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中国风机制造技术转移模式与技术进步效果评价*

时间:2024-08-31

崔学勤 王 克 邹 骥

(中国人民大学环境学院,北京100872)

中国风机制造技术转移模式与技术进步效果评价*

崔学勤 王 克 邹 骥

(中国人民大学环境学院,北京100872)

根据技术转移过程中技术受方的性质,将中国风机制造技术转移分为“外商独资企业”、“中外合资企业”和“中资企业”三种模式。通过技术转移的层次、技术先进程度、技术转移的规模、技术转移的速度,对三种模式下技术转移的效果进行了评价。研究发现,通过技术转移,中国风机制造技术有了迅速的发展,但落后于国际先进水平的情况仍没有改变。中资企业的技术转移模式在转移技术的层次、技术转移规模和技术转移速度上,都要优于外商独资企业和中外合资企业模式,对中国风机制造技术进步的作用更大。在此基础上,本文提出,在中资企业模式下,在引进技术的同时,积极消化吸收,并重视与外国企业开展联合研发,才能最终获得创新能力。这也应当成为中国政府激励政策作用的重点。

风机制造技术;技术转移;技术进步;效果评价

中国风机制造技术从远远落后于世界开始,在20多年内,尤其是最近10年里,实现了跨越式的发展,并在逐步追近世界先进水平。中国风机制造技术进步的源头,主要有两种:一是通过国际技术转移引进先进技术;二是通过自主研发提升技术水平。气候有益技术的开发和国际转移对实现全球减缓和适应气候变化目标的重要性,已经得到了国际社会的广泛认同[1]。风力发电技术作为一种重要的气候有益技术,其在中国的发展在多大程度上受益于国际技术转移,是一个值得研究的问题。

国外先进的风机制造技术向中国的转移,会通过不同的途径和方式来进行。在不同的技术转移方式下,会涉及不同的利益相关者,其行为特征也会有所不同。这些都会影响技术转移的真正效果。通过评估和比较不同的技术转移模式的效果,能够识别出更为有效的技术转移模式。来自风机制造技术转移的结论,还能够推广到其他气候有益技术上,有助于建立更有效的气候有益技术国际转移新机制,更好的实现应对气候变化的目标。

1 技术转移与中国风机制造技术进步

风力发电技术是一种重要的气候有益技术,也是目前世界上商业化前景最好的可再生能源技术。根据全球风能理事会(GWEC)的统计,在过去10年全球的风力发电产业平均年增长率达到28%,而每年新增风电装机容量的增长率则更高[2]。

中国从20世纪70年代起就开始发展并网型风力发电技术。在初期,中国风电技术的发展主要依靠自主研发。通过国家科研课题的支持,陆续研制出了18 kW-200 kW的各种型号的风力发电机组。但是由于研发周期过长,往往样机还没来得及商业化,市场的主导产品就已经转向了单机容量更大的机组。从20世纪90年代中期开始,发展战略逐步转向技术引进。中国的风电机组制造企业通过建立合资企业、购买许可证等方式引进国外先进的风机制造技术,逐步掌握了600 kW、750 kW、1.5 MW乃至更大型号风机的制造技术。

进入21世纪以来,中国企业加大了技术引进的力度,中国风电市场的发展日新月异。从2005年开始,每年的累计装机容量都接近或超过翻番。2009年底,中国风电累计装机容量达到25 805 MW,位居世界第二。而同年新增装机容量达到13 803 MW,已经跃居世界第一[3]。

在风电装机容量的快速增长的同时,国内的风机制造企业蓬勃发展,风机年产量已经超过10 000 MW,并拥有华锐、金风这样跻身于世界十大制造商之列的风机制造企业。

不仅风机装机容量在快速上升,新安装的风机的单机功率也在不断增大。2005年,我国风电场新安装的兆瓦级风电机组(≥1 MW)仅占当年新增装机容量的21.5%,而且大多数都由外国风机企业生产,国内企业还很少具备兆瓦级风机的生产能力。随着国内企业兆瓦级风电机组生产能力的提升,2007年兆瓦级风电机组的装机容量已经占到当年新增市场的51%。2009年这一比例上升到86.8%[4]。兆瓦级风电机组目前已经成为我国风电市场的主流产品。

因此,中国的风机制造技术从初期的停滞不前,到后来实现跨越式发展,技术转移在其中起着不可忽视的作用。

图1 中国风机制造技术转移模式Fig.1 Transfer models of wind turbine manufacturing technologies in China

2 中国风机制造技术转移的主要模式

中国目前的风机制造技术主要有外商直接投资(FDI)、合资企业外方提供技术、购买专利许可证、联合研发和自主研发等来源[5]。

除完全自主研发以外,其余每一种技术来源,实际上就是对应着一种技术转移的途径。归纳以上的技术转移途径,可以看到目前国内风机制造技术国际转移的技术供方主要是外国风机制造企业和外国风电设计公司。而技术转移的受方,按照其所有制结构,则可以分为外商独资企业、中外合资企业和中资企业三类。

技术受方的性质,会决定利益相关者的行为特征:技术供方对技术不同的保护程度;技术受方对引进技术并消化吸收的积极性;以及中国政府的激励政策。这将会显著影响技术转移的效果。

外国风机企业通过在中国建立独资工厂,就能够将技术转移限定在公司内部,实现对技术最大程度的保护。外国风机企业如果在中国建立合资企业并转移技术,就意味着需要与中国企业分享部分的管理权和知识产权,从而失去对技术的部分控制权。而出售许可证,则表明技术供方放弃了对这项技术的独占。而技术供方对技术保护程度的不同,又会影响到这项技术转移和扩散的效果。而只有当中国企业作为技术受方的时候,才真正具有提高技术水平的动力,并且赢得中国政府相应的激励政策。

因此,风机技术转移的效果与技术受方之间具有很强的关联关系。为了研究中国风机制造技术转移效果的影响因素,我们可以按照技术受方的类型,把中国风机制造技术国际转移划分为“外商独资企业”、“中外合资企业”和“中资企业”这三种模式。

作为技术供方的外国风机企业和外国风电设计公司,作为技术受方的中国风机企业,以及中国政府,是中国风机制造技术国际转移过程中最重要的利益相关者。总的来说,中国风机企业出于提高自身技术水平的需求,积极引进先进技术,并进行消化吸收,同时注重发展技术来源的多样性,与外国风机企业、风电设计公司开展联合研发,对风机制造技术向中国的转移起到了推动作用。而外国风机企业出于维持其市场竞争优势的动机,则普遍缺乏技术转移的意愿。外国风电设计公司因为不与中国风机企业构成直接的市场竞争,同时出售设计图纸能为其带来商业利益,成为了重要的技术提供方。与此同时,中国政府的政策措施也是促进风机制造技术向中国转移的重要力量。

表1 利益相关者行为及对技术转移效果的影响Tab.1 Behavior of stakeholders and its effect on technology transfer

尽管不同的利益相关者的基本行为是确定的,但是在不同的技术转移模式下,由于不同的利益分配格局,各利益相关者的行为特征会有所差异。而这些行为差异会对技术转移的效果造成影响。在“外商独资企业”的技术转移模式下,外国企业能够获得对技术最大的控制权,对技术转移施加的限制也较多。而在“中资企业”模式下,中国风机企业能够对技术有更深入的掌握,并发展多种技术来源。而“中外合资企业模式”下的技术保护程度和技术转移程度则都介于其他两种模式之间。

图2 外商独资企业模式下的利益相关者关系Fig.2 Relationship between stakeholders on foreign-owned enterprise model

图3 中外合资企业模式下的利益相关者关系Fig.3 Relationship between stakeholders on joint venture model

图4 中资企业模式下的利益相关者关系Fig.4 Relationship between stakeholders on Chinese enterprise model

3 不同模式技术转移效果分析

因为不同的技术转移模式涉及到不同的利益相关者,而同一个利益相关者在不同的技术转移模式下的行为特征也会发生变化,从而使得技术转移效果受到技术转移模式的显著影响。这就需要我们对不同模式的技术转移效果进行评价和比较。下文对不同模式的技术转移效果的评价,主要通过定性和定量两个方面来进行。

3.1 对不同模式技术转移效果的定性评价

技术大体上可以分为显性技术和隐性技术两大类。技术转移并不仅仅意味着购买生产设备等显性技术的转让,还必须包括知识产权、技术设计的原理、人力资源的培训等隐性技术的转移[6]。随着技术复杂性的加剧以及技术系统综合化程度加深,隐性知识在技术转移中发挥着越来越重要的作用。许多学者的研究表明,隐性技术知识的转让是企业核心技术能力提升的关键,但同时也更难被技术受方消化吸收[7-9]。

本文根据前人的研究,将技术区分为三个不同层次:使用技术层次(Know What);方法技术层次(Know How)和原理层次(Know Why)。不同层次的技术具有不同的载体和转移渠道,给技术受方带来的技术转移效果也不同。从技术本身的内涵和转移效果的意义上讲,原理技术最为“高级”,方法技术次之,而使用技术则属于较初级的技术层次。

对于中国风机市场上的厂商,由所有制形式代表的各种技术转移模式,反映了技术拥有方(主要是外国企业)对风机技术和知识产权保护程度的不同。而不同的技术保护程度,就会导致通过这种模式转移的技术层次的不同。

在中国设立独资企业进行风机生产,可以使外国企业获得对技术和知识产权的完全控制。但是从技术转移的意义上来说,在这种方式下,除了帮助中国的劳动力积累风机生产经验等微小、间接的溢出效应外,没有其他较高层次的技术转移发生。

在中外合资企业中,外国企业需要与中国企业分享部分的管理权和知识产权,技术保护的程度要弱于独资企业。即使在外方控制技术、保留知识产权的情况下,带来的技术转移仍然要多于外商独资企业模式。而如果外方将技术的使用权转移给了合资企业,那么转移的技术就不仅包括使用技术,还包括了更高层次的方法技术。

中国企业通过购买许可证和设计,就获得了该项技术的工艺流程、设计图纸资料等技术信息,所对应的就是方法技术的层次。但是这对于中国企业提高技术研发能力的帮助仍然不够。通过与外国设计公司进行联合研发,中国企业获得了原理技术,才能带来研发能力的显著提高。而如果收购了外国的风机企业,消化吸收了其技术能力和研发能力后,中国企业就具备了完整的技术研发能力。

因此,从技术转移的层次,也即技术受方所获得的技术内涵来看,只有通过中资企业的技术转移模式才能够获得较高层次的原理技术,中外合资企业模式效果次之,而外商独资企业模式转移的技术多为较初级的使用技术,技术转移效果较差。

3.2 对不同模式技术转移效果的定量评价

3.2.1 技术转移效果评价指标

气候有益技术国际转移的最终目的是通过先进技术的传播扩散,来达到温室气体减排的目标。因此,温室气体减排量和减排潜力应当是评价技术转移效果的核心。而一项气候有益技术的温室气体减排潜力,与这项技术本身的技术水平、技术转移的规模和技术转移的速度有关。

表2 不同技术转移模式转移技术的层次比较Tab.2 Technology level comparison of technologies transferred by different models

其中,ΔGHG:温室气体减排量;ΔT:转移的技术比现有技术的先进程度;Scale:技术转移的规模;Speed:技术转移的速度。

技术水平表征的是所转移的技术的先进程度。对于能效技术而言,技术水平的提高,意味着能源效率的提高,即生产单位产品所消耗的能源总量减少,同时也就减少了CO2的排放。对于风电等可再生能源技术而言,其单位发电量的CO2排放近似为零。此时,更高的技术水平意味着单位投资的发电量更高,从而在同样投资的情况下,能实现更大的温室气体减排。因此,更高的技术水平总意味着更大的温室气体减排潜力。

技术转移的规模表现为这项技术在接收国得到应用的规模。一项技术的减排贡献等于这项技术的单位减排量与这项技术的应用规模的乘积。因此技术应用的规模越大,减排的温室气体量也越多。而在考虑技术学习(Technology Learning)①技术学习是指当一项技术的应用规模倍增时,这项技术的成本将会相应降低。的情况下,技术转移规模的扩大,将带来更显著的温室气体减排。

最后,一项气候有益技术的温室气体减排量,不光与这项技术的技术水平状况和应用规模相关,与这项技术得到应用推广的速度也有很大的关系。一方面,一项先进的气候有益技术得到应用的时间越早,就能越早发挥减排作用。这样一来,即使在最终的应用规模相同的情况下,转移速度更快的技术在一定时间段内的温室气体减排量也更大。另一方面,由于存在技术学习效应,一项技术应用的时间越早、规模越大,那么技术学习效应也越大、技术成本下降也越多,而这又会反过来促进技术的应用规模。

3.2.2 技术水平现状

尽管中国风机企业通过技术引进、消化吸收,在技术上取得了长足的进步,但是要想赶超世界先进水平,并非一朝一夕之功。

中国风机制造产业发展迅速,华锐、金风等中国企业已经跻身世界十大风机制造商。尤其在750 kW-2.5 MW的风机中甚至已经位居世界前三。然而单机功率更大、技术也更复杂的2.5 MW及以上风机的市场,还完全由欧美公司控制。

而即便是中国企业具备生产能力的750 kW-2.5 MW风机,其核心技术及知识产权,主要掌握在发达国家企业手中。世界前10大风机专利拥有企业,没有一个中国公司(见表4)。即便是在中国申请的风电专利,申请人也绝大多数是外国企业在中国的独资公司(见表5)。

表3 不同型号风机的主要制造商Tab.3 Major manufacturers of different types of wind tubines

表4 世界前10大风机专利所有者Tab.4 Top 10 wind turbine patent owners around the world

表5 中国前10大风机专利所有者Tab.5 Top 10 wind turbine patent owners in China

工业专利主要可以分为发明专利,实用新型专利和外观设计专利。发明专利的创新性要显著强于实用新型专利和外观设计专利。中国风机企业不仅在专利数量上落后,而且在以发明专利比重为衡量标准的专利质量上也远远不如外国企业。主要的外国风机企业在中国申请的专利几乎全部都为发明专利,而中资企业申请的专利中发明专利的比重则较低。即使是国内的龙头企业,如华锐、金风等,发明专利所占比重也远远低于外资企业(见图5)。

3.2.3 技术转移的规模

技术转移的规模在这里具体指某种具体型号的风机技术(如600 kW,1.5 MW等)从外国转移到中国,目前在中国风电市场的装机容量。而对于不同的风机技术转移模式而言,外商独资企业、中外合资企业和中资企业在中国风机市场上的份额在一定程度上可以反映这种模式相对应的技术转移的规模。

外资企业在中国风机市场上曾经占据了绝对主导地位。2002年,中国风机累计装机容量中有近90%是由外国风机制造商提供的。而那时,中国国内只有少数几家风机制造商,而且规模较小、技术落后,在市场竞争中完全不是外国厂商的对手。

图5 中外风机企业发明专利比重(%)Fig.5 Proportion of innovation patent of both foreign and Chinese enterprises

但是在2005年以后,中国风电行业的极大发展,也带动了风机制造业的发展。除了原有的企业如金风、运达等加大投入、迅速扩张之外,东方汽轮机、华锐风电(大连重工集团)、湘电集团等国内大型制造企业和明阳电气等民营企业,通过购买许可证、建立合资企业等方式纷纷进入风机制造市场业。

随着中国本土风机企业的发展,外国风机企业在中国风机累计装机容量中的比例不断下降,从2002年近90%下降到了2008年的不到40%。其余超过60%的市场份额,除了合资企业占据了不到5%以外,剩下的均由中资风机企业占有。中国本土的风机企业从原来的微不足道,成长为如今占据中国风机市场超过半壁江山。

由此可以得出结论,通过中资企业模式转移的风机制造技术,在中国得到应用的规模,要大于通过外商独资企业模式转移的技术。

3.2.4 技术转移的速度

技术转移不仅包括从技术拥有国进入技术接收国的过程,还包括这项技术在接收国的扩散和传播[10]。因此对于风机制造技术转移的速度来说,也包含两层含义:一是某一型号风机的生产技术在国际上第一次得到应用的时间与这种技术在中国首次应用的时间,两者之间相差的年份,代表狭义上的“技术转移”的速度;二是中国第一次获得一项风机生产技术与这项技术被中国企业大规模应用,两者之间的年限,代表技术扩散的速度。两者相加就成为广义上的“技术转移”的速度。

本文定义一项风机制造技术得到应用为该型号风机实现批量生产;而一项技术被中国企业大规模应用,则以中资和合资企业生产的该型号风机占当年新增装机容量的比例超过20%为标准。根据这两条标准,画出国际与中国风机单机容量的发展情况,如图6所示。

图6 国际与中国风机单机容量的发展Fig.6 Development of wind turbine unit capacity around the world and in China

中国企业首次实现600 kW风机的批量生产是在1998年,技术来源是金风从德国Repower公司购买的生产许可证。但是直到2001年,由中资企业和合资企业生产的600 kW风机占当年中国新增风机装机容量的比例才超过20%。此后,中国风机企业通过购买许可证、购买设计、建立合资企业等方式,又陆续获得了750 kW、1.5 MW乃至2.0 MW、2.5 MW和3 MW风机的制造技术。而与此同时,世界风机制造技术也在不断发展,不断有更大功率的风机诞生。目前世界上最先进的7 MW风电机组已经开始批量生产。

从技术转移的速度上看,除了600 kW风机以外,750 kW、1.5 MW、2.0 MW 和3.0 MW 风机,中国首次实现批量生产的时间,都比世界水平落后了7年。而技术进入中国后,传播扩散成为主流技术的用时,则略有缩短。由此可以看出,一方面随着技术能力的积累,国内风机制造企业(包括中资企业和合资企业)对先进技术的消化吸收能力越来越强;另一方面,外国风机技术向中国转移的速度并没有得到提高,通过技术转移而来的风机技术,并不是当前最先进的。

4 结论

中国风机制造技术的发展,是国际技术转移促进技术进步的成功案例之一。通过技术转移,中国风机制造技术有了迅速的发展。国内企业逐步掌握更为复杂的风机的生产技术,新增风机装机的平均单机容量不断扩大。但是,中国企业落后于国际先进水平的情况仍没有改变。中国风机企业在风电技术专利的数量和质量上,都显著落后与外国企业。

图7 技术转移和技术扩散的时间Fig.7 Time cost for technology transfer and diffusion

根据技术转移过程中技术受方的类型,本文将中国风机制造技术国际转移划分为“外商独资企业模式”、“中外合资企业模式”和“中资企业模式”三种类型。通过对比三种不同模式转移的技术的层次,本文发现只有通过中资企业的技术转移模式才能够获得较高层次的原理技术,而外商独资企业模式转移的技术多为较初级的使用技术,技术转移效果较差。

本文以技术水平、技术转移的规模和技术转移的速度这三个量化指标,评价和比较了不同模式的技术转移效果。研究表明,通过中资和中外合资企业模式转移的技术,其应用规模已经远远超过了外商独资企业模式,对中国的温室气体减排起到了更大的作用。通过将广义的技术转移的速度分解为狭义的技术转移速度和技术扩散速度,本文研究发现,外国风机技术向中国转移的速度并没有得到提高,但是随着国内风机企业技术能力的积累,对先进技术的消化吸收能力越来越强,技术扩散所需要的时间得到了显著的缩短。因此,综合来看,“中资企业”技术转移模式的效果最好,而“外商独资企业”模式的技术转移受到的限制最多,效果也最弱;而“中外合资企业”模式的效果则介于两者之间。

外国风机企业由于市场竞争等因素,缺乏向中国企业转移技术的意愿,是目前中国企业引进先进技术的主要障碍。而且即使外国企业向中国企业出售技术,也往往不是当时最先进的技术。因此中国要想真正提高技术能力、追赶国际先进水平,仅仅通过技术引进是无法实现的。只有在中资企业模式下,在引进技术的同时,积极消化吸收,并重视与外国企业开展联合研发,才能最终获得创新能力。这也应当成为中国政府激励政策作用的重点。

References)

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AbstractAccording to the type of technology recipients,authors categorize wind turbine manufacturing technology transfer in China into three models:the‘foreign-owned enterprise’model,the‘joint venture’model and the‘Chinese enterprise’model.Through the level of technologies transferred,technology advancing level,technology transfer scale and technology transfer speed,and the effect of the three models is evaluated.This paper draws such a conclusion that China has made a substantial progress through technology transfer.However,it still lags behind the international advanced level.Chinese enterprise model has better performance on the level,scale and speed of technology transfer,playing a more important role in promoting technology progress in China.The study results show that,in order to gain innovation capacity,Chinese enterprises should introduce and absorb advanced technologies actively,and conduct joint R&D with foreign companies.This should also become the priority of government incentive policies.

Key wordswind turbine manufacturing technologies;technology transfer;technology progress;effects evaluation

Models of Wind Turbine Manufacturing Technology Transfer in China and Evaluation on Technology Progress Effects

CUI Xue-qin WANG Ke ZOU Ji
(School of Environment& Natural Resources,Renmin University of China,Beijing 100872,China)

F113.2

文章编号 1002-2104(2011)03-0064-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.03.012

2010-09-29

崔学勤,硕士生,主要研究方向为能源与气候经济学。

王克,博士,讲师,主要研究方向为能源与气候经济学。

* 教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目“低碳经济若干重大问题研究”(编号:09JZD0020);中国人民大学校内科研基金重点面上项目(编号:08XNA006)。

(编辑:刘文政)

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