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减排PM2.5的创新之路

来源:  更新时间: 2013-05-06

  武汉创新环保工程有限企业

  自主创新调研报告

  万豪国际娱乐平台调研组

  二0一二年十二月

  目录

  一、创新背景 3

  (一)企业概述 3

  (二)社会背景 3

  二、创新成果 3

  (一)技术成果 4

  (二)生产成果 5

  (三)社会成果 5

  1、解决传统抽油烟机只排不净问题,实现节能减排 6

  2、降低抽油烟机维护成本,避免二次污染 6

  3、建筑楼房可以取消烟道,消除卫生与火灾隐患 6

  4、清除楼房外墙面“油鼻涕”,美化城市市容环境 7

  三、创新历程 7

  (一)研究开发(R&D) 7

  1、无烟灶台 7

  2、垂帘式烟油净化机 8

  3、动态离心式油烟净化机 8

  (二)市场开拓 8

  1、战略定位——空气净化使者 8

  2、商业模式——INTEL模式 10

  3、营销策略——“标准营销” 10

  (三)持续发展 12

  1、坚持做强主业 12

  2、坚持创新、扩大产品线 12

  (1)室内空气净化 13

  (2)车间空气净化。 13

  (3)工业除尘 13

  (4)脱硫脱硝 14

  3、针对薄弱环节,加强整改 14

  (1)推动品牌战略 14

  (2)加强市场营销 14

  四、创新意义与政策建议 14

  (一)促进相关行业的转型升级 14

  (二)培育新的经济增长点 15

  (三)为全面控制PM2.5排放打好基础 16

  (四)推动企业自主创新 16

  一、创新背

  (一)企业概述

  武汉创新环保工程有限企业(以下简称创新企业)是专业从事空气净化的民营高新技术企业,1997年创立,注册资金1000万元人民币,职工180人,技术人员16人,生产基地60亩。董事长黄友阶坚持自主创新,研发出能够有效控制PM2.5等污染颗粒物排放的新技术,全球首创“超级油烟净化机”并成功推向市场,企业年销售额1.6亿元人民币。

  (二)社会背景

  PM2.5是大气中直径2.5微米以下的细微颗粒物,它富含大量有毒、有害物质,人体对其无生理抵抗机能,可直接入肺,入血液,是癌症、心血管病、呼吸道病等频发的元凶。PM2.5主要来自化石燃料、垃圾等燃烧挥发物,汽车尾气、建筑扬尘、餐饮油烟。

  世界卫生组织(WHO)标准,PM2.5小于10(μg/m3)是安全值。我国大部分地区PM2.5浓度高于50接近80,甚至更高。十八大已明确提出,制止资源和生态环境破坏,建设生态文明和美丽中国。我国政府高度重视PM2.5污染问题,2012年开始在重点城市和地区进行PM2.5监控,2016年在全国实施。
目前,西门子企业、安利企业等从事空气净化的世界巨头都提供不出优秀的控制PM2.5排放的技术。

  二、创新成果

  (一)技术成果

  餐饮油烟是PM2.5的重要来源,黄友阶将其研发的新技术,首先用于制造抽油烟机。
技术的核心是在抽油烟机进风口处,抽风扇叶前,同轴安装一个动态分离(过滤)网盘。在网盘轮毂上,沿径向缠绕金属(合金)丝,缠绕方式是只有经线没有纬线,经线间留有空隙(图一、二)。

 

图一、网盘立体图  

 

 

图二、网盘平面图

               

  图三、工作原理

  网盘由电机带动以1300转/分高速旋转。污染气体通过抽油烟机底板上的孔,被电机旋转形成的负压吸入。污染气体碰到高速旋转的过滤网盘,颗粒物(最小可达0.01微米)被拦截并在离心力作用下,沿金属丝经线,径向甩出。网盘上不会挂油和颗粒物。经过金属丝间的空隙排向大气的则是过滤后的清洁气体。甩出的油颗粒物,在底板与网盘之间的间隙中汇集,经过导油槽,流入集油盒(图三)。废油可回收制作生物柴油和其他化学制品,如护肤剂、洗涤剂等。因新型抽油烟机有了净化气体的功能,也称为“超级油烟净化机”(以下简称新烟机)。

  动态离心式空气净化技术取得了国家常识产权局授与的4项国家发明专利和13项实用新型专利。通过了国家环保、建设等机构的鉴定,经检测烟尘净化率达到98.9%。这项技术达到了世界领先水平,这是在除烟除尘,气体净化领域的一项难得的原始创新。

  (二)生产成果

  2002年至2011年,创新企业先后获得数项国家专利。此期间,企业拓展产品线,开发出了家用和餐饮油烟净化、工业废气治理、室内空气净化三大系列、60多个品种的产品。2006年实现盈利,2011年销售额8000万元,2012年销售额1.6亿元,现已握有2013年3亿元以上的订单。

  (三)社会成果

  1、解决传统抽油烟机只排不净问题,实现节能减排

  传统抽油烟机(以下简称旧烟机)没有净化功能,仅将室内空气污染搬到了室外。而新烟机解决了旧烟机“只排不净”的问题,控制了向大气排放PM2.5等有害物质。
旧烟机净化油烟,一般用静态的网膜(活性炭、石棉网、多层菱形滤网等)贴附在进风口外。但网膜易被油烟堵塞且净化效果不佳,风机扇叶仍会挂油污,加大抽油烟机负荷。新烟机内不会挂油污,避免了上述问题。因本体阻力小,新烟机比净化型旧烟机节电40%,若全国200万家餐饮单位使用,每年可节电345.6亿度。

  2、降低抽油烟机维护成本,避免二次污染

  旧烟机需半年清洗一次,费时费力。新烟机在进风口处拦截了油烟,使进风口后的零部件不会被油烟粘附,5-7年免清洗,降低了烟机的维护清洗成本,延长了其使用寿命。
过去,清洗旧烟机使用的化学溶剂排入下水道,造成二次污染。而新烟机可免清洗或少清洗,避免二次污染。

  3、建筑楼房可以取消烟道,消除卫生与火灾隐患

  为防止死亡事故和外墙面污染,建设部曾发文,改室内气体直排为强排,推广楼房集中排烟管道。但管道内部无法清洗。管壁积存油垢,易引发火灾。管道内滋生细菌病毒、蚊蝇蟑螂。楼上楼下烟气乱窜,一家炒菜,别家闻味。

  有了新烟机,可以像取消楼房垃圾道一样取消楼房集中排烟管道,改为各家各户通过新烟机,分层直接排放油烟,消除了卫生和火灾隐患。同时,可以扩大室内使用面积0.30.8平方米。

  目前,北京已在30万户新建保障性住房上试点取消烟道,采用新烟机分层直排。新烟机已列入建设部住宅楼房标准、图集和政府采购目录。

  4、清除楼房外墙面“油鼻涕”,美化城市市容环境

  过去,楼房出风口和厨房排风扇下的外墙面,往往挂着排出油烟形成的“油鼻涕”,影响市容美观。采用新烟机后,油烟在出风口前就被拦截,“油鼻涕”被根治了。武汉、湘潭等地推广新烟机后,清除“油鼻涕”,效果显著。

  三、创新历程

  (一)研究开发(R&D)
黄友阶,1962年出生于湖北仙桃农村。他在艰苦环境下,刻苦自学,取得机械制造大专学历。他痴迷、酷爱发明创新,曾经发明过排式织(渔)网机、半喂入式联合收割机。到大城市创业,使他跨入了空气净化技术领域。

  1、无烟灶台

  1995年,黄友阶离开家乡,领队到武汉搞住宅装修。为解决厨房油烟排放,他造出了“无烟灶台”。赚了500万元。1997年,他注册创办了创新企业,专门从事厨房油烟净化。而他的装修企业目前仍在顺利发展。

  2、垂帘式烟油净化机

  老产品的缺陷是排出的油烟污染外墙,黄友阶拼命试验,想加以解决,以致于劳累病倒。住院治疗时,他看着戴口罩的医护人员,突发奇想:给烟机戴个“口罩”,将油烟过滤、吸附下来。在500万元耗光时,黄友阶的垂帘式油烟净化机终于诞生了,2000年底,拿下230万元的订单。

  3、动态离心式油烟净化机

  垂帘式烟机解决了外墙污染问题,但净化率低、寿命短,黄友阶搞了上千次改进实验都失败了。一天看电视,《西游记》中的孙悟空舞动“金箍棒”好似风车的镜头启发了黄友阶,他在产品上安装了类似“金箍棒”的高速旋转网盘,网盘用金属丝缠绕而成。对网盘轮毂和金属丝材质、尺寸、缠绕方式、间距等进行了无数次调整、试验,挣来的200多万元又花光了,动态离心式油烟净化机终于在2001年7月问世,后经不断改进,日臻完善。经环保、建筑权威部门和专家检验、认证,此技术、产品为全球首创、世界领先,获得多项国家专利。

  (二)市场开拓

  1、战略定位——空气净化使者

  创新企业的核心竞争优势是握有空气净化新技术,战略定位是空气净化解决方案(技术、产品、工程)供应商。

  抽油烟机行业是创新企业的市场切入点。该市场年需求1800万套,市场容量近千亿元/年,创新企业的目标是最终占据10%的市场份额。

  该市场分为家用油烟机和餐饮业用油烟机两大细分市场。创新企业的新烟机因增加了网盘等零部件,成本有所增加。在行业标准未修订、本企业生产规模不大时,若走通过家电卖场进入家庭的路,未必顺畅。因此,创新企业将细分市场切入点选为新建保障性住房(近三年来有4000万套房的需求)。切合治理空气污染的需要,争取政府建筑主管部门的认可,修订建筑标准,在设计阶段,即将新型油烟机列入建筑中。另一细分市场切入点是做好政府部门食堂改造。国务院国管局、财政部、外交部、国安部等十多个政府部门食堂油烟排放改造示范工程取得成功,吸引了餐饮业单位(企事业单位食堂、饭店、餐馆)的关注。

  区域细分,首先选择武汉和北京,武汉是企业所在地,意在打好基础,北京是首都,意在幅射全国。新烟机经在武汉和北京试用,均取得了良好效果。目前,全国其他地区,甚至韩国、中东和东南亚国家,主动与创新企业联系,寻求合作。

  创新企业的品牌是“创新”,名称也是“创新”,理念更是“创新”。企业口号是:选择创新,无需理“霾”。

  2、商业模式——INTEL模式

  创新企业的发展引起了同行的关注。有的企业聘请专家仿制其产品,采用网盘冲压工艺,冲压出的轮幅做不到金属丝那么细,净化效果不佳而最终放弃。有的同行大企业要求与创新企业独家合作,但创新企业的意愿是做强行业。

  创新企业认为,要避免同行恶性竞争,必须与同行企业合作共赢。创新企业采用了英特(INTEL)的商业模式,英特企业既不做计算机,也不做App,仅向IT界供应芯片。创新企业则向同行企业提供核心部件,由同行企业组装烟机。在广东中山、浙江嵊州和宁波等烟机产业集群地,创新企业均设有分支,就近与同行合作。

  由创新企业提供的新烟机核心部件,企业定价为500元/套。创新企业为实现合作共赢,为同行业企业配套的价格为200元/套。在一般烟机一千元左右,高档烟机数千元的情况下,200元的成本增加,同行企业可以消化掉。

  3、营销策略——“标准营销”

  营销界名言:“一流企业做标准,二流企业做品牌,三流企业做产品”。创新企业特别强调“标准营销”,即企业利用技术优势,将政府制订的产品技术标准(行业游戏规则)提高到自己独有而对手难以企及的水平,从而成为行业的标杆和领头羊。

  促进新烟机家用,须在行业标准中增加净化油烟的内容。搞环保一般会增成本,企业未必情愿,政府推动是切实可行的路。实施标准营销,重点在政府和行业协会。创新企业积极开展工作,取得了行业标准编制牵头单位中国五金制品行业协会(以下简称五金协会)与中国轻工联合会(以下简称轻工联)的肯定和支撑。轻工联领导表示:“创新企业的成果就像数码相机取代胶片相机,能够推动行业革命,推动国家修订技术标准,这是民族英雄,大家就要支撑这样的企业”。轻工联授予了黄友阶劳动模范荣誉,黄友阶还荣获五一劳动奖章。

  2012年6月,中国环保产业协会、轻工联等机构在北京钓鱼台国宾馆,联合召开了创新企业新技术和产品的资讯发布会。中国环保产业协会是受国家环保部委托,进行环保产品鉴定、认证的权威机构,这是该协会首次专门向社会推荐一个企业的技术和产品。湖北省政协副主席、武汉市副市长均出席了会议,体现了地方政府对大气治理的重视和支撑。

  2012年7月,五金协会油烟机分会年会上,会长对所有一线油烟机品牌企业表示:三年前,协会就要求各企业搞油气分离,今后行业标准肯定要增加此内容。今后,对于企业有三条路:一是与武汉创新企业合作;二是搞出比武汉创新企业更好的技术产品,但不能侵权,三是关门退出行业。

  在政府、行业协会支撑下,创新企业的空气净化事业在快速发展。但创新企业始终坚持即定的英特模式,不求独占行业市场,但求与全行业各企业合作共赢。

  对细分市场,创新企业也是实行“标准”营销。武汉市政府召开了专门会议,并发文在全市推广创新企业的新烟机,市长亲自推销该产品。距企业一小时车程的孝感市领导,以5万元/亩的价格供应60亩土地,将创新企业生产基地引入当地的国家级高新技术开发区,并为创新企业的发展预留了1200亩的土地。北京市建委召开了推广新烟机,取消烟道的专题会议。北京石景山区环保局邀请创新企业为该区控制PM2.5排放提供解决方案。创新企业为中国大气污染控制所提供设备,对PM2.5的成份、来源进行测试,以得到更准确的数据,为政府的环保决策提供科学依据。创新企业提出的取消烟道,采用分层直排的方案列入了建设部与有关地方的标准及标准图集。国务院国管局已将创新企业产品列入了政府采购目录。

  (三)持续发展

  1、坚持做强主业

  创新企业坚持做强其主导产品——新烟机。已开始与餐饮业主管政府部门和行业协会联系,争取在餐饮业行业标准中列入油烟净化新标准。并通过在北京的示范工程吸引更多的餐饮单位加入环境保护的行列。

  2、坚持创新、扩大产品线

  创新企业的发明专利保护期是20年,为延长技术生命周期,创新企业做了两方面工作:

  一是继续创新,加强与科研院校的合作,寻求技术新突破。创新企业已有了一支由12所院校的20多位权威专家,50多位高级技术人员组成的研发团队。

  二是扩大产品线。其动态离心式气体净化技术,从原理上完全可以移植到相关行业:

  (1)室内空气净化。目前,主要应用活性炭、臭氧、紫外光、光触媒等技术,西门子企业、安利企业是行业领头羊。这些技术及产品都有缺陷,寿命短,造、运、维成本高。创新企业做试验,在1立方米的玻璃容器内,点燃“快燃蚊香片”,容器内迅速白雾弥漫。创新企业产品开启30分钟后,容器内烟消雾散,干干净净。经实测,创新企业产品可拦截直径0.01微米的颗粒物,PM2.5更不在话下了。创新企业完全有信心以新技术替代传统的室内空气净化技术。

  (2)车间空气净化——控制企业车间内的挥发性气溶胶。金属切削冷却液、热处理淬火油液、线路板焊接生烟,焊接电火花,这些会产生刺鼻的挥发性气溶胶。创新企业已与清华大学合作,为某些大型知名企业提供相应解决方案,目前正在实施中。小规模试验已实现拦截室内挥发的柴油气雾并汇集为柴油。

  (3)工业除尘。目前,多采用布袋、静电技术。主流的布袋除尘成本高,不适用湿法。而创新企业的新技术干湿通用,寿命更长。我国布袋除尘专家对创新企业的新技术给以了肯定和赞赏。

  (4)脱硫脱硝。传统采用喷淋法,费水费电。创新企业已在武汉某企业应用新技术,对400千瓦柴油发电机排放出的硫化物和碳化物进行处理,脱硫脱硝效果明显。创新企业的新技术有望克服传统技术的缺陷。

  看到创新企业新技术和产品的这些应用效果,清华大学的专家教授连称“神奇”。

  3、针对薄弱环节,加强整改

  (1)推动品牌战略

  新企业的品牌战略还处于品牌定位的起步阶段,还未进入品牌形象、品牌架构、品牌推广阶段,导入CIS(企业形象识别系统,包括MI、BI、VI)尚在筹划之中。创新企业将加强品牌管理和学问建设,保证企业长盛不衰。

  (2)加强市场营销

  创新企业的市场攻关侧重于政府与行业协会,未在媒体上作过广告,主要靠示范工程和资讯报导对外宣传。创新企业的市场营销组织、销售人员队伍建设还不完善。产品价格仍有大幅下降的空间。针对这些问题,创新企业已加强了整改。在重视技术创新的同时,更加注重市场创新。

  四、创新意义与政策建议

  (一)促进相关行业的转型升级

  旧烟机“只排不净”,原因是没有适用净化技术。而新烟机的出现使提高行业标准,促进抽油烟机行业全面转型升级有了现实基础。清华大学环境专家马永亮、李江涛教授评价:“此前,全球油烟净化技术都不太成熟,这项技术简单实用,是对原有理论的一种革命性创新,代表了行业的发展方向”。

  政府及行业协会应推动、加快行业标准修订,促进行业(油烟机、餐饮、建筑等)的转型升级;行业协会、行业内各企业、创新企业可尝试按市场方式,签订技术推广协议;综合性协会可发挥行业联合组织优势,联合相关行业协会,推广应用新技术,促进相关行业转型升级。

  在推动行业转型升级时,可主打“健康”牌,因厨房内的污染甚至大于室外,以此吸引社会与民众的关注和投资。

  (二)培育新的经济增长点

  创新企业的新技术完全可以移植到其他相关行业,如工业除烟除尘、脱硫脱硝、室内空气净化等。效果更好、效率更高、成本更低,从而形成新的经济增长点。

  政府可在创新企业设立企业技术中心,给以相应的优惠政策,支撑创新企业加快新技术在其他行业应用的研究;科技主管部门可成立空气净化技术同盟,协调有关各方协作。

  我国环保产业小而散的原因,除体制因素,主要是缺乏自主常识产权的实用技术。创新企业新技术的出现,使我国空气净化领域的发展出现生机。政府可用安排环保、技改等专项资金投资、减免税收、科研奖励、帮助引进PE、VC等等措施支撑创新企业做大做强,推动环保产业的大企业成形。

  通过给废油定价等措施,现有的油烟机清洗大军可以转变为废油回收大军,变废为宝,实现循环经济的新业态。

  (三)为全面控制PM2.5排放打好基础

  目前,我国尚未全面控制PM2.5排放,空气监测只报告PM10和PM100指标。据专家评估,不控制PM2.5,我国各地空气质量合格与不合格的比例为8:2,一旦控制PM2.5,这一比例将变为2:8。2016年,我国将全面控制PM2.5排放,控制情况将成为对各地政府的考核指标,中央到地方各级政府都承受着压力。

  创新企业的新技术突破了以往极度缺乏控制PM2.5排放有效技术的瓶颈,为全面控制PM2.5排放打下了基础,这是大家应对国际节能减排压力的利器。我国一直对发达国家不愿提供环保先进技术表示遗憾,现在,大家有了自主创新的实用新技术,应抓紧推广应用,甚至于把它推向世界。

  袁隆平在解决老百姓的吃饭问题,黄友阶在解决老百姓的呼吸问题,这都是关系国计民生的大事,应像推广袁隆平杂交水稻那样来推广新型空气净化技术。

  (四)推动企业自主创新

  黄友阶没有什么显赫的学历和职称,也能拿出世界领先的技术和产品,小微企业也能干大事。这对我国企业,特别是中小企业的创新是巨大鼓舞。

  创意往往来自灵光闪现,但痴迷与坚持才是创新成功的保证。创新要有吃苦耐劳的准备,黄友阶前期研发投入近千万元,后期追加研发投入累计达3000多万元,历时七年才完成了研发。经历十年的技术推广,才打开了产品市场。

  按照创新理论创始人熊彼特的观点,社会的发展始于技术的创新,企业是创新的主体,企业家贵在创新的意志和决心。创新企业和黄友阶的创新实践具有很好的创新示范效应,政府应当加强宣传,鼓励更多企业和企业家投身创新,为转变发展方式,落实创新驱动国策而奋斗。

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