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2.3中国特色的“科技创新”模式
笔者在上面谈到,中国当前已经基本具备了知识创新的条件,但这并不是等于说中国现在就在搞知识创新。具体到锂电技术领域,笔者这里请读者思考以下三个问题。
第一个问题:过去近二十多年,我国锂电界在基本电极材料方面有没有原始创新?很遗憾,答案是否定的,国人在锂电基础材料领域基本上没有发表具有广泛影响或者实质性意义的原创贡献。
目前实用化的电极材料,绝大部分都是美国人最先报道的或者申请的专利,比如LCO、LMO和LFP这几种正极材料都是德州大学奥斯汀分校的J.B.Goodenough课题组最先报道的,NMC三元材料是3M最早申请的专利。石墨负极材料最早由法国科学家Yazami在1983年报道的,改性天然石墨和人造石墨绝大部分核心专利都掌握在日本三菱化学和日立化成手中。LTO则是由Tackeray在1995年首先报道的,他的另外一个贡献就是在美国阿贡实验室(ANL)发明了富锂锰基固溶体正极材料(OLO)。
目前锂离子电池所使用的正负极材料、电解质和隔膜材料以及其它辅助材料,没有任何一种材料是有中国人首先报道或者申请的专利。近两年,湖南杉杉和北大先行改进了高压LCO生产工艺,贝特瑞在石墨负极材料和硅碳复合负极材料方面都有相当的技术进步,这些例子都是中国锂电材料企业在微创新方面的开端。
第二个问题:有哪一种锂电生产工艺是我们发明的?目前锂电生产的基本工艺流程,跟1991年SONY发明全球第一块锂离子电池的时候差别并不很大,改进的仅仅是具体工艺环节。基于PVDF-HFP的聚合物电池工艺是美国Bellcore公司在1994年商业化的,而SONY则是采用自己的独特的聚合物工艺。
中国锂电的所有生产工艺都是源自日本和韩国,电池厂家仅仅依据自己的工艺实际情况做了很小的调整而已。严格来讲,国内电芯企业只有ATL/CATL能够在生产工艺领域进行一些微创新,比如ATL将Bellcore的聚合物电芯工艺活学活用,做到了青出于蓝胜于蓝。
第三个问题:有哪一种锂电材料/电芯生产设备是我们发明或者首创的呢?几乎所有的锂电生产设备,都是日本人首先发明或者开创的。近两年,韩国也开始锂电生产设备上有所创新。国产的设备基本上都是山寨日韩的,结果是现在日韩都不愿意将最先进的生产设备卖给国内电池企业。
严格就上面这三个方面而言,虽然国内企业整天都在高喊“技术创新”,但是除了ATL/CATL等极个别企业外,中国锂电界在过去的二十年里根本就没有从事过真正意义上的科技创新。很多读者会跟笔者抬杠,我国锂电产业在过去近二十年取得了很大的进步,许多技术填补了国内空白,这么能说我们从来就没有科技创新呢?这就涉及到对“科技创新”的定义问题了,读者朋友如果有兴趣可以去阅读知识产权法。
其实,“填补国内空白”的潜台词就是,这项技术在国外已经有了,我们现在可以把它山寨出来了。随着电动汽车产业的快速发展,中国锂电产业必然走向世界参与国际竞争,如果在知识产权和技术创新方面不能够理顺的话,前方的道路必然将是艰难坎坷的。在经济全球化的今天,如果我们对科技创新和知识产权的理解还停留在自家的一亩三分地,那无疑是井底之蛙。
当然了,很多读者同样会说,在过去数年里我国锂电界在科研论文和专利申请两方面都取得了令全世界瞩目的成绩,怎么能够说我国锂电界在过去的二十年里就没有从事过真正意义上的科技创新呢?不错,科学论文和技术专利申请经常被用做衡量一个国家科技创新能力和水平的重要指标。但是这两项指标一旦被冠以“中国特色”,那么问题往往就不那么单纯了。
单纯就科研论文而言,我国在锂电方面的SCI论文数量在2012年就超过美国称为全球第一了。据不完全统计,2016年SCI所收录的与锂电或者电池相关的英文科技论文,有接近40%是由华人科学家发表的(根据第一作者或者通讯作者统计),华人科学家已经成为全球锂电研究领域最大的群体,相信经常参加国际锂电学术会议的同仁都能明显感受到。
但是,仔细分析华人过去数十年在锂电或者电池领域所发表的SCI论文就会发现,绝大部分论文都是关于“纳米锂电(包括石墨烯)”、磷酸铁锂这几个“热门”领域,这也就是圈内通常所说的SCI论文“灌水”,而甚少涉及锂电领域关键性或者深层次问题。
国际锂电泰斗美国J.B.Goofenough、加拿大J.R.Dahn和法国M.Armand教授也多次在国际会议上对于诸如此类的学术不正之风进行过猛烈地抨击。当然这一切都跟当前国内大学和科研院所的业绩考核体制密切相关,相关的问题不在笔者讨论范畴。
而事实上,除了发表了数量巨大的SCI论文,国内学者在锂电基础材料领域几乎没有发表具有广泛影响或者实质性意义的原创贡献。
当然有读者会说,中国锂电相关专利近几年呈爆发性增长,我国目前在锂电或者新型化学电源方面的新增专利申请数量专利已经世界第一,当道这还不能说明中国产业界在锂电领域的技术创新能力吗?
笔者在这里要强调的是,这些专利申请绝大多数是与工艺相关的国内专利,同时申请国际专利(US、WO、EP、JP等)所占比例不到1%,而获得国际专利授权的比例更是微乎其微。有相当研发资历的锂电同仁都知道,工艺专利其实并不具备多少含金量。并且,一项真正具有含金量的专利技术一般会同时申请国内和国际专利,从而能够在广泛范围内保护自己的专有技术,这也是IP领域的国际惯例。
衡量一项专利的含金量通常有三个基于市场的判断标准,第一,该专利是否在保护期有效阻止竞争对手做同样的产品,从而使创新者获得垄断利益。第二,如果有人试图侵权,该专利是否能作为创新者起诉侵权者的有力武器。第三,创新者从该专利可以获得的专利许可费是多少。如果我们按照这三个标准来来分析众多国内锂电专利的含金量,得到的无疑将是另外一个答案。
单纯从数量而言,近几年国内在锂电方面不管是研究论文还是专利申请都是成绩喜人,早已超越美国成为世界第一。笔者无意否定我国在锂电研究和产业化方面取得的巨大进步,但是我们务必要要清醒地认识到国内非市场性因素和政府激励政策才是背后的主要原因。
笔者坚持认为,基于当前锂电全球基本格局,我国锂电产业技术创新的核心主体只能是有一定实力的锂电企业,高校研究所当好参谋,政府做好后勤,国营企业做些公益类事业,如此而已。
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