基于主成分分析的新能源储能企业技术创新能力研究

　　摘 要 基于科技创新投入、产出、支撑和转化等四个影响因素，构建新能源储能企业科技创新能力评价模型，并运用主成分分析法和聚类分析法，对我国主要新能源储能企业的科技创新能力进行分析和评价.分析表明，我国新能源储能企业科技创新的能力主要取决于经费投入和科研能力两大因素.新能源企业科技创新的研发经费投入、科研人员配备、科研成果等方面，与国外企业相比差距大，科技创新能力亟待提高. 

　　关键词 新能源储能企业；科技创新；主成分分析 

　　中图分类号 F062 文献标识码 A 

　　1 引 言 

　　2011年3月，全国人大十一届第四次会议发布《国家“十二五”规划纲要》，首次提到“储能”，要求在“十二五”期间加强储能行业的发展，并要规划储能重点建设项目，这对推动我国储能产业的快速发展具有积极意义.目前，各省市都将推出关于促进储能产业的发展规划和支持政策，发展储能产业受到企业的热捧.在东北地区，储能行业以发展抽水蓄能为主，长春将储能作为新能源产业发展的重点领域，重点支持全钒液流电池的发展.在华北地区，依托张北风光储输示范工程，主要将储能应用于大规模间歇式电源并网、智能输配用电、大电网智能调度与控制、分布式供能、微电网等方面.北京市重点提升储能电池的研发水平，加速储能电池的产业化和规模化.天津对储能电池发展提出具体目标.山东也要求重点推广多种储能产品和技术.在西北地区，储能整体发展稍落后于其他地区，只有甘肃省明确提出开展制氢储能和大功率储能系统研究重点，并支持镍氢及锂离子动力电池研制和产业化等项目.在华东地区，浙江以电动汽车和调峰为着眼点，打造电池产业基地.江苏进行动力电池研发.上海聚焦锂电池、钠硫电池和液流电池等领域.福建和安徽发展储能电池.在华中地区，湖南省规划了具体的储能发展目标，重点支持全钒液流电池.江西以建设动力储能电池特色产业基地和新材料为着眼点，对新余及周边城市进行清晰明确的产业布局.河南、湖北、四川也都有各自重点发展的储能方向.在华南地区，广东省对电池产业提供政策支持.贵州省依靠自身资源优势，重点建设锂离子电池产业化项目. 

　　虽然储能产业在我国各地得到高度重视，但新能源储能产业尚处于起步阶段，而且储能企业的科技创新能力也较低.如果对那些要发展储能产业的企业不加选择，不顾条件地发展储能产业，就可能导致储能产业很难真正取得发展，光伏产业就是前车之鉴.为此，科学评价我国新能源储能企业的科技创新能力，并以此加强储能企业的科技创新，就显得尤为重要. 

　　已有文献表明，国外对储能企业的研究主要集中在储能技术[1，2]、储能系统的应用等方面[3]，并得出突破储能技术的限制是促进新能源储能企业发展的关键.国内学术界在新能源储能产业的发展现状及对策建议[4-7]、储能技术的研究开发现状及应用[8-10] 等方面已经开展了广泛的定性研究和技术应用研究.国内外先前的研究主要集中在储能技术、储能系统、储能产业的发展状况及储能技术的研究开发现状及应用方面，而针对储能企业科技创新能力评价方面的文献几乎空白.基于此，本文通过构建储能企业指标评价体系，构建新能源储能企业评价模型，分析评价新能源储能企业的科技创新能力，以期为提高我国新能源储能企业的科技创新能力提供理论参考. 

　　2 评价指标选取依据及体系构建 

　　要选择新能源储能企业科技创新能力评价指标，先要从科技角度考虑我国新能源储能企业的发展现状.目前，我国的化学储能技术主要为钠硫电池、锂离子电池、铅酸电池和全钒液流电池.这些储能技术多数都有弊端：钠硫电池运行温度高达300 ℃，运行便捷性与安全性系数不太高；铅酸电池污染大，未来我国3000多家铅酸电池企业大部分都面临关停整改；而近年快速发展的大容量锂电池也发生过燃烧、爆炸等事故，加上散热等因素限制，还存在储电容量、使用寿命方面的缺陷.另外，由于缺少大容量储能技术的支持，我国风电、太阳能发电产业的发展速度受到严重制约.随着我国风能、太阳能等新能源产业的崛起，加快发展大容量、高转换率和应用成本低的储能技术，就显得十分紧迫.能否攻克储能产业中的技术难关，需要在储能技术创新保障方面进行观察.为此，在评价时，要选取技术创新保障能力的有关指标. 

　　据不完全统计，2010年我国仅风电行业的储能需求就达0.8万兆瓦，到2020年预计超过2万兆瓦.目前，风电、光伏发电的随机性和不稳定性问题，已成为制约其大规模并入电网的重要因素，我国每年因无法上网而被舍弃的风电未收购电量高达100亿千瓦时，造成极大浪费.我国发展新能源汽车，也面临集中充电对电网冲击的难题，一个可行的解决方案就是，在电动汽车充电站同步建立大容量的储电装置.目前，国家电力部门用于电网和电源后备容量建设的投资每年都上万亿元，如果能为智能电网建设划出一部分资金，支持大容量储能电池的开发和生产，形成上下游产业链的互动效应，那么就会促进储能产业的快速成长.为此，要在人力、财力和物力几方面选取技术创新投入的有关指标，以此进行评价. 

　　储能设备技术属于世界性的前沿新技术，是新能源产业取得突破性发展的关键所在.目前，我国在攻克储能设备的技术难题时，依托政产学研企协同搭建了以储能技术项目开发为载体的协同创新合作平台，充分利用社会资源，促进企业、高校、科研院所的合作，调动各方积极性.开展大型储能技术及产业化项目立项和招标，组织企业、高校、研究院联合攻关，推进关键材料取得突破，并实施产业化.在储能技术项目开发中，鼓励各种技术优势互补，引导关联技术、上下游产业链的相关企业和科研单位之间开展互赢合作，改变目前国内“各自为政、四面开花、资源浪费、效果不佳”的现状.为此，要在储能技术的科技创新产出方面以及科技创新的技术转化和产品转化方面，评价储能企业的科技创新能力. 

　　已经有文献从投入能力、产出效益能力及可持续发展能力等方面，对新能源发电制造企业技术创新能力进行了研究[11，12].本文在上述分析的基础上，结合新能源储能企业的发展特点，构建新能源储能企业科技创新能力评价体系，具体如表1所示.