【“国内国际双循环”系列十七】
科技创新是根本
科技创新不仅是国内循环的重要内容,更是促进国内循环的根本动力所在。我们是非常重视科学技术的。马克思早就提出,科学是“历史的有力杠杆”,是“最高意义上的革命力量”;1988年9月,邓小平在会见外宾时提出了“科学技术是第一生产力”的著名论断;进入新时代,习近平总书记多次强调,创新是引领发展的第一动力。
科技创新得与失
不争的事实是,经过几代人坚持不懈的探索和奋斗,我国在科技领域取得了巨大成就,具备了同国际先进水平同台竞技的实力,甚至在有些方面已经领先。据世界知识产权组织发布的2020年全球创新指数(GII),2020年全球创新指数排名中,中国位居全球第14名,是前30名中唯一的中等收入经济体。
不仅我国的天眼、蛟龙、大飞机、超级计算机、北斗令世人瞩目,而且在量子信息、铁基超导、中微子、干细胞、脑科学等前沿领域也拥有一批重大原创成果。2020年,“奋斗者号”成功实现万米深海下潜并成功返航;“嫦娥五号”在月球成功软着陆并开展“月球挖土”返回地球的试验。人工智能、5G、生物医药、新能源汽车、动力电池、航天科技、新材料、核科技、超级高铁等领域也在加速研发和产业化。
但我们发展的时间毕竟还不长,“大而不强”“大而不优”仍是我国无法回避的尴尬。工信部原部长苗圩在解读《中国制造2025》时曾指出,全球制造业已基本形成四级梯队:第一梯队是以美国为主导的全球科技创新中心;第二梯队是欧盟、日本代表的高端制造领域;第三梯队是中低端制造领域,主要分布在一些新兴国家,如中国;第四梯队主要是资源输出国,包括OPEC(石油输出国组织)、非洲、拉美等国。中国作为世界第二大经济体,制造业规模很大,很多工业品产量世界第一,但在全球制造业发展格局中却屈居第三梯队。
中国科学院院长白春礼在2020财经年会上表示,连续多年中国芯片进口总额超过石油进口。操作系统、高端光刻机被国外公司垄断,90%以上传感器来自国外。高档数控机床、高档仪器装备、关键基础材料、高端医疗仪器设备、高端医用试剂等都严重依赖进口。
我们不仅在尖端科技方面与国际先进水平有很大差距,科技创新的模式和路径也还需要进一步改革。过去几十年我国的创新主要有两种途径,一是运用举国体制,研发“大国重器”,上述科技成果大都来源于此。但由于我们对市场机制运用不够,这一模式的研发效率还有很大提升空间;二是引进消化吸收国外技术,即我们熟知的“山寨”模式。“山寨”模式省时省力,但阻碍了自主创新。在今天我国产业技术与西方国家差距缩小、外部不断遏制的情况下,引进、消化、吸收、再创新的道路,也无以为继。具体表现有:
一是基础研究较弱,原创性成果不足。尽管我国R&D经费占GDP的2.2%,总量世界第二,但投向较为分散,基础研究投入占研发总投入的比例长期徘徊在5%左右,低于世界主要创新型国家的15%~20%。
二是科研应用“两张皮”,成果转化率低。创新理论之父熊·彼特认为:发明并不等于创新,只有将发明用于经济活动并取得成功才叫创新。我国高校、科研院所的科研,看重论文和课题,对科研成果的实际应用不够重视,存在“两张皮”现象。科研成果转化效率低,支持科技创新的金融体系也很薄弱。
三是企业缺乏创新精神。企业中的科技人员多以模仿为主,或将精力聚焦在游戏、购物、出行、社交等生活领域的“高科技“,缺乏苦心孤诣的创新精神和“工匠精神”。我国每年见诸报道的新材料成千上万,但真正产业化的数量不多。原因在于,一项探索性的研究成果要找到合适的市场应用,需要配套的生产及商业能力,需要乔布斯、任正非那样将技术梦和商业梦相结合的人才。
回顾过去几十年科技发展,除了国家狠抓的“大国重器”外,社会自发的科技创新成果,数量有限、质量不高,引领未来的科技储备也远远不足。许多软件公司宁可花成万上亿的钱去开发游戏,也不愿意去开发工业用的基础性软件。甚至某些知名的创新大V,被西方媒体视为科技“小偷”。也有互联网巨头,掌握着海量数据、先进算法,却盯着几捆白菜、几斤水果的流量,无视科技创新的星辰大海、民族复兴的使命担当。
问题是努力的方向,正视问题是为了解决问题。如果把经济比作“肌肉”,科技则是“筋骨”,筋骨不强,肌肉就会萎缩。同理,没有科技的自立自强,就没有经济的独立自主。没有科技创新,经济循环只能是低水平的循环,在国际上也没有太大的竞争力和吸引力。
回顾历史,每次重大科技创新都能够重塑国家地位,改变国际力量对比。领先科技和尖端人才流向哪里,发展的制高点和经济竞争力就在哪里,我们不能用别人的昨天装扮自己的明天。
创新要坐冷板凳
“板凳要坐十年冷”,创新不是一蹴而就的,而是一个从无到有,再到产业化的过程,需要滴水穿石,久久为功。被誉为钢铁行业皇冠上明珠的山西太钢不锈钢精密带钢公司 “手撕钢”,开发过程中经历700多次试验,170多个设备难题、450多个工艺难题的跨越。做好创新驱动,需要针对创新的三个阶段采取不同的措施。
第一阶段是“0—1”,属于原始创新、基础研究、“万丈高楼平地起”的创新,即我们经常所说从0到1的突破。这个阶段的创新往往发生在科研院所、高等院校和大企业大集团的实验室、工程技术中心、研发中心。
“基础研究并不考虑其终端实际应用,其产出的是普遍性知识和对事物本质规律的认识。这种普遍性知识能够为解决大量重要实际问题提供途径,尽管其看上去并不能给出任何一个问题的完整答案。”
“一个依赖他国获得最新基础科学知识的国家,其工业进步定会趋于缓慢,而且无论其制造能力如何,这个国家在世界贸易中的竞争地位都会很弱。”
——摘自二战后美国报告《科学无止境》(Science:The Endless Frontier)
这方面我们有很大短板,需要强化原创导向,推动问题导向、目标导向与自由探索相结合;需要集中优势资源补短板,加大基础研究投入。“十四五”时期,我国基础研究经费投入占研发经费投入比重将提高到8%以上。未来,能否摆脱西方产业和技术发展路径的限制,能否在全球产业和技术竞争中领先,取决于我们能否实现更多“0到1”的突破。
创新的第二阶段是“1—100”,是将基础原理转化为生产技术的创新,也可以叫技术转化创新,任务是充当科技与产业的桥梁。包括小试、中试,既需要解决各种场景的应用和功能的长期稳定问题,也包括技术成果转化为产品样机、确立生产工艺等活动,主要由各种科创中心、孵化基地、加速器来完成。
成果转化该由谁来承担,是一个值得推敲的问题。技术发明人一般都是那些集中精力、苦心孤诣攻克科技难关的人。但成果转化则需要情商,需要与人打交道的能力,需要金融、法律、财务、经营、管理的知识,所以技术发明人不一定是成果转化的最佳人选。深耕科技成果转化多年的博士朱平(广州归谷科技园副总经理)呼吁,”要充分发挥科技服务机构和技术经纪人作为科技成果转化推手的作用“。
德国的弗劳恩霍夫(Fraunhofer)研究院是一个典型的应用研究和科技成果转化机构。该研究院拥有70多家研究机构,并联合工业界的龙头企业,结合科技创新上下游形成了一个庞大的生态系统,将科研院所的知识产权专利,潜在的应用场景用科普的方式进行推介,推动从“1到100”的转化。
在美国,科技成果和技术发明人往往产生于斯坦福、麻省理工学院等大学或研究机构,而硅谷则负责科技成果孵化转化、应用落地。美国1980年通过的《拜杜法案》规定,政府经费支持的发明专利,原则上归发明者所在的研究机构所有,而且发明人有权分享收益。李克强总理在一次国务院常务会议上表示:美国《拜杜法案》对美国的创新发展起到了很大的撬动作用。
我国将进一步扩大试点,赋予科技人员职务科技成果所有权或长期使用权;完善风险资本、孵化器、科技中介服务等创新配套条件,打造科技、教育、产业、金融紧密融合的创新体系,提高创新成果转化能力。
创新的第三阶段是“100—100万”,是将转化成果变成大规模生产能力的过程。这个阶段的主体是企业,主要任务由企业的新增投资或技术改造完成。这个阶段金融服务是重点,需要发挥资本市场的作用。
在创新领域,中国也不乏卧薪尝胆的佼佼者。华为的高研发投入已成为行业内的一个标杆,近十年的研发费用超过7000亿元人民币;2020年研发费用超过1300亿元,占全部销售收入的14.6%,仍为全球研发支出最高的企业之一。中芯国际勇担实现中国半导体产业自主可控的历史使命。2020年,中芯国际在科创板募集资金200亿元,用于12英寸晶圆的研发与生产。
美亚柏科直面挑战,在内部启动“破冰计划”,加强自主软件的研发和国产化适配,并向全球开放“乾坤”大数据智能化平台,大数据智能化业务逆势大幅增长。敢于挑战特斯拉的比亚迪股份有公司(BYD,以下简称比亚迪),为什么有这个底气?自信来自于强大的技术研发。
比亚迪的技术创新
比亚迪的电动车在国产品牌中响当当,因此许多人误以为比亚迪只是一个汽车企业,其实其出身是一家电池企业。比亚迪成立于1995年,经过26年的快速发展,已由成立之初20人的小工厂发展为今天20多万人,业务涵盖电池、半导体、汽车、新能源、轨道交通和IT等多个领域的大集团。
比亚迪有两条核心的产业链,一条围绕新能源的获取、存储到应用,包括光伏、储能、电动汽车、电动叉车、云轨、云巴及LED等绿色技术产品;一条是从动力电池到新能源汽车,包括电池、电控驱动总成、整车生产和销售。
比亚迪设立了中央研究院、汽车工程研究院、电力科学研究院等研发机构;拥有软硬件以及测试等方面的专业队伍,拥有多种产品的开发经验与数据积累,逐步形成了自身特色并具有国际水平的技术开发平台。比亚迪的技术研发可以用苦心孤诣和硕果累累来形容,不断“用技术创新,满足人们对美好生活的向往”。
比亚迪拥有全球领先的电池、电机、电控及整车核心技术,以及全球首创的双模技术和双向逆变技术,堪称新能源汽车产业的领跑者和全球动力电池产业的领先者,并努力成为行业标准的制定者。创始人王传福自信地说,“比亚迪拥有技术‘鱼池’,里面有各种各样的技术,市场需要时,我们就捞一条出来。”
2020年12月,比亚迪入选“2020半导体及元件企业50强”名单;2021年1月,胡润研究院发布《2020胡润品牌榜》,比亚迪以315亿元人民币品牌价值排名第62。巴菲特自从2008年买入比亚迪以来,从未减持。不仅如此,比亚迪也得到了国字号战略投资者国投创新的青睐。
比亚迪1996年进入锂电池产业,目前是世界领先的动力电池供应商。随着人类对绿色发展的认识加深,电动汽车取代燃油汽车将是大势所趋。比亚迪敏锐地捕捉到了这个趋势,在进入汽车行业的同时,就确定以电动汽车作为战略目标。比起其他新能源汽车企业需要对外采购电池,比亚迪在电池技术和采购价格上,拥有内部协同优势。
就电动汽车而言,由电池、电控组成的动力系统是电动汽车的心脏。其中,电池是核心部件之一,要在续航力和安全性两个关键指标上精益求精。但两者相互矛盾,此涨彼消。比亚迪从05年起研发车用动力电池,通过不断技术创新克服了“两难困境”,他们发明的刀片电池使比亚迪电动车续航里程超过600公里,同时还能大大提升安全性能。刀片电池技术因此荣获了2020年全球新能源汽车创新技术荣誉。
电控驱动总成是电动汽车的另一核心部件,负责将电能转化为动力。电控的关键是IGBT芯片,IGBT是电能转换与传输的核心部件,将电池的直流电转化为电机运转所需的变频交流电,直接影响新能源电驱动系统的性能和效率,堪称电力电子行业的“CPU”,是动力电池之外决定电动汽车性能的关键因素。
曾经,IGBT的核心技术掌握在国外企业手里。2008年10月,比亚迪以近2亿元收购了半导体制造企业宁波中纬,进入了半导体领域。通过十多年的研发,比亚迪成功打破国外垄断,掌握了从芯片设计到制造的完整技术和工艺,建立了国内首条IGBT芯片生产线,并成为中国目前最大的车用半导体生产企业。2020年,比亚迪自主研发制造的SiC即第三代功率半导体功率模块在比亚迪·汉车型上搭载上市,续航提升效果显著。这一次比亚迪与特斯拉站上了同一起跑线。
比亚迪以“打造民族的世界级汽车品牌”为产业目标,拥有研发设计、模具制造、整车生产、销售服务等完整的产业链组合。新款的比亚迪·汉,不仅有自己研制的刀片动力电池和SiC功率模块,而且与华为强强联手,推动电动化和智能化协同发展,打造了全球首款搭载华为5G技术的量产车型。
比亚迪坚持绿色发展,在新能源领域的技术创新也令人瞩目。比亚迪基于铁电池核心技术的电池储能电站,能实现能源储存,满足能源存储、削峰调谷的需求,储能效率高而成本低;运用独创的技术和工艺,解决了制约太阳能产业发展的硅片生产供应问题;比亚迪为积极响应国家碳达峰碳中和目标,启动企业碳中和规划研究,探索新能源汽车行业碳足迹标准,推动节能减排,引领中国汽车行业迈入绿色发展新阶段。如有持续的技术创新作支撑,我们有理由相信,假以时日比亚迪也将成为大国名片、时代骄子、民族骄傲。