白宫攻击ARPA-E危及美国能源创新

2017年4月25日下午3:12
照片:Energy.gov
投资者Howard Branz称
Branz Technology Partners的负责人

美国优先预算蓝图白宫上个月发布的一份报告提议取消税收能源高级研究计划局(ARPA-E)。唯一的理由是,“私营部门在推进颠覆性能源研发和创新技术商业化方面更有优势。”

我的反应是:他们在开玩笑,对吧?

不,这是个严重的威胁。根据最近新闻报道我自己的可靠消息来源,白宫现在正在阻止ARPA-E花费国会在早期联邦预算中拨款给ARPA-E的资金。

这些举措可能会迅速扼杀ARPA-E,这是一个能源创新机构,它正在有效地应用由美国国防部高级研究计划局(国防部的ARPA)在颠覆性技术研发方面取得了50年的成功。

白宫削减ARPA-E的理由是完全错误的。我在该机构担任了三年的项目总监。我亲身体会到,我们资助的技术在我们支持它们的早期阶段不可能吸引到私营部门的资金。

这篇博客解释了一些关于ARPA-E的内容。在缩进的段落中,我描述了我自己在ARPA-E任职期间促进能源创新的一些经历。

每一个ARPA-E项目都建立在一个创新的想法上,如果成功的话,这些想法有可能改变能源的产生、转换、储存、使用或运输方式。巨大的市场等待着我们。

那么,为什么不像白宫所建议的那样,由私营部门为这项研究买单呢?

原因在于,每个市场领域一开始都有许多具有竞争力的想法,但最终只有少数人能够实现。ARPA-E资助团队制作颠覆性商业产品的第一个原型。最初几年的定向工作有助于筛选那些有机会在市场上成功的想法。

ARPA-E与DARPA类似,都愿意资助具有巨大潜在回报的高风险项目:DARPA当然资助了很多风险不大的项目。但DARPA还推出了互联网、GPS、隐形技术和无人机,仅举几个最大的成功例子。未来几年,我们都无法知道哪个ARPA - E项目会产生如此大的影响。

然而,即使是一个成功的ARPA-E项目也可能需要5到15年才能实现盈利。风险投资家和公司副总裁代表着缺乏耐心的资本,只有在他们高度相信彩虹尽头有一大罐金子的情况下,他们才会投资。

简而言之,当ARPA-E进行投资时,这些项目对私营部门来说风险太大。对于一个处于早期阶段的团队来说,获得技术和市场上的成功就像蒙着眼睛骑着马玩复杂的拼图游戏。团队必须将许多拼图碎片拼在一起,尽管所有这些碎片的形状和数量甚至都不知道。

ARPA-E资助了一个项目团队组合,这样每个团队都可以在定义和分类尽可能多的其他部分的同时,攻击自己谜题中最具科学风险的部分。到那时,私营部门可能会考虑投资。

2012年,我不情愿地离开了科罗拉多州的生活,带着一种紧迫感来到了ARPA-E。我在华盛顿的三年任期意味着我必须迅速行动,帮助推出一些伟大的能源技术。

到我在该机构的第三天,收到了4000多份简短的概念论文,以回应2012年的公开征集,其中大约一半是在截止日期前收到的。来自学术界、工业界和国家实验室的团队提出要改变能源领域的每一个角落,从交通燃料到工业效率,从碳捕获到聚变反应堆。

我是四个主要项目主管之一,有大约两个月的时间来选择哪些提交的提案应该被鼓励提交完整的提案。数量和广度都很可怕。有些概念显然很疯狂,但大多数都需要认真考虑。

在一名热心的技术人员和一群来自科学界的审稿人的帮助下,我们在明显缺乏睡眠的情况下进行分类、研究、设计算法以获得审稿人的智慧、辩论并最终做出决定。我们寻找不违反热力学定律或已知事实的原创概念,青睐科学界尚未深入研究的想法,并寻求成功后可能产生巨大影响的进步。我们从那些至少有一位极其热心读者的提案中筛选出来。

最后,每个PD在自己指定的领域做出艰难的决定。这不是一个委员会的共识练习,尽管我们被授权互相教导、辩论和挑战。喝了很多杯咖啡后,我们向ARPA-E的领导层捍卫了我们的选择,并邀请幸存者提出完整的建议。

项目主管通常是有学术和行业经验的有成就的科学家和工程师。基于DARPA的模型,ARPA-E计划具有相当大的独立性和自主权,并受到基于技术论证的挑战和审查的健康文化的影响。三到四年的任期限制意味着领导人没有时间建立帝国。

我加入了一个技术精湛、致力于完成大事的ARPA-E团队。ARPA-E的文化在促进创新、冒险和对能源未来的宏观思考方面做得如此之好,让我感到惊讶。PD自治避免向风险最小的选择妥协,让疯狂的、变革性的、但貌似合理的想法获得资金。

除了公开征集外,pd还被授权想象未来并创建重点项目(大写“P”),资助10到20个团队,以变革性的新概念解决特定的能源技术需求。提案团队必须满足具有挑战性的指标;ARPA-E的严格技术经济分析表明,这些指标将打开新的能源相关市场,并创造新的产业。好的程序通常需要跨学科合作来解决应用问题。这打破了科学学科之间的人为分离,并经常创造新的科学子领域。

大约在我进入ARPA-E的六个月后,我们完成了所有的专家评审小组,并选择了我们的OPEN 2012获奖者。66支获胜队伍平均获得约200万美元的奖金,用于追逐梦想。

所有被资助的团队似乎都充满热情和能力。一些获奖者已经确定了最新的技术进步如何可以恢复一种长期被抛弃的方法来解决一个关键的能源问题。另一些人的实验室结果显示了一个全新的技术机会。大多数获奖者都是在至少有一位评论家给出糟糕评分的情况下被选中的,后者非常确定这种新方法永远不会奏效。

一些OPEN 2012项目将在第一年因表现不佳而被削减。另一些人则继续创办新公司,革新领域,开创新行业。接下来的两年里,我在全国各地旅行,管理和支持我选择的团队。我成了他们的啦啦队长和最严厉的批评者。我必须决定他们是否已经达到了技术和技术到市场的里程碑——以及该项目是否应该继续接受我们的资助。

ARPA-E项目中最成功的五分之一在取得首次技术成就后已经吸引了私营部门的资金。这74个项目总共筹集了18亿美元的私人资金,并启动了至少56家新的先进技术初创公司。第一笔18亿美元的捐款超过了ARPA-E成立7年来的捐款总额。

这些初创公司已经在销售新产品,创造就业机会,并确保美国在世界能源市场的技术主导地位。这些成就正是美国国家科学院(National Academy of Sciences)在建议成立ARPA-E时所希望的,也是乔治·w·布什(George W. Bush)总统在2007年授权该机构并得到国会两党大力支持的原因。

我不会拿我在ARPA-E的经历换任何东西。我有幸既研究了细节,又研究了大局。我从美国能源创新领域一些最聪明的人那里学到了东西。我看到的技术让我相信,我们有能力在不提高全球气温或破坏气候系统稳定的情况下,应对为人们提供所需能源的挑战。

《巴黎气候协定》这表明世界正在通过部署新能源技术来执行既定的气候科学。基于低碳技术改进全球能源体系的压力不会减弱,能源仍将是世界上最大的产业之一。为了取得成功,我们必须部署我们已经拥有低碳技术投资于变革性技术,以最大限度地降低改造我们能源系统的成本。

我们的国家面临着一个关键的选择:要么无视白宫,通过ARPA-E资助美国的创新,要么让我们在先进能源技术方面的全球领导地位消失。