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科研創(chuàng)新如何更接地氣更高效？——白馬湖實(shí)驗(yàn)室跨越成果轉(zhuǎn)化的“創(chuàng)新峽谷”
不久前，一片僅有指甲蓋大小的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，在全球能源科技領(lǐng)域掀起了波瀾。白馬湖實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合蘇州大學(xué)與新南威爾士大學(xué)研發(fā)的這款電池，經(jīng)國(guó)家光伏產(chǎn)業(yè)計(jì)量測(cè)試中心平臺(tái)權(quán)威認(rèn)證，0.1cm2小面積電池效率高達(dá)27.3%，1cm2大面積電池效率達(dá)到26.9%，兩項(xiàng)數(shù)據(jù)雙雙刷新世界紀(jì)錄。
這一世界級(jí)突破的背后，是一家獨(dú)特的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)——作為浙江省實(shí)驗(yàn)室之一，白馬湖實(shí)驗(yàn)室是全省唯一由省屬?lài)?guó)企（浙能集團(tuán)）牽頭，聯(lián)合浙江大學(xué)、西湖大學(xué)共建的能源領(lǐng)域高能級(jí)科創(chuàng)平臺(tái)。
白馬湖實(shí)驗(yàn)室。 王紫璇 提供
“創(chuàng)新浙江”建設(shè)如何向縱深推進(jìn)？白馬湖實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐給出了另一種清晰答案：以國(guó)企為紐帶，打通創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈，讓科研創(chuàng)新更接產(chǎn)業(yè)地氣、更具轉(zhuǎn)化效率、更能扛住攻堅(jiān)壓力，為新質(zhì)生產(chǎn)力培育提供“浙江方案”。
需求牽引，讓科研瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)“真問(wèn)題”
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室常面臨“論文寫(xiě)得好，產(chǎn)業(yè)用不上”的困境，而企業(yè)牽頭的核心優(yōu)勢(shì)，就是從源頭上解決“科研與產(chǎn)業(yè)兩張皮”的問(wèn)題。
作為全省能源保供的主力軍，浙能集團(tuán)每年在能源生產(chǎn)、傳輸、利用過(guò)程中，都會(huì)遇到大量亟待破解的產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，而這些痛點(diǎn)，正是實(shí)驗(yàn)室最直接的科研課題。
鈣鈦礦電池的技術(shù)突破，源于浙能集團(tuán)在光伏電站建設(shè)中的現(xiàn)實(shí)需求。
“傳統(tǒng)晶硅電池轉(zhuǎn)換效率已接近理論極限，從效率提升的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)更低成本的光伏發(fā)電已經(jīng)非常困難，我們急需效率更高、原材料更廉價(jià)的光伏技術(shù)。”實(shí)驗(yàn)室鈣鈦礦團(tuán)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人孫靖淞博士介紹：“鈣鈦礦材料的理論極限效率超過(guò)31%，而與晶硅串聯(lián)形成的疊層電池，理論極限效率能達(dá)43%”孫靖淞說(shuō)，團(tuán)隊(duì)已將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于鈣鈦礦/晶硅疊層太陽(yáng)能電池的研發(fā)，大幅提升疊層電池效率。鈣鈦礦疊層技術(shù)是目前提升光伏性能最有前景的技術(shù)路線之一。
“我們是以產(chǎn)業(yè)需求定研發(fā)方向。企業(yè)最懂產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，也最清楚市場(chǎng)需求。由企業(yè)牽頭，科研項(xiàng)目從立項(xiàng)之初就帶著‘產(chǎn)業(yè)化基因’。”白馬湖實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副總經(jīng)理范海東表示，成立不到三年，實(shí)驗(yàn)室已承接包括8項(xiàng)國(guó)家級(jí)任務(wù)在內(nèi)的多項(xiàng)重大攻關(guān)任務(wù)，其中大部分源自產(chǎn)業(yè)一線的實(shí)際問(wèn)題。
這種“需求牽引”的創(chuàng)新模式，正是浙江產(chǎn)業(yè)升級(jí)的迫切需要。當(dāng)前，浙江正全力構(gòu)建新型能源體系，在“雙碳”目標(biāo)下，能源綠色轉(zhuǎn)型面臨一系列技術(shù)瓶頸。省屬企業(yè)牽頭實(shí)驗(yàn)室，既發(fā)揮了國(guó)企在產(chǎn)業(yè)資源、市場(chǎng)渠道上的優(yōu)勢(shì)，又整合了高校在基礎(chǔ)研究、人才儲(chǔ)備上的力量，形成“產(chǎn)業(yè)出題、實(shí)驗(yàn)室答題、市場(chǎng)檢驗(yàn)”的完整鏈條。
科研人員正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 王紫璇 提供
轉(zhuǎn)化加速，打通從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)端閉環(huán)
如果說(shuō)高校實(shí)驗(yàn)室擅長(zhǎng)“從0到1”的基礎(chǔ)突破，那么企業(yè)牽頭的實(shí)驗(yàn)室，更擅長(zhǎng)“從1到10”的技術(shù)轉(zhuǎn)化和“從10到100”的產(chǎn)業(yè)落地。
清晨的海島之上，無(wú)人機(jī)沿海岸線低空掠行，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鹽霧侵蝕環(huán)境下光伏組件的表面反射率，午后的荒漠之中，無(wú)人機(jī)頂著熱浪穿梭，在強(qiáng)光反射下精準(zhǔn)采集雙光數(shù)據(jù)……白馬湖實(shí)驗(yàn)室智慧光伏團(tuán)隊(duì)的科研成果正在惠及越來(lái)越廣大的地區(qū)。
傳統(tǒng)光伏電站巡檢依賴(lài)人工徒步或登高作業(yè)，存在效率低、風(fēng)險(xiǎn)高、缺陷識(shí)別不全面等問(wèn)題。“針對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)，我們搭建了AI診斷系統(tǒng)，為設(shè)備做‘體檢’并生成維修建議，同時(shí)開(kāi)發(fā)無(wú)人機(jī)巡檢管理系統(tǒng)，針對(duì)不同場(chǎng)景優(yōu)化巡檢參數(shù)與數(shù)據(jù)處理邏輯。”智慧光伏團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人賀海晏博士表示：“我們致力于打造面向未來(lái)的新型能源智能運(yùn)維體系，我們正在朝著這目標(biāo)行進(jìn)。”
研發(fā)到實(shí)踐的快速轉(zhuǎn)化背后，是白馬湖實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新推出的“先研后股”轉(zhuǎn)化模式提供了支撐。這一模式允許在合作企業(yè)研發(fā)階段就介入，待技術(shù)成熟后以研發(fā)投入折算股權(quán)，既分擔(dān)了研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，又縮短了轉(zhuǎn)化周期。
固態(tài)電池團(tuán)隊(duì)曾因缺乏資金支持，技術(shù)原型難以推進(jìn)，白馬湖實(shí)驗(yàn)室通過(guò)“先研后股”模式兜底4000萬(wàn)元研發(fā)資金。如今，該團(tuán)隊(duì)已自研高比能負(fù)極材料體系，突破全固態(tài)電芯干法工藝鏈條關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的干法極片疊成技術(shù)。相關(guān)成果在實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)現(xiàn)工作溫度20℃至120℃、能量密度每千克380瓦時(shí)、電芯容量安時(shí)級(jí)的技術(shù)指標(biāo)。
截至目前，白馬湖實(shí)驗(yàn)室已通過(guò)“先研后股”“專(zhuān)利授權(quán)許可”等五種轉(zhuǎn)化模式，推動(dòng)高功率鎳氫電池、光伏清洗機(jī)器人及組件鍍膜技術(shù)、無(wú)人清艙機(jī)等多項(xiàng)成果實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用，累計(jì)簽約科研服務(wù)合同超1.4億元。入選首批省級(jí)概念驗(yàn)證中心建設(shè)布局清單，成立新能源與海洋能源產(chǎn)業(yè)孵化器，落地杭州市首單科技成果轉(zhuǎn)化費(fèi)用損失保險(xiǎn)。
這種“研發(fā)、中試、產(chǎn)業(yè)化”的全鏈條支撐體系，正是省屬企業(yè)牽頭的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：依托國(guó)企的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和資金實(shí)力，為科研成果搭建起直達(dá)市場(chǎng)的“快車(chē)道”，破解了科技成果轉(zhuǎn)化“死亡之谷”的難題。
生態(tài)構(gòu)建，凝聚創(chuàng)新合力的“強(qiáng)磁場(chǎng)”
白馬湖實(shí)驗(yàn)室的定位，是打造一個(gè)開(kāi)放共享的科創(chuàng)平臺(tái)，凝聚各方力量共同服務(wù)浙江能源產(chǎn)業(yè)升級(jí)。這種開(kāi)放協(xié)同的生態(tài)，正是浙江建設(shè)高能級(jí)科創(chuàng)平臺(tái)的核心要求。
一個(gè)平臺(tái)的科創(chuàng)力量，重要的是人才。在人才集聚方面，白馬湖實(shí)驗(yàn)室充分發(fā)揮浙能集團(tuán)的國(guó)企平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，整合高校資源，通過(guò)與浙江大學(xué)完善人才專(zhuān)項(xiàng)合作協(xié)議，同時(shí)深化與浙江工業(yè)大學(xué)共建科教融合學(xué)院，構(gòu)建“高校育才、實(shí)驗(yàn)室用才、企業(yè)成才”的人才培養(yǎng)體系。
同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室迭代全球人才地圖，累計(jì)引進(jìn)省級(jí)及以上高層次人才近50名；組建涵蓋深遠(yuǎn)海風(fēng)電、太陽(yáng)能、綠色燃料等領(lǐng)域的13支科研團(tuán)隊(duì)，形成350余人規(guī)模的科研人才隊(duì)伍。
如何激發(fā)人才活力？白馬湖實(shí)驗(yàn)室推行“薪酬包干制”“項(xiàng)目跟投制”等靈活政策，讓科研人員收入與成果轉(zhuǎn)化效益直接掛鉤；建立“雙總師制”攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，由實(shí)驗(yàn)室技術(shù)總師與企業(yè)工程總師共同牽頭，推動(dòng)技術(shù)研發(fā)與工程應(yīng)用無(wú)縫銜接。
從鈣鈦礦電池的世界紀(jì)錄突破到智能運(yùn)維技術(shù)的廣泛應(yīng)用，從“先研后股” 的機(jī)制創(chuàng)新到多元協(xié)同的生態(tài)構(gòu)建，白馬湖實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐充分證明：省屬企業(yè)牽頭建設(shè)省實(shí)驗(yàn)室，是浙江立足產(chǎn)業(yè)需求、破解創(chuàng)新難題的戰(zhàn)略選擇。這種模式既發(fā)揮了國(guó)企在產(chǎn)業(yè)資源、資金實(shí)力、風(fēng)險(xiǎn)承受能力上的優(yōu)勢(shì)，又整合了高校在基礎(chǔ)研究、人才培養(yǎng)上的特長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了“1+1+1>3”的創(chuàng)新效應(yīng)。