《浅析科研院所中试基地建设的必要性——以化工中试基地为例》
作者：张虎，胡洋，花秀夫
（清华大学科研院，北京 100084）
来源：《中国高校科技（CHINESE UNIVERSITY SCIENCE ＆ TECHNOLOGY）》 2017年增刊 2017年高校科技管理研究会年会论文集
摘要
当前，行业发展面临的挑战更加突出，技术创新能力弱严重制约着化工行业的可持续发展。限制我国化工行业新产品、新工艺产业化的主要因素有化工产业化需要中试、化工园区入园要求等，因此亟待加强化工中试基地的建设，努力探索企业、政府与科研院所合作的新形式、新机制，从而推进我国科研院所化工方面原创性成果产业化进程，提升中小化工企业的自主创新能力，以期对现代新型化工中试基地创新模式提供理论依据。
关键词
产学研合作；化工中试基地；科研院所
创新驱动是我国现阶段经济社会发展的重要内容，当前就化工行业而言，产业转型没有创新驱动同样寸步难行，而创新驱动落到实处就必须加快技术成果高效转化。但是一直以来，以技术类产业化的化工企业、尤其是中小型科技企业发展却举步维艰，究其原因，技术成果的“中试”验证是一只拦路虎，形成了众多中小型科技企业技术创新和科研院所化工新技术、新产品和新工艺产业化难以逾越的门槛。为此，从国家层面支持加强中试基地建设，助推行业和企业提升自主创新能力应是当务之急。
1当前我国化工行业发展困难
化工，一直与我们保持着十分亲密的关系。在现代生活中，几乎随时随地都离不开化工产品。从最基本的衣食住行，到文化艺术、娱乐等精神领域的生活，都能看到化工在其中起到的作用。有些化工产品，甚至还在人类发展史中有着划时代的重要作用。可以说，化工向人们提供的产品是丰富多彩的，同时也帮助人们的生活和生产得到不断改善。
在目前金融危机的环境下，我国中型化工企业压力非常巨大，因为外部经济环境持续恶化造成产品价格急转直下，但是生产基本原料价格高昂，生产组织非常困难，利润大幅下滑，企业面临生存的巨大危机。员工收入不增长或呈现下降趋势，亏损面增加，经济运行艰难，面临严峻的现实困境和生存危机。这类的化工企业一般都有自己较成熟的管理和运行模式，为了适应目前的社会现状和生存压力，必须不断追求更好和更适合自己发展的道路，不能固守不前，不学习新的管理、运营理念。
2限制我国化工行业新产品、新工艺产业化的因素
我国的化工行业大多产业链短、附加值低、产品科技含量少，所以无论是解决环境污染问题还是产能过剩问题，科技创新无疑是最好的方法了。对于环境来说，加大科技投入，发展资源节约型环境友好型经济;对于企业来说，提升科技在产品中的含量，提高附加值，才是王道。提高自主创新能力是企业转型发展和结构升级的中心环节，也是应对国际竞争的需要。我国各个行业的发展都进入了转型和结构升级的重要阶段，作为传统的化工行业，产能增长方式相对落后，要想在新阶段的竞争中取得优势，就必须依靠自主科技创新。但是现行科研院所和行业生产企业之间产业化机制并没有完成，主要有以下限制因素。
（1）化工产业化需要中试的特点限制。化工行业的一种新产品和一种新工艺往往是实验室里从化学反应机理上的突破，但是工业生产不仅仅只有一个化学反应，不仅使用的工业级别的原料与实验室使用的有些区别，而且需要考虑整体工艺设计，需要为各个环节的装置提供合适的反应器设计和尺寸，选择合适的材料，需要安排热量的综合，需要安排工业规模的分离，需要考察如何合理地开停车，需要考察运行中可能出现的意外情况，需要考察对环境的影响，需要考察运行安全设施的合理设计，有催化剂的还需要测试实际运行状态下的催化剂活性和寿命等等。化学反应往往很复杂，反应器改变之后，动力学性能就会改变，就有可能出现实验室规模观察不到的副反应，对反应器的筛选就有影响。有很多进行工艺和装置设计所需要的数据，在实验室阶段是无法提供的，需要一定规模的物流和能量交换程度才可以进行精确测量，所以在工业生产前需要得到这些工业设计参数，这就需要一定规模的实验，也就是中试。
所谓中试，是指科研成果在实验室研制成功或取得初步技术鉴定后，为完善技术规范、解决工业化生产的关键技术，从而形成更接近于规模化生产的成熟技术产品，进行的放大试制阶段。它是科研成果转化为生产力的重要环节，是科研与生产之间的桥梁。化工行业的研究成果如果不经过中试，无法证明经济的合理性，难以完善主辅技术的配套性及工艺路线、工程设计、工业设备的科学性，因而一些基础和应用开发的技术成果，因为无法开展中试，只能作为技术储备，无法实现商品化生产。
科研院所往往并不具备化工中试的条件，所以一方面造成很多原创性的初步成果产业化动力不足；另一方面，化工学科的科研力量也很难去考虑开发原创性成果，以及之后的产业化应用研究。这样造成科研院所的科研力量在化工行业发展中的作用越来越小。
（2）化工园区入园要求限制。随着中国城镇化建设步伐的加快，园区式发展将成为未来中国化工行业发展的必然趋势。化工园区在节能减排、推进循环经济、提高行业整体技术水平、推动产业升级等方面将发挥着越来越大的作用。所以所有化工行业企业必须入园才能生产。但是由于园区物理空间的限制，所以对化工企业入园要求越来越高，如中部某化工园区对入园企业要求为：注册资本不低于5000万元，首次固定资产投资不低于1亿元；投资强度≥1200万元/公顷。经济贡献为达产后每亩投资产出不低于300万元、税收不低于15万元。项目由具备资质的单位编制《项目申请报告》，通过卫生、环境和安全评价后办理相关手续。所以很多中小企业达不到投资强度无法入园。
另外，对新技术、新产品和新工艺的产业化项目需要中试，更加显得有难度。建设中试装置需要的投资较大，而绝大部分中小型化工科技企业目前是无力承担的，技术需求方往往又不愿意在这个环节参与进来，怕承担中试失败的风险。其中的风险主要在于向产业化的中试放大过程和工程化技术开发环节，毕竟不是成熟的技术，有可能遇到各种预想不到的状况和问题，致使创新成果在产业化实施过程中其技术价值难以体现。
3化工中试基地新模式探索
中试基地是指具有开展中试的人才、设备等条件，管理上具有相对独立性，为科研成果提供中间试验场地和条件，进行成果二次开发，并能进行一定规模试生产的科研性生产组织。中试基地主要向企业输送成熟、可直接应用于生产领域的中试技术成果，是科研成果向生产领域转化的重要途径，是产学研结合的关键环节。在总结经验的基础上，加强化工园区里化工中试基地建设，应努力探索当前条件下企业、政府与科研院所合作的新形式、新机制。政府政策搭台和引导，社会资源和产业资本唱戏，创新成果中试验证难的问题就能得到极大缓解。
科研院所与政府搭建化工中试基地平台，借助当地知名化工企业市场化运行中试基地的新模式。政府出政策、扶持基金引导、协助环评安评；科研院所协助评选推荐成果、人才、信息；当地化工企业负责中试基地运行、筛选化工项目、扶持小型化工项目、享受收益。对各方的好处主要包括以下几个方面。
（1）当地政府。引入科研院所科技资源，形成中试基地的品牌；中试后形成的新成果、新技术、新工艺优先在当地化工园区落地，产生经济社会效益。
（2）当地运行化工基地的化工企业。可以充分发挥当地化工企业对化工行业、化工设备、化工厂运行管理方面的优势，通过对科研院所的成果一站式全程服务完成中试形成最终可以直接产业化的成果，从而得到部分知识产权，最后形成高科技项目的超市，最后得到收益。化工中试基地成为引进研发、技术服务、培育中小企业和管理等多种功能载体，未来还将配合政府设立地方产业基金，为中试后科研项目落地提供各方面的软硬件保障。
（3）科研院所。专家们对科研成果熟悉，但是对成立企业、企业规划、企业管理、化工行业环评安评等都不熟悉，通过中试基地模式直接解放出来。最后中试后最终成果里知识产权得到产业化，从而得到收益。
化工行业产能结构性过剩凸显，这其实为中试基地建设提供了难得的契机。加快化工中试基地建设，将信息、情报、科技、设计、研究等部门统一协调管理，使资源配置更加合理，同时提高技术创新效率，为加速产品更新换代和提升生产技术水平提供技术保障和技术储备。将化工中试基地建设成为化工科技成果孵化器及专业人才培养基地；鼓励探索开展科技成果转化转移新模式，开展科技成果公开拍卖，更好地为化工行业绿色化发展促进化工行业转型升级提供科技支撑。
参考文献
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素材来源：蜂鸟中试创新发展研究院
