顛覆性技術將引發能源革命性變革。本文在分析顛覆性技術概念與(yu) 特點的基礎上，係統歸納總結了國內(nei) 外能源顛覆性技術的發展現狀，並從(cong) 認識、製度、技術與(yu) 措施等方麵提出我國推動能源顛覆性技術發展的對策。
能源事關(guan) 國家安全、社會(hui) 經濟發展全局和民生福祉。能源科技飛速發展正在影響著人類社會(hui) 的方方麵麵，而多領域、多學科交叉融合而生的能源顛覆性技術（destructive technology）的作用尤為(wei) 突出，具有巨大經濟潛力，對未來產(chan) 業(ye) 發展、商業(ye) 模式、工作類型和生活方式乃至國家競爭(zheng) 力產(chan) 生重大而深遠的影響。2013年5月，麥肯錫全球研究院發布的12項顛覆性技術研究報告顯示：到2025年，這些技術對全球經濟的直接影響將達到14萬(wan) 億(yi) ～33萬(wan) 億(yi) 美元，其中自動駕駛轎車和卡車達2000億(yi) ～19000億(yi) 美元，可挽救3萬(wan) ～15萬(wan) 人的生命；儲(chu) 能技術達900億(yi) ～6350億(yi) 美元；頁岩氣和輕質致密油等先進油氣勘探開采達950億(yi) ～4600億(yi) 美元；可再生能源達1650億(yi) ～2750億(yi) 美元，每年可減少碳排放10億(yi) ～12億(yi) 噸。2014年清華大學何建坤教授指出：“未來氫能作為(wei) 無汙染優(you) 質二次能源滲透到經濟社會(hui) 各個(ge) 領域中時，其顛覆性技術的創新以及新型能源體(ti) 係基礎設施運行方式和管理製度的演變，都將會(hui) 導致經濟運營方式和社會(hui) 生活方式的革命性變革，但具體(ti) 的表現形式和特征僅(jin) 憑今天的認知則很難想象和預見。”
我國決(jue) 策層對顛覆性技術高度重視，2016年國務院發布的《“十三五”國家科技創新規劃》，對發展“顛覆性技術”做出了部署，明確提出要在信息、製造、生物、新材料、能源等領域，特別是交叉融合的方向，加快部署一批具有重大影響、能夠改變或部分改變科技、經濟、社會(hui) 、生態格局的顛覆性技術研究，力求使我國在新一輪產(chan) 業(ye) 變革中贏得競爭(zheng) 優(you) 勢。可見，能源顛覆性技術對於(yu) 推動我國能源革命、建設能源強國、實現中華民族偉(wei) 大複興(xing) 的中國夢具有重大的戰略意義(yi) ，既是難得的發展機遇，也將會(hui) 遇到前所未有的挑戰。因此，為(wei) 了更好地抓住機遇、迎接挑戰，有必要係統梳理顛覆性技術，明確其內(nei) 涵與(yu) 特點，係統分析能源顛覆性技術的發展現狀，結合我國能源發展實際，提出推動能源顛覆性技術發展的對策建議。
1、顛覆性技術
顛覆性技術的概念是1995年由美國哈佛商學院克萊頓·克裏斯滕森（Christensen C M）教授在《顛覆性技術：抓住下一波浪潮》中基於(yu) 商業(ye) 創新背景提出的，隨後其又在《創新者的困境：當新技術造成大公司破產(chan) 》中進行了較為(wei) 係統的闡述，顛覆性技術開始時往往從(cong) 低端或邊緣市場切入，以簡單、方便、便宜為(wei) 特點，隨著性能與(yu) 功能的不斷完善，最終開辟新市場，取代已有技術，形成自身的新技術體(ti) 係。2003年克萊頓·克裏斯滕森教授在《創新者方案：創造並持續成功增長》中使用“顛覆性創新”替代“顛覆性技術”，強調技術的“顛覆性效應”。我國學者王誌勇等認為(wei) ，從(cong) 技術屬性講，顛覆性技術可以是基於(yu) 新概念、新原理的原始創新技術，可以是支撐裝備創新的新的使能技術，也可以是多項技術交叉融合產(chan) 生的新技術；從(cong) 潛在應用效果看，顛覆性技術或能大幅提升現有武器裝備作戰效能，或能催生新型武器裝備、形成新的作戰能力，甚至可以開辟一個(ge) 全新軍(jun) 事應用領域。蔡玨認為(wei) ，要不斷豐(feng) 富戰爭(zheng) 勝負要素，展現顛覆性技術的基礎性、替代性、前沿性、對抗性及時效性的基本特征。
筆者認為(wei) ，係統性、交叉性、融合性應該也是顛覆性技術的重要特點。因為(wei) 隨著時間的推移，顛覆性技術逐步向縱深發展，體(ti) 現了技術鏈、創新鏈與(yu) 產(chan) 業(ye) 鏈的融合發展。以氫能技術為(wei) 例，研發氫能技術是一個(ge) 複雜的係統工程，從(cong) 基礎研究、應用研究、成果轉移轉化到產(chan) 品商品化等創新鏈來看，涉及數學、物理學、化學、材料學、生物學、能源科學、社會(hui) 科學、係統科學等眾(zhong) 多學科的交叉融合；從(cong) 製氫、輸氫、儲(chu) 氫、用氫等產(chan) 業(ye) 鏈角度看，涉及工程設計、運輸、基礎設施、商業(ye) 模式等多領域知識與(yu) 技能。可見，顛覆性技術不會(hui) 憑空產(chan) 生，而是跨學科、跨領域知識與(yu) 技術的不斷交融、相互激蕩的結果，既可以是基本原理上的重大突破，也可以是現有技術基礎上的集成創新，是創新集成的必然結果，是知識創新、技術創新、管理創新、製度創新、市場創新等創新子係統相互交織、主動優(you) 化組合的動態過程。因此，顛覆性技術具有係統性、前瞻性、替代性、突變性、不確定性、時效性、交叉性和融合性等特點（見圖1），將重塑未來人類生產(chan) 與(yu) 生活，對未來技術結構變化、產(chan) 業(ye) 變遷、經濟與(yu) 社會(hui) 發展產(chan) 生顛覆性影響。
2、能源顛覆性技術發展現狀
顛覆性技術並不神秘， 開始時可能是少數人的自由探索，需要經曆多次探索失敗，但是有時會(hui) 產(chan) 生新的學科，在學科的交叉滲透中會(hui) 產(chan) 生全新動力。顛覆性技術不僅(jin) 需要源頭創新，而且需要持續不斷的眾(zhong) 多小創新，更需要知識創新、技術創新、管理創新、製度創新等子係統的創新集成，或許這正是顛覆性技術創新的魅力所在。為(wei) 了係統、全麵地反映能源顛覆性技術的發展狀況，筆者在係統分析現有文獻的基礎上，從(cong) 提出時間、出處、技術名稱、技術進展、存在問題等方麵對已有的、與(yu) 能源有關(guan) 的顛覆性技術進行簡要的歸類分析（見表1）。
由表1可見，能源顛覆性技術主要體(ti) 現在如下6個(ge) 方麵。
一是傳(chuan) 統化石能源的顛覆性技術。煤炭的清潔利用及非常規油氣的勘探開發都需要顛覆性技術的有力支撐。煤炭的氣化、液化，天然氣水合物與(yu) 頁岩油氣的勘探開發等，都可以認為(wei) 是對傳(chuan) 統化石能源的顛覆，體(ti) 現了技術的先進性、可行性、低碳性與(yu) 綠色化的發展方向。目前存在科學、技術產(chan) 業(ye) 化等問題亟待解決(jue) 。欲從(cong) 基礎研究、先進材料、關(guan) 鍵工藝（設備）、水平多分支井、水力壓裂技術等方麵實現關(guan) 鍵性突破，就需要不斷探索激發創新主體(ti) 積極性、主動性與(yu) 創造性的長效機製及產(chan) 業(ye) 化模式，這樣才能推動傳(chuan) 統化石能源革命。
二是可再生能源的顛覆性技術。風能、太陽能、生物質能、地熱能等可再生能源已由目前的替代能源逐步上升為(wei) 主體(ti) 能源，智能風機、太陽能燃料、量子光電池、天基太陽能、斯特林發動機、幹熱岩等顛覆性技術提供了有效支撐。目前存在成本高、關(guan) 鍵材料與(yu) 技術欠缺、產(chan) 業(ye) 化及模式待突破等問題。要在可再生能源基本原理、關(guan) 鍵材料、核心設備與(yu) 工藝、產(chan) 業(ye) 化模式等方麵實現顛覆性突破，就需要與(yu) 大數據、雲(yun) 計算、能源互聯網、儲(chu) 能技術等深度融合，催生顛覆性可再生能源技術。
三是先進核能的顛覆性技術。先進核能作為(wei) 未來的主導能源，日益受到國內(nei) 外的廣泛關(guan) 注與(yu) 重視，其顛覆性技術主要包括安全、高效、低排放的三代核電與(yu) 四代核電、小型模塊化反應堆、先進乏燃料處理及循環利用、可控核聚變試驗堆、核聚變發動機等。目前先進核能顛覆性技術在基礎研究、關(guan) 鍵材料、應用開發與(yu) 示範等方麵均有不同程度的突破與(yu) 進展，但在重大原理、關(guan) 鍵材料、技術工藝與(yu) 方法、成本控製等方麵亟待突破。未來先進核能技術在重大原理、關(guan) 鍵技術、核心裝備等方麵的進一步發展將有可能使其成為(wei) 推動能源革命的重要抓手。
四是氫能與(yu) 燃料電池。氫能與(yu) 燃料電池是未來實現人類可持續發展的重要顛覆性技術。美國、日本、德國及我國等主要國家都對氫能與(yu) 燃料電池進行重點部署與(yu) 推動。目前主要國家已經在關(guan) 鍵材料、重要工藝與(yu) 裝備、大規模製氫、分布式製氫、加氫站、燃料電池等方麵實現了一定的突破，具有一定的市場、技術與(yu) 人才基礎。但在科學原理、核心技術、降低成本、推動產(chan) 業(ye) 化等方麵亟待新突破。這是未來能源革命的重要組成部分。
五是先進儲(chu) 能技術。先進儲(chu) 能技術作為(wei) 能源、新材料與(yu) 先進製造等跨學科交叉的顛覆性技術，是實現智慧能源網絡、應對氣候變化、建設生態文明的重要支撐。美國、歐盟、英國、日本及我國等均已進行了係統部署，在新原理研發與(yu) 驗證、關(guan) 鍵工藝與(yu) 設備、示範與(yu) 應用等方麵取得了突破與(yu) 進展，但在降低成本、大規模產(chan) 業(ye) 化應用等方麵還需進一步努力，才能加快推動未來智慧社會(hui) 的建設。
六是先進節能技術。先進節能作為(wei) 能源開源節流的重要手段，主要包括基礎原理、關(guan) 鍵設計、工業(ye) 節能核心設備、小型化發電機及終極節能設備等，其顛覆性技術的影響不容忽視。美國、日本等均已進行相關(guan) 部署，並取得一定成效，我國一直重視節能技術，並把其作為(wei) 實現能源革命的重要途徑。目前節能顛覆性技術存在亟需研發核心設備、降低成本及產(chan) 業(ye) 化等問題，未來重點關(guan) 注節能的技術經濟性，不斷降低節能成本，加大節能示範與(yu) 推廣應用。
總之，上述6類能源顛覆性技術盡管涵蓋的領域不同，技術特點各異，取得了不同程度的技術進展，但還存在需要研發核心技術（設備）、降低成本、實現產(chan) 業(ye) 化等問題，但可以肯定的是，它們(men) 都將對能源發展、社會(hui) 經濟進步及生態文明建設等產(chan) 生顛覆性影響，而且隨著信息技術、能源技術的不斷發展以及能源革命的不斷推進，未來將不斷湧現新的顛覆性能源技術，不斷創造能源新需求、新產(chan) 品、新業(ye) 態，為(wei) 經濟社會(hui) 發展提供前所未有的驅動力，推動經濟格局和產(chan) 業(ye) 形態深刻調整，形成能源創新重塑產(chan) 業(ye) 變革、產(chan) 業(ye) 變革促進能源革命的良性互動格局。
3、推動我國能源顛覆性技術發展的對策
發展能源顛覆性技術涉及科技、經濟、社會(hui) 的方方麵麵，從(cong) 來不是一蹴而就、一帆風順的，往往受製於(yu) 當時的科技進步、經濟發展與(yu) 社會(hui) 環境。因此，有效推動我國能源顛覆性技術發展必須從(cong) 製約能源顛覆性技術發展的認識、製度、技術與(yu) 措施等方麵著手，才能推動能源顛覆性技術發展。
首先，正確認識能源顛覆性技術是推動其健康持續發展的前提。觀念是行為(wei) 的先導，為(wei) 此對發展能源顛覆性技術主要應把握好以下4點：一是對能源顛覆性技術的認識要客觀、係統、全麵，不能過於(yu) 炒作能源顛覆性技術的概念而忽視技術創新的內(nei) 在規律性、關(guan) 聯性、複雜性與(yu) 不確定性。二是正確看待能源顛覆性技術的作用，它是推動能源革命與(yu) 產(chan) 業(ye) 變革的重要力量，將重塑未來能源與(yu) 產(chan) 業(ye) 結構，引領創新型經濟，變革軍(jun) 民融合方式，普惠民生福祉。三是注重利用係統的全生命周期觀，全麵看待能源顛覆性技術。能源顛覆性技術始於(yu) 新的創意，貫穿於(yu) 能源基礎研究、應用研究、小試、中試、示範到推廣應用等創新鏈的全過程，終於(yu) 價(jia) 值鏈的增值實現，在突出重視關(guan) 鍵環節與(yu) 重點的同時，不能忽視全產(chan) 業(ye) 鏈的協同配合與(yu) 統籌推進。四是要注重創新集成。能源顛覆性技術是一個(ge) 動態開放的創新係統，涉及政府、企業(ye) 、高校、科研機構等不同創新主體(ti) ，以及風險投資、技術服務機構等服務支撐係統，推動能源顛覆性技術發展需要兼顧各參與(yu) 主體(ti) 的權利與(yu) 責任，做到責權利的有機統一，加大能源顛覆性技術創新、製度創新、管理創新、市場創新等不同創新之間的創新集成，以實現更好的創新成效。
其次，構建完善的製度體(ti) 係是推動能源顛覆性技術發展的根本保障。沒有良好的科技創新製度，顛覆性技術就失去了成長的環境與(yu) 空間，因為(wei) “顛覆性技術是技術創新同管理創新、製度創新的組合融合，可以較好地發揮顛覆性技術的革命性、引領性作用。”黨(dang) 的十八大以來，黨(dang) 中央、國務院堅持把科技創新和製度創新雙輪驅動作為(wei) 創新發展的根本動力，不斷進行深化科技體(ti) 製改革。目前，我國已形成了國家自然科學基金、國家科技重大專(zhuan) 項、國家重點研發計劃、技術創新引導專(zhuan) 項（基金）以及基地和人才專(zhuan) 項等新五類科研計劃體(ti) 係，先後在創新型人才培養(yang) 、科研經費管理、科技成果評價(jia) 及技術轉移轉化等方麵出台一係列舉(ju) 措，製度安排上逐步建立了以政府為(wei) 引導、以市場為(wei) 導向、以企業(ye) 為(wei) 主體(ti) 、產(chan) 學研一體(ti) 化的技術創新體(ti) 係，為(wei) 能源顛覆性技術的發展奠定了良好的製度基礎。下一步，要充分實現創新驅動發展的總體(ti) 部署，一是需要進一步完善創新治理體(ti) 係。從(cong) 國家層麵來說，不僅(jin) 要從(cong) 基礎教育方麵培育人的創新精神，而且配套法律製度等方麵的建設也須與(yu) 技術的發展齊頭並進，為(wei) 顛覆性技術的發展保駕護航。二是進一步細化與(yu) 落實科技創新的製度安排，做好“看得見”的政府之手與(yu) “看不見”的市場之手之間的有效協同，加強中央、部、省與(yu) 市等各級政府之間的協同配合，建立與(yu) 完善部際協調、省部會(hui) 商、省市地協同發展的動態新機製。三是研究製定能源顛覆性技術規劃。規劃作為(wei) 頂層設計有利於(yu) 指導能源顛覆性技術未來走向。在總結研究已有能源相關(guan) 規劃成果基礎上，根據新情況、新變化與(yu) 新趨勢，研究製定“十四五”能源顛覆性技術發展專(zhuan) 項規劃，明確能源顛覆性技術發展的原則、思路與(yu) 技術路線圖，推動製度的有效落實。總之，大膽進行製度創新，以體(ti) 製機製的創新推動能源顛覆性技術的綠色、健康、可持續發展。
第三，加大研發力度是促進能源顛覆性技術發展的關(guan) 鍵。主要構建能源顛覆性技術新型研發體(ti) 係，從(cong) 以下幾方麵入手：一是加大能源顛覆性技術的基礎研究。建議以能源顛覆性技術國家實驗室建設為(wei) 契機，聯合重點科研院所、領軍(jun) 型企業(ye) 構築國家能源基礎研究的戰略力量。建議國家自然科學基金積極設立能源顛覆性技術研發方向，重點探索能源顛覆性技術的新概念、新思想的可行性；建議國家科技重大專(zhuan) 項與(yu) 重點研發計劃針對不同能源專(zhuan) 項領域，設立符合其特點的能源顛覆性技術基礎研發課題，重點突破能源顛覆性技術的新觀點、新原理，創建新的能源顛覆性技術知識創新體(ti) 係。二是加大能源顛覆性技術的共性技術與(yu) 應用技術研究。建議創建能源顛覆性國家技術創新中心，圍繞能源顛覆性技術的共性、關(guan) 鍵、核心技術，建立以企業(ye) 為(wei) 主體(ti) 、產(chan) 學研共同參與(yu) 、協同攻關(guan) 的技術創新體(ti) 係。建議國家重點研發計劃與(yu) 技術創新引導專(zhuan) 項（基金）圍繞能源顛覆性重大共性關(guan) 鍵技術與(yu) 應用技術，設立一批瞄準清潔煤、非常規油氣、可再生能源、核能、儲(chu) 能等領域的重點研發項目，組織產(chan) 學研優(you) 勢力量協同攻關(guan) 能源顛覆性技術的重大、核心、關(guan) 鍵科技問題，突破能源顛覆性技術應用的瓶頸製約。三是加大能源顛覆性技術的示範基地建設。以推動落實《能源技術革命創新行動計劃（2016—2030年）》為(wei) 契機，整合能源領域已有基地與(yu) 平台，支持地方政府結合當地產(chan) 業(ye) 發展與(yu) 重大社會(hui) 需求，構建一批能源顛覆性技術的中試基地與(yu) 示範區，加快能源顛覆性技術的重大科技成果落地與(yu) 產(chan) 業(ye) 化，加速其對社會(hui) 經濟發展的顛覆性作用。
第四，多措並舉(ju) 是加快能源顛覆性技術發展的必要條件。一是建立與(yu) 完善推動能源顛覆性技術發展的政策體(ti) 係。製定與(yu) 完善能源顛覆性技術研發設備加速折舊、研發費用加計扣除、專(zhuan) 利資押貸款、創新券、首台套新產(chan) 品政府采購等細化措施，形成配套的政策體(ti) 係。二是建議設立能源顛覆性技術發展引導基金。引導基金以國家財政資金為(wei) 引導，領軍(jun) 性企業(ye) 為(wei) 主體(ti) ，社會(hui) 資金廣泛參與(yu) ，構建理事會(hui) 、谘詢委員會(hui) 、執行委員會(hui) 的治理體(ti) 係，采用“公正公平、公開競爭(zheng) 、風險共擔、利益共享”的新機製，探索形成市場化運作新模式，引領能源顛覆性技術發展。三是實施能源顛覆性技術人才專(zhuan) 項。支持科研院所與(yu) 創新型企業(ye) 根據能源顛覆性技術研發需要，從(cong) 國內(nei) 外引進行業(ye) 領軍(jun) 人才，或與(yu) 國內(nei) 外相關(guan) 機構聯合培育創新型人才，打造能源顛覆性技術人才高地，支撐能源顛覆性技術發展。四是獎勵能源顛覆性技術成果。為(wei) 推動能源顛覆性技術發展，建議國家科技獎勵向能源顛覆性技術傾(qing) 斜，鼓勵行業(ye) 協會(hui) /學會(hui) 設立能源顛覆性技術成果獎，獎勵在能源顛覆性技術基礎研究、應用研究及重大科技成果轉化等方麵做出突出貢獻的單位與(yu) 個(ge) 人，引導社會(hui) 多出成果、出好成果。
