知识产权:清洁能源的“密码”-凯发网

  编者按


  今年的世界知识产权日,全球目光聚焦“知识产权和可持续发展目标:立足创新创造,构建共同未来”。在清洁能源领域,风电、光伏、储能(锂电池)等产业正通过绿色科技革新,生动诠释这一主题。


  风电叶片如巨笔挥舞,勾勒出蓝天下的能源画卷;光伏板犹如阳光织就的地毯,铺展于广袤大地与建筑之巅;锂电池犹如电力银行,蓄能释能间实现供需平衡。


  放眼中国乃至全球,知识产权制度激发创新活力,赋能清洁能源产业跨越发展,为实现“碳中和”愿景、共筑人与自然和谐共生的可持续未来提供澎湃“知”动力。


风电产业:“绿电”乘风来

 

  水库边、海岸上,一排排风力发电(下称风电)设备屹然矗立、迎风舞动,为明镜般的水库、幽深的大海增添了“生机”。风起之处,“风车”起舞,化风为电,照亮了千家万户。


  自我国成功构建首台海上风电机组至今,我国海上风电领域实现了跨越式发展。在短短数年间,我国海上风电装机容量实现了由2015年104万千瓦到如今3800万千瓦的惊人增长,占据全球海上风电装机容量的“半壁江山”,在这一领域稳居世界领先地位。


  截至目前,我国已建立起涵盖开发设计、生产制造、施工建设,以及运维管理等环节的海上风电技术链和产业链,形成了完善的产业体系。2023年,我国风电机组、叶片、齿轮箱、发电机等产能占全球产能比重均超过了60%,进一步体现了我国在全球海上风电领域的重要地位。


  亮眼的数字背后,是一项项技术难题的破解和一件件专利的转化运用。从材料科学到机械设计,从空气动力学到电力电子学,每一个环节都充满了挑战。但正是这些技术难关被不断攻克,才使得“风车”从简单的农业工具,变为了能够大规模发电的先进设备。


  与中国海上风电产业共同成长的中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司(下称华能清能院)海上风电技术部主任兼华能海上风电科学技术研究有限公司总经理刘鑫,亲历了中国海上风电产业的发展历程。他清晰记得,2018年,我国海上风电装机容量不到300万千瓦,5兆瓦级风机刚刚问世,海上风电场布局从潮间带扩展至近海。而到了2020年,我国海上风电近海应用已日趋成熟,正走向深远海。


  大型风电机组的可靠性如何?离岸那么远该如何维护?刘鑫注意到风电产业高速发展下的隐蔽问题:核心技术缺失。“我们必须汲取历史教训,避免再次受制于人。”在公司支持下,刘鑫团队深入研究了我国海上风电的关键设备,解决了叶片、主轴承等核心组件的国产化技术难题。团队成功实现了大型风电机组的国产化,将国产化率从80%提升至95%,为我国海上风电产业作出了贡献。


  近5年,刘鑫和华能清能院海上风电团队交出了亮眼“成绩单”:牵头实施多项国家级、省部级项目;600余件专利申请获得授权、登记100余件计算机软件著作权,发表15篇核心期刊论文;团队研发的“国产化5mw海上风力发电机组及其核心部件”入选国家能源局2021年度能源领域首台(套)重大技术装备(项目)。


  除了华能清能院,远景能源有限公司、金风科技股份有限公司等企业也正在不断加大自主创新力度。例如,远景能源有限公司自主研发的远景伽利略风机,让每一台风机都成了“数字化风机”,该风机在传统的物理传感系统上,运行了对应的数字化模型,借助数字孪生技术,让这些模型在传感数据的驱动之下,能够有效监测整台风机的运行状况,变预警为预防,从而让风机寿命更久,收益更多。


  在自主创新的加持下,我国风电企业让风电技术走出了国门,走到了乌兹别克斯坦、越南等国家和地区。这不仅仅是一项项技术的输出,更是为这些国家和地区的人民带去了清洁能源,点亮了人类可持续发展的“希望之光”。截至目前,远景伽利略风机全球累计装机量已超60吉瓦。


  业内人士表示,在这一进程中,我国风电企业不仅为相关国家和地区提供了高质量的风电设备和ag凯发旗舰厅的技术支持,还积极与当地政府和企业合作,共同推动清洁能源事业的发展。这些风电项目的成功落地,不仅为当地带去了清洁、可再生的能源,还创造了大量就业机会,促进了当地经济的繁荣。


  未来,随着我国风电技术的不断革新与进步,必将有越来越多的风电机组矗立在广袤的大地上,它们将产出源源不断的绿色能源,为我国的经济社会发展提供强大的动力支持。(本报记者 陈景秋


光伏产业:向“新”而行


  近年来,我国新能源汽车、锂电池、光伏产品“新三样”的出口增长势头强劲。其中,光伏产品作为绿色低碳产业的重要组成部分,展现出广阔的发展前景,已成为实现可持续发展目标最重要的可再生能源之一。天合光能股份有限公司董事长高纪凡介绍,光伏产业发展初期在技术、市场、设备等方面均面临外部依赖,但经过不懈努力,我国现已实现市场规模、技术全面领先,生产制造及产业链高度完善,稳居全球首位。


  国家工业信息安全发展研究中心、工业和信息化部电子知识产权中心、中国光伏行业协会知识产权专业委员会发布的《光伏产业专利发展报告》显示,我国光伏全产业链有效专利总量7.4万件,有效发明专利总量2.2万件,均位居全球首位,我国已经成为全球光伏产业创新的重要一极。


  在光伏行业竞争激烈的今天,智能化发展成为产业发展必然趋势。晶澳太阳能科技股份有限公司(下称晶澳科技)紧跟时代步伐,在数字化、智能化的加持下实现“弯道超车”,截至2023年12月,晶澳科技拥有专利1263件。2023年前三季度,该公司电池组件出货量达37.63吉瓦(含自用965兆瓦),其中组件的海外出货量占比约52%。


  近年来,晶澳科技将数字化、智能化作为企业转型升级的“加速器”,提升企业在研发、生产、管理和服务方面的综合实力。晶澳科技的产业链覆盖硅片、电池、组件及光伏电站,在全球拥有十余个生产基地,每天会产生大量的数据。2020年,晶澳科技在浙江省义乌市投资102亿元,建立光伏智能制造基地,并于同年投产。这座智能工厂的产线繁多、工序复杂,一个产线上的产品出现问题,若没能及时发现,便会波及下一个产品,这也会造成资源的浪费与产能的消耗。


  在数字化的浪潮之下,晶澳科技自主研发了基于生产网格化管理模式的故障报修“晶豹”系统,并提交了相关专利申请。“晶豹”系统面向生产一线,工厂产线的每个环节都可以实现线上管理,产生的数据信息会实时反馈至中央控制系统,帮助产线各级管理者快速发现产线问题,并快速处理。在这里,晶澳科技的电池和组件业务的所有生产线都实现了数字化,形成了可视化地图。在这条数字化的生产线上,每条产线的产能有望提升10%。数字化、智能化的结合应用,是保持我国光伏产业全球竞争力领先的重要一环。


  值得一提的是,当下,我国多地正加速推进光伏发电多元布局:鄂尔多斯市创新推出“光伏治沙 板下经济”模式;安徽利辛县利用“农光互补”光伏模式,振兴乡村……作为专利密集型产业,“光伏 ”模式如何在能源转型中发挥作用?


  “光伏 治沙”生态综合治理是亿利资源集团有限公司(下称亿利集团)在库布其沙漠创新实践的模式。光伏组件铺设密度大,能够有效阻止沙尘的飞扬与沙丘移动;能够吸收光照、降低土地温度,减少土壤水分蒸发,增加土壤水分累积;能够遮阴,改善植物生长环境。光伏电站投入运行后,将增加清洁能源供给,解决后续防沙治沙的用能需求,实现沙漠地区太阳能资源高效利用和沙漠变绿洲的双重收益。


  业内人士表示,亿利集团聚焦创新集成光伏发电,大力发展集“板上发电、板下种植、板间养殖、治沙改土、产业扶贫”五位一体的生态光伏创新模式,通过运营地面集中式光伏电站,向电力公司销售电站产生的电。亿利集团约76%的专利申请涉及微网控制,约17%的专利申请涉及储能。


  “目前,我国光伏产业已进入高质量发展阶段,光伏产业企业应充分认识到完善现代化知识产权体系对夯实产业硬实力、提升产业软实力的关键支撑作用,同时,推动创新链、产业链、资金链、人才链深度融合,促进我国光伏产业加快向全球创新中心迈进。”北京市社会科学院研究员王鹏表示。(本报记者 叶云彤


锂电产业:扬帆“出海”

  当下,快速发展的新能源技术已经成了推动经济可持续发展的重要动力。锂电,作为新能源技术的重要分支,其创新突破直接关系到全球能源结构转型与生态环境保护。近年来,我国锂电产业蓬勃发展,创新成果层出不穷。无数科研人员日夜奋战在实验室里,攻克了一个又一个技术难关。在这个过程中,知识产权时时刻刻发挥着作用,为新能源技术的发展注入源源不断的动力。一件件知识产权,不仅彰显了我国科技实力的进步,也为可持续发展贡献了中国智慧。


  此前,锂电相关技术被国外垄断,我国锂电相关材料依赖进口。得益于有关政策的大力扶持,以及创新主体积极研发攻关,锂电产业取得了一系列的创新突破。如今,锂电池已经成为外贸“新三样”之一,出口额年年创新高,打了一场漂亮的“翻身仗”。


  技术攻关,产品性能提升是关键。宁德时代研发的锂电池产品,具有高能量密度、长循环寿命、低温性能优异等特点,广泛应用于新能源汽车、电力储能等领域;中创新航在锂电池安全性方面取得了重要突破,有效降低了锂电池热失控的风险……目前,在三元材料、负极材料、电解液、隔膜等领域中,我国专利申请数量已位居世界前列。


  技术创新带动产品升级,市场销量是产品热度的“温度计”。市场调研机构 sne research发布的数据显示,2024年1月,全球动力电池装车量为51.5吉瓦时。其中,宁德时代的全球电池装车量为20.5吉瓦时,与去年同期相比增长88.1%,稳居全球第一的位置。比亚迪的全球电池装车量为7.4吉瓦时,排名第二,中创新航的全球电池装车量为2吉瓦时,全球排名进入前十位。业内人士表示,当前,以宁德时代、比亚迪、中创新航等为代表的中国锂电产品出口已形成规模化、常态化的运作模式,充分展现了我国新能源产业链条的高度成熟和完善,以及在全球新能源市场中的竞争力和领导力。


  站在科技发展的风口浪尖,我国锂电产业进入了创新突破的崭新阶段。政策的大力扶持,为锂电领域技术研发提供了坚实保障;锂电企业加大研发投入,推动产品性能不断提升,为绿色能源领域提供了全新选项;多件核心技术专利,彰显了我国在全球锂电市场的领先地位。锂电领域的创新突破不仅提升了我国新能源产业的国际竞争力,也为实现绿色、低碳、可持续的能源发展目标奠定了稳固基础。


  当下,随着我国的锂电产业不断发展,市场竞争也日趋激烈,锂电产业企业应继续坚持自主创新,切实提高自身的科技创新实力,为我国实现可持续发展注入源源不断的“绿色动能”。


  在我国,一个个繁忙的现代化港口上,吊装设备犹如灵活的舞者,轻盈地抓取着以集装箱为单位的锂电产品,整整齐齐地码放在远洋运输船上。这一艘艘运输船将开启遥远的航程,乘风破浪,向着海外市场扬帆远航。


  锂电技术的创新应用不仅为我们提供了更加环保、高效的能源方案,还将助推我国在可持续发展的道路上行稳致远。在这一进程中,知识产权如同护航舰船,为锂电技术“出海”提供坚实保障。相信随着锂电领域创新能力的不断提升,锂电新能源技术将在全球范围内得到更广泛的应用和普及。当新能源的光芒照进每一个角落,当知识产权理念深入人心,我们将在可持续发展的道路上走得更稳更远。(本报记者 赵振廷

 

 

(编辑:刘珊)

 

 

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