融合创新的实践

一、 引 言

随着日本进入超成熟社会，日本开始了从单纯重视技术间融合向重视产业间融合的转变，跨领域融合创新逐渐成为了日本产业创新的一个新特征（参见图1）。所谓跨领域，就是指参与合作的企业经营不同的业务。合作，指拥有不同技术的企业共同来开发新产品、新服务。在企业间跨领域合作的过程中，随着信息、技术的传播，使产业间、企业间的相互交流与融合进一步加强，进而孕育出新的产品、服务与产业。以IT产业为例，虽然IT产业的发展离不开半导体技术的进步，但IT产业能够取得风靡世界的商业网络的发展，则与计算机功能、通信功能的融合应用分不开。通过对这些新功能的不断挖掘，产生了对IT产业的广泛需求[1]。

智能型住宅产业的产生与发展可以说是技术突破与产业融合即融合创新的又一具有代表性的案例。所谓智能住宅是指在不影响居住舒适性的前提下，通过对能源的有效利用实现低碳化的住宅。光伏系统成本的下降、可再生能源固定价格购买制度（FIT）的实施，使更多的家庭开始安装住宅用光伏系统。随着燃料电池系统成本的快速下降，使用家庭用燃料电池系统的住宅也开始增加。房地产开发商也开始对住宅用光伏系统、燃料电池、家庭用蓄电池系统打包进行销售。可以预见安装家庭能源智能化管理系统（Home Energy Management System，HEMS）的智能型住宅将是未来住宅的发展趋势[2]12。

ITC、能源、电机、汽车、住宅等产业的技术创新及其有机融合催生了智能住宅产业。智能住宅产业也把网络通信、能源、电机、汽车、住宅等产业有机地整合到了一起。智能住宅产业不仅本身就是新兴产业，其发展就是创新的集大成，而且在其发展的过程中，所产生的新的需求又进一步拉动创新，形成“创新”呼唤“创新”的良性循环。智能住宅产业的发展不但推动了日本电机、房地产等产业的创新，为新能源车提供了充电设施，提高了使用的便利性，还为太阳能产业、蓄电池产业提供了更大的市场，从而有可能成为日本新兴产业发展、产业结构转型的起爆点与助推器。特别是智能住宅把节能、产能与储能三大功能融为一体，大大降低了人类为满足提高生活品质需要而对不可再生能源的消费量，为解决人类追求生活质量提高的无限性与能源、环境对消费的可承受的有限性之间的矛盾提供了一个具有可实施性的解决方案。

二、集成性：智能住宅产业产品结构的特征

在介绍智能住宅前有必要简单介绍一下能源管理系统。能源管理系统（Energy Management System，EMS），以下简称EMS，是指对能源产生、消费状况的可视化、储电系统、控制能源消费设备进行统一管理的能源管理系统。由于该管理系统的设计与安装是以区域的规模进行划分的，因此，家庭能源智能化管理系统（Home Energy Management System）被简称为HEMS，建筑能源智能化管理系统（Building Energy Management System）被简称为BEMS，特定区域能源智能化管理系统（Community Energy Management System）被简称为CEMS。安装了HEMS系统的住宅被称为智能住宅，安装了BEMS系统的建筑被称为智能建筑，安装了CEMS系统的区域被称为智能社区[3]。

可见，所谓智能住宅是指将传统建筑工程、新兴信息技术及节能技术相结合的产物。具体而言，就是通过家庭能源管理系统（Home Energy Management System，HEMS），对家电制品、太阳能发电系统等所使用、制造、储存的能源进行有效的管理，实现能源合理的使用与居住的舒适性。智能住宅的建设实质是一个系统集成的过程。在这个集成过程中，各有关技术、设备、材料在集成商的控制下最终形成符合要求的智能化系统（参见图2）。

可见，智能住宅是由HEMS、太阳能发电系统、蓄电池系统、节能照明系统、太阳能利用系统、燃料电池系统、热泵系统、电动汽车充电器、智能家电等所共同构成的。智能住宅产业横跨了建筑公司、HEMS综合能源管理控制公司、太阳能相关企业、蓄电池相关企业、节能照明相关企业、太阳能利用设备相关公司、燃料电池相关公司、热泵企业、电动汽车充电器企业、智能家电企业等众多行业（参见图3）。可以说，智能住宅产业是以技术突破、技术高度融合为前提，各企业跨行业合作下诞生的新产业。

（一）政府方面

面对新兴经济体的发展和精密加工等日本优势技术的极限，日本政府早已对仅以汽车产业和家电产业构成的支柱产业结构表示出了担心，并希望尽快通过发展新兴产业及产业间融合来改变这种脆弱的产业结构[5]。因为，日本政府意识到以电视为代表的数字家电类产品不但生产技术非常容易被模仿，而且通过采购高技术、高品质的零部件经过组装就能完成高品质的最终制品，因此，日本产品与其它国家的产品很难实现差别化竞争。而且，随着先进国家从工业经济时代向知识经济时代的迈进，国际市场竞争方式正在悄然发生着改变。利润不再仅来自产品的质量、性能与价格优势，文化、标准、服务已经成为利润更深、更广的源泉。为此，日本政府试图通过制定未来产业结构发展远景，制定各种技术路线图引导企业、产业发展方向；通过修改法律，放松规制来促进企业重组、产业间合作，鼓励企业进入新领域；还通过各种财政补贴、税收优惠等政策促进企业研发，特别是跨行业合作，以支持符合时代发展的新产业的形成与发展。日本政府对智能住宅产业的支持就是其中的一个比较有典型的例子。

另外，日本政府还制定了以2030年实现太阳能发电成本降到7日元/kW・h为目标的光伏技术开发路线图。为了实现这一目标，各厂家正在积极开发薄膜太阳能电池技术以代替现在的结晶硅技术[8]。夏普公司投资了1 000亿日元建立了生产薄膜太阳能电池的工厂[9]。

2. 制度准备。首先，通过修订公司法为企业跨产业合作进行了制度方面的准备。智能住宅产业不仅是跨行业、跨产业企业的合作成果，而且属于集成型产业。因此，需要法律来支持跨行业企业的合作。经济产业省在2010年3月修改的“能源基本计划”中明确指出：“为了迎接能源大竞争时代的到来，应完善电力公司、石油天然气公司、能源公司与家电厂家的合作与产业间重组的环境，以建立综合能源服务”[11]。作为安倍经济政策的第三只箭―成长战略的具体化的产业支持政策的法律依据―“产业竞争力强化法案”中特别强调了促进产业的新陈代谢。其中明确了为促进企业重组与激励大企业对风险企业的支持，国家可以为这些企业提供减税与补贴的多种优惠政策。

4. 组建联盟。为企业构建合作平台，形成官产研合作的产业推广机制。2010年4月成立了官民合作的“智能社区联盟（JSCA）”，以商讨获取智能社区市场的整体战略。该联盟以NEDO为事务局，设有总务会、企划委员会，并有500多个企业团体参加（参见图4）。 日本政府之所以大力支持发展包括智能住宅产业的智能城市项目的发展，一是日本作为能源小国，发展智能住宅产业可以降低对石化能源的需求，有利于实现国家能源供给安全；二是日本政府意识到，能源问题不仅只困扰着日本，这一问题将是世界各国共同面临的问题。只不过日本是先于其他各国更早地受到了这一个问题的困扰。如果日本能够率先发现解决方案，就会具有先发优势。因此，日本政府在支持国内普及智能住宅的同时，还积极组织相关机构和人员制定相关设备与产业标准，为拓展国际市场做准备。

（二）企业方面

日本传统优势产品不断受到新兴国家产品的挑战，日本企业为保持竞争优势、甚或摆脱亏损而急于转型。在新能源技术进步推动下，太阳能系统设备、蓄电池系统设备成本的大幅度降低，为民用化提供了可能，也使日本企业发现了新的商机。虽然汽车产品与智能产品的产品功能不同，但智能住宅产品的结构与汽车产品的结构又具有某些相似之处，都属于集成型。而集成型产品的生产又属于日本企业的强项。因此，日本各大企业都纷纷进军智能住宅产业。

如，位于日本镰仓的东丽“先端融合研究所”，2003年5月开所之前，前田会长指出要在名字中加入“融合”二字，为此还紧急更换了已经做好了的招牌。现在该所以纤维为核心，融合了生物和医疗技术等不同技术的研究正在逐步展开。先端融合研究所是一个开放的平台，虽然其常驻研究者仅有100人，但对大学等外部研究机构的研究者一直保持开放[14]。

3. 具有发展集成型产业的优势。根据产品构建学理论，智能住宅产业与汽车产业具有高度的相似性，都具有集成型的特征。而日本企业在集成型产品上保持着明显的竞争优势。从图3构筑智能住宅的系统、设备与部件示意图可以看出，智能住宅是由光伏发电系统、蓄电池、燃料电池、照明、智能仪表等集成型关键部件组成的。而日本制造业的创新系统在支持这些关键集成部件的研究、开发、设计与生产过程中表现出了良好的绩效，这也是日本产业在关键材料与零部件领域、在汽车、机器人产业具有竞争力的制度层面的支撑。

综上所述，智能住宅产业之所以能在日本社会悄然兴起，不能忽视日本民众普遍所具有的环保意识。环保意识是现阶段日本市场对智能住宅需求的社会基础。日本资源匮乏，石油长期依赖进口，特别是2011年3月11日发生的东日本大地震，使全体国民更加深刻地体会到电力不足对生活、工作影响的深刻性，从而产生了对具有节能、产能与储能功能的智能住宅的需求。

四、“创新”呼唤“创新”――智能住宅产业的辐射作用

智能住宅产业不仅本身作为新兴产业，其本身的发展就是创新的集大成，而在其发展的过程中，所产生的新的需求又进一步拉动创新，形成了“创新”呼唤“创新”的良性循环。因为，智能住宅产业的发展，不仅有利于信息服务、电池、电池板、蓄电池等生产厂家，而且由于该产业把设备制造、玻璃窑业、住宅建造、工业燃气、化工、硅原料、铝合金框架、计量测量设备等产业部门都囊括在内，所以具有广泛的产业辐射作用。可以说，是融合孕育了创新，而创新又进一步提高了这些产业间的融合度，并在融合中取得了共同的发展。

（一）提出新需求

对于智能住宅来说，光伏发电范围就不再局限于屋顶了。三菱化学实现了通过把非晶体硅放入树脂薄膜太阳能电池的商品化。这些树脂太阳能电池的转换率为5%～8%。可以贴在智能住宅的墙壁、窗户等处，由于可以弯曲，因此能更好地实现与住宅的一体化效果[4]99。

再如，如上所述，在智能住宅系统中，智能电表成为该系统中不可缺少的重要设备之一。所谓智能电表就是测量家庭、企业的用电量，并借助无线或光纤向双方传递用电信息的新一代电表。智能电表可以与智能管理系统实现自动信息传递，使设置最合适的节能模式成为可能。随着智能住宅普及率的提高，对智能电表的需求量也随之增加。预计，2015年，日本国内市场将达到500亿日元[4]107。

（二）形成新市场

市场需求和技术开发是支持新兴产业发展的必要条件。技术进步所带来的太阳能发电系统、家庭用燃料电池系统成本的降低是支持智能住宅产业得以兴起的重要基础，而随着智能住宅产业的发展，对太阳能产品、蓄电池等节能产品的需求将持续提升，进而又推动了太阳能产业、蓄电池产业及相关节能产业的发展。

（三）产生新标准

智能电表的出现，使消费者可以通过薄型电视、手机终端的画面实时了解各家电产品的耗电情况，从而为如何进行节电提供了重要参考。由于消费者通过智能电表可以清楚知道家中各电气的耗能情况，在理性的消费者面前，高耗能的家用电器自然会被市场无情地淘汰。从而使能耗成为消费者选购家电的重要标准。

（四）创造新条件

充电问题一直是困扰电动汽车普及的一个重要问题。而智能住宅的出现，不但为电动汽车提供了充电设备，还由于为电动车充电时可以选择在夜间用电量低的时间段进行，这不但解决了电动汽车的充电问题还大大降低了充电费用，从而增加了人们购买电动汽车的可能。

五、结 语

网络通信的革命、光伏发电的普及，蓄电池技术水平的提高，节能汽车的实用化引起了智能住宅内涵的变化，使日本智能住宅出现了向制造能源、储存能源、节约能源三位一体化方向发展的趋势。这一发展趋势，使人们在充分享受高科技带来的居住的舒适性的同时，实现了对能源的最充分利用与节约，推动了绿色产业的发展，从而将成为日本经济新的经济增长点。

智能住宅产业在日本兴起的例子也说明，跨行业合作，产业间融合将是改变当今能源消耗型生产方式，实现产业结构升级，保障经济社会的可持续发展的关键。这也预示着，未来的竞争将不是单独厂家、集团或行业的竞争，而是不同产业间是否能根据世界经济环境和技术条件的变化，通过组织间柔性结合，开展有效的共同事业的综合协作实力的竞争。