21世纪技术创新的理论与实践.docx
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1、21世纪技术创新的理论与实践 摘 要:笔者经过几年的探究、探讨,找到了一些在能源、动力、排放领域能引起产业革命性发展和改变的技术创新着力点。同时,对整个创新过程进行系统的思索和整理,提出关于技术创新的系统思路。 关键词:创新定义;理论创新;技术创新;创新方法;创新方向;创新看法 进入21世纪,中国经济遇到了发展压力,同时也拥有同样前所未有的社会环境、工业基础和经济实力。如何利用好优势,避开劣势,找到新的经济增长点,抓住机遇,实现经济的持续、快速发展成为当务之急。不行否认,调低经济增长预期、变更经济增长模式、削减部分产业过剩产能的确特别必要,也实属无奈。假如能通过创新,找到环境友好、市场巨大、社
2、会综合效益显著的出路,是最好的结果。 现在社会上热炒的许多概念都不同程度存在缺陷,有的概念远离实体经济,华而不实,如互联网+、大数据;有的对现有的产业造成严峻制约,短期内造成巨大的损害,如传统的环保、减排要求;有的打破摧毁现有产业链,间接造成更大的资源奢侈,如电动车。这些概念许多属于“热炒剩饭”,多是拿出几十年前的陈旧技术进行再包装,几乎没有创新,本质上都一样,没有通过真正的技术创新来解决实际的产业发展、社会发展问题。 笔者经过几年的探究、探讨,找到了一些在能源、动力、排放领域能引起产业革命性发展和改变的技术创新着力点。同时,对整个创新过程进行系统的思索和整理,提出关于技术创新的系统思路,希望
3、能带给同行们一些参考看法。 一、创新概念 要实现技术创新,首先必需辨明技术创新的本质,这样才有利于我们明确前进的方向,抓住工作的重点,也才能有效、高效的推动技术创新的实现!人人都在喊创新,究竟创新是什么?下面先提出几个基本上得到学术界公认的创新定义: 1.创新是指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向,利用现有的学问和物质,在特定的环境中,本着志向化须要或为满意社会需求,而改进或创建新的事物、方法、元素、路径、环境,并能获得肯定有益效果的行为。 2.创新是指人们为了发展的须要,运用已知的信息,不断突破常规,发觉或产生某种新奇、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。创新
4、的本质是突破,即突破旧的思维定势,旧的常规戒律。创新活动的核心是“新”,它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革,或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创建,或者是内容的丰富和完善。 3.创新从哲学上说是人的实践行为,是人类对于发觉的再创建,是对于物质世界的冲突再创建。人类通过物质世界的再创建,制造新的冲突关系,形成新的物质形态,是利用已存在的自然资源或社会要素创建新的冲突共同体的人类行为。 这些定义比较专业和晦涩,我们找出其中的共性,把它翻译、总结、归纳一下,用一句话来定义:技术创新是成熟技术结合市场需求的详细应用。 再对比一下创建和创新的区分,创建是从无到有,创建是科学发展的结果,是技术领
5、域的概念,是技术进步,非市场推动;也是对未知世界的探究,不确定性大、风险大、投资大、回报周期长;创建追求学术成果、理论进步、和现实生活结合不紧密,对将来意义可能更大。 创新是从有到用,创新是技术应用的结果,是经济领域的概念,是经济发展,由市场推动;是对成熟技术成果的举一反三应用实现,结果能预见,风险小、投入少、见效快;创新追求经济效益和社会效益,和现实生活结合紧密,社会价值和经济效益立竿见影! 创新的手段数不胜数,人们都早已习以为常、熟视无睹了,如:古为今用、洋为中用;它山之石可以攻玉;照猫画虎,依葫芦画瓢;改革开放以来,我们创新成果比比皆是,随处可见,日新月异;创建的成果则不及创新的沧海一粟
6、。 大家公认日本的技术、韩国的技术不是世界一流,比欧美落后,但是他们是世界一流的创新国家,经济发展成果有目共睹! 冰箱的诞生是创建,经过了几十年的发展才实现了市场化应用;冰箱从单门改为多门、单压缩机改为多压缩机,技术进步不大,但市场成长很快,这是创新。中国人四大独创是创建,很先进,但是用于庆典鞭炮、算命风水罗盘,不是好的市场应用,创新效果不大;而用于枪炮、航海罗盘的创新则变更了世界!我们的高铁技术中,为了削减车体的横向振动,把习惯垂直运用的减振器用于水平阻尼减振,也是典型的创新! 虽然缺少中国创建,但是中国的创新到处都有,成果斐然。没有中国创新,就没有改革开放30年的成果,就没有中国的汽车、飞
7、机、高铁、家用电器等等,没有我们现在的生活! 举两个笔者个人认为的反面例子:电动车概念诞生近一百零一年了,近期的发展除了人为炒作之外,主要得益于电池和电机技术的成熟,但推广电动车是来源于环境压力,不是市场需求!是环境政治任务不是市场经济追求,属于创新吗?不是。即便到了2025年,我国实现500万辆电动车的保有量,那么在机动车总量里面也只占有2.5%,能说明什么?能带动产业经济的大发展吗?不能! 石墨烯技术特别前沿和先进,是成熟技术吗?不是!现在基本成熟和产业化的锂电池应用还没有完全替代古老甚至获得新生的铅酸电池,更别说石墨烯电池,形成产业规模应用至少十年以后。来源于市场需求推动吗?不是!是创新
8、吗?不是!能带来现代社会经济的快速发展吗?也明显不能! 创新是设想、热忱、行动和汗水的结合物,是把设想变成真实的过程,是人类宏大而独有的特质。创新无处不在,创新不是科学家的专利,而是每个人生活的一部分,是你无法躲避的必要技能。作为一个企业、民间组织,一般来说没有实力创建,不应当担当创建的义务,但是只要想生存和发展,就应当创新、而且必需创新! 二、创新方向 技术创新可以说无处不在,但是对于一个创新者,什么该做?什么优先做?什么样的创新适合自己?什么方面的创新会更好体现个人价值?什么领域的创新可以带来更好的社会效益和经济效益?这些还是值得探讨和探讨。 从技术创新的定义我们可以得出一个理解,那就是创
9、新是经济领域的概念,一个技术创新是否胜利,衡量的一个标准就是看对人类的贡献、看最终的市场经济价值! 比如,指甲刀剪指甲的时候,剪落的指甲乱飞,有人设计一个带一个小盒子的指甲剪,解决了这个问题。这是创新!但是指甲剪的市场总量有限,这个创新价值就不大。用脉冲喷气发动机改造的创新产品喷雾器,现在已经广泛用于农业、城市有害生物防治等等领域,每台10102000多元,的确淘汰了许多传统的喷雾器,市场面比指甲剪窄,但金额大了几十倍,总量也还是有限。假如我们创新用液态空气替代汽油,让现在全部的汽车变为不烧油、不用电,汲取环境热能转化动力的新动力车,那么国内有2亿辆要改造,国外还有数亿辆可以改,有数万亿市值的
10、市场!假如我们采纳热泵技术设计新的锅炉,能效达到300%以上,全国、全世界的锅炉来一次升级换代,市场总量将大到无法估量。 因此,关于创新方向,我们建议在有条件的状况下,关注一些单件、单项金额比较大,或者将来数量可以很简单达到可观规模的项目产品。通常,这些项目都和人们的生产、生活的主要过程休戚相关。主要都处于能源、动力、排放等领域。 这些年能源、动力、减排领域国家大力支持,希望有新技术、新产品、新工艺出现,但是大多从事节能、减排、新能源的行业企业发展都不尽如人意,企业的利润都眼巴巴盯着国家的扶持、补贴,没有几个能依靠市场的力气推动。就真的没有机会了吗?其实,我们目前面对的是一个101多年没有大改
11、变的产业现状,只要有了理论的进步、思路的创新,发展的空间海阔天空!到处是金矿,遍地有黄金!下面,我们提出三个技术创新的新理念: 1.让能量动起来 人类千一百零一年形成的运用能源的习惯就是消耗能源物质来满意需求。能量守恒定律又让我们想当然认为能源物质的利用效率最大不会超过101%。但是事实上,能量当然是守恒的,但是获得能量的方式则有许多,其中有些还可以成倍获得。比如常见的空调,当我们用空调采暖的时候,在获得同等热量的状况下,空调耗电量,是电炉、油汀、红外线烤炉的三分之一到六分之一! 也正因为有能量守恒定律,当用搬运能量的方式来获得能量,就会发生有的介质的能量削减,有的介质能量增加,削减的部分和搬
12、运过程新消耗的都到了获得能量的一方,当然大于新消耗的部分,也就是超过了101%。随着“热泵”方式、热源和受热源温差大小、驱动能源种类等条件不同,新消耗一份能源,可以造成能量、热量流淌的量也不同,从不足一倍到数十倍都有可能。 现在人们还把主要精力用在如何获得能量、能源物质上,挖空心思找寻“新能源”、“可再生能源”、“清洁能源”,但即便靠这些能源满意了人类不断增长的生产、生活需求,照旧不能削减能源最终的热量排放、环境影响力。而假如能让能量流淌的方式来满意生产生活的能量需求,环境中新增热量排放、能源物质消耗成倍削减,我们现有的水能、光能、风能、原子能、太阳能就完全有可能满意人类目前和将来的能源需求。
13、 把思路从动辄消耗能源转化获得能量,调整到须要能量首先设法用“热泵”搬运的方式形成能量的流淌来满意需求,这个变革将引起现在绝大多数高耗能设备发生彻底的改变,更重要的是这种改变由于实现数倍至数十倍的能效比,从而大幅度削减新增能源消耗,产生可观的经济效益,具有强大的市场动力。热泵的种类也有压缩式、汲取式、半导体、热管、射流等许多形式,都是成熟技术,完全符合技术创新的各种要素,蕴含多数有价值的技术创新机会! 2.让热机冷下来 瓦特的蒸汽机、卡诺的火的动力,都是利用能源物质释放的热量,让常温介质升温膨胀,推动机械做功。基于这个原理,人们独创了汽车、轮船、飞机、火箭,几乎全部的动力机械都和火有关,都和高
14、温有关,热机则成了这些机械的统称。理论界也形成了一种共识“工作温度越高、热能效能越高”,没有人再去思索运用火的原来目的。 事实上这些动力机械还有一个更科学的名字,那就是“膨胀机”。人们运用火的原来目的是让工作介质获得热量,从常温升温到高温,内能增加、压力上升、具备膨胀势能。能源物质燃烧是手段,内能增加、具有膨胀势能才是追求的目的。热机是把热量转换为机械能的装置,热量不仅仅是高温的介质具有,只要没有达到肯定零度的物质都有热量,热机是“热量机”,本意不是“热的机”!我们应当回来热机、膨胀机工作的基本原理,将热机工作温度段落不要僵化、教条固定在从常温上升到高温这一段落,开放、调整一下思路,工作起点可
15、以从低温、超低温起先,让低温介质汲取常温环境介质含有的热量,实现升温膨胀,使得常温的热量也能通过热机、膨胀机转变为机械能,汽车、飞机、火箭不再排热、喷火,让传统的热机理论来一次应用飞跃! 这个过程没有挑战传统的基础理论,实施技术是成熟的,应用条件相比现有的热机更简洁、更开放,材料、工艺要求更低,新的理念的推广应用将带来动力机械的一次全面的变革,产生巨大的经济效益,也符合我们对技术创新的定义,存在多数的技术创新机遇。 3.让排放变资源 人类烧煤获得热量、排放二氧化碳看似天经地义,但事实上产生的排放“废弃物”、“污染物”的市场价值数倍于燃烧过程中释放的热量!千一百零一年来的习惯做法其实是“捡了芝麻
16、、丢了西瓜”!排放烟气就是排放了钱和效益。现在的技术已经可以清洁、高效率回收燃烧排放的烟气中的二氧化碳和其他污染物。进入二十一世纪,我们应当变更一下习惯,回收并再利用二氧化碳,让燃煤、燃油、燃气的经济效益和社会效益成倍提高,并实现真正零排放!这个过程中所需的技术均是成熟技术,技术的应用将产生巨大的市场价值,同样符合我们对技术创新的定义,有多数的创新机会等着我们。 三、创新方法 技术创新是脑力劳动,是劳动者的灵感,是思想的火花,原来没有肯定的套路可言。创新要擅长大胆设想,既要敢想,更要会想,且绝非胡思乱想、空中楼阁。通过笔者的30多年的创新实践,也总结出了一些规律性的东西,有利于进行系统的技术创
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- 21 世纪 技术创新 理论 实践
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