江苏省技术产权交易市场

技术成果转化——重新定义TRL(下)

2022-08-09

“以终为始——合理规避技术

转移过程中的困境”

 

高嵩:我们探讨了各自的认识和理解,也了解到TRL原本是应用于相对并不开放的航天领域,后续又逐渐被各行各业所应用,且表现出非常旺盛的生命力,比如新加坡将其作为水科技创新的重要指标、欧洲也普遍应用TRL于技术创新开发。少先博士和吕尤在欧洲先进技术转移工作中积累了丰富的TRL应用实践经验,接下来请二位就此来和我们分享一下。

 

张少先:好的,我先来开个头,后续请吕尤就具体案例来讲一下他在实践工作中的体会。

 

刚刚效鑫提出了一个很好的问题——在中文语境里,TRL的定位和含义到底是什么?我个人理解中文语境或者说是环保应用领域中的TRL是指技术成熟度,原因有二:一是环保产业的装备技术相对来说简单一些,不管是工艺包、设备还是服务,都可以称之为是一个技术产品,用技术成熟度来定义TRL更为恰当;适应度更多的指的是在一项大型系统工程或设备中替换模块时的适应与否情况。二是从字面意思也更容易让人接受,成熟度更容易理解为和商业应用相关,有利于技术的推广应用。这是我对TRL在中国应用时的名字和定义一些看法,同时也是我多年来的工作体会。

 

在中国这样一个大的市场环境中来谈技术创新,如果走到最终实质阶段,或者说让客户出资付费的时候,讲技术价值、先进性、产业价值意义不大。尤其是像我们这样的小公司,缺少坚实稳定的资源支持,市场的认可对我们的生存至关重要。

 

在这种情况下,企业需要“以终为始”,首先要和相关方比如客户、团队等把怎样产生经济效益这件事情在框架上推敲好,然后反推回来为什么要做,要怎么做这件事情,要讲技术的TRL如何提升或提升到哪种程度。如果不能打通最后通过技术产品获得盈利这一步的通道,之前的技术创新验证工作其实没有办法顺利推进的。

关于张少先博士在此方面的研究,请点击这里

(国际环保技术在中国的产业化培育实践)

 

我想用一张PPT来具体说明一下。这是TRL1-9级每一级的含义,我们公司主要是做6-8级的相关TRL提升工作,特别要说明的是,我们是用“降维”的方式来进行操作——我们引进欧洲TRL8-9级的技术,但是转移到国内本地化的过程中,普遍要降两级来落地使用,原因就是刚刚说的“以终为始”,我们需要在大体判断好如何在两年时间内通过小规模应用获得收益之后,再开展引进培育实践。

 

而且环境治理本身就存在特异性,每个国家的具体问题都不一样,所以技术应用起来差别也很大,降两级使用以确认该技术在国内是否适用。在这段时间内,除了技术评估外还需对国内商业模式评估、供应链评估等,也就是说在实践操作时TRL的内涵又是很丰富的。这就是我们这些年的工作体会。

 

 

“接受失败和时间是TRL应用的前提条件”

 

张少先:接下来我想请吕尤就具体案例来介绍一下。吕尤加入V&A已有8年时间,之前在无锡市政设计院从事市政设计工作,具有规范化工作背景,而且他本人做事也是非常讲究逻辑和体系化演进的,和我们所从事的技术转移工作非常契合。8年来一直从事技术转移、TRL事件应用工作,目前是公司的技术副总,是各个技术验证项目的牵头人。请吕尤来谈谈他的体会和感受。

 

吕尤:感谢张总的隆重介绍,我来分享一下我的心得体会。首先,我眼中的TRL更像一个工具,在实际操作中,应用这个工具需要各种支撑,不同情况下,要求的支撑还不一样,所以这些支撑不能管理化或者模板化。支撑内容是多变的,对接客户和外方后,我们会先进行一个系统性匹配分析工作,确定技术就绪度。另外,在应用之前,也就是在和客户合作之前,最需要客户在以下两个方面达成认同:

第一、接受失败。我们公司这些年来,总共经历了20余项技术的验证工作,其中到目前只有3项技术产品达到了第9级,成功在中国大规模应用,失败的概率还是很高的;从张总分享的图中很容易让客户认识到,TRL从1-9级是描述了技术从知识到市场的阶段,仿佛一定会成功,但是事实上,很多技术验证和培育后,由于很多因素,无法培育成功。

第二、接受培育时间。TRL并不代表产品开发和产业推广的时间会缩短,整个过程仍旧需要经过1年、2年甚至是多年的投入,不断迭代才有可能会成功的。

客户接受了以上两点后,合作才能开展,我们才能应用TRL来开展演示验证工作。

关于TRL的中文命名,我认为叫技术成熟度也不大合适,比如在和客户的沟通中,如果说经过验证后技术成熟度将会到达第6级,那客户对技术的第一判断就是它还不成熟,不适合市场应用和推广,很可能合作的大门就关闭了。我认为可能用客户需求的匹配度或成功率更容易理解也更容易让客户接受。

在实操时TRL是一种工具,在使用过程中要明确认识以下两点:

第一是要不断明确客户目标。客户的目标可能很单一,但因为环保涉及面太广,这个目标背后实际上牵涉方方面面的约束和限制,比如地方政策、现实基础、成本控制等方面,我们需要不断沟通,甚至是引导、帮助客户把目标明确下来。比如我近期在为贵州福泉世界第二大磷化工企业进行技术验证工作,把欧洲已经经过七八年时间验证过的TRL9级的技术,针对国内企业的磷酸这个物料进行验证。我在现场待了两个月时间,实际上这两个月中的大部分时间我是在和客户不同部门匹配目标和需求,而非技术验证本身。

第二个是TRL可以帮助发现问题,及时止损。比如我们在第5级发现的问题,可以在第6级进行改进,或者是及时止损,避免无意义的资金投入。

2013年我们公司引进欧洲海卓森的厌氧技术,在宜兴协联柠檬酸厂开展演示验证。我们不只是引进技术,还引进相关技术创新方法,包括TRL体系的应用,经过验证后该技术在国内的TRL提升到第7级,我们参与了整个项目的建设、投运、污泥销售等全过程,为后续在国内推广奠定了非常好的基础,此技术也提升到TRL8级,在全国近10项工程中成功应用,包括去年已经成功通水应用的茅台镇污水处理项目。

在TRL提升实践过程中,需要匹配不同的资源来支撑完成验证工作。我们公司一直在做的,主要是TRL5-8级这一过程,我们也应匹配所需的人力、设备等各种资源,但走到TRL9时,又需要匹配不同的相关资源,比如市场、商务等。以上就是我在工作中的认识,谢谢。

 

高嵩:谢谢吕尤的分享。对于少先博士和吕尤分享的实践体会,效鑫和李涛博士有什么问题和想法也和我们聊聊吧。

 

 

“过程中产生的阶段性的成果也很重要”

 

曹效鑫:好的,把理论和实践结合起来真的特别重要。TRL在不同的阶段都有需要攻克的问题,相应地会产生一些阶段性成果,并不是说非要从1到9级,一直走到底。

 

TRL1-3级是实验室阶段,主要是解决可行性问题,会有一些小试成果;4-6级是中试阶段,主要是解决经济性问题,涉及到一些影响经济投入的参数试验,如药剂投加量、电耗等,如果经济性超过了市场的接受度,那么这件事情到这个阶段就暂时结束了。就像刚才李涛博士说新加坡的报告中2/3的技术走入了下一阶段,但是并不是说没走入下一阶段的技术就不重要。

 

就像当年的RO反渗透技术,当年成本太高并没有大规模应用,但是随着制造技术的进步,成本降下来了,用户也就多了起来。以前经济性差的技术现在有了改善,就可以推广应用了。同样的MBR也是类似的情况,20年前不被业内专家看好,但是20年后全世界都在用,研发者Yamamoto教授也因此获得了2020年李光耀奖。最后7-9级是要突破可靠性问题,水处理技术创新需要经过项目长期稳定运行验证,而且需要一线操作工人来维护,如果技术太“娇气”,稳定性很差、操作便利性不强,就很难大规模推广。

关于Kazuo Yamamoto,请点击这里

(谁是山本和夫?放弃当MBR之王的男人)

 

 

“技术要在时间的维度下进行动态评价”

 

李涛:感谢吕尤的欧洲项目技术转移案例分享,我想谈谈关于他提到的“两个接受”。

 

第一是接受失败,这一点在创新层面上,无论是原创还是再创新,都有很大的可能会失败,如果没有这种可能,说明这种工作不够创新,一件事如果有20%能做成,证明有价值,如果是成功率达到80-90%这么高,基本上不需要用到高等人才来做创新工作,所以接受失败是必然的。

 

但是我觉得少先博士“降维”的做法其实挺有意思,引进的技术在欧洲已经成熟,但到中国“降维”,其实这是用欧洲的方法筛选了一遍,降低了失败的可能性,但国外技术到中国来,仍需要重新适应当地法律环境、水质条件、用户需求和供应链情况。

 

这种方式很有启发,上次我和效鑫一起填一份关于水行业相关技术的技术成熟度评估问卷时,我发现我的答案普遍比他高一级,因为在我眼中该项技术已经成熟,但是效鑫考虑到这项技术在中国应用的前景和困难,就会降低一级,无形中,我们两人的观念差异契合了少先博士说的“降维”的原因,所以TRL可能也是一个带有区域性特征的事情,从这一点来说就像专利一样。

 

第二个是接受时间,现实中的大部分的难题,可能时间才是答案。比如技术太贵、供应链不成型、市场不接受等等,放在时间的维度,我们这个行业创新基本都在30-40年,15年都算快的。如果一项技术在当下TRL级别不够,不能被市场接受,那么从公司层面来说,可以将其作为储备技术,建立技术库,这样通过能产生效益的技术来支撑运营,经过5-10年后,这项储备技术成为主流技术,也可以产生收益了,企业得以长久持续运营,这就是一种技术战略思维。

 

因此,企业在做技术战略规划时,一方面要立足当下技术实现市场盈利;另一方面在技术储备时要着重考虑时间维度能否带来经济效益,进而选取成熟度高的技术,即使无法在当下被市场应用,但只要时机成熟这项技术或许可以成为主流技术。再者,除了从欧美引进来中国验证的先进技术,企业要想技术引领,还应将技术创新的可持续发展及创新溢价纳入规划体系,避开相似技术跟风扎堆。最后,对同一项技术的TRL评价要在时间的维度下进行动态评价。

 

 

“TRL是一个多目标体系,应用过程中也是

一个非常有意思的矛盾综合体”

 

高嵩:非常感谢李涛博士和效鑫博士,给了很多启发性观点和评价。刚才吕尤也提到了多目标这个观点,我们知道TRL的初始形成是在航天工程这样一个封闭的技术环境中,是有很高的可行性的。

 

回看TRL的各级定义,其中TRL第5级是指“相关环境中确认部件技术和/或子系统基础技术”,就航天领域来说,这个过程与大量的工程环境、技术环境相关;就环境领域来说,这个过程的评估对象往往与人、管理相关。所以,技术评估的过程是一个多目标评估过程,并不只是技术这一方面。

 

此外,TRL体系的应用过程中是一个非常有意思的矛盾综合体。以企业经营者来讲,技术创新度要考虑时间周期、成本问题;然而从具体执行来看,按照TRL的规定一步步严格执行,需要和各方沟通、多次确认目标等等,过程往往很漫长,针对这些矛盾需要和客户沟通达成共识,这一点非常有利于后续合作的顺利开展。

 

我们必须认识到,技术评定按照TRL定级过程前期操作一定困难重重,但不可否认,以中国市场环境来看,TRL技术评判标准的应用来对标国际,其带来的好处是显而易见的。具体而言,TRL的技术评定在在不同国家会面临不同的环境,比如之前提到的设计必须要降维;不同行业按照这个标准去实现目标要做的工作量也是不同的。

 

 

“不同环境、不同目标下TRL表述不一样”

 

张少先:今天的讨论非常有意义,对我也有很多启发。有趣的是大家不约而同都感受到了关于“降维”这一现象,刚才李涛和效鑫关于“降维”的观点对我很有启发,结合刚才吕尤所提到的技术匹配度,我认为TRL用技术适用性来定义可能更适合。

 

例如一项技术在荷兰的TRL适用性已经达到了8或9级,但在中国即使解决同样的目标问题也仍存在操作过程中的内涵、供应链、做法的不同,也就意味着该项技术在中国的适用性降低,并且即使这项技术在国内也已经很成熟了,但是面对不同细分领域客户时,也会产生新的问题,技术的适用度就需要进一步的调整。

 

所以,我认为技术在不同应用领域、不同应用环境等条件下表现出来的技术适用性不同,就很好地解释了刚才我们讨论的“降维”,相比技术成熟度这个词更精确、更容易理解。

 

从技术角度来看,TRL与环保行业的结合最终还是需要以技术成熟度来完整表达,但应具体问题仍需具体分析。因企业本身的实力资源不够强而造成技术进展停滞缓慢的瓶颈现状也不在少数,甚至出现即便是企业承诺出钱出设备的情况下,对方仍旧不愿意提供中试场地的局面。

 

之前,我们跟荷兰合作研发厌氧氨氧化已经有两年时间,并在实验室取得非常理想的实验效果,突破了厌氧氨氧菌以往寿命短的特点,在实验室环境下面可存活半年,即使脱离水质环境之后,也可以有办法保存半年以上。然而,两年时间过去了目前仍未推进中试。

 

按照TRL7的工作应为“完成运行环境 ( Operational Environment) 下系统原型的演示验证”,寻找演示验证的中试场所企业就成了首要解决的问题,受制于民营小微企业的背景,即使有技术也很难走到中试环节,而这些瓶颈问题的解决也许换一个集团企业就是不存在的,技术也是可以正常进行的,进而就会有TRL的具体结论。所以在不同的环境下、面对不同的目标,TRL的表述不大一样。今天的讨论非常有意义,对我也很有启发。

 

高嵩:感谢张博士,又给了大家新的启发。吕尤呢,听完大家说的有什么想法。

 

吕尤:就像张博士刚说的,我刚说的问题可能确实是我们公司在TRL验证过程中会存在的独特情况。从实操角度来看,技术从实验室状态走到应用落地,国家或者政府可以提供一些经费或政策支持,甚至一些场地来完成后续工作。微小民营企业以自我创新的其他技术盈利来覆盖新的技术研发能力其实是非常有限的,这正是我们一直以来面临的困境。如果有更多平台或者国家资金支持,也会有更多的中小企业愿意做TRL5-7级的中试工作,这也会为行业带来更多帮助。

 

 

“砥砺前行,不忘初心”

 

李涛:我有一个问题,吕尤之前有提到,V&A在最早2013年的时候从欧洲带回来大概20项环保技术,只有3项是已经商业化使用。那剩下的17项技术现状如何?你们是如何处置的,是否会作为未来技术储备?

 

张少先:你这个问题问的非常好,说起来一把辛酸泪。20多项环保技术还在培育阶段中的有4个,已经达到TRL9级的有3个,厌氧、农污、危废三项实现了系列化,目前已经产生日常性的利润到了大规模任务期,即日常性的操作。例如我们应用在茅台镇的项目,日处理高浓度酿造有机废水16000吨,COD规模达160吨。这个项目按照TRL评估已达9级,所以项目在实施阶段完全标准化作业,进程很快,我们负责提供核心装备及建设图纸和工艺指导,两个人总计180个工作日就把这个巨型厌氧工程做完了。

 

另外15个左右有的已经明确宣告失败,原因很多,有的是实在无力往下,这与我们企业背景有限无法找到合适的合作伙伴相关。

 

比如2016年引进的比利时有机污染土壤修复技术就在最后阶段受阻。这项技术可以将农药之类污染物通过热处理在45天之内去除率达到99%以上,非常便捷,2017年我们花费300多万在甘肃庆阳做了300多吨规模重度油泥处理的中试,效果很好,2018年5万吨/年项目签约,但由于我们当地的合作伙伴发生了一些意外以及当地复杂的市场情况,项目一直停摆,2000年疫情爆发时我们无奈终止。我们的产业化培育受阻很少是技术原因,一般是经济原因、现实原因,还有资源不匹配原因。

 

李涛:一般即使具有较高等级TRL的技术,转化的成功率大概也只有10%,你们可以做到15%,已经很好了。

 

曹效鑫:已经很牛了。

 

高嵩:少先博士技术创新实操层面的案例分享可以看出,一项技术即使在理念、认识、资源各种方面都匹配到位的大共同体情况下,也会面临难以推动的窘境。但V&A严格践行应用这套体系并在较小的平台上同样也能得出比较理想的结果,得益于他们严格践行TRL评价体系,假若他们对接更大的平台,获得更丰富的资源支撑,成功率会更高。

 

张少先:我们这些年来也尝试与大的平台合作,比如早期和宜兴环科园,中期和其他大集团等都做了有益的尝试,都没有实现大家的期望,所以目前还是以Solo状态在推进。

 

原因比较复杂,除我们自己内部种种原因外,还有以下外部原因:一是与大平台对接达成合作意向后,对方往往希望我们能进行业务调整来适应他们的战略及发展规划,这个有合理性,但我们整个团队非常珍惜我们系统化的产业创新内核,希望能基本保留我们的张力,但这很难平衡;二是在达成初步合作意向后,最后的环节就是对我们做盈利能力评估,那么在这块的话,吕尤前边也说了,我们是以从市场上获得的盈利来补给技术培育和内部综合性的能力建设,我们能实现自我财务平衡,但到目前来看总体表现上盈利能力不强。

 

我们非常清楚自己的短板——缺少大平台资源支撑,也一直在这方面在不断尝试,目前我们能够自洽的发展,也开放等待战略机会。

 

高嵩:谢谢张博士。其实后边延伸出很多实操过程中的很多经验,我和少先就创新开展了很多次交流,也知道少先一直和国内大的集团、专家保持沟通交流。也曾经见过少先他们的实验现场,条件比不上一般宜兴企业,是非常简陋的,即便是在这样的条件下还是可以调动一切资源来取得非常高水平的技术创新成果,新加坡也是一样的道理,小规模但是以共同体形式开展技术验证工作,爆发的创新实力比大企业、大平台要更加强大。这是我自己的一点体会。

 

 

“未来TRL落地发展‘三板斧’:techpreneur、协同创新、政府立项缺一不可”

 

 

高嵩:讨论接近尾声,请大家就今天的讨论内容进行总结或补充。

 

曹效鑫:好的,我想沿着少先说的来说一下。不同于少先的技术提供方,我们恰好作为用户一方,特别理解他们的窘境,所以TRL中6-7级这一环节的打通,首台套的工程示范推广特别重要,结合经验,与大家分享几种突破瓶颈的方式。

 

第一种方式是企业用户协同创新。比如我们曾经煤化工废水的处理技术,我们和业主共同承担了一项863项目,业主了解了整个研发过程及产品技术特性后,可将技术大规模推广应用。

第二种方式政府辅助科技立项。如新加披PUB水科技创新立项,以政府立项的方式推动示范工程的落地实施。同样,北京也有首台套的重大示范项目申请政策,政府在接收到技术提供方与用户签订的这个合同业绩后,提供投资总额30%左右的补助可用于推广示范工程建设。首台套的认定是由发改委牵头和工信部、科技部等七八个部门一起负责,我们有幸获得了该认定。对于补助的归处目前还在商讨中,用户承担了技术风险,应该获得部分补助;技术提供方首先投钱做了研究,也应该获得部分补助。

 

高嵩:好的,谢谢。李涛博士有什么要补充的吗?

李涛:我接着效鑫的话题接着往下说。近年来,国家做产业化创新提倡协同,尽早让潜在客户参与到研发、计划、规划、路线图的讨论工作中,并针对技术研发方向提出自己的需求,这是非常有必要的。PUB也是这种思路,一般技术前期基础性研究时他们不会介入,但当新加披国家基金资助水项目研究时,PUB会尽可能早地介入到讨论中并提出相应意见,同时也会跟踪技术进展、探讨开展技术实践运用。

 

高嵩:那李涛博士对于未来TRL应用发展方向有什么建议?

 

李涛:未来应注重“技术企业家”这类稀缺人才培养,才会推动TRL技术市场的加速应用。行业内第一位李光耀水奖的获得者 Andrew Benedek(安德鲁)就是一位典型的technopreneurship(科技创业)者,这类型的Techpreneur(技术企业家)创业做技术创新的同时,还可兼顾整合其他市场资源,那么技术成熟度、市场就绪度、商业就绪度、管理就绪度都会进展很快。搞技术的人往往拘泥于技术,缺少企业家创业精神。未来在我们实践中有更多的像少先这种技术企业家出现的话,对TRL提升、对技术推向市场的加速是有意义的。和大环境也有关,当科研界获得来自国家的研发投入规模远高于从市场上获得的经费时,可能导致人才更趋向于学术科研,而非技术创业,技术企业家将变得更加稀缺。

 

高嵩:是的,甚至是吸引了企业界的人才来到科研界,期望分得一杯羹。

 

曹效鑫:这样的人才绝对是稀缺的。

 

高嵩:非常感谢大家的观点分享,少先博士您还有什么想要特别补充的吗?

 

张少先:没有了。非常感谢高嵩院长组织今天的讨论会,也非常感谢李涛博士和效鑫博士的分享,我收获很大,也有很多新的启发,希望后续我们还可以有更深入的话题延续。

 

高嵩:好的,会后我会建一个群,我们可以再继续讨论,后续我们也会再组织相关讨论会,邀请大家来就TRL及环保技术创新工作进行更深入的讨论。

 

 

“总结”

 

 

高嵩:今天的内容对行业来说无疑是具有开创性和启发性的。荷兰Wetsus总是在开宗明义——推动人们在一定程度上达成共识后,才会考虑更大范围内开展协作。因为只有让更多业内人士了解方法和认识规律后,合作过程才能有效减少阻力。今天我们讨论的内容,实际上就是一个行业内结合实操的再认知共享过程。那么对于今天的讨论内容,我尝试总结我们围绕以下开展了有意义的讨论:

  • TRL起源于航天,后普遍应用于各个复杂大型工程系统中。欧洲和中国的环保领域也都有应用,但差异较大,国内呈现泛管理化应用。它应该是一种指导性、框架性的技术评价工具,在不同环境、不同目标下具有其特异性,可用于第三方评价也可用于自我评价。

  • TRL有技术就绪度、技术成熟度等各种定义,但就国内外统一认识的角度来说,技术适用性是更为合适的定义,代表了技术在不同环境、不同目标、不同地域等差异性下的适用情况。

  • TRL并不单单指向成功,失败也同样非常重要。要重视TRL提升过程中不同阶段获得的成果,同样地,不同阶段提升需要匹配不同的资源,包括人力资源、设备资源、资金资源等。TRL的有效评估,除可促成应用外,同样可有效止损,避免因跨级应用导致的庞大资金投入。

  • TRL的应用上,新加坡PUB的公开数据中提到78%的技术TRL得到了提升,而一般从1级提升到9级的概率仅为10%,优秀者能做到15%。在国外技术转移至国内的过程中,普遍需要降维2级来开展,失败往往是由于外界资源有限而非技术本身原因。

  • TRL在应用之前,首先需要取得用户共识,这是直接影响技术推进效率和力度的因素之一。其次,环境技术的应用是商业化的,必须为用户或技术提供者提供规定时间内清晰的价值贡献。再者,TRL的应用过程理应严格遵循创新规律层层递进,不能有半点超越性、跨越性动作。

JIEI以“重新定义TRL”为题分上、下两篇长达2万字的文字实录,为大家展示了各位专家们的精彩观点,希望能为行业内创新人士带来些许启发,也欢迎大家留言与我们进行相关讨论,共同推进TRL在环保产业的应用。

JIEI将会持续在此方面的研究,敬请您关注支持!