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科技引领支撑产业和社会发展研究

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,在综合国力竞争日趋激烈的形势下,创新能力不足将对经济社会发展和国家安全构成严重制约,采取重点突破,全面发展,引领新兴产业、支撑传统产业脱胎换骨升级、支持社会和谐繁荣发展具有积极的意义。“新一代信息技术”重点开展物联网与云计算核心技术研究,高端软件和信息服务,微电子与集成电路,突破关键技术瓶颈(表18)。

科技创新经济发展的核心动力,它决定着经济发展的质量与速度。我国经济社会发展形势和基本国情决定了我国必须把科技创新作为国家发展战略,把走创新型国家发展道路作为我国面向2020年的战略选择。历史的实践证明,科技创新发展能够引起一系列性的技术突破,继而造就新兴行业的形成,而传统产业的发展离不开科技的不断创新,而科技创新反过来又推动生产技术和产品不断升级扩展。同时,社会人文科学自然科学的交叉研究,对社会综合进步起到极大的作用,为科学和生产的发展提供强有力的支撑,极大地影响着社会经济结构和人们的思维模式和生活方式。目前,在综合国力竞争日趋激烈的形势下,创新能力不足将对经济社会发展和国家安全构成严重制约,采取重点突破,全面发展,引领新兴产业、支撑传统产业脱胎换骨升级、支持社会和谐繁荣发展具有积极的意义。

(一)科技创新引领战略性新兴产业发展需求

青岛市首先在最有基础、最有条件的领域率先突破,强化区域海洋科技创新与产业化能力是青岛市科技引领新兴产业发展的战略选择。选择突出发展新一代信息技术产业,加快发展新材料产业、高端装备制造产业和生物产业,培育发展节能环保产业和新能源产业,引导发展新能源汽车产业。

1.“新一代信息技术”领域关键技术

未来15年,信息技术仍将是带动世界经济增长和经济结构变化的主要动力。在信息器件向高速化、微型化、一体化和网络化发展的同时,软件和信息服务成为发展重点。“新一代信息技术”重点开展物联网与云计算核心技术研究,高端软件和信息服务,微电子与集成电路,突破关键技术瓶颈(表18)。

表18 新一代信息技术产业链分析

(1)物联网。重点发展高端传感器、MEMS(微机电系统),智能传感器和传感器网节点、传感器网关;超高频RFID、有源RFID和RFID中间件产业等,重点发展物联网相关终端和设备以及软件和信息服务。物流网技术可应用于智慧城市领域,包括智能交通,智能监控,智能社区、手机支付和导航等。在智能交通领域,有效地结合了导航定位与视频监控。可应用于智能社区、智能家庭、快速公交智能系统、绿色农产品溯源系统、智能医疗、数字海洋、智能交通等产品的设计开发,促进全市物联网产业快速发展。

(2)云计算。云技术是网格计算、分布式计算、并行计算、效率计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等计算技术和网络技术发展融合的产物。其关键技术包括:虚拟化技术、多租户技术、资源调度、编程模型技术、存储技术、数据管理技术等。云计算也将是一种全新的商业模式,其核心部分依然是数据中心。将在智能家居、绿色IT与节能降耗、4C融合(computer,communication,consumer eletronics,content)和终端融合、便携移动娱乐低功耗PC等领域具有广阔前景。

图13 企业IT 向云计算演进路线图

(3)高端软件及网络信息服务。重点发展智能嵌入式软件、集成工程软件、高端软件服务外包、企业移动电子商务、移动电子政务,移动农业信息服务、虚拟现实与视景仿真、动漫产品制作等产品的设计开发。

(4)微电子与集成电路。着力发展新型显示等核心基础产业;大力培育应用电子及消费类电子产品芯片设计、制造、封装、测试技术;加快开展基于片上系统(SoC)的整机设计和产业化研究,开发采用先进技术的片上系统(SoC)芯片。新型平板显示技术是发展趋势,在不远的将来逐渐取代TFT-LCD,目前我国相关企业的技术和世界一流水平的差距正在缩小,产品未来的替代空间巨大。新型平板显示技术包含多个方面,不仅仅局限于显示技术本身,同时还包括与显示设备关系密切的其他技术。目前的关注热点主要有有机电激光显示(OLED,Organic Light-Emitting Diode)、电子纸、LED背光、高端触摸屏和平板显示上游材料等。

2.“新材料”领域关键技术

(1)新材料主要领域和关键技术。

新材料是新能源、信息技术、生物技术以及改善人类生存环境的物质基础。新材料主要包括高性能结构材料、新型功能材料、电子信息材料以及纳米材料等。

① 高性能结构材料是具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损的材料,对支撑交通运输、能源动力、电子信息、航空航天以及国家重大工程起关键性作用。高性能钢、高温合金及金属间化合物、先进结构陶瓷、铝镁基轻合金、结构钛合金、新型高分子结构材料和复合材料是高性能结构材料发展的重点。

② 新型功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,包括微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和智能材料等,是信息技术、生物技术、能源技术和国防建设的重要基础材料。当前国际上功能材料及其应用技术正面临新的突破,诸如信息功能材料、超导材料、生物医用材料、能源材料、生态环境材料及其材料的分子、原子级设计正处于日新月异的发展之中。发展功能材料和相关技术,已成为发达国家强化经济实力及军事优势的重要手段。

信息功能材料发展的重点是磁性材料、电子陶瓷材料、压电及光电晶体、高性能封装材料等方面;高温超导材料的研究工作已在薄膜、体材料、线带材制备技术和应用研究等方面取得了重要进展,处在大规模应用前的工程验证阶段,日本、美国、中国和法国等国家居国际先进水平。

世界生物医用功能材料的发展方向:一是模拟人体软硬组织、器官和血液等的组成、结构和功能而开展的仿生或功能设计与制备,二是提高生物医用材料的生物相容性、生物功能性、仿生性以及赋予材料生命活性,以适应临床对各种组织和器官修复的需求,在不久的未来,生物医用材料所占份额将赶上药物市场,是社会经济效益和技术含量极高的材料行业。

太阳能电池材料和从水中提取氢的技术和材料是新能源材料研究开发的热点,另外,清洁能源的发展,核聚变能材料日益得到各国的高度重视;生态环境材料未来的重点主要集中在天然材料、超高性能材料等的研发,研发门类相对齐全、可持续发展的生态环境工程材料,发展材料的循环再生和废弃物资源化技术等方面。

③ 电子信息材料方面,以硅为代表的半导体是目前集成电路和光电子元器件制造的基础材料。为了提高单片的集成度和降低成本,半导体芯片正朝着大尺寸、晶格高完整性、掺杂元素浓度精确控制的方向发展。从20世纪末开始,宽带隙半导体一直是国际研发的热点领域,但到目前为止,仍处于探索研究阶段。当前主要有碳化硅、金刚石等材料。信息转换、传输和显示材料发展迅速。世界光纤用量正以年均25%以上的速度增长;光功能晶体研究获得了重大突破。

④ 纳米材料方面,目前已经发展成为尺度为1 ~ 100 nm时物质特性和操纵(原子、分子操纵)技术的独立科学领域,备受关注和重视。科学家预言,物质纳米层次已经和将要揭示出的许多新的物理、化学效应,将对21世纪的基础科学和几乎所有工业领域产生革命性的变革。纳米材料学、纳米电子学、纳米生物医学将为合成新材料、信息通讯和生物工程科学提供崭新的原理和技术,深刻地影响未来人们的生产方式和生存质量。

(2)青岛新材料领域关键领域和技术。

青岛“十三五”在新材料领域将瞄准世界新材料前沿,与蓝色经济发展融合。重点在海洋工程领域发展新型功能材料,在高分子和金属材料领域发展高性能结构材料、纳米材料,在电子材料领域发展新型电子信息材料。简称为:新型海洋工程材料、新型高分子材料、新一代光电电子材料、新型金属材料。

① 新型海洋工程材料。

大力开展新型船舶及海洋工程用系列多功能防护材料技术研究;积极发展深海浮力材料、以及深海水下耐压、耐温、耐腐蚀结构材料。抓好海洋浮体材料、海洋防腐材料以及海洋耐压材料等产品的研发生产(表19)。

表19 新型海洋工程材料研究内容

② 新型高分子材料。

高性能高分子材料及应用技术,研究开发高阻隔复合膜材料生产技术;聚四氟乙烯高匀质膜生产技术、成纤工艺及表面涂覆技术;高压超高压电缆用绝缘料超净化控制技术;农用新型塑料材料制备技术。目标产品:医用非PVC软包装膜、高匀质聚四氟乙烯膜及纤维织物、大型建筑篷盖材料、高压超高压电缆用超净绝缘料、农用新型塑料棚膜。

异戊橡胶合成技术。研究开发反式异戊橡胶合成技术、顺式异戊橡胶合成技术及橡胶改性技术;异戊橡胶在轮胎产品中的应用技术。目标产品:顺式异戊橡胶、反式异戊橡胶、形状记忆医用夹板。目标产品:顺式异戊橡胶、反式异戊橡胶、形状记忆医用夹板。

③ 新一代光电电子材料及新能源材料。

半导体照明技术研究开发大功率高亮度蓝光LED外延片生长技术;紫外LED外延片生长技术及应用技术;大功率LED芯片封装技术。目标产品:大功率蓝光LED外延片及芯片、紫外LED外延片等。

清洁能源材料技术。研究开发改性锰酸锂、磷酸铁锂等锂电池正极材料生产技术;石墨负极材料加工技术;动力型锂离子电池设计组装技术及电池组组装管理。目标产品:改性锰酸锂、磷酸铁锂、动力型锂离子电池等。

④ 新型金属材料。

研究开发高性能钢、高温合金及金属间化合物、铝镁基轻合金、结构钛合金。重点开发耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高轻质的新型高强合金(铝、镁、钛等)材料及其结构件的生产技术;积极发展超导金属材料及其应用生产技术。抓好镁合金结构件、超导线材、非晶带材等产品的研发生产。

3.高端装备制造领域关键技术

(1)高端装备制造关键技术。

高端装备制造需要先进的制造技术来引领支撑。先进的制造技术包括:先进制造关键技术;先进制造模式技术;装备数字化技术;制造过程自动化技术;数字化设计、制造与管理技术;绿色制造及微纳制造技术;流程再造技术等。

① 先进制造关键技术。先进制造关键技术是制造业中将机械工程技术、电子信息技术、自动化技术、现代管理技术以及材料技术等相关科学技术综合交融,应用于产品计划、设计、准备、制造、加工、检测、管理、供销、物流、使用和售后服务的集成生产技术的总称。

② 先进制造模式技术。自从柔性制造、精益生产、并行工程、计算机集成(ClM)、智能制造、虚拟制造、敏捷制造等许多先进制造技术、模式与系统研究和应用的推广。20世纪以来,各种制造理论、制造技术逐渐成熟,分布式计算技术、网络技术的迅猛发展,使得网络化敏捷制造逐渐成为21世纪企业所应采用的先进制造模式。

③ 装备数字化技术。在机械技术与信息技术、机械产品与电子信息产品深度融合的装备或系统中,引入信息技术,嵌入了传感器、集成电路、软件和其他信息元器件,从而开辟了机械制造柔性自动化的新纪元,其普及应用推动了生产方式、管理体制、产品结构和产业结构的改变。

④ 制造过程自动化技术。制造过程自动化技术是一种融先进制造技术、控制技术、信息技术和管理技术等于一体的综合技术,通过对制造过程实现自动化的检测、控制、调度、优化、管理和决策,以达到增加产量、提高质量、降低消耗、优化与改善制造过程和提高效率等目标。

⑤ 现代装备技术。装备制造技术是任何国家工业体系的中枢,包括除交通装备、通用装备、机电装备外,能源装备、农业装备、环保装备和海洋装备等成为新的技术发展领域。超临界和高效超临界发电术、重型燃气轮机联合循环发电技术、洁净煤燃烧技术等高效、清洁发电技术已成为发电技术的主要发展方向。

(2)青岛重点发展领域。

青岛“十三五”要围绕半岛高端制造基地的建设,科技创新重点支持发展高速轨道交通车辆、海洋装备制造、智能装备制造和航空装备制造。

图14 高速动车组的九大关键技术

① 高速轨道交通车辆。大力发展时速350千米及以上动车组相关产品和技术,研制和发展新型高附加值城市轨道交通车辆及相关零部件配套系统,推动产品向高端化发展。抓好高附加值机车、牵引控制系统和网络监控系统、铁路专用变配电产品、轨道交通综合监控系统、动车组核心关键配套产品、城市轨道交通车辆制动系统以及再生制动能量储存利用系统等产品的研发生产(图14和表20)。

表20 高速轨道交通关键技术表

表21 海洋工程装备关键技术表

续表

② 海洋工程装备制造。海洋工程装备制造业既是新兴产业,也是高端装备制造业的重要方向,具有知识技术密集、物资资源消耗少、成长潜力大、综合效益好等特点,是发展海洋经济的先导性产业。

青岛“十三五”期间应该重点发展技术含量高、附加值高的豪华邮轮、液化天然气船(LNG)、军用舰艇、特种船舶等高端船舶设计制造技术,提升船舶配套的国产化率;研究开发深海海洋工程装备设计制造技术,适时引进动力定位系统、中央集成控制系统等高端配套技术,提升海洋工程装备配套能力;大力发展深海水下探测等海洋探测、监测设备的设计制造技术。抓好超级油轮、大型集装箱船和散货船、大型船舶推进系统、自升式钻井船、深海浮式生产储油船、水声探测系统等产品的研发生产(表21)。

③ 智能装备制造。智能制造装备的发展,从市场驱动力看,高度依赖于高端、精密、技术密集、集成制造发展需求,这种需求根本上源自有效缩短产品生产周期、大大提高产量的需求。从内在支撑力看,高度依赖于工程制造科学、技术基础与发展经验的积累,由此导致行业垄断性普遍很强,垄断力量主要来自发达国家领先跨国企业。目前主要的发展方向包括:数控机床、工业机器人、智能控制系统、自动化仪器仪表、3D打印设备等领域。其支撑关键技术包括:智能基础共性技术、智能测控装置与部件技术、智能制造成套装备技术等(表22)。

表22 智能制造关键技术表

续表

青岛市“十三五”期间重点开展以数字化、柔性化及系统集成技术为核心的智能装备的研究与产业化推广,着重支持开发适应水下复杂环境的高精度、高可靠性水下智能作业成套装备。抓好机器人、数字化纺机、橡胶智能制造系统、深海作业智能控制系统等智能共性技术和成套设备设计制造技术的研发生产。

4.海洋生物产业领域关键技术

(1)生物技术产业主要领域和关键技术。

生物技术产业主要领域包括生物医药(服务产业)、生物农业(资源产业)、生物能源、生物环保等,以及生物工业(生物制造产业)等。生物药物技术已广泛用于治疗癌症、艾滋病、冠心病、多发性硬化症贫血、发育不良、血友病、糖尿病和一些罕见的遗传疾病。由于生物技术在医药领域的发展最快,产值、利润快速增加,被称为生物技术第一浪潮。

表23 生物产业关键领域

海洋技术是生物技术的重要分支,是指利用海洋生物及其组分生产有用的生物产品以及定向改良海洋生物遗传特性的综合性科学技术。海洋生物技术的研发主要体现在海水养殖、海洋药物与海洋功能食品、海洋环境修复、生物保护与腐蚀、生物新材料与水产品加工等方面。未来20年中国将在海洋生物材料、海洋生物酶的研究与应用方面取得重大突破,并形成新的产业。将形成一批海洋药物与保健品,在抗艾滋病、抗肿瘤、卫生保健方面发挥重要作用。

海洋生物技术和产品的交叉融合共同组成海洋生物技术产业的产业链。其中。海洋生物制药和海洋水产养殖是两大主要产业类群(图15)。

图15 海洋生物技术产业结构(仿Colgan & Baker)

我国海洋生物制药产业化发展的重点领域如下。

海洋生物抗癌药物。科学家预言,最有前途的抗癌药物将来自海洋。

海洋生物心脑血管药物。现已研究出多种海洋生物药物,可有效预防和治疗心脑血管疾病。

海洋生物抗菌、抗病毒药物。海洋动植物共生的微生物,是丰富的抗菌药用资源。

海洋生物消化系统药物。从多棘海盘车中分离的海星皂甙,罗氏海盘车中提取的总皂甙,提取壳聚糖的羧甲基衍生物等。

海洋生物镇痛抗炎药物。

海洋生物泌尿系统药物。褐藻多糖硫酸酯,具有抗凝血、降血脂、防血栓、改善微循环、解毒、抑制白细胞及抗肿瘤等作用。临床用于治疗心脏、肾血管疾病、慢性肾衰等。

海洋生物免疫调节作用药物。具有免疫调节活性的角叉藻聚糖,被广泛用于肾移植的免疫抑制剂和细胞应答的修饰剂。

海洋生物毒素先导化合物。

海洋生物功能食品的研究开发。

(2)青岛重点发展领域。

青岛是在“十三五”期间,在现有海洋生物制药、良种选育、禽畜疫苗及药剂、生物农药、生物肥料、海洋生物活性物质、生物酶、精细化海藻化工等方面的基础上,围绕蓝色经济特色建设,重点发展海洋生物医药、海洋生物农业、海洋生物制造等领域。

① 海洋生物医药。目前我国生产的主要海洋药物有60多种,尚有如新型抗艾滋病海洋药物“911”、抗心脑血管疾病药物“D- 聚甘酯”等多个拟申报一类新药的产品进入临床研究。山东初步形成以青岛、烟台、威海为核心的海洋药物产业聚集地,海洋药物产业是半岛蓝色经济重要支柱产业之一,形成以青岛为核心的海洋药物产业聚集地。

图16 中国海洋生物医药行业2001 ~ 2012年增加值及增长率(来源:前瞻网)

青岛市海洋医药大力发展用于重大疾病防治的生物技术药物、新型疫苗和诊断试剂、化学药物、现代中药等创新药物的研制和生产,重点发展海洋创新药物、海洋医用生物材料、海洋生物功能材料、干细胞产品等领域的研发和产业化。

② 海洋生物农业。大力开展分子育种养殖技术、海洋动物饲料(添加微藻饲料)、生物技术农药(无残毒杀虫剂、植物促进激素、海洋前列腺素等)研究,重点发展高端优质海产品的育种、病害防治、工厂化养殖等技术,着力发展优质农产品良种培育及病害防治等技术。重点支持高端优质海珍品工厂化养殖、育种,禽畜疫苗、生物农药、动物药剂和诊断试剂等项目。

③ 海洋生物制造。以海洋的生物资源为对象,运用生物工程、酶工程、细胞工程和发酵工程等现代生物技术手段,开发生产海洋药物、海洋食品、海洋保健品、海洋化妆品和海洋生物功能材料等海洋生物产品的产业。重点发展海洋功能食品、精细化海藻化工、海洋生物功能材料、海洋生物低温酶分子改造和催化及转化产品、海洋生物活性肽脂质体技术的深度开发等技术和产品。

5.节能环保产业领域关键技术

节能环保产业包括:节能技术和装备、高效节能产品、节能服务产业、先进环保技术和装备、环保产品、环保服务、资源循环利用七大领域。高效节能技术和装备,包括锅炉窑炉、电机及拖动设备、余热余压利用装备、节能监测技术和装备;高效节能产品,包括家用和商用电器、照明产品、建材产品和汽车等;节能服务产业在于推动节能服务公司为用能单位提供节能诊断、设计、融资、改造、运行等“一条龙”服务,以节能效益分享方式回收投资的市场化节能服务模式;先进环保技术和装备,包括污水、垃圾处理,脱硫脱硝,高浓度有机废水治理,土壤修复,监测设备等;环保产品包括环保材料、环保药剂,重点研发和产业化示范膜材料、高性能防渗材料、脱硝催化剂、固废处理固化剂和稳定剂、持久性有机污染物替代产品等;环保服务,建立以资金融通和投入、工程设计和建设、设施运营和维护、技术咨询和人才培训等为主要内容的环保产业服务体系,加大污染治理设施特许经营实施力度;资源循环利用重点发展共伴生矿产资源、大宗工业固体废物综合利用,汽车零部件及机电产品再制造,再生资源回收,风能,太阳能,空气能的利用,餐厨废弃物、建筑废弃物、道路沥青和农林废弃物资源化利用,重点解决共性关键技术的示范推广(表24)。

表24 节能技术与装备重点关键技术

2013年8月1日,国务院办公厅正式印发《国务院关于加快发展节能环保产业的意见(国发[2013]30号)》,将节能环保产业发展提升到是扩内需、稳增长、调结构,打造中国经济升级版的一项重要而紧迫的任务。青岛市节能环保产业领域重点发展新型环保设备、新型节能产品和综合利用技术研究和产业化方式。

(1)新型环保设备。重点开展赤潮、海上油气污染和海洋风暴潮等海洋环境灾害的监测、防控、应急处理技术及设备的研制和生产;着重发展大气及水域污染自动监测、污染防控等技术和设备;积极扩大生物环保技术和设备在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解等方面的应用。抓好水域油污染防控设备、地表水在线监测设备、海洋环境监测设备、集装箱一体化污水处理设备、环境监测仪器等产品的研发生产。

(2)新型节能产品。加快发展有自主知识产权的节能型商用电源、照明、取暖等设备,大力发展节能家电、节能玻璃建材等新产品;培育海水利用市场,积极发展海水淡化与海水直接利用等领域的关键技术和成套设备。抓好新型化合物半导体照明、白光LED及照明器具产业化、大功率LED及功能性照明灯具、家电节能新技术、海水淡化设备、发电机组的脱硝技术和装备等产品和技术的生产及推广应用。

(3)循环再利用产业。加快推进废旧家电、废旧橡胶及废旧汽车的综合利用。抓好废旧家电回收处理技术、废旧轮胎回收再造橡胶以及废旧汽车回收利用等项目的开发建设。

6.新能源领域关键技术

(1)新能源与可再生能源重点领域与关键技术。

新能源与可再生能源主要包括:风能、太阳能、生物质能、海洋能和地热能等,是我国能源发展的重要内容和组成部分。生物质能的开发利用关键技术是生物质转化生物燃油和生物氢能源转化技术。利用开发新能源发电需要解决的关键问题是电能的转换、电能存储、电能管理和电能质量控制,其核心是采用电力电子技术、自动控制技术、计算机技术和人工智能技术等,特别是上述技术的集成和融合。

① 电能变换。通过电力变换装置使发电设备输出的电能在形式上与现有的用电设备的要求相匹配,在品质上满足用户的需求。如何采用电力电子开关器件构造合适的电力变换装置是解决上述问题的根本出路。目前电能变换主要是DC/DC变换和AC/DC变换技术。

② 电能储存。由于太阳能、风能等能源受自然环境和气候条件的影响较大,具有不稳定性和不确定性。为了提高电源质量,应该在新能源发电系统中设置储能装置,以便在外部能源充足时储存多余的电能,而在能源不足时提供电能。目前有:电感储能器、超级电容储能和飞轮储能等技术。

③ 电能管理。电源管理系统(PMS)技术是提高电源效率和系统可靠性的新方法。核心技术是:计算机技术,如数据库、网络通信、现场总线等;自动控制技术,如过程监控、最优化算法、容错控制等;人工智能,如模式识别、专家系统、模糊逻辑、神经网络、遗传算法等。特别重要的是这些技术的融合,包括各种技术自身内部的融合,以及各种技术之间的融合。

④ 分布式发电系统。新能源发电系统结构采用多种能源并联组成的分布式发电系统。小型分布式发电系统中,存在着风能、太阳能、燃料电池、微型燃气轮机和储能系统多种能源的组合供电,其大部分都需要通过逆变电源并联的形式接入微型公共电网。其中的主要关键技术问题包括:电源系统结构、关键部件和微网技术中的运行控制、能量管理与故障检测与保护技术等。关键部件技术有并网逆变器技术、静态开关技术、电能质量控制装置技术。

(2)青岛市重点发展领域与技术。

青岛市“十三五”期间重点围绕风能、太阳能、生物质能开发技术,拓展海洋能、地热能技术研究,引领支撑风能、太阳能、生物燃料产业发展,为海洋能、地热能产业化奠定理论支撑。

① 风能设备制造技术。加强大容量并网型风电装备制造技术研发,加强风电控制系统、变桨控制系统、偏航系统以及轴承、叶片等关键零部件配套制造技术开发能力。引领产品:3.0兆瓦以上大功率风电设备。

② 高效光伏电池制造技术。研究开发薄膜太阳能电池硅基、CIGS(铜铟镓硒)、CdTe(碲化镉)三种电池薄膜太阳能电池制造技术,研发高效低成本光伏电池等太阳能发电技术。太阳能光伏发电组件、太阳能光伏照明组件、太阳能集热系统等。引领产品:多晶硅生长设备、薄膜太阳能电池、光伏薄膜电池。

③ 生物质燃料。研究开发制备多组分多相微乳化生物柴油混合燃料技术;乳化生物柴油的稳定性、燃烧性、抗腐蚀性和节能环保技术;纳米级微乳化剂与生物柴油复合技术。大力发展大型生物质能沼气工程技术和设备;积极支持利用海藻生产生物柴油及生物氢能源关键技术和核心设备的技术研发。

利用秸秆等生物质制备生物燃料技术。研究开发纤维素发酵乙醇、丁醇技术;秸秆气化合成新型醇醚液体燃料技术。目标产品:纤维素丁醇、纤维素丁醇分离精制工艺装置、低碳醇、二甲醚。

④ 海洋能和地热能。大力开发海洋能发电机组与海洋环境适配、总体性能优化的关键技术,研发海洋能发电系统关键设备,着重解决海洋可再生能源利用工程的设计、建造、施工以及运行中的海洋工程技术问题;大力发展地热能产业化项目,鼓励地热能相关设备的研制和生产。

7.新能源汽车关键技术

根据汽车动力的来源不同,新能源汽车可以分为以下五类:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、燃气汽车、醇燃料汽车等。青岛市新能源汽车主攻方向为:油电混合动力和纯电动力汽车关键技术研发和生产(表25)。

几年来我国鼓励发展电动汽车的相关政策规划基本“落空”,“弯道超车”梦想也未能如愿。而“并非没有市场需求,而是市场在等待合适的产品”。回过头反思,看似是过渡产品的油、电混合动力汽车开始走俏,国外车企也抢占了市场。国内电动汽车产业发展受到多重制约,主要涉及技术突破难、产业规划落实难、市场公平竞争难等三大瓶颈。电池续航问题一直得不到有效解决,充电站建设与推广电动汽车迟迟不能协调,这些都制约了纯电动汽车的发展。传统汽车的一些关键技术水平仍将在很大程度上决定混合动力汽车的发展水平。油电混合动力汽车虽然增加了电动机作为动力源,但传统的内燃机依然需要发挥重要作用。因此,电池、电机、电控系统等关键核心技术和传统汽车核心技术制约新能源电动汽车的发展。

青岛“十三五”期间为引领新能源汽车产业的发展,重点研究的关键技术领域主要包括:动力电池系统、动力控制系统等动力电池系统:重点突破电池正负极材料、电解液、隔膜及大容量锂离子电池制造技术,研究动力型锂离子电池、燃料电池以及电池组管理模块,拉长动力型电池产业链。

动力控制系统:重点突破驱动系统总成匹配和控制,以及关键配件生产技术,大力发展电动汽车、混合动力汽车等生产制造技术。

表25 新能源汽车(混合动力和电动力)关键情况

(二)科技创新支撑传统产业发展需求

青岛市曾是我国重要的工业生产基地,虽然青岛产业结构一直在优化之中,但传统产业在国民经济中依然占据着十分重要的地位。同时考虑中国制造业的总体规模,至少目前全球还没有出现能够承接中国传统制造产业的地区。因此,在中国的产业结构中传统产业必将占有相当的份额,其发展方向是转型升级、产品升级。传统产业转型升级就成为青岛市新阶段经济发展的关键之一,但传统产业转型升级是一项十分复杂的系统工程。依靠科技创新,利用新技术支撑传统产业的转型升级是必然的选择。

1.传统产业转型升级的含义

提起传统产业人们有不同的认识,学者们的解释也很多。姚强、李鲲鹏(1999)认为,所谓传统产业,一般是指自工业革命发展起来的钢铁工业、汽车工业、纺织工业、机械制造工业和化学工业等产业,这些产业经过不断发展壮大,已经成为社会经济的强大支柱。赵强、胡荣涛(2002)认为,所谓传统产业,一般是指应用不具有自主知识产权的传统技术占所有技术的比重较大,并以传统产品为主要产品的产业。从生产要素密集度来看,传统产业大多是劳动密集型或资本密集型的产业。可以说纺织、冶金、化工、食品制造、农副产品加工等是典型传统行业。

产业升级主要是指产业结构的改善和产业素质与效率的提高。产业结构的改善表现为产业的协调发展和结构的提升;产业素质与效率的提高表现为生产要素的优化组合、技术水平和管理水平以及产品质量的提高。产业升级必须依靠技术进步。因此,传统产业升级的含义也可以指传统产业结构的改善和传统产业素质与效率的提高。

2.传统产业转型升级的路径

传统产业要摆脱劳动力密集、生产和产品技术含量低、产品附加值低等困境,必须依靠改革和科技创新,实现转型或者生产、产品技术升级、产品附加值升级,以及管理思想、经营模式的变革。传统产业转型升级的路径,苏朝文等(2013)讨论了传统产业转型升级的机理和路径(图17)。从产业的发展过程来看,传统产业面临灭亡和转型升级重生的两种命运。传统产业升级通过转型高技术化、产业升级高端化、高新技术反哺升级三种方式。

图17 传统产业发展路径图

转型高技术化就是企业通过全新技术创新,拓展新的高新技术领域,逐步将生产要素和资源转移到新产业中,最终实现放弃全部原有产业,蜕变成一个全新的高新技术产业;产业升级高端化就是传统产业通过引进新研究成果,改变原有的生产工艺、产品结构、产品质量,以及市场模式和经营方式,达到产品高品质化、产业价值链位置高端化,实现在传统行业中的重生;高新技术反哺升级就是依托高新技术产业改变企业的发展方式,实现生产过程、产品的高端化、高技术化,逐步转型升级为原有行业内高端制造商。传统产业转型升级不论哪种方式,新技术、新模式、新理念的融入是必经之路。高新技术的反哺和扩散对传统产业升级至关重要。高新技术产业具有外部溢出效应,不仅能促进本产业的发展,而且对相关传统产业有反哺刺激作用,能提高其产业技术水平。

从宏观层面来看传统产业转型升级主要有产业间转型升级和产业内转型升级两种途径。

(1)产业间转型升级就是从第一产业为主向第二、三产业为主转变,从劳动密集型产业为主,向资本、技术密集型产业为主转变,就是从落后产业向高级产业转变。主要包括由高能耗产业向低能耗产业转变,劳动密集型产业向技术密集型产业转变,产业由低技术含量向高技术含量转变。

(2)产业内转型升级主要指全球价值链视角下的产业升级,其升级也有两条路线。一条是遵循工艺流程升级、产品升级、功能升级和链条升级的路线,就是运用先进的生产技术或者管理手段对传统产业改造,改变传统产业生产方式,增强产品竞争力,提高产业的生命活力。用高新技术改变传统产业的核心生产技术或关键生产环节,对传统产业生产过程或生产设备进行现代化改造,更新换代,使得产业的技术水平、能耗水平及污染标准符合现代化产业要求。另一条是指从OEM(贴牌生产)—ODM(自主设计生产)—OBM(自主品牌生产)。在当今经济全球化的环境下,传统产业的升级离不开全球产业链,只有恰当地融入全球产业链,占据有利的产业链价值地位才能有综合的竞争实力。

Humphery和Schmitz(2000,2002,2003)在深入分析了发展中国家的产业嵌入全球价值链的目的时提出了第一条遵循工艺流程升级、产品升级、功能升级、链条升级的产业升级方式。其中工艺流程升级是指通过生产系统重组或是采用先进技术提高投入 / 产出比来提高生产效益,比如缩短供应时间;产品升级是指通过引进新产品或改进已有的产品,提高单位产品的增加值,转向更高端的生产线,用以超越竞争对手;功能升级是指通过逐步重新组合价值链中各增值环节,来获取竞争优势的升级方式,调整嵌入价值链的位置或组织方式,放弃原有低附加值环节而专注于能带来更多附加值的环节,如营销或品牌;链条升级是指从所在价值链中获得的能力或资源延伸至价值量更高的相关价值链。全球价值链理论下的第二种产业升级路线是IDS的日本访问学者Chikashi Kishimoto(2002,2003)以中国台湾地区产业集群为例总结出来的升级路线。这种升级路线实际上属于功能升级的范畴,是实现功能升级的路径,见图18。

图18 全球价值链理论的产业升级路径

对于外向型产业,通常是先嵌入到全球价值链的某个环节中,然后沿着全球价值链实现升级。地方产业嵌入全球价值链的方式有以下四种:① 科层嵌入,即一方行为主体完全被另一方行为主体所控制或者是完全控制另一方行为主体,如通过并购或被并购的方式嵌入全球价值链;② 市场嵌入,经济行为主体通过货币直接买卖各种商品或服务的形式嵌入全球价值链,各方权力完全对称,只需通过价格机制进行交易,如通过国际贸易方式直接把货物销售到海外市场;③ 网络嵌入,一方行为主体凭借其他行为主体所需要的互补优势嵌入全球价值链,各方权力对称,但经常通过非价格机制对一些活动进行协调;④ 准科层嵌入,一方行为主体凭借某些优势成为链上的主导者,其他行为主体则处于从属地位,比如通过OEM、ODM等方式嵌入全球价值链。准科层嵌入又包括两种:嵌入购买者驱动的和嵌入生产者驱动的价值链。

国务院发展研究中心企业研究所所长陈小洪(2009)认为,通过产业链创新,可以有效促进中国制造业转型升级。李建中(2009)认为,产业升级有两个路线,一是贸易发展战略转变带动产业升级,以出口导向为主向以出口导向战略和进口替代战略并重的方式,推动产业升级。二是基于全球价值链视角的升级,包括工艺流程升级、产品升级、功能升级和价值链升级。基于全球价值链的升级就是遵从工艺升级→产品升级→功能升级→价值链升级的路径,实现价值链由低端向高端的攀升。童相娟,殷庆坎(2009)指出纺织业升级应当要牢牢抓住“微笑曲线”的两端,即设计、研发和品牌、营销,在制造环节中选择提升和转移,着力提高产品科技贡献率和品牌贡献率。

3.青岛传统产业升级科技支撑需求

长期以来,高新技术产业自主创新被认为在各国经济领域发挥着“制高点”的作用,而传统产业自主创新却被各国政府以及学界严重忽视。青岛的传统产业升级改造起步近20年,依然没有彻底扭转综合竞争力较弱的局面,在很大程度上是由于对创新认识和实践的严重不足。

(1)青岛传统产业转型升级重点范围和思路。

在本报告第三部分“主导产业分析选择”中关于青岛市制造业领域分析,从工业产值、业务收入、资产、就业、利税5个方面指标入手,选择了各项指标占制造业总体累积贡献达78%以上的前15个行业,作为创新驱动传统产业升级改造的重点支撑的选择范围(表26)。

表26 青岛市主导产业升级转型发展路径

传统产业由于行业的差异性,其转型升级的路径各不相同,支撑转型升级的科技创新动力来源也存在巨大差异。一般情况下,传统产业在知识链、产业链、产品链、用户和分销渠道、以及企业内部和外部的重要网络等方面与新兴产业和高技术产业有交叉融合,或者技术易于延伸的行业,更容易培育和发展成战略性新兴产业或高新技术产业。相对比较而言,重化工业易于向新材料、新能源进行产品升级,电子信息制造及服务行业易于向新一代信息技术产业升级,传统装备制造业易于向智能装备制造业、新能源装备制造、高效节能产业升级,汽车能源及传统汽车行业易于向新能源汽车升级。因此,青岛市传统产业的转型升级亦将呈现多路径、多模式的发展格局。一部分传统产业依靠科技创新,转型为战略性新兴产业,类似交通运输装备制造中的机车制造可以通过技术创新转化为高速轨道交通设备为主的先进制造业;另一部分通过利用新技术,与高新技术融合,改变生产工艺和产品结构,逐步转型为智能装备制造业;还有一部分需要依赖市场创新,生产工艺创新,提高产品质量,逐步从传统制造升级为“设计+营销+服务”,占据全球产业价值链的有利地位。

(2)供应商、市场主导型科技创新模式。

传统产业中重要的关系民生和国际竞争中具有显著优势的产业,产品对于繁荣市场、满足和丰富人民生活必不可少的领域,供应商、市场主导型科技创新模式正式适合于这类传统产业升级改造,通过产业间延伸转型和产业技术升级,达到产业链价值高端化和产品高品质化,提高产业综合竞争能力。青岛市转型升级适用于这种模式的传统产业如下。

农副食品加工业。对于人民生活至关重要,目前是青岛综合第3制造行业。

金属制品业、非金属矿物制品业。是制造业重要的配套产业,对经济发展具有重要地位,目前位居第5制造业。

纺织服装、鞋、帽制造业。具有传统的竞争优势,目前是就业最多的制造业,综合第十大制造业。

皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业。具有传统的竞争优势,是目前重要的制造业。

纺织业。曾是全国三大轻纺基地之一,现在综合位居第16位。

这类传统产业的科技创新方向和知识源主要来源于市场、设备供应商,创新的对象是设计创新、工艺创新、产品创新和市场模式创新。下面以纺织业创新为例说明。

① 自主创新的知识源:以供应商为主。供应商在传统产业创新过程中的作用不可替代,因为相对于高新技术产业,传统产业内部创新能力较弱,造成传统产业的创新严重依靠外部设备供应商,供应商往往比知识、信息、需求更重要。例如纺织工业作为劳动密集程度很高的产业,劳动生产率的提高极度依赖上游的纺织设备供应商。

② 自主创新的主驱动:市场需求。作为满足人们衣着消费的基础产业,市场需求对于纺织工业的重要性不言而喻。坚持以市场需求为导向研发产品,其通过参加国内外展会来展示自己自主创新的技术和产品,同时最大限度地贴近客户的需求。针对客户对产品选择的多元化、差异化、功能复合化的趋势,加快了产品升级换代的节奏,做到生产一代、开发一代、研制一代,形成了层出不穷的新品链,需求日益成为传统产业自主创新的主要驱动力。

③ 自主创新的类型:设计创新、工艺创新、市场创新。创新的模式主要有企业自主创新、产学研创新、区域战略联盟创新。中国纺织服装产业的竞争,已从单纯的产品竞争走向更高层次的风格竞争,乃至对生活方式解读与引领的竞争。实施工艺创新,打破传统原料配比,积极应用新材料、新技术,融入纳米技术、新材料制造技术、新装备制造技术,将毛、丝、棉等各种原料进行“魔方”式组合,开发生产了能够替代进口面料的高档、高技术含量的毛纺织产品,使产品不仅技术领先,还富有创意。

青岛市此类传统产业升级创新需求的主要方向如下。

农副食品加工业、食品制造。重点发展粮油、果蔬、畜禽、水产和啤酒饮料五大行业,农副产品加工向“精深加工” “绿色食品” “标准化”和“国际化”方向发展,粮油加工重点发展小麦、花生、玉米、甘薯的深加工,巩固农产品加工出口优势地位。饮料业大力扶持啤酒、葡萄酒、白酒骨干企业和名优品牌,积极提升黄酒产品档次;非酒精饮料突出发展矿泉水、保健饮料、果蔬饮品、乳制品等,通过差异化战略提升产品知名度。

金属制品业。重点是吸收新技术研究成果,研发高技术含量产品。例如矿山救生用结构钢材、深海用冶锻线材、高级弹簧钢丝(阀门钢丝、气门簧)等高附加值线材制品仍需进口。开发高速电梯用钢丝绳、港口和石油钻采用钢丝绳、多股不旋转钢丝绳等的钢丝绳品种向预张拉、高速化、压实股类、异型股、密封绳、复合型股类方向发展;开发金属芯电梯钢丝绳、无机房电梯用扁带钢丝绳品种;开发铝包钢绞线产品为我国500千伏、750千伏、1 000千伏超高压输电线路和光纤复合架空地线配套,提供大截面铝包钢铝绞线导线、高强度(1 670 ~ 1 770兆帕)超长定尺的铝包钢丝及绞线、光纤复合架空地线;开发为造船、集装箱、钢结构和石油化工、压力容器、医药配套的高级焊丝等。

纺织、服装、皮革类产业。重点加快高新技术纤维、生物质纤维材料和多功能、复合型差别化纤维等新兴合成纤维及其产业链应用开发,进行产品开发,优化产品结构,探索实践新商业模式、市场模式,全球纺织服装产业价值链下的产业布局和价值定位。

非金属矿物制品业。非金属材料在当今高速发展的科技产业中具有重要的经济地位,其涵盖范围极广,包括了陶瓷材料(如日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、工业陶瓷、特种陶瓷、电子陶瓷等)、水泥、玻璃、建筑材料、能源材料、薄膜材料、粉体材料、以及各种非金属纳米材料等。新型陶瓷材料、玻璃材料新技术、能源材料、新型薄膜材料技术、以及纳米材料技术等均是战略性新材料研究的重点。因此,传统的非金属材料制品业一方面通过高新技术的融入,转化为战略性新兴产业,另一方面可通过产品升级和价值链建设重整市场竞争能力。

家具制造。重点发展结合光电技术、遥测感应技术、遥控技术、计算机与自动控制技术等先进技术手段,提供满足现代生活和工作的行为需求的绿色、安全、无污染、无危害的高品位、高品质家具。

(3)生产过程主导型科技创新模式。

传统产业中的类似钢铁工业等是国民经济的基础产业,涉及多个生产工序,但产品种类相对较少,其产品是众多工业行业的中间产品。是支撑工业化进程不可替代的基础产业,其发展水平已成为衡量一国工业化水平的重要标志之一。这类型传统产业不可轻言放弃,必须通过研发创新,以生产流程和产品研发为主线推动产业向高端化、清洁化、高价值化发展。其主要的创新过程可归纳为过程创新模式。青岛市传统产业转型升级适用于这种模式的如下所述。

石油加工、炼焦及核燃料加工业。主要是石油加工。青岛是我国一期石油储备的基地之一,也是近年来出问题较多的行业,目前综合排位居第15位,是制造业第4利税大户。

橡胶制品业。具有规模优势的传统行业,目前借助青岛橡胶谷研发基地技术支撑,逐步向先进制造业升级发展。

化学原料及化学制品制造业。具有传统的优势,特别是盐化工领域,目前是制造业综合排第6位,随着产业聚集主要集中在新河化工区和董家口产业基地区。

金属冶炼及压延加工业。以青钢为代表的金属冶炼和加工行业综合位居青岛制造业第14位,目前结合整体搬迁机会力推技术改造,董家口新的产业基地即将形成。

下面以钢铁工业(或者化工)为例说明以过程创新为主线的产业创新特点。

① 过程创新与精细管理交叉融合。钢铁工业属于典型的流程制造业,即上工序的输出是下工序的输入,任何一个工序出现的问题都会反映到最终产品上。制造流程对钢铁工业具有决定性的影响,既影响企业产品的质量、成本和效率等市场竞争力因素,又影响企业的资源、能源等可供性因素,更影响排放、环境负荷等与工业生态、可持续发展有关的因素。因此,钢铁工业的特殊性决定了过程创新成为自主创新的主要模式。过程创新和精细管理总是交叉融合的,高效的精细化管理是提升和发展过程创新能力的重要保证。

② 自主创新与技术引进择善而从。在引进国外先进技术和设备的基础上,通过自主创新,对引进的设备进行改造升级,实现“引进—消化—再创新”,通过科技创新支撑产业追赶世界先进水平。

③ 低碳环保与循环经济相得益彰。化工、钢铁行业是典型的污染高、能耗高的行业。必须把节能减排、资源回收综合利用、发展低碳经济作为自主创新和转型升级的重要内容,贯彻循环经济理念,将钢铁制造流程转变为“资源—产品—再生资源”的循环型低碳经济新模式。引进最先进的清洁生产、环保及节能技术和设备,改革生产工艺,采用清洁能源和原材料,从生产的源头抓起,实施全过程控制,辅以末端治理措施,确保污染物排放达标,实现节能、降耗、减污、增效的有机统一,有效地保护了企业及周边地区的生态环境。通过延长和拓宽生产技术链,将污染物尽可能地在企业内部处理消化;同时把节能、环保、清洁生产和发展循环经济有机结合起来,实现分厂内的小循环、分厂间的中循环和企业与社会间的大循环。

④ 发展智能仪表和现场总线技术,实现智能化生产。石油化工网络化和智能化时代技术发展的主流则是测量信息数字化、检测仪表智能化和现场控制与过程管理一体化。

(4)核心主导协同型科技创新模式。

装备制造领域中的传统产业升级,主要是依靠高新技术的融入,通过产业内升级转化为高端装备制造业。由于产品涉及多产业多领域的合作,高质量的产品需要相关产业高技术高质量产品配套,因此科技创新就呈现为核心创新主导的多领域多产业协同共进的创新模式。这种创新过程的完成首先需要形成创新核心。青岛市传统产业升级适用于这种模式的如下所述。

交通运输设备制造业。以铁路设备、汽车、船舶等为主体的装备制造业是青岛的产业支柱和发展核心之一。目前交通运输设备制造业是青岛的第一大制造业,其中以高速列车、海工装备为代表的领域已经向高端装备制造深度发展。

电气机械及器材制造业。

通用设备制造业。

专用设备制造业。

下面以交通装备制造中船舶分析其协同创新的特点。船舶工业是为航运业、海洋开发及国防建设提供技术装备的综合性产业,涉及钢铁、石化、轻工、纺织、装备制造、电子信息等重点产业,其发展具有较强的带动作用。形成以船舶设计制造为核心的产业创新协同群是船舶工业升级的关键。

① 推行协同创新,带动关联产业共同发展。作为高风险的中间产业,船舶工业在国民经济116个产业序列中,其产业链涉及97个行业,其影响力系数居前十名。其制造技术除特有的船体建造技术外,涉及机械、电气、冶金、建筑、化学以及工艺美术等各个领域。

② 重视技术驱动,着力增进自主创新能力。在积极进行技术引进的同时,要不断自主创新核心技术,并提出对相关配套产业的技术要求和产品标准,与相关产业领域协同技术攻关。

青岛市此类传统产业升级创新需求的主要方向如下。

交通装备制造业(机车车辆制造、汽车制造):抓住国家推进交通装备制造业发展的新机遇,突破关键零部件,抢占行业制高点,重点发展高速动车组、地铁列车、城轨、中高档轿车、中重型卡车、改装车,以高新技术和先进制造能力创造高附加值,实现汽车机车产业全面持续快速发展。

船舶海洋工程:以重点项目建设和研发机构引进为主线,以大型船舶、海工、集装箱企业为龙头,引进央企、民资、外资企业,发展船舶配套、特种船舶、游艇和特种集装箱,努力打造船舶海工装备制造强市。

(5)技术推动、市场引导的创新模式。

以计算机、家电电子为代表的“通信设备、计算机及其他电子设备”产业,在长期的生产和经营中积累了丰富的生产制造技术,掌握了重要的知识产权,具备了三大特点:一是现有知识结构与新兴产业技术知识具有相关性。二是具有创新投入的能力和基础或者得到政府等部门的资金政策支持。三是企业具有良好的创新文化环境。它们就具备了向新兴产业转型的能力和潜力。这类传统该产业的发展方向就是通过科技创新向新兴产业发展。其升级转化过程见图19。

首先知识驱动,通过独立研发或共同合作,攻克关键技术,进行原始创新。其二生产推动,从知识生产到转化为生产力的过程,对于传统企业来说,是应用研究及实验室发展环节所产生的战略性新技术、新装置的应用形成新产品或新业务。这阶段传统企业可以通过企业内部自行转化模式、支付专利费获得技术转让、产学研合作转化、依托孵化器转化等模式实现成果的转化。其三市场带动,直接面向市场,通过商业模式创新,实现新兴技术和产品的市场化和规模化,由于直接面向市场,驱动的创新形式也更加多样化。

图19 创新驱动传统产业向战略性新兴产业转型升级过程

通信设备、计算机及其他电子设备行业的企业可以通过以上创新模式逐步向新兴产业(下一代信息网络产业、智能电子、家电产业)。

电子信息与家电制造主要产业转型技术需求:

以节能环保、4C融合(计算机、通信、消费电子、内容)为方向,重点发展节约能源资源、安全健康、环境友好、数字化、网络化的家用、商用电器产品,建立专利和技术标准优势。开发手机 / 电脑 / 电视“三屏合一”的应用软件及中间件、集成多服务功能的数字家庭智能终端等产品,支撑构建基于云计算的开放式数字服务平台。

(三)科技创新支撑蓝色经济产业发展需求

青岛市作为蓝色经济发展的龙头城市,坚持海陆统筹联动、科技创新支撑、高端产业带动、开放合作共建、坚持保护开发并重的原则,发展以海洋产业为代表的蓝色经济产业。

1.海洋第一产业关键技术需求

海洋第一产业:包括:现代水产养殖、渔业增殖、远洋渔业、水产品加工等。重点为提升水产苗种、海水养殖、远洋捕捞等核心层产业的技术需求。

远洋渔业发展需要装备先行,目前发展趋势有渔船大型化、机械化、自动化和节能化,甲板工作机械化,驾驶、捕捞、加工、生产自动化,导航助渔电子仪器设备先进齐全;网渔具趋于大型化;捕鱼技术现代化,新装备、新技术不断引进到渔船上应用,装备有全自动鱼类处理系统的捕捞船,鱼能被准确定位;去头吸内脏机精确有效地去除鱼头和鱼尾;渔具材料向高强度发展等。

2.海洋第二产业关键技术需求

海洋第二产业:包括:海洋生物、海洋装备制造、海洋新材料、海洋新能源、海洋节能环保、海洋工程建筑业等)。重点突破海洋生物、海洋高端装备制造、海洋新材料、海洋新能源、海洋节能环保等核心层战略性新兴产业,发展壮大现代海洋化工、海洋工程建筑等外围层优势产业。

海洋工程装备制造、海洋工程材料、海洋生物产业、海洋新能源关键技术需求在本报告第四部分“科技创新引领战略性新兴产业发展需求”中已经做过介绍,此处仅补充介绍其他相关领域。

(1)海洋微藻生物质能利用研究。重点研发高效产油海藻及利用海藻生产燃料乙醇、微藻油脂提取冶炼生物柴油、分离纯化海洋微藻种质、筛选高效产油海洋藻株、大规模化微藻养殖、微藻细胞多级收获、光生物反应器等技术。

(2)深海、远海海洋环境立体监测与实时监测研究。重点研发海洋动力环境和移动目标雷达探测、多功能新型海洋锚系浮标、实时传输潜标、自沉浮式剖面测量漂流浮标、自持式海面飞行器、无缆自治水下机器人等技术。

(3)海水淡化研究。重点研发海水淡化反渗透膜材料及组件、海水淡化材料和装备标准化检测、面向特定环境的小型高效低成本海水淡化装置、基于多种能源供给的海水淡化装置等技术及装备。

3.海洋第三产业关键技术需求

海洋第三产业是为海洋生产和消费提供服务的部门,如海洋物流运输业、海洋旅游业、海洋服务业、乃至于海洋金融、互联网等。海洋产业结构的优化标准与陆域产业结构存在着一定的差异,产业的发展方向是以海洋资源是否得到合理的开发为标准,兼顾海洋第一产业、海洋第二产业和海洋第三产业的地位和作用。

海洋第三产业:包括:海洋运输物流、海洋文化旅游、海洋科技研究服务等。着力发展港口物流业、海洋文化和创意产业、滨海文化旅游业、涉海金融服务业、海洋信息服务业等核心产业。

(1)港口物流。国家物流业调整与振兴规划中,青岛是全国重点发展的九大物流区域之一的山东半岛物流区域的中心城市。依托港口主业,加强与陆运、空运等不同运输方式的衔接和合作,积极开展以港口为龙头的全程物流服务业务,密切青岛港口与内陆腹地和周边港口的合作,有效提升港口综合服务功能和双向辐射作用。提高港口的吞吐量与服务能力,完善以港口为中心的集疏运系统。扩展青岛港口向纵深腹地的物流服务辐射,加快青岛国际航运信息服务中心建设,扩展保税港区对国内外的需求吸引力与服务辐射能力,增强国际物流发展的原动力。

(2)海洋文化和创意产业。扶持发展创意设计、文艺创作、影视制作、动漫游戏等海洋文化创意产业,打造一批产业示范园区和项目,拓展海洋会展业。青岛海洋文化产业主要门类包括涉海影视业、动漫游戏业、出版发行业、滨海演艺业、滨海文化旅游、休闲渔业、海洋节庆、海洋民俗、海洋主题公园、滨海娱乐业、海洋工艺品业等,特色十分鲜明。

(3)滨海海洋文化旅游业。大力促进观光旅游向度假旅游转变,努力将旅游资源优势转化为市场优势,挖掘自然海洋旅游资源和人文海洋旅游资源,实现滨海观赏性旅游向体验型、康乐型转变,观赏型是以优美的海洋自然风光及自然奇观为主;体验型是以海洋民风民俗、海洋饮食、海洋宗教仪式等为主;康乐型是指以度假疗养、康复保健、人造乐园为主,如水上乐园、水上度假村等等。围绕奥帆基地、客运港口开展帆船、游艇等高端海上运动产业,以及游轮等休闲娱乐旅游产业。以唐岛湾海上嘉年华、国际游艇会、港中旅海泉湾滨海度假城、红岛华强科技文化产业园、华谊兄弟青岛影视基地及滨海影视城、四方欢乐滨海城等重大海洋文化产业项目为核心拓展滨海旅游休假服务产业。

(4)涉海金融保险服务业。以往专门针对海洋产业的金融产品、保险产品较少,涉海金融保险市场急需培育。发展重点是创新海洋金融服务产品。探索建立面向中小微型涉海企业的专业金融机构,拓展涉海金融保险服务。

(5)海洋信息处理与应用研究。基于“数字海洋”、信息化、数字化等高新技术,重点研发海洋信息同化处理技术、海洋数据仓库与数据挖掘技术、可视化模型构建、分布式海洋空间决策支持、网格GIS体系信息共享、海洋科技信息共享服务等技术,为海上航运、滨海旅游、海洋资源开发等提供智能化服务。加快青岛“三网融合”,发展涉海信息服务研发机构。

(四)科技创新支撑社会发展与环境保护

“十三五”期间,青岛市要以国家服务业综合改革试点为抓手,优先发展现代服务业,增强城市综合服务功能。集聚发展生产性服务业,提升发展生活性服务业,壮大发展新兴服务业。促进服务业与制造业融合发展。

1.生产性服务业发展创新需求

(1)金融服务业。

青岛市要加快发展金融业,从金融机构、金融业务、金融市场、金融监管四方面共同发力,努力建设区域性金融中心,成为全市支柱产业之一。必须加强与国际金融市场对接,提高区域金融市场的国际化程度,完善保险市场和基金、股票、债券市场,提高资金融通能力。关键技术突破体主要现在四个方面:金融机构的国际化对接、金融业务的国际化对接、金融市场的国际化对接以及金融监管的国际化对接(表27)。

表27 青岛市金融业关键突破技术

续表

(2)外包服务业

目前,服务外包在全球发展迅猛,市场空间巨大,服务外包已广泛出现在信息技术、人力资源、金融、保险、物流、医疗服务等多个领域。青岛市“十三五”加快发展服务外包产业,拓宽服务外包的产业领域和服务范围,成为服务本地,影响长三角、京津冀,辐射日韩的国际外包重要支点。重点承接软件业、研发设计、物流、金融、医疗等外包业务(表28)。

表28 青岛市服务外包重点领域

(3)其他生产服务业。

城市传感网、物联网建设。重点研发面向行业领域的射频电子标签二次封装、中间件、读写设备、无线传感器组网以及综合集成应用等技术,突破数据智能采集及可靠传输等关键技术,推进RFID、传感网、物联网在先进制造业、现代服务业、社会公共事业等领域的应用。

以文化创意提升旅游档次;将工业设计产业作强,大力发展电影摄制和发行、动漫产品市场运作、视觉艺术创作与制作、出版物的编辑和制作产业;以青岛高新技术产业区为基地,参照国内外知名影视城的发展模式,争取引进数家国内顶级影视相关高校、影视制作大企业,影视产业初具国际竞争力。文化创意产业成为青岛经济实现战略性转型和增长的核心。

加快发展现代物流业,以发展物流金融、物流信息技术为契机做大做强规模以上企业,鼓励中小物流企业发展创意特色物流服务。加强青岛的对外窗口经济优势,打造物流业成为全市支柱产业之一。

旅游业作为青岛市服务业支柱产业的地位不能动摇,在“十二五”期间要将其提升到全市支柱产业的地位。核心是以文化创意产业为先导,大力发展度假、蓝色、文化、乡土、购物、会展和体育等创意旅游,打造国际旅游名市。

大力发展会展产业,政府切实帮助企业举办高档次会展和特色会展,培育和引进一批具有国际知名度的品牌会展,打造国际知名会展城市。

2.生活性服务业发展创新需求

(1)智能交通研究与应用。重点研发城市交通动态信息智能感知、交通信号控制与交通诱导、多信息融合应用等技术,加强在隧道、轨道、道路等交通领域的应用推广,支撑实现城市交通的智能化管理。

(2)数字医疗研究与应用。重点研发医学影像存储传输系统与医院信息系统等异构数据源环境下的医疗信息融合等技术,促进医院、社区、家庭的健康、医疗信息共享,支撑建设区域协同医疗信息服务共享平台。

(3)城市无线网建设及三网融合。重点研发无线自组织网络、新一代无源光网络及高速并行光互连等技术与产品,解决面向区域、社区、家庭的高速网络接入技术瓶颈,为青岛市建设大容量、高速率的通信网络和高宽带、高覆盖的接入光纤网络提供技术支撑。

(4)开展数字家庭研究与应用。重点研发无线智能数据终端技术及产品,加强传感器、城市GIS管网、GPS定位系统、视频监控、通信系统等集成应用,支撑实现对城市电力、水、热力、燃气等重点设施和地下管线现场信息的实时采集、监控管理。

(5)食品安全溯源、检测及预警处置技术研发。重点研发标准化多网络农产品快速溯源、农产品适用电子标签等技术和产品,支撑建设青岛市食用农副产品质量安全信息数据库和食品安全溯源预警平台,实现农产品质量安全可追溯。

(6)加快发展商贸流通产业,开展商业新模式、新业态的研究,探讨和实践电子商务运营模式。大力扶持本地商贸龙头发展物流信息技术,增强商贸物流竞争力,出台相关鼓励政策支持创办深挖蓝色、崂山、帆船、日韩、总部等创意点子的商贸特色新星。

(7)中介服务业要重点理顺完善其发展体制,并催生融资担保、法律仲裁、信用服务、知识产权服务和新型租赁服务业。

加强房地产市场发展、廉租等福利房产的管理方式的研究。重视房地产业发展,以安居和争取人才入青为旨,实现房地产健康发展和福利住房的公平分配。

3.生态和环境保护发展需求

在当今社会,资源的有效利用与配置已经上升为决定国家稳定、高效、持续、安全的实现经济社会发展的重大战略问题。

(1)在水资源调控技术方面,主要通过开源、优化配置和节流对水资源进行控制。通过清洁生产和循环使用减少污染排放以及通过对排放的废(污)水进行处理和回收利用。重点研究水资源节约技术和优化配置方法,加大污水处理技术研究和中水回用技术和管理方法。废水深度处理及资源化综合利用技术研究,土壤污染控制与治理技术研究。

(2)煤炭资源的清洁利用、加工技术。实施“洁净煤发电计划和蓝天计划”,为商业化的先进、洁净、可靠而经济的煤发电提供技术,从而大量减少污染物的排放量。研究开发中小型高效节能超细煤粉锅炉、水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧新技术。

(3)在固体矿产资源方面,重点研究废弃回收利用技术和管理方式,加大对废弃电池、电器安全、清洁拆解利用技术的研究。研究开发废旧CRT显示器拆解技术、危险废弃物(医疗废物、有毒化学品)稳定化 / 固化及熔融资源化安全处置技术、老工业场地污染土壤修复技术。

目标产品:废旧CRT显示器拆解成套设备、危险废弃物(医疗废物、有毒化学品)稳定化 / 固化及熔融资源化安全处置装置、老工业场地污染土壤修复后可用土地,废机油处理技术和装置。

(4)家电3C产品有毒有害原料替代技术。

研究开发3C产品中应用环境友好型膨胀阻燃剂技术、3C产品用无卤阻燃剂及阻燃塑料的关键生产技术。

目标产品:新型不含多溴联苯、六价铬等有害物质阻燃剂和膨胀型阻燃剂;家电3C产品用无卤聚烯烃阻燃塑料。

(5)海藻加工废渣综合利用技术。

研究开发利用分离技术、生化发酵技术、稀土络合技术、超微粉碎技术处理海藻加工废渣,生产岩藻多糖及其复合生物制剂、海藻胶、海藻饲料。

目标产品:海藻废渣提取岩藻多糖、海藻多糖复合物、海藻胶、海藻生物基肥和海藻饲料等产品。

(6)生态保护技术研发。重点开展胶州湾入湾河流生态恢复技术研究,饮用水源地环境保护技术研发,临湾城区生态规划建设技术研发。近海水域生态养护与修复研究。重点研发重要生物资源放流增殖、新型海洋牧场建设、近海渔业资源持续开发、近海生态安全监测与评价管理、海岸带污染状况监测、海岸带生态分区管理与数据信息系统、近海自然保护区适应性经营与资源可持续利用、海上污染事件应急预报及处置、海上污染物收集装备、浒苔处置与综合利用等技术。

(7)海洋生物灾害预防与治理研究。重点研究确定赤潮、绿潮及海星、海蜇等生物大面积、大数量暴发的主要生态环境控制因子,建立生物暴发灾害的敏感指标体系;研究开发生物灾害评估模型和预测预报、海洋生物灾害治理、排海污水脱氮脱磷等技术。

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