科研創(chuàng)新如何更接地氣更高效？——白馬湖實驗室跨越成果轉(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能電池，在全球能源科技領(lǐng)域掀起了波瀾。白馬湖實驗室聯(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)國家光伏產(chǎn)業(yè)計量測試中心平臺權(quán)威認證，0.1cm2小面積電池效率高達27.3%，1cm2大面積電池效率達到26.9%，兩項數(shù)據(jù)雙雙刷新世界紀錄。
這一世界級突破的背后，是一家獨特的新型研發(fā)機構(gòu)——作為浙江省實驗室之一，白馬湖實驗室是全省唯一由省屬國企（浙能集團）牽頭，聯(lián)合浙江大學(xué)、西湖大學(xué)共建的能源領(lǐng)域高能級科創(chuàng)平臺。
白馬湖實驗室。 王紫璇 提供
“創(chuàng)新浙江”建設(shè)如何向縱深推進？白馬湖實驗室的實踐給出了另一種清晰答案：以國企為紐帶，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，讓科研瞄準產(chǎn)業(yè)“真問題”
傳統(tǒng)實驗室常面臨“論文寫得好，產(chǎn)業(yè)用不上”的困境，而企業(yè)牽頭的核心優(yōu)勢，就是從源頭上解決“科研與產(chǎn)業(yè)兩張皮”的問題。
作為全省能源保供的主力軍，浙能集團每年在能源生產(chǎn)、傳輸、利用過程中，都會遇到大量亟待破解的產(chǎn)業(yè)痛點，而這些痛點，正是實驗室最直接的科研課題。
鈣鈦礦電池的技術(shù)突破，源于浙能集團在光伏電站建設(shè)中的現(xiàn)實需求。
“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實現(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、原材料更廉價的光伏技術(shù)。”實驗室鈣鈦礦團隊技術(shù)負責(zé)人孫靖淞博士介紹：“鈣鈦礦材料的理論極限效率超過31%，而與晶硅串聯(lián)形成的疊層電池，理論極限效率能達43%”孫靖淞說，團隊已將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池的研發(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，也最清楚市場需求。由企業(yè)牽頭，科研項目從立項之初就帶著‘產(chǎn)業(yè)化基因’。”白馬湖實驗室常務(wù)副總經(jīng)理范海東表示，成立不到三年，實驗室已承接包括8項國家級任務(wù)在內(nèi)的多項重大攻關(guān)任務(wù)，其中大部分源自產(chǎn)業(yè)一線的實際問題。
這種“需求牽引”的創(chuàng)新模式，正是浙江產(chǎn)業(yè)升級的迫切需要。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)牽頭實驗室，既發(fā)揮了國企在產(chǎn)業(yè)資源、市場渠道上的優(yōu)勢，又整合了高校在基礎(chǔ)研究、人才儲備上的力量，形成“產(chǎn)業(yè)出題、實驗室答題、市場檢驗”的完整鏈條。
科研人員正在進行實驗。 王紫璇 提供
轉(zhuǎn)化加速，打通從實驗室到產(chǎn)業(yè)端閉環(huán)
如果說高校實驗室擅長“從0到1”的基礎(chǔ)突破，那么企業(yè)牽頭的實驗室，更擅長“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，無人機沿海岸線低空掠行，實時監(jiān)測鹽霧侵蝕環(huán)境下光伏組件的表面反射率，午后的荒漠之中，無人機頂著熱浪穿梭，在強光反射下精準采集雙光數(shù)據(jù)……白馬湖實驗室智慧光伏團隊的科研成果正在惠及越來越廣大的地區(qū)。
傳統(tǒng)光伏電站巡檢依賴人工徒步或登高作業(yè)，存在效率低、風(fēng)險高、缺陷識別不全面等問題。“針對行業(yè)痛點，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，同時開發(fā)無人機巡檢管理系統(tǒng)，針對不同場景優(yōu)化巡檢參數(shù)與數(shù)據(jù)處理邏輯。”智慧光伏團隊負責(zé)人賀海晏博士表示：“我們致力于打造面向未來的新型能源智能運維體系，我們正在朝著這目標行進。”
研發(fā)到實踐的快速轉(zhuǎn)化背后，是白馬湖實驗室創(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，又縮短了轉(zhuǎn)化周期。
固態(tài)電池團隊曾因缺乏資金支持，技術(shù)原型難以推進，白馬湖實驗室通過“先研后股”模式兜底4000萬元研發(fā)資金。如今，該團隊已自研高比能負極材料體系，突破全固態(tài)電芯干法工藝鏈條關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的干法極片疊成技術(shù)。相關(guān)成果在實驗室條件下實現(xiàn)工作溫度20℃至120℃、能量密度每千克380瓦時、電芯容量安時級的技術(shù)指標。
截至目前，白馬湖實驗室已通過“先研后股”“專利授權(quán)許可”等五種轉(zhuǎn)化模式，推動高功率鎳氫電池、光伏清洗機器人及組件鍍膜技術(shù)、無人清艙機等多項成果實現(xiàn)示范應(yīng)用，累計簽約科研服務(wù)合同超1.4億元。入選首批省級概念驗證中心建設(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)化費用損失保險。
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)牽頭的獨特優(yōu)勢：依托國企的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和資金實力，為科研成果搭建起直達市場的“快車道”，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“強磁場”
白馬湖實驗室的定位，是打造一個開放共享的科創(chuàng)平臺，凝聚各方力量共同服務(wù)浙江能源產(chǎn)業(yè)升級。這種開放協(xié)同的生態(tài)，正是浙江建設(shè)高能級科創(chuàng)平臺的核心要求。
一個平臺的科創(chuàng)力量，重要的是人才。在人才集聚方面，白馬湖實驗室充分發(fā)揮浙能集團的國企平臺優(yōu)勢，整合高校資源，通過與浙江大學(xué)完善人才專項合作協(xié)議，同時深化與浙江工業(yè)大學(xué)共建科教融合學(xué)院，構(gòu)建“高校育才、實驗室用才、企業(yè)成才”的人才培養(yǎng)體系。
同時，實驗室迭代全球人才地圖，累計引進省級及以上高層次人才近50名；組建涵蓋深遠海風(fēng)電、太陽能、綠色燃料等領(lǐng)域的13支科研團隊，形成350余人規(guī)模的科研人才隊伍。
如何激發(fā)人才活力？白馬湖實驗室推行“薪酬包干制”“項目跟投制”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)團隊，由實驗室技術(shù)總師與企業(yè)工程總師共同牽頭，推動技術(shù)研發(fā)與工程應(yīng)用無縫銜接。
從鈣鈦礦電池的世界紀錄突破到智能運維技術(shù)的廣泛應(yīng)用，從“先研后股” 的機制創(chuàng)新到多元協(xié)同的生態(tài)構(gòu)建，白馬湖實驗室的實踐充分證明：省屬企業(yè)牽頭建設(shè)省實驗室，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)揮了國企在產(chǎn)業(yè)資源、資金實力、風(fēng)險承受能力上的優(yōu)勢，又整合了高校在基礎(chǔ)研究、人才培養(yǎng)上的特長，實現(xiàn)了“1+1+1>3”的創(chuàng)新效應(yīng)。