新型干法水泥生产工艺技术在水泥行业已经取得绝对优势地位，水泥行业的能源利用效率和环保技术水平得到大幅度提高，水泥行业在短短十余年时间里实现了科技进步和跨越式发展。但我国水泥工业整体能源利用效率仍落后于国际先进水平，未来很长一段时期内，我国水泥工业的科技发展以节能减排、提升能源利用效率为主的工作重心不会改变。

 

    1. 发展特种水泥

 

    新常态为中小企业提供向特种水泥产品转产的机会，特种水泥生产的小批量化，匹配了中小企业的较小产能规模。特种水泥要求高，需要技术、资本投入力度大。研发水泥新品种，如核电水泥、道路水泥、油井水泥、海工水泥等。改性产品性能，开拓新的应用领域，不断提高水泥产品差异化和附加值，以质量提高增效代替数量增长增效是今后的发展趋势。

 

    道路硅酸盐水泥是由我国自主研发的专用于水泥混凝土道路的特种水泥，适用于GB13693-2005《道路硅酸盐水泥》。交通运输部2013年发布了《公路水泥混凝土路面施工技术细则》，提出“在特重、重交通水泥混凝土路面中应采用道路硅酸盐水泥”。预期至2018年，全国新修普通国道及高速道路和机场道面约3.5万公里，水泥路面用量达约3000万吨，其中道路硅酸盐水泥用量争取达到2000万吨。随着我国公路网规模进一步扩大，道路硅酸盐水泥具有广阔的应用前景。另外《海工硅酸盐水泥》国家标准已经颁布。水泥的水化产物是混凝土基本胶凝材料，也是氯离子扩散传输的重要途径。水泥组分不同，水泥石孔溶液PH值、[Cl/OH]浓度、点蚀电位等则不同，混凝土抗氯离子侵蚀能力存在较大差异。研究掌握水泥胶凝材料微结构，控制和改善离子在水泥胶凝材料中的传输，是改善混凝土耐久性的根本途径。要积极推广使用高标号水泥和高性能混凝土，促进岛礁海水拌养混凝土产业化是发展方向。

 

    2. 资源综合利用

 

    研发水泥生产可替代原、燃料技术，实现低品位原燃料和废弃物综合利用的，开发出高附加值、高品质、低成本、无污染的产品。研发可以处置固体替代燃料和液体替代燃料通道的多通道燃烧器，同时具有高轴向推力、低一次风量等特征。国外如洪堡公司、皮拉德公司等开发了适用于替代燃料的多通道燃烧器并实现大范围的应用。国内已开发出具有完全自主知识产权的多通道燃烧器，但由于水泥窑利用替代燃料在种类、热值、数量等方面的限制，推广较少。重点是开发水泥生产可替代原、燃料技术，实现低品位原燃料和大宗工业固体废物综合利用的范围。

 

    3. “两化”融合的水泥生产信息化管理、维护系统

 

    信息化和工业化的高层次的深度结合，将水泥生产企业现有DCS系统与管理系统（如OA系统、财务系统等）相联系，形成了企业ERP信息化解决方案。包括生产管理、能源管理、设备管理、质量管理等模块。国外ABB、施耐德建立了水泥生产信息化系统，国内有部分企业、研究院所开发了相关系统，在能源监测与生产管理方面取得了一定的推广，但在模块完整性、适应性等方面仍有差距。另外，将水泥窑炉、粉磨设备智能优化控制、生料化学成分在线测量分析及自动化系统相集成的系统，也有待进一步研发。

 

    预知性维修系统是以设备状态监测为基础，对设备定期或连续进行在线或离线监测，包括应用设备振动、油液分析、热红外成像分析等对设备运行状态进行监测，根据采集的数据建立相应故障模型，对设备运行状态和寿命进行预测，并根据设备的劣化趋势安排维修。可以大幅度提高设备可靠性，减少设备不正常停机次数，减少维护成本，提高产品产量与质量。国外先进水泥企业如Holcim和 Rockwell都建立了设备预知性维护系统。

 

    4. 第四代篦冷机技术

 

    采用具有气流自适应功能的充气篦板和静止篦床为熟料冷却供风，往复移动的推杆推动熟料层使熟料冷却。我国水泥工业将逐步替换步进式篦冷机为篦床固定、风量自动调控的推动棒式篦冷机。

 

    5. 六价铬和汞污染防治技术

 

    水泥生产过程中的六价铬、金属汞等已经成为水泥行业重点控制和减排的污染物，2013年新颁布的《水泥工业大气污染物排放标准》中也将汞（Hg）排放列为水泥行业限制排放的污染物之一。据统计，全球有9%的汞排放来自水泥行业。我国正在大力开展水泥窑协同处置工作，如果不加以防治可能会造成更大的污染。静电除尘器的脱汞效率达10－15%，而袋式除尘器的脱汞效率可达20－40%；研发结合源头控制、过程控制的水泥窑烟气多污染协同控制技术。调查研究金属六价铬和汞的来源以及开展生产过程中金属六价铬和汞的迁移机理与途径的研究，将有助于对金属六价铬和汞污染防治技术的研发。重点研发原材料中控制金属六价铬和汞的技术；研发生产过程中金属六价铬和汞的控制技术；研发末端排放控制捕集技术装备等。

 

    6. 水泥窑协同处置城市污泥和城市垃圾

 

    我国水泥工业在处置城市污泥和城市垃圾方面已经积累一定的技术，也有了小范围应用，在引进发达国家水泥窑协同处置的技术和关键设备、吸取国外技术装备特点的基础上，经过自主研发再创新，逐步完善适合中国国情和现阶段经济发展水平的协同处置技术装备。然而由于城市污泥及城市垃圾的预处理阶段超出水泥生产范畴，缺少相关配套措施和设施，缺少相关财政支持和补贴，影响了我国水泥行业利用水泥窑协同处置城市污泥和城市垃圾的技术发展空间。

 

    7. 大气污染控制

 

    2015年8月29日第十二届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议第二次修订《中华人民共和国大气污染防治法》，自2016年1月1日起施行。国务院办公厅印发《关于推行环境污染第三方治理的意见》，“环境污染第三方治理是排污者通过缴纳或按合同约定支付费用，委托环境服务公司进行污染治理的新模式”。大气污染是重点环保问题，微细粉尘（PM2.5）颗粒捕集、氮氧化物脱除等是行业研究的重点技术之一。水泥窑炉低氮燃烧、烟气深度脱硫脱硝、微细粉尘（PM2.5）颗粒高效控制捕集及其集成协同技术等将成为环保技术的创新重点。

 

 

    水泥行业的创新驱动发展战略是一项系统工程，最为紧迫的是要进一步解放思想，加快科技体制改革步伐，促进具有高素质的科技人才在发挥创造性潜能的公平竞争环境中，面向基础研究、应用研究和技术开发等课题，创造出更高更新的知识体系、推动技术创新，这也是推动科技发展的一般模式。“科技发展”是一个动态的、漫长的并且复杂的过程，可以用多种指标来衡量科技发展的程度。本报告结合科技发展的一般规律、我国水泥工业的特点及我国国情，以“解析过去、立足当前、谋划未来”为主要目的，以“大数据、新数据、解数据”为主要手段，通过历史数据和当期数据全面了解水泥工业科技创新发展的趋势和当前的水平，从中分析问题，总结规律，谋划和指导水泥行业未来的科技创新发展。据此，水泥工业科技发展能力指标体系构建遵循如下原则：

 

    （1）系统性。指标体系要尽可能覆盖水泥工业科技发展能力建设相关的各个方面,每个指标的概念清晰，指标之间逻辑清楚、界限分明，符合体系完整性、逻辑一致性的原则。

 

    （2）动态性。旨在连续监测水泥工业科技创新发展状况，跟踪科技发展新动态，总体评价水泥工业科技创新发展的变化和特征，使用量化指标描述水泥科技创新的图景。

 

    （3）统一性。指标尽量统计口径相一致，保障指标的可核查性。

 

    （4）导向性。通过指标不仅要了解当前水泥工业科技发展的现状、水平，还要积 极发挥导向作用，引导科技发展。

 

    （5）简约性。在保障系统性的基础上，指标数量和指标体系的层次尽可能少，避免指标体系过于庞杂。

 

    依据水泥工业可持续发展的特点、指标体系的构建原则, 充分考虑数据的可获得性和获取数据的质量，水泥工业科技发展指数指标体系由科技资源、科技创新、产业体系3个一级指标构成，以及7个二级指标和若干三级指标（表1），各指标的具体含义见后述。

 

    1. 科技资源

 

    当今世界国与国之间的竞争已经逐渐从一般资源配置竞争上升到了科技资源配置的竞争。科技资源是科技活动的基础，是创造科技成果、推动整个经济和社会发展的要素的集合。科技资源是科技人力资源、财力资源、物力资源要素的总和。科技资源的二级指标即财力资源、科技人力资源、物力资源。

 

    国家级和省市级的科研项目主要是针对具体研究课题，科研经费的投入基本依赖于政府的财政支出。国家主要以科技立项的方式提供基础研究和技术创新的经费和配套设施。国家级层面的科技项目主要有科学技术部（科技部）的“973计划”、“863计划”、“科技支撑计划”和“国家科技重大专项”。其国家重点基础研究发展计划（973计划）着重于理论基础研究，解决国家战略需求中的重大科学问题。国家高技术研究发展计划（863计划）着重于前沿技术研究，统筹部署高技术的集成应用和产业化示范。国家科技支撑计划着重于产业共性技术和集成创新，解决涉及全局性、跨行业、跨地区的重大技术问题，随着进一步深化改革，国家科技支撑计划已经逐渐退出历史舞台，与其他项目合并，2015年后不再申报立项。国家科技重大专项着重于16个重大专项，除了水体污染治理中的城市污泥消减子课题外，其他专项与水泥工业交集较少。除科技部外，国家层面的科技项目还包括国务院直属单位“国家自然科学基金委员会”的国家自然科学基金（又分为面上、重点、人才、专项、联合资助和专项项目）和青年自然科学基金，着重于基础学科建设和人才培养，偏重于理论研究。省市层面的科技项目的资助主体主要是各地区的科技委员会（科委），着重于当地的技术创新和产业化；另外，部分省市住房和城乡建设委员会（建委）也偏重于解决实际工程问题的科技项目。

 

    科技人力资源的较高形式是组建科技专家队伍。这些具有高素质的科技人才，在发挥创造性潜能的公平竞争环境中，面向基础研究、应用研究和技术开发等课题，创造出更高更新的知识体系、推动技术创新的过程，就是推动科技发展的一般模式。国家以财政科学技术支出的形式针对个人及团队基础研究和技术创新进行资助，如“长江学者奖励计划”、“千人计划”、“青年千人计划”、“青年拔尖人才计划”。另外还有对引进的海外留学回国人员、国务院特殊津贴专家、产业领域领军人才、国家级突出贡献专家、国务院特殊津贴专家、省部级有突出贡献专家等国家、省级各类称号的专家给予补助津贴。

 

    2. 科技创新

 

    只有依靠科技创新，才能占领先机、赢得优势，实现水泥工业转型升级。科技创新的综合体现和主要方向是获取核心技术，技术获取是企业发展战略的重要部分，特别是在以技术创新为核心驱动力的知识经济时代，拥有强大的技术能力都是企业在竞争中胜出并立于不败之地的关键。技术获取的途径一般包括直接引进先进技术和企业内部的自主研发。

 

    企业对引进技术进行消化吸收是充分掌握先进技术、培育自身创新能力并使创新可持续进行的重要保障和必然要求。在企业R&D经费持续上涨的情况下，如果其技术引进经费与R&D经费的比值则持续下降，可以理解为随着技术引进强度的不断增大，企业的技术学习能力也获得了显著发展。

 

    3. 产业体系

 

    产业体系的建立，也是技术市场促进科技资源优化配置，加速知识流动和技术转移，促进科技与经济结合等方面的进一步显现。适应和引领我国经济发展新常态，关键是要依靠科技创新转换发展动力，进行技术推广普及。“技术推广普及”阶段，也是创新技术转化为生产力的过程。由于成本、政策和行业发展成熟度等客观原因，最前沿的技术不一定能够大范围、短时间内得到推广，很可能出现国家投入千万乃至上亿的技术在“普及”阶段停滞不前的现象。核心技术研发的最终结果，不应只是停留在技术报告、科研论文、实验室样品阶段，而应是市场产品、技术实力、产业实力的展现。必须破除体制机制障碍，围绕产业链部署创新链，消除科技创新中的“孤岛现象”，使创新成果更快转化为现实生产力，创新的技术有所应用，依附产业链、价值链、生态系统的整合，在上下游产业中起衔接作用。

 

    4. 名词解释

 

    研究与发展（R&D）经费：指报告期内企业用于内部开展研究与发展（R&D）活动（基础研究、应用研究、试验发展）的实际支出。例如实际用于研究与试验发展活动的人员劳务费、原材料费、固定资产购建费、管理费及其他费用支出。具体包括用于R&D项目、课题活动的直接支出，以及间接用于R&D活动的管理费、服务费、与R&D有关的基本建设支出以及外协加工费等不包括生产性活动支出、归还贷款支出以及与外单位合作或委托外单位进行R&D活动而转拨给对方的经费支出。基础研究指为了获得关于现象和可观察事实的基本原理的新知识（揭示客观事物的本质、运动规律，获得新发展、新学说）而进行的实验性或理论性研究，不以任何专门或特定的应用或使用为目的。应用研究指为了确定基础研究成果可能的用途，或是为达到预定的目标探索应采取的新方法或新途径而进行的创造性研究。应用研究主要针对某一特定的目的或目标。试验发展指利用从基础研究、应用研究和实际经验所获得的现有知识，为产生新的产品、材料和装置,建立新的工艺、系统和服务，以及对已产生和建立的上述各项作实质性的改进而进行的系统性工作。

 

    R&D人员全时当量：指报告期内企业从事R&D活动的工作时间占全年工作时间一定比例及以上的专职人员。按参加R&D项目人员的全时当量及应分摊在R&D项目的管理和直接服务人员的全时当量两部分相加计算。

 

    技术合同成交总额：指报告期内企业从合同成交总金额中扣除需要花费的原材料、零部件、购置设备等成本费用后的剩余部分。技术合同主要指技术开发、技术转让、技术咨询和技术服务等四类技术合同。

 

    开展产学研合作研发费用支出：指报告期内企业委托高等学校、科研院所或者与高等学校、科研院所合作开展科技活动而支付、科研院所的经费。

 

    形成国家或行业标准以及参与制定国际标准数量：指报告期末企业累计主导制定形成的国家或行业标准数以及国际标准数。

 

    国家标准：是指由国家标准化主管机构批准发布，对全国经济、技术发展有重大意义，且在全国范围内统一的标准。对没有国家标准又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可以制定行业标准，是专业性、技术性较强的标准。行业标准由行业标准归口部门编制计划、审批、编号、发布、管理。

 

    国际标准： 指国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）和国际电信联盟（ITU）制定的标准，以及国际标准化组织确认并公布的其他国际组织制定的标准。国际标准在世界范围内统一使用。

 

    拥有重要知识产权数量：指报告期末企业作为权利所有人拥有的、经国内外相关行政部门授权且在有效期内的知识产权件数（包括专利、注册商标、软件著作权、集成电路布图设计），一件知识产权在境内外同时注册时只统计一件。

 

    拥有欧美日专利数以及境外注册商标数量：指在报告期末企业作为专利权人拥有的经欧洲、美国、日本知识产权行政部门授权且在有效期内的专利件数,以及企业作为权利所有人拥有的在国外或港澳台注册的商标件数。

 

    授权发明专利数：发明是指对产品、方法或其改进所提出的新的技术方案。如果发明人将这种技术方案向专利局提出申请，并且通过一系列严格的审查，特别是新颖性、创造性和实用性的审查；对符合规定的发明专利申请授予专利权。授权发明专利数是发明专利申请授予专利权的总数。此处专利特指国家发明专利这一类。

    委托境外开展研发活动费用支出：指报告期内企业委托国外、港澳台地区的其他单位或与其他境外其他单位合作开 展科技活动而支付给其他单位的经费。

 

    境外技术研发机构数：指报告期末企业在国外或港澳台地区设立的从事科技活动的分支机构数。

 

 

    与建设创新型国家的发展要求相比、与发达国家相比，我国水泥工业整体的科学技术发展的总体水平、创新氛围不容乐观，原始创新和系统集成创新能力不够强，具有自主知识产权的核心技术科技成果数量较少。2015年水泥工业整体盈利较差，加之长期基础研究的积累不够，导致我国水泥工业科技生产关系与科技生产力发展的矛盾突出。以改革释放创新活力，要具体从制度建设、科技资源配置、人才队伍建设三个方面来建立健全水泥行业创新体系。

 

    1. 制度建设

 

    水泥工业实施创新驱动发展战略是一个系统工程，要从健全行业创新体系、提高创新能力的高度来深化科技体制改革和制度创新，加快形成以创新为主要引领和支撑的经济、产业体系和发展模式，处理好政府和市场的关系，营造有利于创新的政策环境、制度环境、行业环境，推动科技和经济社会发展深度融合，打通从科技创新、产业体系完善、经济社会发展的通道。在制度上，把握破除制约创新驱动发展的体制机制障碍，完善相关政策和法律法规，创造有利于激发创新活动的体制环境，不断进行实践创新和理论创新；在技术研究上，瞄准世界科技前沿领域和顶尖水平，在基础科技领域有创新，在关键核心技术领域取得突破；在产业布局上，围绕产业链部署创新链，把科技创新真正落到产业发展上；在人才培养上，加强科研院所和高等院校创新条件的建设，完善知识产权运用和保护机制。

 

    2. 科技资源配置

 

    目前水泥工业存在一些科技资源配置分散、封闭、重复建设的问题，科研院所、高校科研设施和仪器重复建设和购置造成一定程度的闲置浪费，导致专业化服务能力不高；而企业“遭遇寒冬”盈利下滑时，无法支出R&D经费、缺少投资购买相关大型科研设施及仪器，削弱了企业技术创新能力。建议推行试点制度，将公共财政投资形成的国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会、企业开放，更好地为科技创新服务、为产业发展服务。探索研发机构共同建设、高校科研院所与企业联合创新的模式，建立企业主导技术创新机制，加强业绩考核对国有企业技术创新的导向作用，高校研发体系、企业研发体系相融合，通过科技管理改革、改善创新政策环境来完善科技创新服务体系。明确企业是创新主体，引导企业要不断增加创新研发投入，加强创新平台建设，培养创新人才队伍，促进创新链、产业链、市场需求有机衔接。

 

    3. 人才队伍建设

 

    中国是一个水泥产量大国，也要成为水泥科技创新大国。实施创新驱动发展战略，根本在于增强自主创新能力。人才是创新的根基，创新驱动实质上是人才驱动，创新人才是科技创新的优势和主导。水泥行业正处于转型升级的关键阶段，应当实施更加积极的创新人才引进政策，集聚一批站在行业科技前沿、具有国际视野和能力的领军人才。要引导高校科研院所充分发挥人才荟萃、基础雄厚的优势，加快建设以国家实验室为引领的创新基础平台，增强出口竞争力。强化科技同经济对接、创新成果同水泥产业对接、创新项目同现实生产力对接、研发人员创新劳动同其利益收入对接，形成有利于出创新成果、有利于创新成果产业化的新机制。

 

    当前，我国水泥行业发展呈现结构调整、转型升级、动力转换的特点。科技发展、创新是实现产业结构调整、化解过剩产能、水泥工业转型升级的有力保障，是中国水泥工业走可持续发展之路的坚实基础。展望2016年，水泥行业还需突出“创新驱动”，加快技术创新来加快转变发展方式，健全完善水泥工业技术标准和规范；完善财政支持政策，利用现有资金渠道持续加大对水泥工业科技创新的支持力度。水泥行业要充分利用科技资源、科技人才，建设科技创新高地，不断提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力，推动以科技创新为核心的全面创新，坚持企业在创新中的主体地位，发挥市场在资源配置中的决定性作用和社会主义制度优势，增强水泥工业科技进步对经济增长的贡献度。