上海社会科学院生态与可持续发展研究所尚勇敏副研究员等在《上海经济》2024年第4期发表题为《长三角氢能产业协同创新网络特征及优化对策研究》的论文。本文基于2000-2021年长三角氢能产业专利数据,从合作研发与技术转让两方面分析长三角氢能产业协同创新特征。研究发现:(1)长三角氢能产业协同创新水平不断上升,制氢环节协同创新水平较高,储氢、用氢环节居于其次,运氢加氢环节协同创新水平较低;(2)在长三角氢能产业协同创新网络中,企业参与协同创新水平远高于高校与科研院所;(3)长三角氢能产业协同创新网络呈现出以经济发达城市为核心、经济欠发达城市为边缘的“核心—边缘”结构,以及强强合作和等级层次性特征;(4)长三角氢能产业合作研发网络具有高度集聚性,呈现出“之”字型或菱形空间格局,而技术转让网络分布更广,欠发达城市参与技术转让合作的数量明显增多。最后,本文提出推进长三角氢能产业全链条协同创新、构建以龙头企业为主导的产学研协同创新体系、加强长三角氢能产业创新的跨区域协同、积极完善长三角氢能产业协同创新支持体系等建议。
一、引言
当今全球范围正兴起“氢能经济”和“氢能社会”的发展热潮,氢能产业成为各国绿色经济与绿色技术竞争的制高点(李丹枫,2022;万燕明等,2022)。氢能产业作为一种重要的战略性新兴产业,是全球绿色低碳科技竞争的关键领域(Ashari 等,2023),对于我国能源转型与双碳目标实现承担着至关重要的作用。国际氢能理事会数据显示,全球超过30个国家和地区制定氢能发展战略或路线图,并积极推进氢能产业技术攻关与产业创新发展。我国中央及各地方政府纷纷发布氢能产业发展中长期规划,并积极推动氢能产业科技创新。2020年,我国氢能产业规模超过3700亿元,成为全球最大氢气产销国,预计到2060年将达到4.6万亿元。根据IPRdaily和incoPat发布的《2022年全球氢能行业发明专利百强排行榜》,中国氢能领域专利占据全球第一,专利申请量和授权量分别占全球的32%和40%。作为我国氢能产业基础最好、创新能力最强的地区之一,近年来,长三角各地积极部署氢能产业,推动氢能产业协同创新发展。然而,长三角各地零散布局、同质竞争、关键核心技术缺乏等问题依然明显,加强跨区域氢能产业协同创新、提升长三角地区氢能产业整体创新水平迫在眉睫。
从学理上看,氢能技术具有长研发周期、高投入、高风险等特征,企业缺乏自主研发动力,依靠协同创新是弥补其创新资源不足、提升整体创新水平的有效途径(Pan等, 2024)。需要指出的是,由于氢能产业链及创新链长且复杂(徐硕和余碧莹,2021),几乎没有哪个城市能支撑起氢能产业研发与制造的全过程、全链条,单个地区的科技与产业力量有限,难以形成氢能产业创新网络,也无法形成规模经济,不利于氢能产业创新发展,开展跨区域协同创新是弥补单个区域创新能力不足的有效途径。国外发达国家十分注重以区域协同创新推动氢能产业创新发展,如日本提出以东京、中京、关西、北九州四大都市圈的区域合作模式建立氢能产业创新集群,德国提出建设“氢能区域”,美国提出建设链接中西部各州的“替代燃料运输走廊”(傅翠晓,2019)。长期以来,长三角地区各地氢能产业创新重单打独斗,忽视区域分工协作和产业链上中下游协作,且各地产业布局趋于同质化,高度集中于燃料电池研发、整车制造及公共交通领域应用示范等;且跨区域协同创新缺乏,导致有产业集聚,缺创新协同。这导致氢能产业创新要素难以被有效整合,氢能产业创新陷入零散低效,进而难以形成具有全球竞争力的氢能产业体系。
基于此,本文以长三角地区为例,通过专利数据刻画长三角氢能产业协同创新网络特征,并提出长三角推动氢能产业协同创新的路径与策略,为长三角抢占绿色经济全球产业竞争制高点提供科学支撑。
二、研究结论
本文从合作研发与技术转让两个维度,并以2000-2021年长三角地区氢能领域专利合作与专利转让数据为基础,对长三角氢能产业协同创新网络结构、主体特征和空间特征进行分析,研究得出以下结论:
(1)氢能产业协同创新高度依赖企业、科研院所、高校等的协同,企业尤其是国有企业、大型民营龙头企业在氢能产业协同创新网络中占据主导地位。其中,上海、江苏、浙江氢能合作研发中,企业占比均在83%以上,安徽企业参与合作研发占比相对较低,仅为79.72%。高校与科研院所因其开放性、公益性特征和较强的技术积累,也在氢能产业协同创新网络中占据重要地位,是长三角推进氢能产业协同创新的关键主体。为此,建立以市场为导向的氢能产业协同创新体系,发挥企业、科研院所与高校等特征与优势,对于推动企业与科研院所和高校的协同创新合作至关重要。
(2)长三角氢能产业协同创新具有较强的“核心—边缘”结构和等级层次性特征,即上海、南京、杭州、宁波、合肥、苏州、南通、无锡等城市在氢能产业协同创新网络中居于中心位置,而其余城市居于网络边缘位置;并呈现出各省市内部以省会城市、经济中心城市为核心,其余城市为边缘的星芒状格局。同时,核心城市间的协同创新水平明显高于其与边缘城市或边缘城市之间的协同创新水平。
图1 2000—2021年长三角氢能产业专利合作及技术转让联系网络格局
(3)长三角氢能产业协同创新水平在不同协同创新方式和创新领域存在一定差异。从合作研发与技术转让看,长三角氢能产业合作研发水平高度集中在经济发达城市,并呈现出“之”字形或菱形空间格局;而技术转让呈现出网络化的空间格局,经济欠发达城市能相对更为容易地开展技术转让合作,这也是欠发达地区参与长三角氢能产业协同创新的有效途径。从氢能产业不同环节看,制氢、储氢、用氢环节的合作研发及技术转让水平相对较高,而运氢加氢环节协同创新水平相对较低,其合作研发网络仍然具有片段化特征,仅少数城市参与合作研发,其技术转让水平也相对较低。
三、对策建议
(1)推进长三角氢能产业全链条协同创新,加强氢能产业布局规划引导,积极推动长三角地区制氢、储氢、运氢、加氢、用氢等全链条布局;依托龙头企业,各地从最有潜力和优势的链条重点突破,打造区域优势明显、上下游协同的氢能产业体系和产业集群;围绕氢能产业链各环节需求,积极完善氢能制备、检测认证、中试、示范运营等氢能服务体系,进一步提升长三角地区氢能产业协同创新水平。
(2)构建以龙头企业为主导的产学研协同创新体系。充分发挥龙头企业在氢能产业协同创新中的带动作用、整合作用、协调作用,整合长三角氢能产业创新资源,开展氢能关键核心技术攻关、科技成果转化应用,共同打造氢能产业协同创新体系。建议龙头企业牵头,联合大学、科研院所和企业建立氢能产业创新联合体、产业创新中心、联合实验室、技术研发中心等,鼓励龙头企业牵头推动氢能产业关键技术开发和产业化应用。积极培育构建具有国内乃至国际影响力的氢能产业企业集团,开拓氢能产业国际市场,加快融入全球氢能产业链和创新链;积极引进氢能领域国际巨头与研发机构在长三角地区设立研发中心或区域总部,完善长三角地区氢能产业协同创新体系。
(3)加强长三角氢能产业创新的跨区域协同。加快氢能产业区域协同布局,鼓励各地龙头企业、科研院所、高校等,围绕氢能产业关键环节、短板环节,开展跨区域氢能技术创新、集成示范。充分发挥长三角各地氢能产业技术优势、氢能全产业链优势、丰富多元的应用场景优势,构建区域一体化的氢能产业应用场景,因地制宜推进氢能在交通、储能、发电、工业等领域的应用,积极打造氢能示范机场、示范港口、示范社区、氢能产业园等一批具有世界影响力的应用场景,构建多元化氢能技术应用体系。
(4)积极完善长三角氢能产业协同创新支持体系。加大氢能产业创新政策支持力度,建议长三角各地适当放宽氢能项目区域限制,放开对非化工园区制氢和加氢的管制,逐步放松氢燃料汽车通行权等政策限制;鼓励实施支持氢能发展的贷款贴息、减免企业税费等财税、金融、土地政策,制定支持氢能产业创新的相关政策。加大氢能产业资金支持力度,积极设立氢能专项基金,为氢能设备、研发等提供补贴;完善金融支持氢能技术创新体系,通过绿色债券、银行贷款、央行碳减排支持工具等,开展氢能领域绿色金融产品创新。加强氢能领域标准体系建设,鼓励龙头企业牵头,联合产业、创新主体开展氢能领域相关标准制定。建议长三角地区加强地方和团体标准制定,加强产业链标准体系建设,并加强与国家、国家标准的衔接。
(尚勇敏,上海社会科学院生态与可持续发展研究所副研究员)