颠覆性技术将引发能源革命性变革。本文在分析颠覆性技术概念与特点的基础上，系统归纳总结了国内外能源颠覆性技术的发展现状，并从认识、制度、技术与措施等方面提出我国推动能源颠覆性技术发展的对策。

能源事关国家安全、社会经济发展全局和民生福祉。能源科技飞速发展正在影响着人类社会的方方面面，而多领域、多学科交叉融合而生的能源颠覆性技术（destructivetechnology）的作用尤为突出，具有巨大经济潜力，对未来产业发展、商业模式、工作类型和生活方式乃至国家竞争力产生重大而深远的影响。年5月，麦肯锡全球研究院发布的12项颠覆性技术研究报告显示：到年，这些技术对全球经济的直接影响将达到14万亿～33万亿美元，其中自动驾驶轿车和卡车达亿～亿美元，可挽救3万～15万人的生命；储能技术达亿～亿美元；页岩气和轻质致密油等先进油气勘探开采达亿～亿美元；可再生能源达亿～亿美元，每年可减少碳排放10亿～12亿吨。年清华大学何建坤教授指出：“未来氢能作为无污染优质二次能源渗透到经济社会各个领域中时，其颠覆性技术的创新以及新型能源体系基础设施运行方式和管理制度的演变，都将会导致经济运营方式和社会生活方式的革命性变革，但具体的表现形式和特征仅凭今天的认知则很难想象和预见。”

我国决策层对颠覆性技术高度重视，年国务院发布的《“十三五”国家科技创新规划》，对发展“颠覆性技术”做出了部署，明确提出要在信息、制造、生物、新材料、能源等领域，特别是交叉融合的方向，加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究，力求使我国在新一轮产业变革中赢得竞争优势。可见，能源颠覆性技术对于推动我国能源革命、建设能源强国、实现中华民族伟大复兴的中国梦具有重大的战略意义，既是难得的发展机遇，也将会遇到前所未有的挑战。因此，为了更好地抓住机遇、迎接挑战，有必要系统梳理颠覆性技术，明确其内涵与特点，系统分析能源颠覆性技术的发展现状，结合我国能源发展实际，提出推动能源颠覆性技术发展的对策建议。

01

颠覆性技术

颠覆性技术的概念是年由美国哈佛商学院克莱顿·克里斯滕森（ChristensenCM）教授在《颠覆性技术：抓住下一波浪潮》中基于商业创新背景提出的，随后其又在《创新者的困境：当新技术造成大公司破产》中进行了较为系统的阐述，颠覆性技术开始时往往从低端或边缘市场切入，以简单、方便、便宜为特点，随着性能与功能的不断完善，最终开辟新市场，取代已有技术，形成自身的新技术体系。年克莱顿·克里斯滕森教授在《创新者方案：创造并持续成功增长》中使用“颠覆性创新”替代“颠覆性技术”，强调技术的“颠覆性效应”。我国学者王志勇等认为，从技术属性讲，颠覆性技术可以是基于新概念、新原理的原始创新技术，可以是支撑装备创新的新的使能技术，也可以是多项技术交叉融合产生的新技术；从潜在应用效果看，颠覆性技术或能大幅提升现有武器装备作战效能，或能催生新型武器装备、形成新的作战能力，甚至可以开辟一个全新军事应用领域。蔡珏认为，要不断丰富战争胜负要素，展现颠覆性技术的基础性、替代性、前沿性、对抗性及时效性的基本特征。

笔者认为，系统性、交叉性、融合性应该也是颠覆性技术的重要特点。因为随着时间的推移，颠覆性技术逐步向纵深发展，体现了技术链、创新链与产业链的融合发展。以氢能技术为例，研发氢能技术是一个复杂的系统工程，从基础研究、应用研究、成果转移转化到产品商品化等创新链来看，涉及数学、物理学、化学、材料学、生物学、能源科学、社会科学、系统科学等众多学科的交叉融合；从制氢、输氢、储氢、用氢等产业链角度看，涉及工程设计、运输、基础设施、商业模式等多领域知识与技能。可见，颠覆性技术不会凭空产生，而是跨学科、跨领域知识与技术的不断交融、相互激荡的结果，既可以是基本原理上的重大突破，也可以是现有技术基础上的集成创新，是创新集成的必然结果，是知识创新、技术创新、管理创新、制度创新、市场创新等创新子系统相互交织、主动优化组合的动态过程。因此，颠覆性技术具有系统性、前瞻性、替代性、突变性、不确定性、时效性、交叉性和融合性等特点（见图1），将重塑未来人类生产与生活，对未来技术结构变化、产业变迁、经济与社会发展产生颠覆性影响。

02

能源颠覆性技术发展现状

颠覆性技术并不神秘，开始时可能是少数人的自由探索，需要经历多次探索失败，但是有时会产生新的学科，在学科的交叉渗透中会产生全新动力。颠覆性技术不仅需要源头创新，而且需要持续不断的众多小创新，更需要知识创新、技术创新、管理创新、制度创新等子系统的创新集成，或许这正是颠覆性技术创新的魅力所在。为了系统、全面地反映能源颠覆性技术的发展状况，笔者在系统分析现有文献的基础上，从提出时间、出处、技术名称、技术进展、存在问题等方面对已有的、与能源有关的颠覆性技术进行简要的归类分析（见表1）。

由表1可见，能源颠覆性技术主要体现在如下6个方面。

一是传统化石能源的颠覆性技术。煤炭的清洁利用及非常规油气的勘探开发都需要颠覆性技术的有力支撑。煤炭的气化、液化，天然气水合物与页岩油气的勘探开发等，都可以认为是对传统化石能源的颠覆，体现了技术的先进性、可行性、低碳性与绿色化的发展方向。目前存在科学、技术产业化等问题亟待解决。欲从基础研究、先进材料、关键工艺（设备）、水平多分支井、水力压裂技术等方面实现关键性突破，就需要不断探索激发创新主体积极性、主动性与创造性的长效机制及产业化模式，这样才能推动传统化石能源革命。

二是可再生能源的颠覆性技术。风能、太阳能、生物质能、地热能等可再生能源已由目前的替代能源逐步上升为主体能源，智能风机、太阳能燃料、量子光电池、天基太阳能、斯特林发动机、干热岩等颠覆性技术提供了有效支撑。目前存在成本高、关键材料与技术欠缺、产业化及模式待突破等问题。要在可再生能源基本原理、关键材料、核心设备与工艺、产业化模式等方面实现颠覆性突破，就需要与大数据、云计算、能源互联网、储能技术等深度融合，催生颠覆性可再生能源技术。

三是先进核能的颠覆性技术。先进核能作为未来的主导能源，日益受到国内外的广泛

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