶科能源n型太阳能电池效率创下新纪录;隆基股份称其p型TOPCon太阳能电池效率达到25.19%;密阿苏乐公司采用柔性CIGS技术将效率提升至20.56%;密阿苏乐公司打破了自己在柔性CIGS方面创下的纪录;朔荣公司打破了有机太阳能光伏电池转化效率纪录。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新专利和太阳能光伏:中国能源创新改进的典型案例聚焦中国17中国的太阳能光伏创新历程带来的启示中国太阳能光伏产业的发展案例独特,这项研究可能不太容易复制,但它为创新政策提供了宝贵启示。中国在降低太阳能光伏成本以及目前在提高太阳能光伏性能方面的影响,改变了全球关于能源创新的对话,并为电池和电动汽车领域的发展奠定了基础。总而言之,采用独特方式建立合资企业和企业伙伴关系、拥有庞大的国内市场、制定市场拉动型政策、以资源推动提供支持以及开展强有力的公司间技术竞争等因素,共同促使中国从技术进口国转变为创新国。中国在太阳能领域的发展历程表明,必须从系统的角度考虑创新。创造市场的干预措施本身不足以刺激创新。总的来说,中国希望囊括成功的创新体系的四大支柱,但开始时并非如此,而是一个逐渐推进的过程,特别是在“十三五”规划中:为太阳能创新活动持续提供资源,包括增加研发资金和发展人力资本实施积极主动的知识管理计划,包括分享信息和从国外购买知识产权,以及在太阳能供应链上建立国内网络制定强有力的产业和市场拉动型政策,打造本地综合龙头企业,创造国内市场,促进出口采取努力推动社会和政治层面对太阳能光伏技术提供支持,例如,通过采取生产者和消费者激励措施,确保产业、地方政府和公民的认同和支持。报告接下来几节进一步探讨部分核心组成部分,首先是中国的制度版图。中国的制度版图为逐步加快创新提供了便利,并根据各种政策启示(包括从太阳能光伏案例中获得的政策启示)而不断发展变化。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国18中国能源创新制度版图导言本节绘制了中国能源创新版图,包括从制定优先事项到参与开展研发和示范活动的主要利益攸关方。此外,还介绍了中国的关键决策过程,特别是通过五年规划和相关的行动计划和指导方针作出的关键决策,并追踪中国在过去几十年中对技术创新的关注情况。其中包括基于最近关于碳中和目标的公告和期望,对重点关注能源优先事项的“十四五”规划(2021-2025年)作出的初步见解。关键要点“五年规划”为中国的能源创新活动指明了方向。过去十年,“五年规划”越来越关注技术创新,包括能源部门的技术创新。中央政府机构制定的一般指导方针被转化为行动计划和研发项目,其中许多由科技部监督进行。“十四五”规划(2021-2025年)中的能源创新展望提及的优先技术领域,包括新能源汽车和相关部件,其中包括电池、氢、生物能源、储能和碳捕获、利用和封存。中国的能源创新版图非常复杂,包括地方政府和国有企业在内的许多行为体和机构均参与制定优先事项、决策和开展研发活动。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国19影响创新的关键行为体有哪些?在国务院的领导下,影响中国能源创新的利益攸关方生态系统非常复杂。1993年能源部撤销,此后中国一直没有统一的能源部。能源管理工作分散,依赖部际合作和协商。2008年,中国成立了国家能源局(NEA)作为能源决策的协调机构,并于2010年成立了国家能源委员会(NEC)作为高层能源决策的总机制。国家能源委员会成员包括所有相关部委和公共机构(如中国高层经济规划机构和决策机构如国家能源局和国家发展和改革委员会(国家发改委))的代表。若干政府部门和机构在中国的能源创新决策过程中扮演着官方角色。在确定优先事项方面,科学技术部(MOST,科技部)发挥着重要作用,并根据国务院制定的高级别政策指导方针,与国家能源委员会及其成员合作(见下表)。2018年,国务院改组成立了新的机构,如生态环境部(MEE),并调整了其他机构的职责。例如,科技部与外国专家局合并,并开始管理之前一直独立运行的中国国家自然科学基金委员会。就能源创新的经费而言,科技部负责监管中国的重大研发项目,其他几个部委、公共机构和国有企业也参与其中(如教育部与大学和附属研究机构)。另外也征求地方政府和各省的意见,主要是为了争取地方政策支持并予以施行。确定高级别优先事项后,全国许多研究机构、大学和国有企业通过专门的研发和示范方案参与实施。国家能源委员会的成员负责协调、审计和评估这些活动,以便将反馈意见纳入后续“五年”规划优先事项中。总体而言,国务院下属的广大行为体共担能源创新的责任(例如,高层战略;研发项目设计、筹资、管理和评估;支持新技术的传播)。这些行为体之间开展有效合作,这是确保能源政策和创新政策相辅相成的关键。在作出碳中和承诺和“十四五”规划之后,中国国有企业在能源创新中发挥的作用越来越大中国作出碳中和承诺,这要求国有企业站在国家低碳转型的最前沿。截至2021年年中,约30家国有企业发起了关于碳中和计划和战略的讨论,这些企业包括中化集团、中国海洋石油总公司(中海油)和宝武钢铁。尽管迄今为止很少有国有企业宣布具体的时间表,但大多数已经宣布改变其战略,部署新技术,并为研发活动投入更多资源。此外,国有企业监管机构国有资产监督管理委员会(SASAC,国资委)发布了监督和管理国有企业节能环保措施的征求意见稿。具体而言,意见稿要求国有企业制定有国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国20针对性的行动计划,增加相关预算,开展研发活动,加快部署低碳技术。预计,“十四五”期间(2021-2025年)(与之前的周期一样),国有企业将负责特定项目,例如开发在中国(如在CCUS领域)仍处于商业化前期阶段的关键技术。2021年7月,中石化称开始建设中国第一个百万吨级CCUS项目,在齐鲁石化厂捕获二氧化碳,并将其运输和封存在胜利油田的70多口油井中。该项目是中国国有企业在“十四五”规划期间的几个CCUS项目之一。2021年11月,中石化还宣布启动新疆库车绿氢示范项目,总投资30亿元人民币(按照市场汇率基础,约为4.5亿美元)。该项目包括建设300兆瓦的太阳能光伏发电电解槽,从2023年年中开始每年生产20000吨氢气。氢气供应将为塔河炼油厂提供燃料,以取代目前化石燃料生产的氢气,这样每年可减少约50万吨二氧化碳排放量。2021年12月,中石化和中国石油天然气集团公司(中石油)还签署了一项深化新能源领域合作的协议。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国21中国能源创新公共机构格局机构制定优先事项和战略规划为研究提供经费并监督方案执行开展研究或对市场拉动杠杆的贡献国家能源委员会(NEC)•国家能源委员会是中国国务院高层能源决策的部际机构,职责是召集所有关键行为体,制定国家能源发展战略。•国家能源委员会由总理担任主任,负责拟定国家能源发展战略,审议能源安全和能源发展中的重大问题,统筹协调国内能源开发和能源国际合作的事项。•截至2020年,国家能源委员会包括23个成员机构,其中包括国家发改委、国家能源局、科技部、财政部、工业和信息化部(工信部)、生态环境部和外交部。国家发展和改革委员会(国家发改委)•国家发改委是中国高层经济规划和决策机构。它在制定“五年规划”和相关政策方面发挥着关键作用,这些政策是中国能源创新战略的基础。•国家发改委为国家研究基础设施以及战略部门的技术示范和商业化制定高级政策和支持机制。•国家发改委下属四个国家综合性科学研究中心,分别在北京(如用于储能、太阳能和照明的清洁能源材料)、上海(如热力涡轮机)、合肥(如可再生能源、智能电网、煤炭、核聚变)和深圳开展科学研究或为研究人员提供测试和分析服务。•国家发改委管理国家认定企业技术中心方案,负责对主要国有企业和私营企业的研发中心予以认定,使其能够获得当地政府的支持。•国家发改委监管张家口可再生能源示范区。这个项目以能源技术领域包括风力发电、传输和氢气领域研发和示范为特色。•国家发改委资源节约和环境保护司的职责是监督绿色技术和循环经济的发展,并与科技部共同领导绿色技术发展的机构间机制。•国家发改委能源研究所主要进行政策研究,国家节能中心承担各种产品的能源标准和标识管理。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国22机构制定优先事项和战略规划为研究提供经费并监督方案执行开展研究或对市场拉动杠杆的贡献国家能源局(NEA)•国家能源局是中国的主要能源决策机构。它与国家发改委合作,将“五年”规划转化为具体的能源计划和政策。它下设国家能源委员会办公室,在能源部门的部际合作中发挥着至关重要的作用。•国家能源局在国务院的领导下,负责监督核电技术发展,制定相关的扶持政策和标准,并统筹协调核技术的部署。•国家能源局监管国家能源研发创新平台,该平台包括附属于大学、研究所或国有企业的各中心和实验室,在广泛的能源技术领域(如可再生能源、核能、输电和智能电网、存储、氢、运输、化石燃料)开展创新工作。国家能源局虽然不直接提供资金,不过可以对机构予以认定,方便机构从其他国家来源获得资金,并参与监测和评价。•国家能源局支持储能示范项目(例如提供优先接入电网的机会),以期未来制定技术标准。•国家能源局通过由政府、行业和部门专家组成的专门委员会,设定所有能源技术领域(如化石燃料、可再生能源、核能、电网和存储)的标准。中国科学院、中国工程院(CAS、CAE)•中国科学院和中国工程院是中国最高的部级科学和工程学院,为国务院直属单位。•中国科学院在技术开发方面为政策制定者提供咨询。其成员包括来自运输、化工、环境和能源等不同领域的专家,负责为公共研发活动编制部门技术报告和路线图。•中国科学院是中国最著名的自然科学研究机构,下属100多个研究所,年预算达900亿元人民币(137亿美元)。•几个附属机构涵盖能源:广州能源研究所(如生物能源、太阳能、海洋能源、化石燃料);物理研究所——可再生能源(如储能、太阳能)重点实验室;北京纳米能源与系统研究所(例如纳米发电和高压系统);以及工程热物理研究所(例如风力和热力涡轮机、分布式能源、可再生能源、储能)。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国23机构制定优先事项和战略规划为研究提供经费并监督方案执行开展研究或对市场拉动杠杆的贡献科学和技术部(科技部)•科技部是科技领域的最高规划和决策机构,负责制定国家科技战略和计划,包括科技“五年”规划和“十五年”科技中长期发展计划,下一个计划涵盖2021-2035年期间。•科技部领导国家科技重大专项(如核、半导体、钻井设备)和国家重点研发项目(如煤、可再生能源、氢、核、低碳运输、材料、智能电网)。•科技部管理中国国家自然科学基金委员会,后者是中国科学研究的主要资金来源,每年预算超过300亿元人民币(45亿美元)。2019年,该基金委员会向18000多个研究项目(包括太阳能和氢电解等能源技术领域的研究项目)提供了赠款。•科技部管理着国家科技成果转化引导基金,该基金为新兴技术的研发、示范和商业化筹集公共和私营资金。到2019年,该基金与其他共同投资者建立了20支创业投基金,其中几支将低碳能源和交通技术列为投资重点。•科技部监督研发奖、示范奖和科技奖的资金分配,监督项目评价和国家科学实验室的认定。财政部(MoF)•财政部负责监督科技项目的年度预算,并制定科技领域公共支出管理规则。•财政部为研发费用提供一般税收抵免,目的是鼓励研发活动,并为高科技部门提供特殊补贴。•财政部与相关机构合作,为新能源技术(包括可再生能源和低碳交通)的示范和部署制定补贴政策。它监督燃料电池汽车的最新研究和试点计划。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国24机构制定优先事项和战略规划为研究提供经费并监督方案执行开展研究或对市场拉动杠杆的贡献工业和信息化部(工信部)•工信部是中国广泛工业和信息领域的规划和监管机构。投资组合包括汽车、民用飞机、造船和传统产业。•工信部国防科技工业局负责监管军用和军民两用技术,如民用核技术。•2021年,工信部发布了《“十四五”工业绿色发展规划》,涵盖了大多数工业部门。•工信部直接管理七所顶级工程大学并为其提供经费。•工信部制定节能技术和绿色制造标准和产业政策,并负责在钢铁制造等传统产业中推广和部署绿色技术。•在汽车行业,工信部为低碳汽车制定发展计划和技术标准,并管理制造商和新车型的许可证。中国人民银行——和其他金融监管机构•中国的金融监管机构可以制定支持研发活动的具体政策或法规,如为创新企业和初创企业提供银行融资。•中国银行保险监督管理委员会(中国银保监会)与国家发改委共同负责管理和监管风险资本基金。•银行可以直接为重大研发公共项目提供资金支持,例如通过科技部和中国工商银行之间的伙伴关系,加快中国科技的自立自强。生态环境部(MEE)•生态环境部监督环境技术,包括环境技术标准和示范项目。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国25机构制定优先事项和战略规划为研究提供经费并监督方案执行开展研究或对市场拉动杠杆的贡献住房和城乡建设部(住建部)•住建部牵头实施与建筑能效相关的部门“五年规划”,负责为绿色建筑、材料和其他相关技术制定标准、标识和政策,并就示范和部署项目以及认证与国家发改委和其他部委合作。•住建部通过以市场为导向的项目推进部署(如太阳能光伏屋顶补贴项目),为中国的能源技术市场创造政策做出了贡献,并可成为新兴技术的推动者。教育部–和附属公立大学(MoE)•教育部下属75所公立大学,其中包括清华大学、北京大学和上海交通大学。虽然各大学在制定研发预算方面有一定的自主权,但科学技术与信息化司负责审计创新资金流并协调研究活动。•2019年,教育部直属公立大学的研发经费超过500亿元人民币(超过72.5亿美元),占全国近2000所大学研发总预算的一半以上。资料来源:国际能源署的分析以与科技部的交流为依据。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国26中国如何制定创新优先事项?通过“五年”规划制定高层战略和决策中国的首要优先事项通过连续几个五年计划制定并随着时间的推移更新。中国国务院在一项总的“五年”规划(涵盖所有经济部门)中提出国家经济和社会发展的总体愿景。“五年”规划出台后,几个部委在国家能源委员会等机构的支持下,开展合作,统筹制定具体部门的“五年”规划,设定共同的优先事项,协调统一目标,避免重复工作或遗漏。下面列出了与能源创新决策相关的三个核心高级步骤。与能源创新相关的高层战略和决策过程步骤说明1.国家愿景•首先,中国国务院制定国民经济和社会发展五年规划,这是一个总体规划,涵盖中国所有经济部门的高级别优先事项。例如,2021年3月,国务院印发“十四五”规划(即《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》)。•当能源部门和技术创新被视为经济和社会发展的战略推动力时,这个“五年”规划通常可能包括与能源部门和技术创新有关的具体要点。在最近的二十年里,能源技术创新在这个总体“五年”规划中出现的频率越来越高。2.高层能源战略•国家发改委和国家能源局制定了能源发展五年规划,这是实现总体“五年规划”能源目标的蓝图。该五年规划涵盖整个能源系统,并以《新时代的中国能源发展》白皮书(2020年12月)等指导性文件为基础。•能源五年规划包括与能源技术创新和重点新兴技术开发相关的指导方针,还包括关键绩效指标,后者以所选年份作为基线和五年目标(如能源生产或消费、能源安全、能源效率、环境保护)来跟踪进展情况。3.高层科技战略•在制定能源发展五年规划的同时,科技部还制定了科技创新五年规划,意在实现总体五年规划和多个部门五年规划(包括能源发展五年规划)的目标。•该五年规划包括(但不限于)与能源部门相关的方面,如新能源技术、材料和车辆的相关优先事项和目标。就“十四五”规划而言,将以《碳达峰和碳中和技术创新行动计划》为补充。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国27为了制定五年规划,中国决策者借鉴以往五年规划的经验,并从广大专家、官员、学者和地方政府收集信息。五年规划中期会进行中期评估,帮助更新优先事项并编制后续规划。例如,2019年开始制定“十四五”规划(2021-2025年),前期进行调研,目的是评估“十三五”规划取得的成就,确定中国主要的未决问题和未来可能的优先事项,并制定指导性建议。自2020年年中以来,“十四五”规划的核心议题已经过多轮磋商,进一步充实、辩论和加以完善,然后提交2021年3月举行的全国人大批准。政府的目标是在2021-2022年公布部门计划,以及具体目标或专题战略,如《2030年前碳达峰行动方案》。已提出“十四五”规划(2021-2025年)的总体指导方针和创新期望李克强总理首次提出,根据“十四五”规划,创新有望成为中国经济和社会发展战略的核心,创新是《指导性政策文件》(2021年3月)第一章的一大特色。2021年5月,习近平主席提出中国的愿景是“到2035年跻身创新型国家前列”和成为“世界主要科学中心和创新高地”,旨在实现科技自立自强,推动创新驱动增长。创新推动经济发展,还应有助于应对环境挑战,建设“生态文明”。2021年2月,王志刚部长(科技部)表示,创新将支持“实现碳达峰、碳中和目标”、环境保护和“应对气候变化”。2021年8月,中国国家能源局局长章建华呼吁促进低碳技术创新。10月,中国国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》及相关工作意见,以实现碳中和。加快“绿色低碳技术创新”是《方案》提出的“十大碳达峰行动”之一。中国科学院、中国工程院和中国科学技术协会都强调了科技创新对实现气候目标的重要性,并正在携手加强中国的技术领先地位。2019年,中国科技部和国家发改委发布了《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》,特别是促进企业创新,建立“绿色技术创新部际协调机制”。这些将继续为下一个五年时期的政策提供参考。为了加速创新,中国决策者已经确定了未来几年可能需要改进的领域,包括:提高原创和突破性创新能力。分配预算和资源到战略和新兴领域。让企业进一步参与技术创新和国家重大项目。提高研发机构的效率和投入产出效率。科技治理结构实现现代化。中央财政科研经费管理实现现代化,尤其是在中国科学院就资金缺口发出警示、并对筹集外部资金的能力进行评估之后。加强评价机制。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国28最近这些政策声明与过去几个五年规划是一致的,这些规划同样将科技定义为中国实现现代化迈向高科技创新型经济的驱动力,并提及部署新能源技术。然而,与前几个五年规划相比,“十四五”规划更加强调中国科技自立自强,尤其是要减少中国企业对外国设备的依赖。“十四五”规划的创新部分或补充公告提出的建议包括:2021-2025年期间,公共研发支出每年增加7%以上,这与近年来的平均GDP增长率大致相当,略高于2021年6%的指示性GDP增长目标。这将使中国的公共研发支出在2025年达到约5800亿美元,超过美国(2018年)和欧洲(2019年)的预算。基础研究同样受到高度重视,目标是预算达到总研发预算的8%以上。2021年,财政部取消了向为研发或教学购买的科技设备以及中国不能生产的设备的进口税,这一政策将持续到2025年,目的是腾出预算用于研究和学术机构。将资源集中在战略性和新兴能源领域,加强颠覆性技术开发的研发和示范,并提供长期预算,包括CCUS、氢气、工业脱碳、数字和智能能源以及用于运输的先进生物燃料。提高研究机构和人员的自主权,并通过扩大公共资助的研发项目,包括通过新的“奖励制度”和“颠覆性技术创新大赛”,为更年轻和更多样化的科学家提供更多的机会,从而促进开放的竞争机制。建立国家、区域和国际创新中心,以及研究机构、企业和大学共同参与的平台。例如,2021年4月,四川省宣布建立中国首个碳中和创新中心,重点关注碳减排、碳零排和碳负排技术。预计该中心将开展基础和应用研究项目,开发工业技术开发平台和出口型工业园区,实施该省传统产业的技术升级方案,并为创新网络、信息共享和图书馆资源提供支持。其他实例包括科技部中国21世纪议程管理中心(ACCA21)与清华大学环境学院之间的战略合作伙伴关系,以加强碳中和、气候变化和其他可持续发展领域的研究。鼓励企业增加研发支出,加强创新和产业链之间的联系,从而在不断壮大的清洁能源供应链中占据一席之地。政府可继续使用税收激励或其他非传统的财政政策工具,如“创新要素”系统,为位于官方国家高新区的创新企业提供资金奖励。政府还计划将55%以上支持绿色技术的科技重大项目和国家重点研发项目的领导权下放给企业。继续进行重大机构改革,减少繁文缛节,简化行政程序,改进以任务和成果为导向的科技项目的评价机制。加强知识产权制度下的保护(见下一节)。促进与中国发起的科技计划和项目的国际合作,并建立一个以中国为基地的国际科技组织。加速中国创新文化的发展。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国29“十四五”规划关注的能源技术领域范围广泛,但提出了一些新方向中国作出气候承诺,即力争2030年前碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和,此后创新日益成为中国能源政策讨论的核心。从中国的角度来看,借鉴太阳能光伏和更近期的电动汽车的经验,清洁能源转型提供了寻求全球领导力的机会。“十四五”规划和相关文件中提出的目标决定了五年期间最关注哪些能源技术,可能启动哪些研发方案和示范项目。已出版或宣布的许多官方政策文件均表明,中国重视能源技术发展和创新。这些计划按发布时间顺序包括:国家能源局关于《国家能源研发创新平台管理办法》的通知(2020年9月)涉及的范围广泛,包括与研发操作、监测和评价有关的细节。国务院《新时代的中国能源发展》白皮书(2020年12月)充实完善了“十四五”规划提出的高层能源指导方针,评估了最近取得的进展,并列出了加强“技术创新驱动力”的改革措施。为能源部门制定了三个总体政策目标:1)解决日益增长的能源安全问题;2)发展新兴战略产业;以及3)实现碳中和承诺。科技部即将推出的《碳达峰碳中和技术创新行动方案》,自2020年以来一直在制定中,并以定期专家会议和研讨会为基础。该计划预计将附带一份技术路线图和一份“关键碳中和技术”研发项目清单。国家发改委的《绿色技术推广目录》(2021年1月)列出了整个经济中清洁技术发展的优先事项,其中包括:-63个领域为“节能环保”,26个领域为“清洁生产”(如交通和新能源汽车;建筑物;电力和电网;CCUS;钢铁、水泥和化学品;稀土开采)。-15个领域为“清洁能源”(例如,海上风力和先进太阳能设计等可再生能源;储能;化石燃料)。-8个领域为“基础设施绿色升级”(如电网和存储;铁路)。国家发改委《污染治理和节能减碳中央预算内投资专项管理办法》(2021年5月)列出了技术开发和基础设施获得中央经费的条件。节能和碳减排符合获得经费的领域包括电力、钢铁、建筑材料、化学品、交通和建筑能效、电池回收以及包括煤炭在内的化石燃料。该文件还规定支持“低碳、零碳和负碳技术”示范推广应用。上文已经提到的国务院《2030年前碳达峰行动方案》(2021年10月)也列出了能源技术和创新的优先领域。工信部发布了《“十四五”工业绿色发展规划》(2021年11月),涵盖了从重工业到交通运输的大多数工业部门,以及从氢到CCUS和稀土矿物的能源技术。虽然没有排名,大多数项目的具体项目还有待充实,但“十四五”规划的优先领域包括:国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国30新能源汽车,特别是电动汽车和相关部件,如下一代电池,以及氢能和燃料电池。交通运输部《综合运输服务“十四五”发展规划》、《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》和《绿色交通“十四五”发展规划》也提到了货运(公路、航运)方面可能的创新重点。氢生产,特别是通过低碳电解、运输、储存、分配和使用进行的氢生产,大规模应用包括工业、交通和建筑领域的大规模应用。生物能源技术,如用于航空、航运和卡车的先进生物燃料;生物制氢(如生物质气化);生物基材料和化学品生产及提炼;生物基CCUS;以及大型化石燃料发电厂中的热电联产。储能和动力电池,包括电网规模和用于加热和发电的熔盐储存。2021年4月,国家发改委和国家能源局也发布了关于“加快推动新型储能发展”的咨询计划,其中将包括支持新技术开发。CCUS技术(如重工业中的煤基制氢和应用,同“十三五”规划相比,国家CCUS创新中心较CCUS获得更多的支持和资助),以及新的重大示范项目。2021年4月,国家自然科学基金委员会还在与CCUS相关的领域确定了20多个“重大基础科学问题”。应用技术为重工业脱碳,包括钢铁(如非高炉炼铁技术示范、全废钢电炉加工)、建材和水泥(如新型胶凝材料、低碳混凝土、木材、竹材等低碳建材的研发),此外还有氢气、CCUS和低品位余热应用。可再生能源,如高效太阳能光伏和“光伏+”模式、海上风能、海洋能、波浪能和潮汐能以及地热能。核电包括核聚变。基础材料包括碳纤维和气凝胶。数字技术在能源领域的应用,如智能电网、电网稳定性和灵活性(预期将提高可再生能源比例)以及智能建筑。中国最近几个五年规划中提出的主要能源创新重点“十一五”规划(2006-2010年)“十二五”规划(2011-2015年)“十三五”规划(2016-2020年)“十四五”规划(2021-2025年)总体创新方法加大科技制造业力度,促进出口优质的国内市场和制造业创新在重点技术领域寻求新的创新保持制造优势和主要突破性创新国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国31“十一五”规划(2006-2010年)“十二五”规划(2011-2015年)“十三五”规划(2016-2020年)“十四五”规划(2021-2025年)能源创新的重点领域核能、煤炭、汽车和新材料太阳能、风能、电动汽车和充电下一代可再生能源、储能、新能源汽车和电池、智能电网和建筑节能下一代电池和新能源汽车、氢能和燃料电池、先进生物燃料、CCUS、工业和智能数字系统注:关键重点领域对应那些在高层政策文件和指导方针中提到的需要创新的技术。由于优先事项通常会在五年计划中滚动,因此相对于前几个五年规划,该表侧重于新增内容。资料来源:改编自基于官方文件的《中国能源体系碳中和路线图》。值得注意的是,“十四五”规划提到进行创新,推动重工业脱碳的频率高于前几个五年规划。例如,山西省计划在传统依赖煤炭的地区(那里有多样的基于煤炭的创新生态系统)建立“能源革命综合改革试验区”,加强绿色重工业的创新。在钢铁行业,包括宝武在内的中国前五大企业中的三家,已经提出计划2025年前实现碳达峰、到2050年实现碳中和,加强研发,在新疆等地的现有设施中建立创新中心,并“筹建全球低碳冶金技术创新联盟”以促进合作。此外,2021年5月,国家发改委设立中央专项资金,通过钢铁、有色金属、建筑材料、石化和化工、纺织、造纸和机械等工业部门的技术升级、开发和示范,支持节能和脱碳。值得注意的是,鉴于关键矿物在清洁能源转型中的重要性,这些矿物在“十四五”规划中被列为国家优先事项。中国在各个领域都有很强的影响力,比如钴、锂、镍和稀土元素。所有高层政策文件,如工信部《“十四五”原材料工业发展规划》中均提及关键矿物和新型稀土材料,这些材料也是2021年科技部提出的新研发项目的重点。这一领域需要全球开展合作,加大创新,以确保回收,供应链的弹性和可持续性。化石燃料预计在“十四五”规划中仍将是中国能源安全的一个重要方面,创新活动可能会继续,推动更清洁、更有效地利用这些资源。这方面的实例包括煤的使用、煤衍生化学品、煤-生物质混合发电、油气勘探和生产,包括非传统资源(例如页岩气、煤层气和致密油)、深海技术以及大型液化天然气船和发动机。对这些能源技术领域中的许多领域以及核能领域而言,提高技术自力更生和减少贸易波动也是加快创新和提高国内能力的驱动因素。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国32创新优先事项是如何实施的?“五年规划”被转化为指导方针和行动计划中国的总括“五年规划”提供了高层方向,但对具体活动的理解是部分的(见表)。其他政策文件、战略和计划,如《2030年前碳达峰行动方案》,进一步详细阐述了优先事项,后来转化为具体的研发活动。就“十四五”规划(2021-2025年)而言,大多数研发项目尚未启动。2016年,国家发改委和国家能源局起草了《能源技术革命创新行动计划》(2016-2030年),提出了“建立完善的能源技术创新体系”的战略。在15个广泛的能源技术领域——化石燃料和可再生能源各三个,核能两个,CCUS、氢气、燃气轮机、储能、电网、数字和能源效率各1个——该文件提出了2020年和2030年关键目标的路线图,2050年愿景,以及更详细的重点技术清单。例如,该计划为核确定了四个方向:1)核能资源勘探开发利用;2)先进核燃料元件;3)新一代反应堆;和4)聚变堆。对于新设计,该计划包括关注模块化小型堆,目标是到2020年启动示范项目,到2030年实现规模化生产,并探索海上核动力平台。对于聚变发电,该计划设定了到2030年“握聚变堆芯燃烧等离子体的实验、运行和控制技术”的目标,以及到2050年“建设100万KW量级聚变原型电站”的愿景。在该行动计划和《能源发展“十三五”规划》的基础上,国家能源局制定了《能源技术创新“十三五”规划》(2016-2020年)。《能源技术创新“十三五”规划》绘制了21个重点领域,涵盖五大领域:1)化石能源的有效利用;2)新能源电力系统;3)先进核电技术;4)战略性能源技术;和5)能源材料。提出了研发、示范和工业应用各领域的具体任务(见表)。尽管细分并不完全相似,但重点领域与《能源技术革命创新行动计划》(2016-2030年)大体一致,披露了2016-2020年期间的大量细节,其中许多项目一直持续到2025年。专项计划和其他部门文件可进一步明确这些任务。其他充实中国技术创新愿景的战略文件包括从2015年开始的《中国制造2025》计划,该计划重点关注提高制造业的创新能力,以及长远补充战略《中国标准2035》。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国33国家能源局《能源技术创新“十三五”规划》低碳能源技术优先事项节选重点领域研发示范工业用途可再生能源高效利用•新型高效低成本太阳能光伏•复杂条件大型水电工程•梯级水电站综合管控•水电工程环境保护与水土保持•8-10MW等级大型海上风电机组•大型太阳能热发电•生物质的利用和高效热电联产•大型抽水蓄能电站•海洋能利用•干热岩利用•纤维复合材料风电叶片及抗冰技术•5-6MW等级大型海上智能风电机组•高效、低成本晶体硅电池产业化高比例可再生能源并网•直流电网关键技术装备•±500kV直流输电电缆研制•新型特高压交流输电技术•基于云技术的电网调度控制系统•智能电网信息采集及通讯技术•风电场群智能控制、调度及能效评估•柔性直流输电•高压大容量交流电网故障电流限制•电网安全稳定保护系统•大规模特高压直流外送及调度运行•智能电网多级调度控制系统•交直流大电网实时仿真技术储能•新型高效电池储能•大规模分布式电源并网集成和控制技术•能源互联系统运营交易•大容量长寿命钛酸锂储能电池•MW级以上大容量钠硫电池储能装置•10MW/100MWh先进压缩空气储能•适应多种发电形式和用户主动影响的交直流配电网•全钒液流电池储能产业化技术•多能互补分布式发电和微网•交互式智能用电与需求侧响应氢能和燃料电池•燃料电池(氢能)催化剂材料•低成本氢气储运•可再生能源制氢•燃料电池分布式发电清洁能源材料•钙钛矿材料制备太阳能电池•高能量密度电池用聚合物薄膜材料•微纳米产业制造技术制备电极材料•新型储能材料•光伏组件用高分子材料•晶硅太阳能电池的银电极浆料•化合物半导体能源材料超导输电•超导直流输电技术•2.5MW/5MJ高温超导储能装置国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国34重点领域研发示范工业用途先进核电技术•超高温气冷堆•快中子反应堆运行和控制•铅基合金冷却反应堆•基于高度安全燃料的5-10MW级制造型模块堆•钍基熔盐堆•新一代先进核燃料•放射性废物最小化技术•可控核聚变前沿技术•CFR600快堆•模块化小型堆•核电厂延寿关键技术•核电工程智能化设计建设技术•海上核动力平台•三代大型先进压水堆•600MW级高温气冷堆核电站•先进核燃料元件•先进核电监测检测装备•核电站数字化仪控平台技术热电联产是指热能和电能的联合生产。资料来源:《能源技术创新“十三五”规划》。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国35“十四五”规划前几个中国五年计划概述及能源创新重点政策创新和目标框架能源优先事项重点政策实施办法“十三五”规划(2016-2020年)链接•“十三五”规划(2016-2020年)表明中国更加重视技术创新,“创新是引领发展的第一动力”,这在五年规划发展理念和政策指导原则中是重中之重。•这与2016年发布的《国家创新驱动发展战略纲要》相一致。•关键目标包括2020年实现每万人有12项专利(高于2015年的6.3项),科技进步对经济增长的贡献率达到60%(高于2015年的55%)。最新估计显示,2020年中国每万名居民有15.8项专利,超额完成了目标。•“十三五”规划立足于“四次革命”的理念,其中能源革命旨在“清洁低碳、安全高效的现代能源体系,维护国家能源安全”。因此,能源成为中国科技发展雄心的核心。•两个能源技术领域被列入“十三五”规划的六个战略性新兴产业:储能与分布式能源(如下一代可再生能源、氢能和燃料电池、智能电网、新型储能装置)和新能源汽车(如电动汽车、电池、插电式混合动力汽车)。虽然“十二五”规划已经提到了研发电动汽车,但更多的关注点放在发展电池技术上。•还提到了长途运输技术的创新(例如游轮和高技术船只、飞机发动机),尽管并非是专门致力于低碳发展,以及重工业(例如钢铁、水泥、化学品)执行严格国际能效标准的宏伟目标。•“十三五”规划明确提出“国家创新体系建设”,并提议不仅支持公共机构领导的研发方案,还支持商业创新、初创和创新型中小企业、教育和学术界、研究基础设施以及国内和国际知识网络。•“十三五”规划还提议利用中国巨大的国内市场支持重大创新项目,即建立以市场为导向的机制,为创新者提供激励,促进新兴技术在国内的传播,从而围绕创新价值链拉动产品开发。•还提议改革科技管理体制,政府将向研究机构和企业等创新行为者提供更大的自主权,并加强知识产权。《能源发展“十三五”规划》(2016-2020年)链接2016年12月定稿的《能源发展“十三五”规划》包含许多创新要素。这些要素旨在加速中国从能源生产和消费大国向技术和设备创新强国转变。《能源发展“十三五”规划》提出了低碳和化石燃料相关领域一系列能源燃料和技术的创新任务,但没有明确指出哪个应该优先于其他领域。此外,没有为创新目标设定绩效指标。•《能源发展“十三五”规划》特别部分列出高层指导方针,以加强科技创新能力,建立研究中心和实验室,促进本土技术发展和创业,激发包括国有企业在内的主要能源公司的创新潜力,为研发提供设备和基础设施,以及实施示范项目等。•《能源发展“十三五”规划》的指导方针旨在以系统的方式解决技术创新问题,包括与资源推动(如资金、人力资本)、知识管理(如培养人才)和市场拉动(如为新兴技术和产业创造市场支持)相关的部分。国际能源署。版权所有。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国36政策创新和目标框架能源优先事项重点政策实施办法《“十三五”科技创新规划》(2016-2020年)Link•《“十三五”科技创新规划》于2016年年中提出,目的是使中国迈进创新型国家行列,具体而言,创新能力世界排名进入前15位。•《“十三五”科技创新规划》用10多项指标跟踪进展情况,包括:科技进步对经济发展的贡献;研发经费投入强度;研发人员;高新技术企业营业收入;知识密集型服务业增加值占国内生产总值的比例;规模以上工业企业研发经费支出与主营业务收入之比;科技论文被引次数;以及专利申请量。《“十三五”科技创新规划》包括各经济领域的项目提案,包括与能源相关的领域,如石油和天然气、煤炭、核能、智能电网、材料、节能建筑。•与其他“十三五”规划文件类似,《“十三五”科技创新规划》采取系统的创新方法,涵盖战略产业、人才管理和人力资本、企业家精神、以市场为导向的研发以及在中国促进和发展创新文化的方法等重大科技创新项目的资源。•地方政府可以发挥作用,例如与市级或省级创新中心合作。•《“十三五”科技创新规划》旨在支持《国家创新驱动发展战略纲要》、《中国制造2025》、互联网+和其他高层战略。“十二五”规划(2011-2015年)链接在“十二五”规划(2011-2015年)中,“科技进步和创新”是中国经济转型的核心指导原则,关键绩效指标包括“每万人口发明专利拥有量”,体现了国务院“加快建设创新型国家”的目标。同“十一五”规划相比,“十二五”规划明显重视创新,这使一些关键的低碳能源技术受益,特别是太阳能、风能和电动汽车。“十一五”规划(2006-2010年)链接“十一五”规划(2006-2010年)普遍提到创新和人才培养是增长的推动力,其目标包括在2010年实现研发经费支出占GDP的2%,高于2000年的0.9%和2005年的1.3%。虽然“十一五”规划的一些指导方针涉及几个能源技术领域(如以煤、水电、太阳能和风能为重点的化石燃料),但主要侧重于部署,也有一些例外,提到创新活动(如核能、汽车、煤、新材料)。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国37国际能源署。版权所有。中央政府的核心能源研发计划有哪些?根据各种五年规划和相关战略文件中提出的指导方针,科技部负责设计和管理中国的中央政府研究计划。自2015年以来,国家科技项目有五大类型,科技部的国家科技管理信息系统支持在它们之间进行资源分配。其中包括:国家科技重大专项,与国家的最高优先事项相匹配,并在有限的时间内集中扩展资源(例如,在“十三五”规划下启动的一些项目持续到2030年)。国家重点研发计划,范围广泛,涉及所有经济领域。在技术创新引导基金下开展的项目,该基金利用市场机制支持创新。国家自然科学基金委员会下的项目,大部分是基础研究。人才发展项目,支持创新者和人力资本。中国的研发活动围绕国家科技重大专项和国家重点研发计划展开。这些项目包括以前的计划,如科技部的“863计划”(或国家高技术研究发展计划)和“973计划”(或国家重点基础研究发展计划)。科技重大专项是世界上获得经费最多的能源技术示范项目之一,选定的国有企业承担重点工程任务,并得到多年经费资助,如五年10亿美元的资助。还鼓励地方政府和企业参与其中。2020-2030年宣布的16个项目中包括涡轮机、煤炭使用和智能电网。重点研发计划占科技部下发研发经费的绝大部分。2016年和2017年,每年约有2亿美元分配给电动汽车和智能电网,通常用于基础研究,2019年约有6500万美元分配给可再生能源和氢能。2016-2017年清洁节能煤每年获得7000万美元。在整个“十三五”规划(2016-2020年),科技部为3500多个研发项目提供经费支持,在所有经济领域提供了约760亿元人民币(约110亿美元)的经费。在《“十三五”科技创新规划》提出的15个科技重大专项中,至少有4个与能源直接相关,另一个与材料间接相关;在100多个拟议的重点研发计划中,有20多个与能源领域有关。总之,这些研究项目希望涵盖五年规划提到的所有技术领域。鉴于“十四五”规划文件中发出的高层指示,“十三五”规划期间运行的许多研发项目预计将在下一个周期继续。2021年上半年,科技部公布了55个研发项目领域,就国家重点研发计划和重点专项咨询意见,其中包括氢能、储能和智能电网、新能源汽车和稀土材料。它宣布将在“十四五”规划(2021-2025年)的第一年为784个研发项目提供支持,经费约为200亿元人民币(约30亿美元)。科技部发布了重点领域和资格要求的具体指导方针,如氢能技术的18个研发项目领域、新能源汽车的18个项目领域、储能和智能电网的20个项目领域以及稀土新材料的33个项目领域,实施期为3至5年。在每个领域,几个项目可以同时进行,并获得国家经费支持。未来还会公布若干规划,其他的还未公布。每个规划均包括预算、程序准则和对申请人的要追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国38国际能源署。版权所有。求、可能的重点领域、评估指标和报告方法。一些路线图还可能得到国际知识伙伴的支持,如2015年与亚洲开发银行合作制定的CCUS示范和部署路线图。地方各级政府也参与其中。例如,科技部与山东省科技厅合作,发布了山东“氢进万家”项目框架,该项目为该地区的项目拨付国家经费高达1.5亿元人民币(高达2000-2500万美元)。山东省宣布今年在氢产业投资超过300亿元人民币(约45亿美元),省会济南计划到2022年建立三个氢能研发平台,作为其《济南市氢能产业发展行动计划》(2020-2022年)的一部分。同样,广东省发布了《加快建设燃料电池汽车示范城市群行动计划》(2021-2025年)。为了设计研发方案,科技部召集了一次部际联席会议,与会成员与国家能源委员会的成员部分重叠,包括相关行政部门、一个由科学和工业专家组成的咨询委员会以及专业治理机构,其任务是监督研究活动和评估结果。总共有七个专业治理机构,其中四个隶属科技部,如中国21世纪议程管理中心。就“十四五”规划而言,科技部在2020年初启动了国家方案高层次设计,并通过咨询67个部门和2400个科研单位约16000个重点研发需求收集信息。从决策到执行和评估研发活动的过程国际能源署,版权所有。。研究计划通常在作出五年规划的第二年启动,为期五年。在《能源技术创新“十三五”规划》中,大多数拟议的能源研发项目将在2016年至2021年期间实施,部分较大的示范项目将运行至2025年。科技部监督下的一些现有研发项目将在2017-2022年和2018-2023年期间运行。《能源技术革命创新行动计划》(2016-2030年)旨在为跨越多个五年规划的项目提供连续性。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国39国际能源署。版权所有。实际上,每个项目都有专门的实施计划和绩效指标和目标,以实现长期技术路线图。每年可能会发布额外的指导文件,以根据进展情况细化目标和更新优先事项。随后项目被细分成各项研究活动,每个研究活动都有更窄的关注点和特定的里程碑。专业管理机构确定项目范围,然后向感兴趣的各方(如研究机构、大学、国有企业、私营企业、海外实体在中国的分支机构)发出申请通知,以实施和实现提议的目标。专业管理机构选择哪些实体可以领导给定项目的活动,最终向科技部报告。实施中间阶段,如“五年规划”期间项目实施两年后,可能进行进度中期评估。项目期满后,专业管理机构评估是否实现产出和目标,并将反馈意见纳入后续经费决定。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国40国际能源署。版权所有。“十四五”规划(2021-2025年)期间科技部公布的部分研发项目技术领域可能的项目重点领域氢国家计划为国家项目提供经费:7.95亿元人民币(1.25亿美元)国家计划为山东项目提供经费:1.5亿元人民币(2500万美元)国家项目:•用可再生能源电解制低碳氢•低成本质子交换膜和高效电解槽材料•电解制氢加CO2制甲醇•电解制氢和氮合成氨•氢能存储与输配技术•氢高效动力系统和燃料电池与山东省合作的项目:•可再生能源电解制低碳氢•用于各种应用(例如汽车、船舶、货物、公共交通、建筑)的氢动力系统和燃料电池•氢气供应管道•公路和港口的车辆加油基础设施•在工业园区现场生产和使用氢气新能源汽车国家计划提供经费:8.6亿元人民币(1.35亿美元)•先进的电池设计(例如全固态金属锂)•车用固体氧化物燃料电池•重型车辆高密度大容量气氢车载储供系统•纯电动客车和重型车辆•新型电驱动系统技术•混合动力专用发动机及高效机电耦合技术•智能自动驾驶技术•车网融合和充电基础设施稀土材料国家计划提供经费:3.47亿元人民币(5500万美元)•稀土永磁材料,用于新能源汽车电机等领域•高效稀土光功能材料,用于光伏等应用•高能量密度稀土氢能和储能材料•超晶格稀土储氢电极材料•特种稀土功能允许应用于核安全、车辆轻量化和电机等领域•稀土回收储能和智能电网国家计划提供经费:6.67亿元人民币(1.05亿美元)•GWh级锂离子电池储能系统,用于高比例间歇性可再生能源融入电网•MWh级固态锂离子电池设计•金属硫电池•短期高频储能•电网技术,包括用于海上风力发电、大型AC/DC混合电网和低频输电的柔性DC换流器平台•多元用户供需互动用电和灵活性、虚拟发电厂、分布式能源资料来源:2021年度项目申报指南;重点专项形式审查条件要求概要;“氢能技术”重点专项申报指南;“氢进万家”项目申报指南;“新能源汽车”重点专项申报指南;“稀土新材料”重点专项申报指南;“储能和智能电网”重点专项申报指南。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国41国际能源署。版权所有。科技部根据“十三五”规划(2016-2020年)就科技创新制定的能源领域2030科技创新——国家重大项目项目范畴重点领域1.大型油气田及煤层气开发(重大科技项目)•海洋深水油气勘探开发技术和装备•页岩气装备•煤层气技术•复杂油气田的开采•油气工业装备2.大型先进压水堆及高温气冷堆核电站(重大科技项目)•CAP1400压水堆屏蔽主泵、控制系统、燃料组件•高温堆蒸汽发生器、燃料系统、核级石墨•20万千瓦高温气冷堆核电站示范工程(2017年)•CAP1400示范工程(2020年)3.煤炭清洁高效利用(重大工程项目)•煤炭高效发电(例如,低于305克二氧化碳/千瓦时)•煤炭清洁转化•煤炭污染控制(例如,相对于当前水平,将常规污染物排放减少50%)•CCUS技术(例如,示范展示燃烧后碳捕获实现100万吨/年)•现代煤化工和多联产技术4.智能电网技术和设备(重大工程项目)•大规模可再生能源并网控制(例如250GW的风力发电和150GW的太阳能发电)•大电网柔性互联•+/-1100千伏直流输电示范项目•多元用户供需互动用电•智能电网技术装备与系统5.新材料(重大工程项目)•碳纤维及其复合材料•高温合金、高端装备用特种合金•先进半导体材料•稀土新材料注:项目按《“十三五”科技创新规划》(2016-2020年)中出现的顺序排列。资料来源:《“十三五”科技创新规划》(2016-2020年)。追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国42国际能源署。版权所有。科技部根据“十三五”规划(2016-2020年)就科技创新制定的能源领域部分国家重点研发项目项目范畴重点领域1.煤炭安全清洁高效开发利用与新型节能见上表2.可再生能源和氢能技术•太阳能•风能•生物质能•地热能•海洋能•氢能•可再生能源耦合和系统集成技术3.核安全和先进核能技术•先进核燃料、乏燃料后处理和废物处理•核安全、风险和严重事故管理•超高温气冷堆•先进快堆•超临界水冷堆•新型模块化小堆4.智能电网见上表5.节能建筑•超低能耗建筑技术标准•建筑能好评价体系•节能集成技术和高效冷却技术•主动式/被动式多能源系统协调高效利用系统•新型采光与高效照明6.新能源汽车•电动汽车电池和电池管理系统•电机驱动与电力电子设备•电动汽车智能化技术•燃料电池动力系统•插电/增程式混合动力系统•纯电力系统•制造和生产链设备7.轨道交通•高速列车和相关设备•泛欧亚铁路互联互通•节能技术8.海洋运输•更清洁、更智能的造船及相关设备•船舶运维智能化技术体系9.航空运输•新能源民机生产及相关设备•空中交通管制系统追踪清洁能源创新中国能源创新制度版图聚焦中国43国际能源署。版权所有。项目范畴重点领域10.生物制造•重大化学产品的生物制造•新型生物能源开发•有机废气物及气态碳氧化物资源的生物转化•工业原材料新来源和制造工艺11.大气污染防治•灰霾和臭氧形成机理以及监测•污染治理以及与人群健康的关系•脱硫、脱硝、高效除尘、挥发性有机物控制、柴油机(车)排放净化技术•大气污染控制及空气质量体系12.制造业中的清洁生产减少工业污染排放,侧重于钢铁和化学品生产13.煤炭资源开发•煤炭绿色资源勘探•大型矿井快速建井•矿区碳排放控制•煤炭清洁加工与综合利用14.油气资源开发•钻井、生产、储运设备、工具、软件和材料•非常规油气资源15.城镇发展•电-气-热能系统和网络•智慧城市16.绿色建筑与装配式建筑•近零能耗建筑规划与设计•高效供暖解决方案•数字技术在建筑设计、施工和运维管理全过程的应用•装配式建筑、混凝土结构和钢结构17.深海勘探见上表18.大型海洋工程装备•深水半潜式钻井平台和船只•浮式液化天然气生产储卸装置和存储再气化装置19.深地资源勘探•深地矿产开采设备•油气资源8-10千米深度勘探•矿产资源(包括铀)1-3千米勘探20.极地资源勘查极地油气勘探和天然气水合物资源开发21.战略性基础研究和前瞻性重大科学问题•高效清洁利用和转换能源的物理和化学基础•地球系统过程和资源以及环境和灾害影响•设计和制备新材料的新原则和新方法•合成生物学•深海和深地科学研究•磁约束核聚变能发展注:项目建议书按《“十三五”科技创新规划》(2016-2020年)中出现的顺序排列,在某些情况下重点领域可能有所重叠。资料来源:《“十三五”科技创新规划》(2016-2020年)。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国44国际能源署。版权所有。能源创新的资源导言本节回顾了中国能源创新可用的资源。具体来说,本节跟踪了一系列创新投入指标,如能源公共研发支出、中国全球上市公司的能源研发支出、对清洁能源初创企业的风险资本投资,以及包括研发人员在内的人力资本发展。关键要点中国的能源公共研发支出(2020年约为84亿美元)已位居世界第二,仅次于美国,超过了日本和欧洲等其他成熟的技术中心。按单位GDP计算,中国排名全球第八位。虽然根据“创新使命”承诺,中国分配给低碳技术开发的预算一直在稳步增加,并且清洁能源研发支出仅次于美国,但相当大一部分预算分配给了化石燃料研究。近年来,电动出行初创企业带动中国成为清洁能源风险投资强国。这些都得益于政府的支持,包括公共基金、国有企业和大学提供的支持。中国正在推进创新文化发展,并寻求培养一支能够推动中国技术发展雄心的熟练劳动力队伍。中国的研发人员数量超过其他任何国家(尽管人均水平仍相对落后),而且年轻人的受教育程度越来越高。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国45国际能源署。版权所有。能源创新的公共资金根据国际能源署的跟踪数据,中国在“十三五”规划期间用于能源研发的公共支出大幅增加,从2015年的约73亿美元(490亿元人民币)增加到2020年的84亿美元(570亿元人民币)。这一增长使中国的能源公共研发支出位居世界第二,仅次于美国,单位GDP的能源研发支出在全球排名第八。能源约占中国公共研发支出的5.5%。2015年,中国根据“创新使命”做出承诺,在“十三五”规划期间,将清洁能源研发支出增加一倍。这一承诺包括大幅增加专门用于促进有效利用煤炭的研发支出,其中包括增加对CCUS的研发支出。最新数据表明,中国在2020年就基本实现了其目标。根据提交给“创新使命”的报告进行的估计表明,2015-2020年期间,中国的低碳能源研发支出稳步增加,从26亿美元(174亿元人民币)增至40亿美元(273亿元人民币),相当于增长了60%,而同期GDP增长了约30%。因此,低碳预算在整个能源研发预算中的比例从35%增至近50%。虽然2019年总支出由于非低碳能源研发支出减少而有所下降,反映了五年规划期间结束。不断增加的预算使中国的绝对低碳能源研发支出排名全球第二,仅次于美国。截至目前,中国的能源公共研发预算主要用于开发与化石燃料相关的能源技术,如更清洁、更高效地利用煤炭,以及油气资源勘探和开发。事实上,中国现在是世界上最大的化石能源研发支出国。“十三五”规划期间的趋势(特别是自2015年“创新使命”承诺以来)以及对“十四五”规划的预期表明,低碳能源技术将受到越来越多的关注,但这需要在2021-2025年期间做进一步分析。数据粒度有限使深入分析和跟踪具有挑战性,尤其是在技术层面。例如,在2006-2010年期间,中国科技部旗舰项目(例如以前的973计划和863计划)的经费仅约为8亿美元,可能的解释是留下的预算缺口可能用于示范项目、国有企业支出或其他不受中国科技部管理的计划。国有企业的相关投资也存在不确定性,据估计,国有企业投资占公共能源研发投资的80%左右,特别是在煤炭行业以及电力和热力部门,这些部门中的大多数大公司都是国有企业。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国46国际能源署。版权所有。2015-2020年中国能源研发公共支出情况国际能源署。版权所有。注:由于可获得数据有限,CCUS支出被计入“化石”项下。资料来源:国际能源署基于官方数据和“创新使命”报告做出的分析。2020年全球能源研发支出最高的国家国际能源署。版权所有。注:由于可获得数据有限,CCUS支出被计入“化石”项下。资料来源:国际能源署基于提交给国际能源署的国家报告、官方数据和“创新使命”报告做出的分析。2020年每千单位GDP能源研发公共支出情况国际能源署。版权所有。资料来源:国际能源署基于提交给国际能源署的国家报告、官方数据和“创新使命”报告做出的分析。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国47国际能源署。版权所有。商业部门的能源创新从全球来看中国公司的能源研发支出国际能源署对全球上市公司研发支出做出的估计表明,中国企业——无论是国有企业、私营企业还是混合所有制企业,在能源研发方面的支出均高于其他任何国家。2020年,中国企业的能源研发支出接近350亿美元,比2019年增长了15%,而欧洲约为300亿美元,日本约为175亿美元,美国约为150亿美元。在这些预算中,大部分用于开发更清洁或更有效地使用化石燃料的技术。据估计,石油、天然气和煤炭占总投资的30%左右,高于电力和电网(27%),远远高于汽车(16%)、可再生能源(11%)、电池、氢能和储能(5%)以及核能(4%)。近年来,化石燃料支出一直在稳步增长。2015-2020年期间,同时大致为“十三五”规划期间,可再生能源支出增加了一倍多;电池、氢能和储能的支出增加了两倍;核能的支出增加了四倍。在重工业和长途运输等难以脱碳的行业,中国企业的总研发支出同样稳步增加,尽管这些预算中预计只有一部分将用于开发新的低碳能源技术应用。2020年,钢铁吸引了超过120亿美元的研发投资,化学品吸引了约110亿美元的投资,水泥吸引了近10亿美元的投资。为卡车和商用车开发传动系统和其他技术的公司的研发支出约为20亿美元,19亿美元用于造船,17亿美元用于航空(增加于2015年的几乎没有支出),14亿美元用于铁路。“十四五”规划的预期表明,中国企业可能会加快与水泥和钢铁生产相关的能源创新活动,例如通过由私营牵头启动CCUS应用示范项目。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国48国际能源署。版权所有。2015-2020年按技术领域分列的总部位于中国的全球上市公司的能源研发支出估计值国际能源署。版权所有。注:燃料电池和氢能纳入“储能和电池”一项,而且只占该类别的一小部分。“能效”包括电器、照明、供暖和制冷技术,但不包括电气部件。企业能源研发支出包括依赖能源技术(在可能的情况下包括能效技术)的行业中公司报告的研发支出。汽车包括燃油经济性、替代燃料和包括卡车在内的替代性传动系统。为了将研发支出分配给活跃在多个行业的公司,在缺乏其他信息的情况下,使用每个行业的收入占比。分类基于彭博行业分类标准(BICS)。所有公开报告的研发支出都包括在内,因此没有披露研发支出的公司代表性不足。根据公司的不同,公开报告的企业研发支出可能包括从基础研究到产品开发的资本化和非资本化成本。资料来源:国际能源署基于彭博参考数据进行的计算。总部设在中国、从事重工业和长途运输活动的全球上市公司的研发支出估计值国际能源署。版权所有。注:“其他行业”包括工业熔炉和烘炉、金属加工机械、流量控制设备、工业卡车、塑料和橡胶、回收和木材加工。资料来源:国际能源署基于彭博参考数据进行的计算。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国49国际能源署。版权所有。中国企业在创新中发挥的作用由于国有企业发挥着突出的重要作用,尤其是在能源领域,因此,中国的商业部门和公共部门之间的重叠在一定程度上使中国企业分配的研发预算估计值变得不清晰。从历史上看,国有企业与中国科技部提供的研发资金之间存在密切联系,例如通过国家重大科技项目和重点研发项目提供的资金。这让国有企业与其他公共机构、大学和研究机构一起,在创新中发挥了核心作用,而私营企业在2010年代之前通常扮演着相对不那么重要的角色。在某些具有战略重要性的领域,如核电、煤炭和其他化石燃料行业,现在的情况依然如此。国有企业与政府之间的密切联系意味着,由国有企业资助的研发举措往往与国家优先事项保持一致。国有企业还受益于相对于私营企业更强大的金融支持和政治联系(例如优惠的借贷成本),特别是来自国有银行的支持。与此同时,私营企业一直是太阳能光伏、电动车和电池技术开发的核心行为体,这表明它们可能会在中国创新中发挥更大的作用。在过去的几十年里,连续几个五年规划都日益增多地鼓励着公有和私营企业加强其在能源技术创新中的作用。2006年,《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006-2020年)就已经开始鼓励企业成为“技术创新主体”。“十三五”规划(2016-2020年)也旨在“强化企业创新主体地位”,并规划建立企业技术中心,支持公共初创企业,并提供优惠的研发税收抵免和创新产品的公共采购。2019年,中国国家发改委发布了《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》,强调发挥“企业在绿色技术研发、成果转化、示范应用和产业化中主体作用”,目标是培育发展“一批绿色技术创新龙头企业”。《指导意见》还包括与中国科技部合作制定的2019-2022年具体目标,例如:认定1000家绿色技术创新企业。建立100个绿色企业技术中心。培育10个年产值超过500亿元人民币(约合80亿美元)的绿色技术创新龙头企业。加大对企业绿色技术创新的支持力度,由企业牵头承担的国家重大科技项目和国家重点研发项目占比达到55%以上。“十四五”规划中专门有一篇内容是“提升企业技术创新能力”。2021年,习主席解释了中国的相关目标,即通过将企业确立为“创新主体”,在产业链各阶段加强创新,增强“科技自立自强”。具体来说,政府鼓励所有企业——特别是中央国有企业,通过研发费用加计扣除和税收优惠机制增加研发支出,并率先实施国家重大科技项目和重点研发项目。该战略还涉及与其他企业、大学和研究机构建立合作伙伴关系;促进与地方政府混合所有制的区域集群;促进获得融资机会,包括通过风险资本;以及向中小企业提供特别支助。2020年,中国证监会还对上海证券交易所科创板发行上市审核要求涉及的研发支出(超过营业收入的5%)和发明专利所有权作出了更严格的规定。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国50国际能源署。版权所有。与包括美国、日本、韩国和欧洲在内的许多其他国家和地区一样,中国总研发支出的很大一部分来自商业行为体。据估计,2015年中国用于研发和示范的能源预算总额中,60%以上来自私营行业,而35%来自国有企业和政府实体。根据经济合作与发展组织的数据,2019年,超过75%的中国研发预算来自商业企业,约15%来自政府机构,约10%来自高等教育机构。相比之下,2000年,商业行为体只占总研发支出的60%,而政府占30%,这说明它们发挥着越来越重要的作用。虽然商业部门在总研发和能源研发支出中占很大比例,但企业大多侧重于实验开发、产品和制造创新,而公共机构和高等教育机构则侧重于基础和应用研究等早期阶段。经合组织数据显示,2019年,超过95%的中国企业研发预算用于实验开发,远远高于政府机构(50%)和高等院校(10%),而政府机构和高等院校将更多预算用于基础研究(政府机构为15%,高等教育为40%)和应用研究(政府机构为30%,高等教育为50%)。这种差异表明,公共部门和私营部门为不可替代的研发种类提供资金。在适当的条件下,国有企业在中国创新体系中可能能够出色地弥合实验室与市场之间的潜在差距。清洁能源领域的风险资本活动近年来,在交通运输行业的带动下,中国已成为清洁能源风险投资大国。风险投资是初创企业开发新能源产品和服务并将新兴技术概念推向市场的重要资金来源。它们是对公共和私营能源研发预算的重要补充。跟踪早期投资有助于确定趋势和投资者对相对不太成熟的技术的兴趣。初创企业在中国发挥着越来越重要的作用在中国发展试商用技术的创新战略中,商业创新企业和初创企业并不总是处于核心地位。然而,自“十三五”规划以来,为企业家提供支持越来越受到重视,以补充传统公共机构领导的研发计划。“十二五”规划(2011-2015年)只简单提到了初创企业在中国创新生态系统中的作用,而“十三五”规划(2016-2020年)则专门用了整整一篇论述“深入推进大众创业和万众创新”。《“十三五”科技创新规划》寻求发展风险投资,包括政府支持的风险投资,例如通过中国国有资本风险投资基金寻求投资,其目标是在一段时间内投资超过2000亿元人民币(超过300亿美元),以及国家新兴产业创业风险投资引导基金,其目标是投资达到400亿元人民币(60亿美元)。“十三五”规划还旨在为所有县的初创企业提供公共服务,改善创新者的就业环境,创建初创企业示范区。这与2016年发布的《国家创新驱动发展战略纲要》是一致的,该战略包括创业部分,以促进“孵化+创投”模式以及小微企业的创新。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国51国际能源署。版权所有。中国的“引导基金”帮助支持战略性行业以及初创企业2015年,中国设立了新的专项公共基金,以支持战略性新兴产业中的新公司,促进大众创业,加快产业升级。中国政府还发布了有关设立和运营此类基金的相关指导意见。尽管宣布这项指导意见是一波新基金发行浪潮的一部分,但公共“引导基金”的概念并不新鲜,至少从2000年代就开始试点,例如通过中关村风险投资引导基金进行的尝试。在实践中,引导基金是公开招标后选定的资产管理公司,负责运营和管理中央、地区和地方政府性基金,以期对公司进行投资并吸引其他投资者。引导基金向政府报告(政府是投资者的有限合伙人),但在运营决策上保持一定的独立性。它们可能由各部委监管,也可能由公共机构和国有企业直接管理。鼓励它们与地方行为体和行业开展合作,包括通过参股的方式进行合作。收益将分配给所有合伙人,或者对该基金进行再投资。截至2019年,共有近1700个政府引导基金,管理超过4.1万亿元人民币(6500亿美元),投资目标额是长远超过10.1万亿元人民币(1.6万亿美元)。其中一小部分在总活动中所占比例很大。2019年,2014-2018年间创建了18支引导基金,目标规模约为3万亿元人民币(4700亿美元),占政府总目标的三分之一。其中一些规模最大的基金包括中国国有企业结构调整基金和长江经济带生态基金,前者的目标规模是超过3500亿元人民币(550亿美元),并已投资于油气和电力项目;后者的目标规模是投资额逐步超过人民币3000亿元人民币(500亿美元)。一些基金专注于特定的经济领域,比如中央企业国创投资引导基金,该基金的目标规模是1500亿元人民币(250亿美元),主要投资于航空航天、核能、造船、高铁、电力和电网设备、清洁能源、新能源汽车和其他高科技领域。尽管许多引导基金并不专门投资于初创企业,但近年来越来越多的基金侧重于处于早中期阶段的创新型企业。国家新兴产业创业投资引导基金成立于2015年,隶属于中国国家发改委,由三支基金单独管理,目标投资总额为400亿元人民币(65亿美元)。中国科技部、财政部和中国科学院负责监管国家科技成果转化引导基金,该基金持有30多支风险投资子基金,目标投资额为250亿元人民币(40亿美元)。国有资产监督管理委员会管理中国国有资本风险投资基金,目标规模是2000亿元人民币(300亿美元)。工信部管理着国家中小企业发展基金,该基金的目标规模是600亿元人民币(95亿美元),用于初创企业和中小企业的初创期和成长期。在2020年“十四五”规划之前,中国财政部就对该机制进行了改革,以解决“十三五”规划期间发现的效率低下的问题,如不同资金重复、资金闲置和资源分散的风险。新的指导意见特别收紧了在绩效不佳的情况下获得政府资金的条件,并要求就退出战略作出更明确的预期(例如期限、终止条款)。其中还包括更严格的绩效跟踪和报告以及量化指标。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国52国际能源署。版权所有。中国的初创企业生态系统在所有经济领域均蓬勃发展,特别是自2015年左右以来。PitchBook的数据显示,2020年,中国风险投资支持的公司共筹集了近600亿美元,从2019年开始大幅回升,达到十年来的第二高点。自2015年以来,北京、上海和杭州等城市的科技中心在很大程度上对经济增长作出了贡献。这三个城市拥有的独角兽企业占全国独角兽企业总数的75%,这些初创企业的市值超过10亿美元。消费品、制造业以及信息和通信技术(信通技术)是迄今为止最活跃的行业。2020年,医疗保健行业也在增长——这是自2019年以来唯一增长的行业。然而,国际能源署基于Crunchbase数据的估计表明,能源(2019-2020年累计投资的6%)和交通运输(2%)吸引的早期资金通常较少。官方数据显示,2019年能源吸引的风险投资与半导体或医药医疗规模相当。2019年和2020年中国初创企业早期风险投资的行业分布情况国际能源署。版权所有。注:包括天使轮、种子轮前、种子轮、A轮和B轮融资。2019年和2020年的投资按公司活动的主要领域累计。资料来源:国际能源署的分析基于Crunchbase数据。电动车初创企业的大规模交易主导着中国能源的风险投资中国的清洁能源的整体风险投资活动侧重于种子轮、A轮和B轮融资等早期交易,一直处于低位,直到2010-2011年对清洁技术初创企业的投资才有所增加。2012年及之后的几年里,泡沫在中国破裂,世界其他地区也是如此。然而,在国内投资者的带动下,并且值得注意的是,在单轮融资中,一系列规模超大的早期交易额超过1.5亿美元,促使从2015年起,清洁能源风险投资在中国的复苏早于其他国家或地区。虽然2019年在数量和行业多样性方面预计将呈现良好趋势,但新冠疫追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国53国际能源署。版权所有。情使进展放缓。2020年,投资大幅下降,中国的情况比其他地区更糟。2021年似乎出现了快速复苏,特别是在交通运输、储能和电池、氢能和燃料电池以及可再生能源领域。2015-2020年期间,累计投资达100亿美元,占全球早期几轮融资的33%,而北美和欧洲的这一比例分别为40%和17%,而且在这些投资中,大部分是超大规模的交易。近年来,中国典型的早期交易规模可能表明,与其他国家相比,中国对种子轮和A-B轮融资采取了不同的方法。中国的公共和私营投资者似乎都准备更快地投入更多资本——因此承担更大的风险,以实现快速、直接扩大规模,包括在已经存在风险投资支持的国内竞争对手的情况下,比如在电动出行领域。中国的能源风险投资生态系统将大部分资金投向了开发电动汽车和充电等低碳交通技术的公司。电动汽车技术相对于其他领域(如可再生能源、能效、储能和氢能)的重要性,可能反映出投资者对电动汽车在中国和全球的市场前景抱有信心,以及相信中国公司能够比竞争对手更快地扩大规模和渗透全球市场。2016-2021年期间,中国电动出行行业成交了一系列规模巨大的风险投资交易。在此期间,一小群自2014年以来成立的9家电动汽车技术初创公司从早期投资到首次公开募股和后续融资成功筹集到超过150亿美元的资金。2016年和2018年尤为活跃,尽管到2020年,对大规模早期投资的偏好似乎已经枯竭,但成长期融资仍然强劲。例如,小鹏汽车(XpengMotors)在美国证券交易所上市,融资15亿美元;天际汽车(EnovateMotors)宣布上市前融资超过7亿美元;威马汽车(WMMotor)通过增长股权融资15亿美元,随后通过债务融资20亿美元。2021年,从中国汽车制造商长城汽车(GreatWallMotors)剥离出来的电池创新者和制造商蜂巢能源(Svolt)也筹集了超过30亿美元的资金,这表明电动汽车及相关零部件生态系统在中国逐步发展。各公司通常报告使用第一轮融资用于技术研发和产品开发,并在某些情况下用于建立工厂和生产线,随后用于扩大规模、扩大市场以及设立电动汽车行业投资基金。电动出行现在占中国初创企业的比例越来越大,已经达到独角兽地位——其估值超过10亿美元。2020年,电动汽车科技初创企业占其中的6%,与其他交通领域中初创企业的比例相等。这一趋势在能源行业尤为明显,该行业通常很少有初创企业能达到这样的估值,尤其是在短短几年内。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国54国际能源署。版权所有。按技术领域分列的中国能源初创企业早期风险投资(2010-2020年)国际能源署。版权所有。注:包括种子轮、A和B轮。“储能”主要包括电动汽车的电池制造商。资料来源:国际能源署的分析基于清洁技术集团i3数据库。所选中国电动出行初创企业的风险资本投资(2010-2021年)国际能源署。版权所有。资料来源:国际能源署的分析基于清洁技术集团i3数据库。公共资助有助于在短短几年内将所选电动汽车公司达到工业规模。政府通常通过大型国有企业在汽车、采矿、电力设备或其他能源相关行业的投资分支机构,以及国家和地方各级的公共投资基金,提供资金支持。一些初创企业也受益于大学层面的支持和供资,比如通过清华控股获得资金。在许多情况下,除了提供直接财政支持外,省市两级地方政府在建设研发基础设施和制造能力以支持工业发展方面发挥了积极作用。官方数据显示,2019年,国有企业在风险资本投资中的占比约为15%,与政府主导的资金差不多。与此同时,与电动汽车相关的行业领域追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国55国际能源署。版权所有。中私营公司(如宁德时代新能源科技股份有限公司[CATL])和非传统能源行为体(如阿里巴巴、百度、富士康、腾讯科技)也提供了资金。中国的初创企业生态系统在短短几年内就从零开始成功打造了几家大型电动汽车初创企业。这些成功案例为中国在全球电动汽车供应链中的定位提供了重要机会,并可能为其他低碳能源技术提供模板。参与其中的公共行为体的数量表明政府大力推动电动汽车行业发展。与其他国家相比,中国的政府机构和国有企业(包括省级竞争企业)更多地参与清洁能源风险资本投资。然而,廉价融资的广泛可获得性,尤其是通过政府支持的风险投资和“引导基金”,可能会导致估值过高,从而阻止规模较小的私营行为体参与,并增加破产风险。对中国电动出行初创企业提供支助的部分知名公共部门公司部分公共支助和投资(包括国有企业)小鹏(Xpeng)汽车广州市,2014年•地方:广州农村商业银行•国家:中国国际金融有限公司、中国农业银行、中国银行、中国建设银行、中信银行•国际:穆巴达拉(阿布扎比)、卡塔尔投资局零跑汽车杭州市,2015年•本地:上海电气集团(电力行业)、兴业证券(福建省)、合肥市拜腾南京市,2016年•国家:清华控股、中国第一汽车集团有限公司(汽车公司)威马汽车上海市,2016年•国家:中国国有企业结构调整基金、国家开发投资集团有限公司、上海汽车集团股份有限公司(汽车公司)、中国五矿集团有限公司(矿业公司)、清华控股通过清华紫光集团、中国工商银行、中国建设银行•地区:长江产业基金(湖北)、广州金融控股集团•地方:上海浦东发展银行奇点上海市,2016年•地方:铜陵产业发展基金、苏州市政府车和家汽车北京市,2015年•国家:首钢基金(钢铁公司)游侠汽车上海市,2014年•地方:前海股权交易(受地方政府监管)•地区:湖州吴兴南太湖建设投资有限公司•国家:中国环境保护集团有限公司天际汽车(前电咖汽车)上海市,2015年•地方:上海电气集团(电力行业),以及未披露的地方政府行业基金•国家:国家电网(工业)和未披露的国有银行合众汽车桐乡市,2014年•地方:北京亿华通(氢能公司)、浙江清华长三角研究院(嘉兴)•国家:未披露的政府行业基金资料来源:国际能源署的分析基于清洁技术集团i3数据库。追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国56国际能源署。版权所有。人才与人力资本在过去的二十年里,中国的教育和培训以及现有研发人员的相关指标显著提升。例如,官方数据显示,2005年至2019年,20至34岁的中国大专及以上学历理工科毕业生比例增加了一倍多,每万人中全职研发人员的数量增加了两倍多。虽然不仅局限于能源领域的范畴,不过中国的研发人员数量比其他任何国家都多,而且还在不断增加。尽管人口中研发人员所占比例仍低于其他创新大国,但这一差距正在缩小。2019年,企业研发人员占全国研发人员总数的75%以上,而科研院所和学术机构中的这一比例约为20%。约45%的研发人员是研究人员,其中近80%从事实验开发(一般集中在企业),12%从事应用研究,8%从事基础研究(一般在研究所或学术机构)。2021年,习主席介绍了中国构建“全球人才高地”的计划,因为当今中国面临着激烈的“人才竞争和教育竞争”。对“十四五”规划的期望包括:加大政策支持力度,促进人力资本发展;培养创新型人才;培育毕业生、科研人员、工程技术人员;改革现有人才评价机制。具体的指导意见载于“十四五”规划“激发人才创新活力”的专门章节中,这些是前一时期指导意见的延续。2019年,中国国家发改委会同科技部和教育部,印发了《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》。这些措施旨在培养“绿色技术创新人才”,并改善研发人员和创新者的聘用、就业和职业机会。中国已经在国家层面制定了各种人才管理计划。中国政府在本世纪初提出了《2002-2005年全国人才队伍建设规划纲要》,这是培养国内人才和加强对人力资源关注的第一个此类计划。2010年,经过与专家进行多年磋商,中国政府批准了更加雄心勃勃的《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》。该规划纲要旨在吸引、培养和留住装备制造、信通技术、生物技术、新型材料、环境保护、能源资源和交通运输等行业的人才,包括提升国内培训能力,以及吸引在国外接受培训的中国公民和外国人。同年,中国政府印发了《中国的人力资源状况》白皮书,其中指出近年来人力资源状况有所改善,但国内仍存在“高层次创新人才匮乏”问题。其中特别强调了构建完备的教育体系和鼓励开展国际交流与合作的重要性。作为其总体战略的一部分,中国建立了吸引外国人才的具体机制。“千人计划”包括通过激励措施和财政支持(例如,简化签证手续、医疗保健、社会保险、税收减免),寻找和吸引高科技领域的毕业生、专家、教授、创新者和企业家以及其他知名人才来中国工作。中国政府设定了资格条件,以确保这些条件有助于实现国家科技优先事项。中国科技部在其《关于申报2019年度高端外国专家引进计划的通知》中,将“产业技术创新”和“绿色发展”确定为重点领域,还鼓励各省级和各地方政府参与。2012年,中国科技部联合其他十多个部委启动了国家高层次人才特殊支持计划,又称“万人计划”,目标是用10年的时间,遴选1万名自然科学、工程技术和哲学社追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国57国际能源署。版权所有。会科学领域的杰出人才,并提供包括资金或激励措施在内的特殊支持。该计划充实了三个层次的人才,其中一个层次是支持2000名35岁以下的青年拔尖人才,另一个层次是支持100名处于“世界科学技术前沿”的人才。在实践中,各机构、部委、大学和地方政府为执行这些高级别计划作出了贡献。例如,中国科学院为国际科学交流和研究合作制定了各种奖学金计划,如“中国科学院国际人才计划(PIFI)”,包括与其他新兴市场国家合作的人才资助计划。研究团队和申请人可以填写材料,提交给有关部门,由政府官员进行审查。教育部、人力资源和社会保障部和各高校实施“博士后创新人才支持计划”。在“十三五”规划期间(2016-2020年),获得资助的人员数量最多的前五所大学是清华大学、北京大学、上海交通大学、中国科学技术大学和复旦大学。在国家以下一级,各地区和城市通过指导和为地方候选人提供支持来执行国家计划。也可能会出台根据当地需求制定的新计划。例如,2017年,习主席对中国煤炭大省提出了新的方向,即山西要争当国家能源革命的“排头兵”和能源转型的试验区。2019年11月,山西省人力资源和社会保障厅发布了《山西能源领域急需紧缺人才目录》,以帮助实现这一愿景,为高级创新人才提供了250多个岗位,使其能够在全省的能源活动中发挥重要作用。该计划重点关注16个关键技术领域,包括:风光电综合利用、生物质能发电、互联网+智慧能源、煤炭安全高效开采、煤炭精细化工、能源装备高端制造、新能源汽车和铝精深加工等。在提供的岗位中,35%专门针对煤炭相关活动,如采矿、化工生产和燃煤发电升级。其中还提到了国际合作,特别是“一带一路”倡议下的国际合作。上海面向50岁以下的创新者和愿意在该市工作的团队制定了“上海市浦江人才计划”,并鼓励这些人员来沪工作和创业。单个申请人可能获得高达30万元人民币的财政支持,单个团队可能获得高达50万元人民币的财政支持。该计划根据地方政府的优先事项,将计划分为科研开发、企业创新创业、社会科学、“特殊急需”四大类。上海市还推行了“科技创新行动计划”基础研究项目,为学者提供支持。在国有企业内部,人才由高级管理层确定,并有机会在多个部门之间轮岗,熟悉更广泛的组织及其各种职能,并接受领导层的指导。国有企业还定期在全球范围内公开招聘人才。例如,中国石油化工集团有限公司(SinopecGroup)2020年启动了以油气和石化行业为重点的高层次人才引进计划。向公司推荐此类人才的个人也将获得经济奖励。在职业发展和为战略领域的研发活动提供资金方面,人才通常受益于内部提供的支助。在某些具有战略意义的领域,中国制定了专门的人才培养计划。例如,2017年,在核能领域,国家能源局、教育部和清华大学与国有企业中国核工业集团公司、国家电力投资集团公司和中国广核集团共同启动了《国际核电人才培养计划》。该计划旨在培养相关人才,为中国核电海外发展做好准备,这是中国“走出去”战略的一部分,重点面向“一带一路”沿线国家。100多名代表出席了启动活动,包括来自追踪清洁能源创新能源创新的资源聚焦中国58国际能源署。版权所有。以下国家的代表:柬埔寨、捷克共和国、埃及、印度尼西亚、伊朗、哈萨克斯坦、老挝、巴基斯坦、波兰、南非、苏丹、突尼斯、土耳其、乌克兰和英国。第一批研究员于2019年毕业。2018年,西安交通大学和香港理工大学在丝绸之路大学联盟框架下成立了“丝路工学院”,以促进区域合作,并为人才发展做出贡献。2019年,该机构与国有的国家电网技术学院和港灯有限公司合作,启动了“一带一路’电力能源高管人才发展计划”。这项为期三年的计划以高级管理人员、行政人员和研究人员为重点,提供为期两周的培训,包括专家培训和在不同地区的实地考察。典型的重点领域包括超高压输电、智能电网和城市基础设施。该计划迄今已经聚集了来自丝绸之路沿线和其他地方十多个国家的参与者,包括巴西、哈萨克斯坦、马来西亚、尼泊尔、菲律宾、俄罗斯联邦、坦桑尼亚和泰国。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国59国际能源署。版权所有。知识管理与网络导言本节跟踪中国科研院所和高校最近的创新产出数据(如学术出版物和专利),帮助了解中国发展和获取知识的战略,促进国内和国际创新行为体之间的合作。关键要点在物理科学、工程以及新能源技术方面,中国科研院所和高校的学术出版数量位居全球前列。最常被引出版物的数量正在增加,表明其出版物的质量和知名度均有所提高。除大型国内研发计划外,中国的创新战略还包括通过与外国跨国公司创建合资企业、收购公司、研发和技术中心等方式获取和引进知识。为发挥知识创造者的作用,中国还强调自主技术创新,完善知识产权制度,并制定专利申请激励措施。然而,中国与贸易伙伴之间知识产权不当行为的相关争议,和由激励措施驱动的“战略性专利申请”损害专利平均质量的影响都仍然存在。在过去的几十年里,中国的国家知识生态系统已经从国家主导的模式转变为国家、学术界和产业界之间加强合作互动的模式。然而,科学与产业间的联系仍然滞后。在过去30年里,中国与国际社会和多边能源创新平台(如国际能源署技术合作计划和创新使命)的接触增多,同时努力增进信任,促进伙伴关系的可持续性。然而,高层接触并不能立即转化为积极合作。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国60国际能源署。版权所有。全球舞台上的中国科研院所和高校从历史上看,公立科研院所和高校在知识创造过程中发挥了突出作用,尽管企业的作用在过去十年有所加强,但今天仍然是科研院所和高校发挥主导作用。通过发表科学出版物和专利等方式,中国科学院等中国的科研院所和知名高校在国际舞台的知名度大幅提高。2021年,中国在自然指数排名中名列榜首,该指数统计了根据声誉选择的82种自然科学期刊的高质量研究成果。中国科学院的产出数远高于其他政府机构,其研究产出数量总和超过了法国国家科学研究中心、美国国立卫生研究院和劳伦斯伯克利国家实验室以及西班牙高等科研理事会的总和。在化学、地球与环境科学和物理科学的学科前十排行榜上,中国分别有7所、4所和2所院校上榜。数据显示,中国科研院所科研产出的年均增长率最快。2019年,在国际专利申请程序《专利合作条约》下申请专利数量排名前五的高校中,有三所中国高校(清华大学、深圳大学和华南理工大学),另外两所是美国的高校(加州大学和麻省理工学院)。在申请数量排名前50的高校中,有20所美国高校,14所中国高校。虽然没有系统地公布专门针对能源的数据,也没有关于能源专门领域学术出版物发表的数据,但根据物理科学和工程领域的数据,中国高校近年来在同行评审期刊上发表的论文比其他任何国家都多。国际能源署的分析表明,在2016-2019年期间,中国在这些领域发文量占全球的三分之一,超过欧洲(24%)、美国(13%)、日本和韩国(各占4%)。2021年,中科院与施普林格·自然合作,基于能源专门领域的文献计量分析和专利,发布了《新能源技术研究的机遇与挑战》报告。该研究主要考察了太阳能、风能、生物质能、地热能、核能、氢能、储能和能源互联网领域的情况。报告显示,在2015-2019年期间,中国在这些领域的发文量占全球总数的25%以上,储能领域发文量占比高达45%,氢能领域发文量占比为30%,太阳能领域发文量占比为25%。上述领域在该时间段内的年均复合增长率为7.7%,其中储能领域的年均复合增长率高达13.1%,地热领域为10.0%,氢能领域为9.5%,且有迹象表明各增长率正在上升。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国61国际能源署。版权所有。2016-2019年部分国家或地区在物理科学和工程领域发文量占全球总数的比重国际能源署。保留所有权利。注:物理科学和工程各领域和年份的最常被引学术出版物。欧洲包括欧洲联盟成员国以及英国、挪威和瑞士。资料来源:国际能源署的分析以莱顿大学排名的数据为基础。中国高校的科学出版物产量位居全球榜首,而在衡量出版物影响力的引用频次方面,许多高校仍处于落后地位。总体上看,中国在全球物理科学和工程领域的最常被引用出版物中所占的比重较小。具体而言,在全球(当年具体领域中)被引频次最高的前1%的出版物中,有29%来自中国高校,该比重低于中国在全球总发文量中33%的占比。相比之下,欧洲(26%)和美国(23%)在最常被引用出版物中所占的比重高于其在全球总发文量中所占的比重,表明其质量或知名度较高。2016-2019年间,清华大学在物理科学和工程领域的发文量超过哈佛大学、斯坦福大学和麻省理工学院的总和,位居全球第一。然而,这些出版物中只有1.7%跻身其领域当年被引频次排名前1%的出版物之列,远远落后于美国高校的比重(哈佛大学为4.4%,斯坦福大学为3.9%,麻省理工学院为3.7%)。同样,中科院和施普林格·自然针对能源领域的分析显示,平均而言中国的论文被引频次落后于美国、德国和日本,研究结论认为,“研究成果整体影响力有待进一步提升”。然而,在该研究探讨的以太阳能、氢能和生物能源为首的主要能源技术领域中,中国论文的引用情况均高于全球平均水平。在某些领域,中国的论文甚至在引用频次前1%的出版物中占较大比重,包括太阳能燃料(4.5%)、制氢(3.1%)、电池储能(2.3%)、太阳能光伏(2.2%)和燃料电池(1.3%)等。研究结论认为,这些技术在中国具有广阔的发展前景。中国出版物的质量在过去十年中一直稳步提升,这表明中国学者的影响力越来越大,更高的知名度也使他们的工作从中获益。2006-2009年间,在物理科学和工程领域被引频次位列当年领域内世界前1%的出版物中,中国仅占8%,达到该水平的出版物仅占中国全部出版物的0.6%。2016-2019年间,中国占全球最常被引用出版物的29%,达到该水平的出版物仅占中国全部出版物的1.0%。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国62国际能源署。版权所有。通过合资企业和国外研发中心合作学习为推动社会经济发展,中国始终积极实施从国外获取知识产权和概念的战略,以此加速设备升级,促进国内技术发展。其中包括与国际同行创建合作伙伴关系,将信息共享和知识产权转让纳入行业合资企业协议以及收购外国企业和研发中心等。知识转让和合作通过实践学习可以逐渐渗透到中国的创新体系中,促进加强国内创新,并引导本地发明人和公司开发本土概念和技术。例如在核能方面,中国根据技术转让协议从法国和美国引进了两种外国的核反应堆设计方案,并成功建造出反应堆,随后开发出供国内使用和出口的本土核反应堆。在进口高铁模型后,中国开发出了自己的高铁并准备将其出口。中国在历史上曾依靠南北技术转让与合作计划开发可再生能源技术,但在过去二十年中,中国提高了自主创新能力,太阳能、风能和水电就是这方面的实例。中外合资企业是知识和技术转让与合作开发的一种途径。在实践中,外国跨国公司为实现本土扩张或出口导向型的制造业等目的,寻求进入中国市场,就会根据作为中国现代化计划的一部分于1979年颁布的《中外合资经营企业法》与中国企业创建伙伴关系,以期帮助其加强能力建设。中国国家发改委特别公布和更新了《外商投资产业指导目录》,这份指导性文件列出了鼓励、限制和禁止投资的行业。属于《鼓励外商投资产业目录》的外商投资项目,可以依照行政法规享受税收、用地等优惠待遇。有些措施可能仅限于某些地区和省份。限制性措施逐年稳步减少,数量从2011年版的180个减少到2015年版的93个和2017年版的63个。2019年版的目录总条目数为1108个,而2020年版的目录则包括了所有经济行业的1235个条目。过去,石油和天然气的勘探开发仅限于合资或合作企业,直到2019年才向外商独资企业开放。当年还新增了新能源汽车、制氢、储运和碳捕获行业。虽然许多能源的细分领域已逐渐被列为鼓励外商投资的行业,但外国企业仍经常为进入中国市场而成立合资企业,在国内企业几乎处于垄断地位并因此获益的行业中,这种情况尤为突出。例如,2013年,为在江苏省生产海上风力发电机,西门子与上海电气成立了合资企业,而此时风电行业已经向外商独资企业的投资开放。2018年,上海电气通过许可协议,获准制造、销售和安装西门子歌美飒8兆瓦高科技涡轮机。2020年,大众在与汽车和卡车制造商江淮汽车(JAC)的合资企业中增持股份,以75%的股份控股。该合资企业是在外资投资中国企业的相关规定放宽后于2017年成立的。大众旗下的其他著名合资企业包括可以追溯到1980年代的上汽集团(大众持股50%)和中国一汽(大众持股40%),大众因此成为中国最成功的外国汽车制造商。2021年,大众宣布有意再次增持其在中国合资企业中的股份,此举是其电动汽车发展战略的一部分,其目的显然是获得更大的利润。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国63国际能源署。版权所有。中国巨大的国内市场规模使中国能够通过低廉的制造成本等方式,激励跨国企业在中国制造技术,并在合资企业协议中加入知识产权和技术转让条款,但这通常不是这种合作关系的目的所在。合资企业逐渐带来了大量的知识转让。事实上,中国一些国内实验室和研究设施就是由外国行为体创建的。例如,通用汽车从1997年开始与中国公司创建合资企业,例如,其曾与今天的汽车行业巨头上汽集团创建合资企业。2009年,通用汽车在上海成立中国科学研究院,开展本土创新活动。2019年,该研究院因新的电容辅助电池技术获得成立以来的第二个百大科技研发奖。作为与江淮汽车合资办企的一部分,大众汽车于2020年在合肥成立研发中心,以期发展当地的技术创新能力。与此同时,中国企业一直在积极投资美国和欧洲等地的国外能源公司和研发中心。中国在国外培养或获取创新能力,以此挖掘更广泛的人才和创新者并鼓励创新,产生新知识,促进人员流动,将概念和技术转移回中国,并向海外市场扩张。例如,2010年,风力涡轮机制造商远景能源将其全球创新中心设在丹麦,并由该中心提交其所有的国际专利申请。2019年,电池制造商宁德时代对其位于德国的研发和生产中心投资约20亿美元。知识产权制度改革解决“战略性专利申请”的相关影响在增加能源研发支出、建设行业龙头企业以及投资高校和科研院所的同时,中国还实施了具有针对性的知识产权政策,以促进创造和保护新的本土知识。加强知识产权制度和法治建设,通过知识产权局提供更便捷、更有效的程序,有助于支持中国的发明人,并对其创新工作给予奖励。过去几十年,特别是2000-2010年间,能源领域的专利申请活动有所增加,这说明中国正在努力创建知识产权储备。然而,分析人士观察到,中国专利申请活动激增的原因不仅是因为本土研发活动改善,还与非创新杠杆有关。获得专利的非创新动机包括税收优惠待遇和修订后的《专利法》给予的其他社会经济激励措施,以及满足五年规划目标中对每万人口拥有专利数量的要求。“战略性专利申请”或许大大促进了中国的专利申请活动,但也降低了专利的平均质量。近几十年来,专利数量的增长主要源自此前未积极申请专利的公司,而这些公司更倾向于申请与创新无关的专利。虽然中国发明人申请专利的数量显著增加,其中包括质量往往更高的国际专利申请,但研究表明,中国专利被引用的频率较低,而这是代表专利质量、影响力和知名度的另一个指标。在碳捕获、利用和封存(CCUS)方面的对比分析显示,尽管中美两国2015年的专利数量大致相当,但在质量方面仍存在显著差异,美国的CCUS技术比中国更追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国64国际能源署。版权所有。成熟。随着中国决策者寻求弥合该领域与国际社会的较大差距,并加强对研发和示范的支持,中国在“十四五”规划中加强了对CCUS的关注。在风电领域,尽管中国已成为生产和部署风能技术的关键参与者,但中国专利被引用的频率仍低于其外国同行。近年来,有研究指出,中国专利的总体影响正在增强,但各地的发展情况并不均衡,并指出在专利质量方面存在地区差异。从专利的技术、法律和商业等方面的指标来看,上海、河北、北京、四川和山西等省份相对于其他地区处于领先地位。尽管专利申请量非常高,且《全国专利事业发展战略》(2011-2020年)设定了增加专利交易金额的目标,但中国从知识产权中获得的收入仍低于其他创新国家。2008年至2017年,中国全国共支出1800多亿美元用于购买外国知识产权,但中国知识产权仅产生了约100亿美元的收入,且大部分的收入是在2017年一年创造的。与此同时,美国在2017年创造了近1300亿美元的知识产权收入,日本的这一数字为400亿美元。中国政府已经明确指出了其中的部分挑战,将其作为提高新知识数量和质量工作的一部分。通过加强专利部门的治理能力建设,扩充评价机制,调整激励措施,减少为非创新目的而战略性申请专利的行为,中国专利和国内新知识的整体质量都将得到提高。“十四五”规划进一步关注提高中国自主知识产权质量、科技自立自强和加强知识产权制度。2021年,中国政府发布了《知识产权强国建设纲要》(2021-2035年)和《“十四五”国家知识产权保护和运用规划》(2021-2025年),提出了相对现有规划更具雄心的目标,以实现更具创新活力的中国愿景。政府还宣布要在2025年前逐步取消对专利申请的各类资助。接轨国际知识产权保护惯例加入世界知识产权组织(产权组织)不久,中国便在1984年首次推出了知识产权和专利法规,此后,中国多次对相关法规进行改革。2001年加入世界贸易组织后,中国努力将国内知识产权做法与国际标准接轨。2008年,中国颁布了《国家知识产权战略纲要》,将知识产权提升为国家战略,推动创新型国家建设。《纲要》确定了到2020年,将中国建设成为知识产权“创造、运用、保护和管理水平”较高的国家的目标。《全国专利事业发展战略》(2011-2020年)提出了各项实施计划,并提出在2015年实现各项中期目标(例如,专利申请量、专利交易金额、审查速度等方面)。其他政策计划包括《深入实施国家知识产权战略行动计划》(2014-2020年)和《中国知识产权司法保护纲要》(2016—2020年)。这些计划使中国得以在促进国内知识产权制度与国际良好做法接轨方面取得进展。自1980年代开始,同在任何国家一样,跨国公司利用中国的专利制度在当地追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国65国际能源署。版权所有。市场获得战略竞争优势。然而,由于盗版或强制技术转让等知识产权不当行为的指控,中国采取合资企业和有条件市场准入的做法造成了其与贸易伙伴的一些紧张因素,导致包括2018年至2021年间在世界贸易组织在内的争端等。2019年,中国中央政府提出对外商投资法规进行改革,目的是改善合资企业知识产权管理,减少强制技术转让做法。具体而言,新出台的法规禁止窃取外国合作伙伴的知识产权或商业秘密,并禁止政府官员利用行政手段强制进行此类转让。然而,美国贸易代表办公室在其2021年对全球知识产权保护情况所作的年度审查中,仍将中国与阿根廷、智利、印度、印度尼西亚、俄罗斯联邦、沙特阿拉伯、乌克兰和委内瑞拉列入“优先观察名单”。欧盟利益攸关方注意到,在中国政府努力加强知识产权保护后,近年来的情况有所改善,但其2021年的报告也以类似措词指出:“强制技术转让做法在中国仍为系统性问题”。2020年,习主席重申中国将致力于加强知识产权制度,实现从“知识产权引进大国向知识产权创造大国转变”。他还提到了通过世界知识产权组织等与欧洲专利局、日本、韩国、美国、“一带一路”国家和非洲伙伴进行国际知识产权合作的重要性。1980年以来中国知识产权环境的发展机制说明专利法与知识产权制度修正案•1980-1984年:1980年,中国加入世界知识产权组织,承认知识资产的价值,并于1984年颁布了第一部《专利法》。•1992-1993年:中国扩大了可申请专利主题的范围,将专利保护期限从15年延长到了20年(实用新型专利的期限从5年延长到了10年),加强了对新颖性的要求,对强制许可的授权进行了限制,并授予个人拥有专利的权利。•2001年:为推动申请加入世界贸易组织,中国将其知识产权保护措施与《与贸易有关的知识产权协定》下的国际标准相接轨。改革还确立了国有企业和私营企业在获得专利权方面的平等待遇。•2009年:中国出台了“绝对新颖性”标准,以此提高专利质量。在这一关键改革之前,中国专利局的新颖性检索范围并非是全球的现有技术,而是仅限于国内现有技术范围内。执行力度也有所加强。•2014-2015年:中国解决了与专利侵权有关的关切(例如,举证难、周期长、成本高、赔偿低、效果差)。中国在北京、上海和广州设立了三个专门法院。此后,在2012年至2016年间,平均赔偿额从约11000美元增至65000美元。•2019年:欧洲专利局和中国知识产权部门加强战略伙伴关系建设,启动合作试点项目,以促进在欧洲对中国专利申请者的保护。这将为中国的国际专利申请战略提供更多选择。•2020-2021年:新的中国专利法修正案于2020年确认,自2021年6月1日起生效。修订内容旨在进一步加强知识产权执法、加重侵权处罚、简化纠纷处理程序及降低诉讼成本。法院可根据情况要求赔偿4500至75万美元,过去赔偿的数额为1500至15万美元。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国66国际能源署。版权所有。机制说明政策激励与非创新相关动机的专利申请•专利申请资助。地方政府可以对发明专利的申请和/或授予给予奖励。例如,上海为授予的外国专利提供高达8000美元(合50000元人民币)的奖励,为授予的中国专利提供高达500美元(合2500元人民币)的奖励。2005年将补偿金额提高,使其足以支付专利申请费,这鼓励了专利活动(尽管已有创新活动),在申请者无需担心专利费用的情况下,其效果尤其明显,张家港市的案例就是如此。2021年,中国政府宣布今后“各地方不得以资助、奖励、补贴等任何形式对专利申请行为给予财政资金支持”,应在2025年前逐步取消各类财政资助。•税收优惠待遇。企业所得税税率从25%降至15%,高新技术企业可从中受益,拥有“杰出投资人和员工”开发的知识产权的企业也可享受该优惠。2019年,中国国家发改委的指导意见进一步完善了绿色技术发明人的收入和税收政策条件,打造了绿色技术知识产权审查的快速通道。•其他社会经济激励,如城市户口和更容易被排名靠前的学校录取等。通过知识网络开展国内和国际合作创新参与者之间的合作是实现成功能源创新系统的一个重要方面。研究人员、政策制定者和市场行为体之间需要顺畅的知识流动,从而使新的理念惠及消费者。政府协调对于高效确定优先事项和资源分配不可或缺。参与国际网络对支持国内的工作同样至关重要。如果没有有效的国际合作,全球能源净零排放的转型将延迟几十年。自2000年以来,中国国内以及与国际伙伴之间的合作和知识交流有所加强。国内科研创新合作日益加强合作发表论文与申请专利比例大,公共机构尤为如此中国国内研究机构之间的合作显而易见,其对合作发表论文或申请专利的强烈意愿就是一个例证。在减缓气候变化技术的发明中,合作发明所占的份额从1990年代初的50%增长到了2010年代末的75%以上,其中近85%为中国境内合作。这一趋势与欧洲整体(从50%左右增长到70%左右)、德国(从50%增长到70%)和美国(从55%增长到75%)的情况类似,增长速度快于法国(从65%增长到70%)和英国(从50%增长到60%)。印度(从70%增长到90%)和日本(自1990年以来为70%)等国家的共同发明比例一直很高。此外,国际能源署分析了包含物理科学和工程论文的数据,结果显示,2016-2019年期间,中国高校超过70%的出版物是与另一家机构合作出版的。其中,只有约20%是与附近(100公里以内)的机构合作出版的。这表明国内各城市和区域之间经常远程交流知识和协作项目,而并不限制于同一城市的机构之间。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国67国际能源署。版权所有。在能源相关领域,部分国家或地区减缓气候变化技术方面的合作专利申请活动(1990-2019年累计数据)国际能源署。保留所有权利。注:能源是指能源的产生、输送和分配。“欧洲”包括欧盟成员国、挪威、瑞士和英国。资料来源:国际能源署的分析以经合组织关于环境相关技术创新的数据为基础。然而,公私合作进展滞后政府主导的高校和公立科研院所历来是中国能源研发的主要参与者,获得了大部分资金,而企业并非总是能够充分参与其中。自1980年代以来,中国逐步寻求促进公立科研院所与企业(主要是国有企业)之间的知识流动,并鼓励企业创新以促进经济发展。直到2000年代,科学与产业之间的许多联系仍然采取短期合作或完全外包研发的形式,太阳能光伏开发的例子就说明了这一点。为实现更平衡的科学—政府—产业关系,并使参与能源创新的行为体多样化,政府开始直接在企业中设立国家能源研发实验室,使公共研发资金更容易获得,并进一步促进科学界与产业界的合作。例如,2006年,中国政府出台了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006—2020年),鼓励企业“成为技术创新主体”。《纲要》中包含“科技体制改革与国家创新体系建设”,提出了“建立有效机制,促进科研院所与企业和大学之间多种形式的联合,促进知识流动”的目标。《纲要》提到了人员流动、科技资源共享、联合研究、技术合同和许可、企业之间、企业与高校、科研院所之间的技术转让、技术集群或“科技园”等。2000年代以来的五年规划相继列入了与科技领域与产业合作有关的各个方面。例如,近年来,国家发改委与国家能源局、科技部和教育部合作,发布了《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》(2019年)。意见中包括“支持龙追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国68国际能源署。版权所有。头企业整合高校、科研院所、产业园区等力量”建立“绿色技术创新联合体”的计划。“十四五”规划(2021-2025年)中“提升企业技术创新能力”一节也旨在“促进科技开放合作”,包括国际上的科技开放合作。改善国内合作的政策努力成败参半。虽然企业今天在能源创新中的作用无疑比2000年代更为突出,但研究表明,仍有更多的工作亟待完成。2021年,中国科学院和施普林格·自然明确“新能源技术产学研结合仍需加强”。具体而言,相对于其他创新国家(美国、德国、法国和日本),引用中国相关学术论文的新能源技术专利似乎较少。储能(锂电池)、生物质能和太阳能(有机太阳能电池)领域学术论文转化为专利的比率仍相对较高。虽然包括学术界在内的公立科研院所之间的合作有所改善,但国际能源署对合作出版比率的分析表明,科学领域与产业之间的联系仍在一定程度上滞后。近年来,中国在物理科学和工程方面的出版物中约有5.0%涉及高校与产业的合作,该比例高于墨西哥(1.8%)、印度(1.8%)、南非(3.0%)、泰国(3.3%)和巴西(3.4%)等经济体,近似于或高于相对发达的以色列(3.7%)和澳大利亚(4.8%),但低于世界平均水平(6.1%)。相比之下,欧洲(7.6%)和美国(7.5%)的比率通常较高,少数国家已经建立了紧密的产学联系,例如荷兰(9.2%)、日本(9.8%)、丹麦(10.9%)、瑞典(12.9%)、芬兰(13.1%)、奥地利(13.8%)、爱尔兰(14.9%)和爱沙尼亚(17.1%)。对创新活动的国家级或地区级政府资助均影响到中国创新行为体之间合作的可能性。就太阳能光伏而言,接受公共资金的高校和公立科研院所的科研人员比不接受资金的同行更有可能在国内和国际层面相互合作。然而,在一般情况下,公共资金也许并不能促进科学界与产业之间的合作,原因可能是相比于企业研究人员,公立机构的研究人员要求较少或独立性更强。北京和上海的研究人员是个例外,他们参与产学合作更多,所在单位更具声望的研究人员尤其如此。制定加强合作的激励措施可以帮助产业界更好地吸收新知识并使其在市场中落地。各省之间也存在差异,华南地区的产学合作的强度要高于其他地区。开放获取出版仍然有限促进开放获取学术成果(如欧盟的科研补助规定,在收到公共补助金和预分配的预算后,必须进行开源出版),可以促进创新行为体之间的知识交流,有助于推动整体创新活动。国际能源署的分析表明,在2016-2019年期间,中国25%的物理科学和工程领域的出版物可供开放获取,这一比例略高于印度(22%),低于韩国(31%),远低于巴西(47%)、日本(48%)、美国(64%)和欧洲(66%)。这可能是由于开放获取出版的相关费用较高,以及除非事先编入预算,否则难以获得专门资金。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国69国际能源署。版权所有。中国能源创新战略的核心在于与国际伙伴合作加强与国际伙伴的合作作为其创新战略的一部分,中国大大加快了与国际社会接触的步伐。中国在多边平台的参与力度不断加大,包括参与国际能源署技术合作项目(TCP),创新使命(MI)以及清洁能源部长级论坛(CEM),中国政府还创建了许多双边伙伴关系。中国决策者寻求积极融入全球创新网络,与主要合作伙伴建立创新对话机制,并同“50多个国家和地区开展联合研究”,这一趋势预计将在“十四五”规划期间持续下去。中国国家发改委2019年《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》提出,鼓励企业和科研院所“走出去”,与国际合作伙伴开展合作。能源创新国际合作项目大多是在国家发改委和国家能源局的领导下,由科技部和中科院共同制定的。例如,科技部于2021年公布了对国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”八项新合作活动的指南,合作伙伴包括克罗地亚、丹麦、以色列、日本、马来西亚、马耳他、挪威和欧盟。合作领域涵盖广泛的能源领域,包括化石燃料(如煤、石油和天然气)、CCUS、可再生能源、电力和智能电网技术、氢能、电转X、航空、船舶和交通运输。科技部还将部分责任下放到省市,省市可以寻求与国外合作伙伴的战略合作机会,比如2017年青岛与奥地利、法国、日本、美国、欧盟等合作伙伴就生物、新型材料、节能减排等主题进行战略合作。中科院通过国际伙伴计划和“一带一路”科技合作行动等方式,与全球多家外国研究机构和国际组织创建了合作关系,在国际人才计划中发挥了积极作用。截至2021年10月,在37个TCP中,中国加入了27个,其中在9个可再生能源和氢能类别的TCP中,中国加入了8个。这意味着中国成为了TCP的第四大参与国,仅次于美国(35个)、日本(30个)和韩国(29个),与加拿大(27个)并列,领先于欧盟委员会(24个),远远领先于印度(11个)、墨西哥(9个)、南非(7个)和巴西(4个)等其他新兴经济体。中国在MI中发挥着积极的作用,自2015年以来,中国始终作为智能电网和可持续生物燃料两大创新挑战的共同领导者,并在2021年与意大利和英国共同发起了一项新的使命绿色赋能未来。中国还参与了CEM、联合国机构下的技术倡议以及亚太经合组织和东南亚国家联盟下的区域能源创新伙伴关系。中国也建立了各种双边伙伴关系,例如与欧盟加强技术合作,与英国创建中英(广东)CCUS中心,促进产业发展与学术合作,与法国创建核能合作伙伴关系,与美国创建中美清洁能源联合研究中心。还通过新的技术转让渠道创建了知识共享的南南伙伴关系。包括在“一带一路”科技创新行动计划的推动下,增加与追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国70国际能源署。版权所有。“一带一路”国家的合作,包括发展中国家杰出青年科学家来华工作计划,该方案旨在帮助5000多名外国科学家在中国工作,并创建50个联合实验室。按技术重点领域分列的加入国际能源署技术合作方案的情况国际能源署。保留所有权利。注:截至2021年10月加入TCP的情况资料来源:根据扩大TCP的全球范围和追踪清洁能源创新而改编。中美清洁能源合作2009年,中美清洁能源联合研究中心(CERC)启动,该中心旨在开发清洁能源技术并开展示范项目。该中心牵头开展了五项举措,其中先进煤炭技术、建筑能效和清洁车辆项目启动于2011年,能源和水资源项目启动于2016年,中型和重型卡车能效项目启动于2017年。例如,以建筑节能技术为重点的长宁区地区试点项目动员了72个合作伙伴,包括13个科研院所和59个产业参与者,该项目在劳伦斯伯克利国家实验室的领导下参与了建筑节能联盟,该联盟参与者还有科技部、住房和城乡建设部和清华大学等。美国能源部在2011-2020年期间提供了2500万美元的公共资金,中国科技部提供的资金与之匹配。产业参与者额外捐款捐物。总体而言,中国的投资额超过美国,2015年达到近1000万美元,总额则为1750万美元。第一阶段(2011-2013年)主要侧重于报告、文件和对单个组成部分的逐步改进。第二阶段(2013-2015年)为示范项目和自主知识产权创造了机会,第三阶段(2016年起)为联合知识产权创造了机会。这些合作活动取得了切实的技术进步。例如,通过CERC开发、测试了用于改善建筑物绝缘的新材料和技术,并将其商业化,该技术于2016年获得了爱迪生奖金奖。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国71国际能源署。版权所有。合作伙伴确定的关键潜在风险包括供资逐渐减少、项目拖延、政策优先事项转移、双边研发合作缓慢以及缺乏足够的示范点。此外,分析人士指出,虽然有专门的技术管理计划来减轻双方的担忧,但相比于方案支持的国内活动,在新的知识产权中,只有少数来自参与者之间的合作活动。从该实验中获取的经验对规划未来和中国科研院所开展的合作活动有一定的参考价值。从国际合作中产出切实效益虽然中国政府积极参与国际能源创新伙伴关系和相关政治论坛,但中国研究人员与国际同行之间在申请合作专利发明或合作发表科研论文方面的合作较少。2010年代,在减缓气候变化技术的发明总量中,中国的合作发明份额超过了70%,但其中平均只有25%的合作涉及国际合作伙伴。大多数合作仍为国内的伙伴关系。国内的合作战略可以促进创新行为体之间的知识流动,增加取得突破的机会,而与外国伙伴的合作可以根据当地需要调整外国概念,并在国内建设创新能力。中国的主要合作伙伴包括美国(占能源相关减缓气候变化技术国际合作的大部分)、日本和韩国等其他地区经济体,其次是欧洲国家。在选定的样本中,自1990年以来与美国的大多数合作与能源生产、传输和分配(35%)有关,其次是信通技术(25%)、工业(16%)、建筑(13%)和交通运输(9%)。自2005年以来与印度进行了显著的合作,主要重点是信通技术(超过40%),其次是能源生产、输送和分配(31%),其次是工业(13%),以及建筑和交通运输(共11%)。国际能源署和欧洲专利局对低碳能源技术的联合分析显示,中国的国际专利合作申请率低于美国和欧洲,但高于韩国和日本。美国合作发明的比重从2000-2004年的9.3%增长到2015-2019年的12.7%,德国的比重从9.6%增长到13.1%,英国的比重从20.6%增长到22.3%,而法国的比重则稳定在13.0%。然而,中国的这一比重从12.9%下降到7.2%,这表明其“国家创新体系更加自给自足,但也有可能错失共享学习的机会”。总体而言,中国参与了少数几个世界顶级的国家间能源部门和技术领域的合作项目。日本和韩国的国际专利合作申请率在过去十年间一直稳定在2%(日本)和3%(韩国)以下。同样,与其他国家相比,中国高校与国际研究机构的合作出版的数量较少。在2016-2019年间,中国物理科学和工程领域的出版物中只有26%涉及国际合作,这与印度(27%)相似,但该比重属于世界最低的一批。相比之下,全球国际合作出版率平均为50%,韩国为38%,日本为42%,泰国为45%,巴西为46%,墨西哥为47%,美国为59%,马来西亚为60%,加拿大为62%,以色列为63%,南非为66%,欧洲为68%,澳大利亚为71%。追踪清洁能源创新知识管理与网络聚焦中国72国际能源署。版权所有。中国在能源领域减缓气候变化技术方面合作申请专利的主要合作伙伴(2000-2019年)国际能源署。保留所有权利。注:包括CCUS、信通技术、建筑、工业、能源生产和分配以及交通运输领域的减缓气候变化技术。基于发明人居住国的双边国家配对合作。资料来源:国际能源署的分析以经合组织关于环境相关技术创新的数据为基础。追踪清洁能源创新创新的市场拉动力量聚焦中国73国际能源署。版权所有。创新领域的市场拉动力量导言市场对能源产品和服务的需求可激励创新者开发出更出色、更低廉的新技术,并触发从用户到创新者的反馈回路;所有这些都有助于从市场着手“拉动”创新。本节概述了中国在技术创新方面的主要市场拉动力量,考察了与产业政策相关的具体作用和风险,并介绍了需求在传统集中管理研发计划体系之外推动创新的案例。关键要点中国市场独特,具有独特的经济特色,例如,国内市场规模庞大、中央决策地方执行、产业发展能够获得廉价资本、通过制定全产业战略来打造综合大企业,这些都能够成为推动创新的有效市场拉动力量。市场开拓和产业政策是中国发展战略的核心内容,使制造业得以快速发展,服务国内外市场。通过实践、成立合资企业和建立知识伙伴关系,以及通过资源推动提供支持,市场开拓有助于促进技术创新能力随着产业发展而提高。然而,在某些情况下,对实施统一管理的大规模产业政策的依赖会阻碍技术创新,必须解决某些关键问题,才能实现中国的气候目标。20世纪,一方面,市场对能源技术的需求日益增长,另一方面,研发支持力度小,可用资源有限,这种紧张关系促使中国建立创新体系。这种努力,加上当地需求和支持的带动,推动形成了创新文化,在太阳能热水器等方面取得了一些成功,但长期影响有限。追踪清洁能源创新创新的市场拉动力量聚焦中国74国际能源署。版权所有。中国技术创新的主要市场拉动力量市场在促进或阻碍技术创新方面发挥着重要作用,在创新过程中,市场力量通过各种方式“拉动”各种想法。例如,如果新技术、产品或服务的预期市场价值很高,值得为之冒研发风险,那么它就会激励创新者进行创新。商业规模扩大还促进了“边做边学”,并为创新者提供了关于改进和产品的新思路。市场拉动力量往往通过立法制定的规则和激励措施发挥作用。2019年,中国国家发改委发布了《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》,阐述了中国为加强市场在促进创新中的作用而开展的工作。《指导意见》旨在“充分发挥市场在……技术路线选择及创新资源配置中的决定性作用”,推动利用以市场为导向的工具,如企业主导创新、绿色技术的公共采购和技术标准,以及市场导向的绿色金融。中国的市场和经济结构不同于其他创新大国。中国的独特市场特点,加上通过资源推动提供的政策支持,将成为加速创新的主要市场拉动力量。这些核心特点和主要优势包括:国内市场规模庞大,随着中国社会经济的发展,能源技术和服务的需求增长强劲,为包括外国跨国公司在内的能源企业家和创新者提供了巨大的商机。中央做出政治经济决策并确定优先事项,这使政府能够迅速制定激励措施和法规条例,引导产业行为体(首先是国有企业)向国家优先目标看齐,并随着新技术机会的出现提升制造能力。为战略性产业提供廉价资本,例如,建立和资助新公司、建立新的生产设施和大规模部署新兴技术。制定全产业战略,形成一体化供应链,覆盖从原材料到制成品再到回收利用的整个流程,并面向尽可能多的技术子组件,它能够降低整体生产成本,并降低由于投资依赖现有供应链的新技术而带来的风险。提供强有力的社会政治支持,打造全球龙头产业,这为创新者开发在外国市场具有巨大潜力的清洁能源技术和概念提供了巨大商机。地方政府深入参与开拓市场,从而能够根据地方优势和情况,制定有针对性的激励措施和法规条例来实施国家战略,并与当地产业、金融、研究和学术行为体合作,快速建立新的高科技示范区和生产设施。在几个时间范围内,做出清晰的国家愿景,并发出明确的和市场信号,这有助于增强市场信心,降低由于投资支持国家优先事项的新技术领域而带来的风险。通常有三个明确的具体期限:1)21世纪乃至未来的长期发展愿望及能源和碳中和目标;2)为期15年或15年以上的中期经济和技术行动计划;以及3)通过“五年规划”决策过程动态评估和更新的近期政策计划。追踪清洁能源创新创新的市场拉动力量聚焦中国75国际能源署。版权所有。产业政策在中国的显著作用制造、出口、开拓国内市场、创新与其他国家相比,中国的特点是,高度依赖市场开拓和产业政策,意在确保其在全球制造业中占据较大份额,并维持经济增长。中国产业政策的主要政策目标包括技术升级和发展国内创新能力,按照后续“五年”规划列出的指导方针,称所有这些都是为了支持实现长远结构性增长。《中国制造2025》和《中国标准2035》等政策表明,中国的产业战略是成为新技术领域的领跑者,并减少对技术进口的依赖,这与“十二五”规划及之前的“五年规划”旨在减少对燃料进口的依赖如出一辙。产业政策在很多方面影响了中国的技术创新,这些方面包括:产业政策有助于建设战略性行业的制造能力,通过“五年规划”使中国能够动态调整国家优先事项,并在机遇出现时迅速对关键能源和产业细分领域进行投资。低廉资本、经济实惠的投入、各种补贴和其他扶持计划,使中国制造的商品成本低于国际标准。采取强有力的激励措施,推动在中国生产技术部件和建立制造业,此举成功地吸引了外国的产业行为体,之所以被吸引一定程度上是因为,与其原籍国相比,中国的生产成本更低,并且劳工政策更为宽松。较为低廉的价格,加上促进出口和刺激内需的大规模政策推动,扩大了中国商品的市场,增强了中国企业、特别是国有企业的实力。有几家中国企业迅速成长为全球性的大公司,可以与外国领先企业一争高下。这种情况刺激美国和欧洲等其他区域提供新的扶持措施,包括反倾销政策。通过外国与当地的产业行为体之间的合资协定实现外国直接投资,进入中国市场要满足这些要求,这些协定通常包含知识共享和技术转让条款,旨在建设当地的能力。随着国内制造能力的提高和中国企业的发展,“边做边学”及知识和技术转让现象广泛,不过追求的重点仍然是制造和工艺创新,以及实现规模经济,降低成本。中国的产业巨头在收入、特别是出口收入不断增加的情况下,增加了创新方面的支出,并逐渐将重点从单纯的外国技术制造转向本土概念开发。随着世界其他区域加强对低碳技术的政策支持,中国需要采取新的激励措施,促进投资技术开发、创新和制造。中国供应商互相竞争,力求压低成本和提升可靠性,这促进了创新。追踪清洁能源创新创新的市场拉动力量聚焦中国76国际能源署。版权所有。以太阳能光伏为例,中国的产业政策以出口为导向,实施以开拓国内市场提供支持的机制,并且以其他需求拉动,这些对于建立强大的产业以及成为全球制造商而言至关重要。以资源拉动为创新提供支持,包括增加各种部件供应链上的研发投资,促使中国的太阳能光伏生态系统逐步从制造向新技术创新转变。中国已成为重要的能源技术制造商,目前正通过类似的产业主导模式,在太阳能光伏以外的一些技术领域逐步成长为创新者,这些领域包括:电动汽车和相关技术,包括电池和充电。可再生能源,例如,风力涡轮机、水力发电和太阳能热。电网设备,包括智能电网设备。核能设计及相关技术。建筑技术,例如,照明、供暖和制冷系统。生物燃料生产和生物能源技术。煤基发电和化学品生产。应用于能源领域的信通技术。产业政策可能给创新者带来的风险中国对部分战略性产业实施的产业政策使其能够在国际技术市场上参与竞争,但就创新而言,也造成了一些负面影响。没有明确迹象表明中国会在“十四五”规划期间从根本上改变方向,但是中国必须克服一些问题才能实现碳中和目标。首先,中央决策能够迅速有效地引导将国家工作转向新的技术优先事项和长期目标,但也带来了“挑选赢家”的风险。与技术中立的政策方法相比,此举限制了市场合理化和突破性创新的机会。在特定的技术领域内,通过授权国有企业等方式“挑选公司”之举也可能会阻碍竞争,而竞争有助于推动技术改进。此外,还会挫伤现有各大国企超额完成政策设定目标后继续进行创新的动力。研究表明,中国企业的政治关系可能会对绿色技术创新产生负面影响,而与公共机构没有密切联系的企业会增加创新投资,以确保自身保持竞争力。其次,在某些情况下,产业政策导致重工业等领域的企业或部门产能过剩,主要原因是侧重于规模经济促进出口,以及由此导致市场需求与当地产能不匹配。金融危机后,国际需求和贸易在21世纪初出现萎缩,因此,中国加大努力扩大国内市场,然而产能过剩问题仍未解决。供应过剩导致国内外市场竞争激烈,要求提供资源帮助产能利用率低下的所谓“僵尸企业”维持运营,还在中国以及中国公司拥有市场份额的国家出现企业破产和重组现象。第三,在产业政策寻求降低成本以抢占国际市场份额或促进当地部署时,可能很难制定激励措施来鼓励提高技术性能。事实上,在某些情况下,这也会导致性能创新方面全球水平的降低。以太阳能光伏为例,中国的规模经济和过剩产能导致追踪清洁能源创新创新的市场拉动力量聚焦中国77国际能源署。版权所有。老一代技术的成本大幅降低,因此在国际层面上鼓励创新以及探索新概念和替代概念的激励措施可能已经减少,即使低成本基础产品(例如,光伏集成、智能控制、换流器、追踪、安装)激发了相关技术的创新。对中国风能的研究表明,对固定产业投资和补贴的依赖可能会损害技术创新,不过地方政府如果采取行动激励研发,则可以平衡上述影响。传统体系之外的创新:以1990年代的太阳能热水器为例在2000年代之前,中国的能源研发和示范预算相对较低,对突破性创新和基础研究的激励和资源(资源推动)也很少。然而,随着国家快速发展和能源供应扩大(市场拉动),当地对负担得起、高效和可靠的能源产品和服务的需求稳步增加。由此形成了一种需求驱动型的创新和工程文化,在这种文化环境下,创新者有动力开发各种技术以满足当地迫在眉睫的需求,并调整和逐步改进现有技术或外国概念。这种做法可以称为“俭约创新”,过去用于描述资源有限环境下(特别是在新兴经济体)的小规模基层创业活动。这种类型的创新在中国取得了一定的成功。例如,1990年代,人们对负担得起的高效热舒适系统需求增加,中国的太阳能热水器技术随之应运而生。这项技术在早期阶段几乎没有得到中央政府的支持,从基层技术开发开始,最终实现了大规模生产。中国迄今已成为世界上最大的太阳能供暖和制冷技术市场,也是国际能源署太阳能供暖和制冷技术合作项目的重要成员。虽然太阳能热水器技术的一些知识是由公共研究计划开发的(例如,清华大学北京市太阳能研究所在1990年代获得了低成本真空管集热器的专利),但国家政府在最初产品进入市场后,对这项技术的发展几乎没有采取任何行动。山东省建立了一个太阳能热水器的创新集群,该省拥有丰富的太阳能资源,但没有直接可用的其他更廉价的热水供暖能源。第一批太阳能热水器企业的创业者往往来自公共研究机构,例如,山东省科学院能源研究所。如今,中国一半的太阳能热水器公司都在山东。随着时间推移,在渐进式创新和技术改进等因素的促进下,这些企业已经成功地降低了太阳能热水器技术的成本。在发展强大产业以满足市场需求的经济前景驱动下,地方(省级和市级)提供的支持帮助拉动产品开发沿着创新价值链不断深入。例如,2004年,山东省沿海城市日照出台了第一项关于强制规定在建筑物内安装太阳能热水器的政策,当时该市正寻求从一直以来污染严重的重工业城市转变为全国公认的清洁城市。日照市开始进行大规模改造:据估计,中心区99%的家庭和农村30%的居民家中都安装了太阳能热水器。2007年,省政府为太阳能热水器安装提供补贴,发布强制性安装规则,规定质量和性能标准,并向国家机构寻求资金支持。追踪清洁能源创新创新的市场拉动力量聚焦中国78国际能源署。版权所有。由于这项技术获得了社会政治支持,地方举措得到了越来越多的支持和认可,包括国际上的支持和认可,例如,日照市在2009年荣获联合国人居奖。2009年和2012年,随着日照、德州双双获得“国家可再生能源建筑应用示范城市”称号,中央政府支持的若干示范工程在山东省启动。然而,从资源推动和市场拉动计划两个角度来说,国家支持的总体水平仍然较低,主要体现在太阳能和风能相关技术方面。在中国,需求驱动的当地创新在开发本土太阳能冷热水技术方面卓有成效。领先的公司依靠逐步改进和规模经济,获得了可观的利润,能够将部分预算用于技术开发,从而降低了成本,中国仍然是世界上最大的太阳能技术市场。然而,这种模式也有一些局限性。与其他在研发方面获得中央更多、更强有力支持的能源领域相比,太阳能冷热水技术方面的创新能力滞后。企业在具有新颖性的研发和创新方面经验较为有限,因此可能会更加难以适应不断变化的市场环境,难以与各种新技术概念和设计竞争,相对于电和燃气热水器等其他产品而言难以保持长久竞争力。追踪清洁能源创新中国能源创新的下一个目标是什么?聚焦中国79国际能源署。版权所有。中国能源创新的下一步是什么?在过去的20年里,中国巩固了其在全球舞台上能源创新者的地位。展望未来,清洁能源创新对于实现中国的碳中和目标而言将起到至关重要的作用。尽管在2000年之前,中国几乎没有开展能源研发活动,但是中国的行为体(公共研究机构、大学、国有企业和私营企业包括初创企业)在世界新能源技术开发中所占比例稳步增长。如今,中国在能源研发方面的公共支出位居世界前列,低碳能源研发支出仅次于美国。在太阳能光伏等特定技术领域,最近的专利申请和性能趋势表明,中国可能已经与其他领先的创新国家并驾齐驱。在电动出行领域,中国建立了世界上最具活力的初创企业生态系统,不但获得了公共和私营行为体的共同支持,而且电池原材料到电动汽车和充电基础设施的供应链日益一体化。中国正在成功开发和示范本土核电站设计。这些发展是二十年来中国政策日益关注技术创新的结果,其基础是中国成为知识生产国而非进口国的决心。能源创新已经(特别是自2010年代以来)成为“五年规划”优先事项和高层战略文件的一个核心部分,这项政策推动已被“十四五”规划的内容所证实。关于中国如何主导全球太阳能光伏制造的历程众所周知,但少有文件记载这场能源供应技术大规模制造革命如何改变了能源创新领域的国际对话,并帮助中国走向太阳能光伏研发前沿。在短短二十年时间里,中国成为了全球生产的领跑者,通过制造和工艺创新以及规模经济,大幅降低了成本,目前正将重点转向技术创新。这一成就有赖于强有力的市场拉动型产业政策,这项政策为太阳能光伏产业提供支持,同时采取有针对性的资源推动和知识管理计划促进国内技术发展。中国政府的战略包括,例如:对从原材料到最终产品的整个价值链进行投资,并投资制造能力和研发活动;以全产业方法发展综合性公司;开拓国内市场,促进出口;在国外收购知识产权、研发中心和竞争性公司;寻求与国际合作伙伴开展技术合作。太阳能光伏领域的经验表明中国创新生态系统具有若干新的关键特征,在中国成为电池以及电动汽车设计和生产领域创新来源的过程中,这些特征也很鲜明。这些优势包括:用于创新的资源不断增加,例如,为研发和示范提供资金、为科技初创企业提供充足而廉价的风险资本、提供人力资本和熟练劳动力,以及建设研究设施、创新中心和有利基础设施。知识管理更加有效和动态化,体现在研究产出的数量和质量提高、中国研究机构和高校在全球舞台上的知名度提高、通过积极主动的国际合作战略获取或共同开追踪清洁能源创新中国能源创新的下一个目标是什么?聚焦中国80国际能源署。版权所有。发知识产权、修正知识产权制度以逐步与国际标准接轨,以及加强政府、科学和产业之间的知识网络。通过大规模产业政策、开拓国内市场、出口导向型制造,并依托中国独特的经济结构和巨大的国内市场,打造强有力的市场拉动力量,推动创新,这有利于迅速打造综合性龙头产业。协调决策以引导创新转向国家优先事项,其中政府流程迅速推动国家创新活动和主要行为体(包括产业、学术和金融)与迫在眉睫的国内需求和不断出现的战略机遇保持一致。展望未来,中国的领导层已经确定了国家创新生态系统中可加以完善的若干领域。政府公告标志着中国将聚焦于推动原创和突破性创新项目;根据迫在眉睫的需求和战略机遇优化资源配置;提高研究机构的效率和成效并推动其结构现代化;进一步将企业纳入创新领域;加强评估和监测机制。在“十四五”规划(2021-2025年)中,能源创新成为加快社会经济发展的核心主题。2021年,中国政府充实了关于实现长期碳中和目标的计划,高度重视开发新技术以及在全球供应链中寻求战略机遇(例如,低碳氢生产及使用、碳捕获、利用和封存、生物能源、储能和高级电池、核能、关键矿产)。来自政府方面的信息表明,中国一方面寻求确保其在清洁能源技术创新领域全球领先者的地位,另一方面着力维持其在制造领域的主导地位和竞争优势。然而,尽管人们很愿意相信太阳能光伏为能源创新提供了蓝图,但是没有明确证据显示它能够在适当程度上媲美更大更复杂的技术,因为对后者来说,大规模制造能够发挥的作用较小(例如,核能、碳捕获、利用和封存,以及生物精炼)。中国创新战略包括:利用全球知识网络、与国际合作伙伴交流以分享信息和进行学习,以及与他国政府和产业行为体建立双边伙伴关系。越来越多行为体参与了主要能源创新伙伴关系(例如,国际能源署技术合作项目和“创新使命”,以及其他能源创新多边伙伴关系),中国产业与外国行为体建立了众多合资企业,这些都能说明这一点。另一方面,人们(包括中国的主要贸易伙伴)仍然对知识产权方面的不当行为心存忧虑,因为这些行为会破坏相互信任,还可能阻碍机构之间的有效合作。打消此种忧虑将有助于促进互惠互利的伙伴关系并加强国际合作,这对中国实现其碳达峰和碳中和目标来说必不可少。如果缺乏有效的国际合作(例如,在市场、供应链、标准和研发方面),那么可能要推迟几十年才能实现以净零为目标的全球能源转型。一方面,合作可以进一步改善中国的创新生态系统;另一方面,合作可以促进中国的新能源技术概念和产品设计广泛传播,从而支持集体成功。追踪清洁能源创新附件聚焦中国81国际能源署。版权所有。附录缩写和简称AC交流电ACCA21中国21世纪议程管理中心CAE中国工程院CAS中国科学院CATL宁德时代新能源科技股份有限公司CCUS碳捕获、利用和储存CEM清洁能源部长级论坛CERC清洁能源研究中心CNOOC中国海洋石油集团有限公司CNPC中国石油天然气集团有限公司CNY元人民币DC直流电EV电动汽车FYP“五年规划”GDP国内生产总值HVAC供暖、通风和空调ICT信息和通信技术IEA国际能源署IP知识产权IPO首次公开发行JAC江淮汽车LED发光二极管MEE生态环境部MI“创新使命”MIIT工业和信息化部MoF财政部MOHURD住房和城乡建设部MOST科学技术部NDRC国家发展和改革委员会NEA国家能源局NEC国家能源委员会NREL美国国家可再生能源实验室OECD经济合作与发展组织PGA专业治理机构PV光伏R&D研究与开发(研发)S&T科学技术(科技)SASAC国有资产监督管理委员会SME中小企业SOE国有企业追踪清洁能源创新附件聚焦中国82国际能源署。版权所有。TCP技术合作项目USD美元VC风险资本WIPO世界知识产权组织计量单位gCO2/kWh克二氧化碳/每千瓦时GW吉瓦GWh吉瓦时km千米kt千吨kV千伏kW千瓦MJ兆焦MW兆瓦MWh兆瓦时TWh太瓦时ChinesetranslationofTrackingcleanenergyinnovation–FocusonChina(Fullreport)此执行摘要原文用英语发表。虽然国际能源署尽力确保中文译文忠实于英文原文,但仍难免略有差异。此中文译文仅供参考。未经事先书面许可,不得复制、翻译或以其他方式使用本出版物或其任何部分。申请应发送至:rights@iea.org本出版物在欧洲联盟的财政援助下编制而成,是“新兴经济体清洁能源转型计划”的一部分。本出版物反映国际能源署(IEA)秘书处的观点,但不一定代表国际能源署个别成员国或欧洲联盟(欧盟)的意见。国际能源署和欧盟均不对本出版物的内容(包括其完整性或准确性)作出任何明示或默示的陈述或保证,也不对任何使用或信赖本出版物的行为负责。除非另有说明,图表中的所有材料均来自国际能源署的数据和分析。本出版物及其所载任何地图均不损害任何领土的地位或主权,不影响国际边界和界限的划定,亦不影响任何领土、城市或地区的名称。国际能源署(2022年),《追踪清洁能源创新:聚焦中国》,版权所有。国际能源署出版物国际能源署网址:www.iea.org联系方式:www.iea.org/about/contact排版:国际能源署,2022年6月,法国封面设计:国际能源署照片来源:©Shutterstock

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