“科技冬奥”技术赋能冰雪产业高质量发展

张敏 李梅 张红

摘  要：加快“科技冬奥”技术成果转化与产业化，对推动我国冰雪产业发展由高速度向高质量转型具有重要意义。文章聚焦冰雪装备器材领域，选取往届冬奥会应用的代表性技术成果，探讨了冬奥会加速科技研发、成果转化与产业化、冰雪产业发展的逻辑;结合“科技冬奥”技术特征及应用场景，从加强“科技冬奥”技术成果宣传和加快保暖材料技术推广、冰雪装备器材国产化、竞赛训练技术市场化、培育“专精特新”企业等5个方面，提出了推进冰雪产业高质量发展的政策建议。

关键词：科技冬奥;冰雪装备器材产业;冰雪产业;科技赋能

中图分类号：G86;F124.3 文献标识码：A DOI：10.19881/j.cnki.1006-3676.2022.05.01

一、引言

在北京2022年冬奥会的推动下，我国冰雪产业蓬勃发展，市场规模由2015年的2700亿元增长到2020年的6000亿元，2025年有望达到万亿元。后冬奥时代，立足冰雪消费增长和升级的需求，通过树立新理念、研发新技术、打造新产品、创造新业态、建构新模式、培育新主体，实现冰雪产业发展新动能的催生、强化和转化，是推进冰雪产业由高速度向高质量发展转型的关键。冰雪装备器材作为冰雪产业发展的硬件基础和保障，其新技术新产品的研发、成果转化及产业化是为冰雪产业高质量发展赋能的重要途径之一。

冰雪装备器材包括滑雪服、雪橇、冰刀鞋等轻型装备，以及架空索道、魔毯、雪地摩托、造雪机、压雪车等重型设备。[1]整体而言，我国冰雪装备器材行业尚处于起步阶段，产业自主创新能力弱、技术水平低，产品供给能力不足、品种不够丰富。因此，冰雪装备器材研发与生产环节一直是我国冰雪产业发展中的短板。在滑雪装备器材中，造雪机、压雪车、钢架雪车等高科技含量的滑雪设备以国外进口为主;魔毯、固定抱索器索道已基本实现国產化，但制造企业并不拥有自主知识产权，行业技术水平整体偏低;滑雪服市场已出现国产品牌，但仍以中低档产品为主。在滑冰装备器材中，冰刀鞋、整冰机等核心的高端装备器材市场仍被国外品牌企业垄断;低端装备器材已有国内制造企业涉足，虽然冰场制冷系统多由国内企业生产，但是压缩机、冷媒泵、控制器等核心关键部件仍以从国外进口为主，虽依托国内强大的鞋业制造能力和成本优势冰刀鞋已开始生产且市场销量逐渐增长，但对材料和科技含量要求高的冰刀仍然以进口为主。[2]

2021年1月，习近平总书记在河北省张家口市崇礼区的国家跳台滑雪中心考察时指出，中国冰雪运动必须走科技创新之路。从冬奥会筹办开始，科学技术部（简称“科技部”）就会同有关部门确定了以科技创新赋能冬奥的思路，研究制定了“科技冬奥（2022）行动计划”，组织实施国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项，北京和河北两地分别设立省级“科技冬奥”专项，针对场馆、装备、转播、气象、交通、医疗、安保等关键场景的应用需求，共同布局近200个科研项目，发挥新型举国体制优势，积极汇聚各方资源和创新力量开展核心技术攻关。后冬奥时期，随着冰雪运动由小众走向大众，参与群体对冰雪轻型装备的需求量将不断攀升，冰雪场馆建设将带动重型冰雪设备的需求大爆发。因此，在冰雪产业黄金发展期内，如何借助冬奥会平台为冰雪装备器材产业升级储备创新能力，同时加速科技创新成果转化进程，加大安全可靠、先进适用、物美质优的冰雪场地设施装备和大众性、竞技性运动器材供给，进一步释放“冬奥红利”，对冰雪产业高质量发展具有重要意义。

二、往届冬奥会代表性技术成果及其产业化

目前，国际冰雪产业已经形成了以冰雪运动、冰雪装备研发制造、冰雪赛事组织、冰雪旅游为主的产业体系，其主要集中在欧洲、北美和亚洲的日本和韩国。这些国家冰雪产业发展的重要经验之一就是科技在装备器材领域的广泛应用，并且基于核心技术形成装备器材用品的专业化生产能力，尤其是冬奥会的举办加速了冰雪装备器材新技术新产品的研发制造和产业化发展。冬奥技术成果及其产业化与冰雪产业发展的逻辑关系如图1所示。

（一）冬奥会加速了冰雪装备器材新技术新产品的研发制造

奥运会作为世界性的体育盛会，是展示一个国家的形象和创新实力的重要载体。[3]为了提升赛事运行保障效率和竞技体育成绩，举办国或者参赛国均不遗余力地加大冰雪装备器材新技术新产品的研发制造。纵观往届冬奥会使用的创新成果，比较有代表性的包括：更有利于运动员创造优异成绩的几乎无摩擦的新型冰球鞋（2002年美国盐湖城冬奥会）、碳纳米管滑雪板（2014年俄罗斯索契冬奥会）、碳纤维滑雪板（2018年韩国平昌冬奥会），让运动员穿着更舒适的智能滑雪服（2002年美国盐湖城冬奥会）、自动加热夹克（2018年韩国平昌冬奥会），保障场馆高效运行的人工冰面科学配方技术（2002年美国盐湖城冬奥会）、高科技人工造雪机和反光隔热储雪技术（2014年俄罗斯索契冬奥会），等等。

（二）冬奥场景有利于冰雪装备器材新技术新产品的应用推广

在冬奥场景的应用中，冰雪装备器材对指标精准性、功能可靠性、安全保障性等有着严苛的要求，这不仅为研发主体攻克单项关键技术加压力、添动力，实现了关键科技瓶颈问题突破，而且为新技术新产品集成应用提供了难得的试验田和练兵场，加快了关键技术迭代升级，有利于加速冰雪装备器材新技术新产品在相关领域范围内应用推广。以基于新材料应用的滑雪板制造工艺演化及产品推广为例，早期的滑雪板设计和制造都局限于原材料的可用性，因密度低、强度高、易操作的特性，木材成为首选。20世纪50—60年代，滑雪板混合了塑料板基、钢铁边缘、玻璃纤维、铝合金等元素以增加弹性和抗扭强度。进入21世纪以来，高科技材料的应用和尖端制造技术给滑雪板带来了革命性改变，滑雪板侧边采用钛、玻璃纤维等材料，使用人造橡胶做第二个芯层来减少摇摆和振动。[4]2014年，俄罗斯索契冬奥会首次使用碳纳米管滑雪板。碳纳米管轻便，柔韧性和硬度高，依靠它把滑雪板各层固定在一起能够帮助运动员保持稳定、取得优异成绩。自此，碳纳米管成为体育器材的理想选择，被广泛应用于滑雪板、棒球棒和冲浪板等的生产制造。

（三）冬奥会品牌效应促进了冰雪装备器材创新成果的产业化

冬奥会是助推冰雪装备器材新技术新产品产业化发展的重要契机。上述新技术新产品大多由所在国家冰雪装备器材行业的知名企业研发制造，利用冬奥品牌效应快速将产品推向国内外市场，通过带动行业产品升级、优化产品结构，或者营造条件更优越、性价比更高的冰雪场馆，促进本国乃至世界冰雪产业发展。以2018年韩国平昌冬奥会首次使用的碳纤维滑雪板为例，碳纤维质量轻、强度大、耐腐蚀、耐高温、耐低温、刚性大，用它制作的雪橇、滑雪板在任何环境下都能使用，且使用寿命更长。[5]奥地利知名企业Fanatic利用碳纤维制造的新型雪橇、滑雪雪板因性能显著提升，成为颇具市场竞争力的产品。目前，Fanatic与Atomic、Head等品牌一起占据了全球滑雪单双板中高端市场。

三、“科技冬奥”技术特征及冰雪產业应用场景分析

“科技冬奥”专项实施以来，已经有数十项冰雪装备器材领域的新技术新产品在北京冬奥测试赛或正赛中实现了落地应用和展示，有多项核心关键技术在多支国家队日常训练和比赛中得到实际应用。基于这些新技术新产品的冰雪装备器材或者具有功能性强体验性好、先进适用节本增效的典型特征，或者通过攻克核心关键技术实现国产化高端化，抑或有助于提高竞技成绩，能够通过科技成果转化助力冰雪装备器材产业发展，从而为冰雪产业高质量发展赋能。

（一）功能性强体验性好，产业发展前景广阔

冰雪运动是人类向自然环境发起的挑战。冰雪运动环境尤其是冬季户外雪场气温偏低，无论对冰雪运动员、工作人员、志愿者，还是普通的冰雪运动爱好者，服装的保暖性、轻便性、舒适性均是最基本的需求。“科技冬奥”专项取得的新型超轻保暖材料研发技术、冬季户外运动湿态保暖材料研发技术、保暖用抓绒衣面料改进技术、低温环境石墨烯加热服装服饰技术，很好地满足了冰雪运动室内室外场所相关人员对保暖、轻便、舒适、防静电、抗菌等功能的要求，并且在服装穿着测试中获得了良好的体验。后冬奥时代，上述技术成果的推广应用将成为冰雪运动爱好者的重要保障性装备之一，由其催生的冬季户外运动服装新业态具有广阔的发展前景。

（二）先进适用节本增效，市场拓展空间较大

北京冬奥会正赛期间，有每天高达十几条的热搜微博，在抖音参与冬奥讨论的人数不胜数，更有无数网友晒出冰雪运动的比赛视频，这都证明冬奥会正在影响着我国冰雪产业发展。[6]冰雪产业的发展与制冷行业息息相关，将为制冰、造雪装备制造行业带来重要机遇。在“科技冬奥”技术成果中，二氧化碳跨临界直冷制冰技术是当前冬季运动场馆最先进、最环保、最高效的制冰技术之一，与间接制冷式冰场相比，系统能效可提升20%以上，系统GWP（全球变暖潜能值）值为0，该技术能够为全国各地冰雪赛事或者商业场馆制作大型冰场提供技术支持;研制的高性能造雪机解决了原有造雪机运行能耗高、智能化程度低等问题;高效储雪和冰状雪赛道制作技术实现了属地化“量身定制”的储雪堆设计，突破了国外对冰状雪赛道制作关键参数的技术封锁，能够节约雪场成本，延长雪场运营时间，扩展滑雪产业地域;客运索道监测与健康诊断云服务平台实现了对滑雪场客运索道的信息化管理和健康运营维护，向更多雪场推广的条件已经成熟。

（三）攻克核心关键技术，装备国产化高端化

冰雪运动具有范围大、速度快、装备复杂、多为室外比赛等特点，对科技创新提出了更高要求。“科技冬奥”专项实施前，压雪车、雪蜡车、钢架雪车、造雪机等科技含量较高的设备大都以国外进口为主。在“科技冬奥”技术成果中，融入智能、数据分析、绿色低碳等多个元素的国产SG400压雪机、中国雪蜡车、红旗钢架雪车、造雪机等冰雪运动装备在冬奥会赛场亮相，填补了我国同类冰雪装备制造的相对“空白”。SG400压雪车作为国产首台高端大马力压雪车，将行业带入了压雪车产品升级换代的新阶段，价格也仅是进口压雪车的2/3，后期维保费用也将节约1/3左右[7]，其批量化投产将突破当前世界压雪车市场几乎被德国和意大利两家企业垄断的格局。中国雪车运动起步较晚、研发基础薄弱，雪车装备制造因技术含量高、制造工艺复杂，此前一直为国外所垄断。红旗雪车的问世宣告我国雪车装备长期以来由国外品牌垄断的历史从此结束，真正让雪车装备的整条“生命线”牢牢把握在了自己手里。

（四）助力提高竞技成绩，具有市场拓展空间

长期以来，我国冰雪运动的整体实力与欧美等冰雪运动强国存在较大差距，其主要原因在于我国冰雪运动起步较晚，科研支撑不足，存在一些制约训练比赛、运动装备、安全保障等领域的关键科技瓶颈问题。面对北京冬奥会竞技体育成绩提升对科技支撑的迫切需求，“科技冬奥”专项在竞赛装备器材、辅助训练装备、维护保障设备等领域攻克了一批核心关键技术。其中，速滑领域的技术突破最为典型。冬季项目运动减阻关键技术、冬季运动与训练高性能比赛服装主要在减少速滑运动阻力方面实现了新突破;高端冰刀采用比铝合金更轻的航空材料钛合金让冰刀减重10%，提高了滑行速度;高端冰刀磨削机床利用精密磨削加工技术，保证了冰刀侧面精密磨削，表面一致性更好，其智能化极大降低了工人劳动强度，大大提高了冰刀磨削的生产效率，每天可磨削2000余只，工作效率提升近4倍。正是这些关键核心技术的突破及在国家队日常训练和比赛中的实际应用，助力中国在冬奥会上再度刷新金牌和奖牌数量纪录，打出了中国冰雪装备器材的品牌，对中国冰雪装备器材拓展市场空间具有积极促进作用。

四、基于“科技冬奥”技术推进冰雪产业高质量发展的政策建议

充分考虑后冬奥时代我国冰雪运动普及化、四季化、南方化发展的需要，为了使“科技冬奥”技术从冬奥会走向冰雪产业发展的应用场景，成为推动冰雪产业高质量发展的新动能，笔者建议加强冰雪装备器材领域“科技冬奥”技术成果宣传，加快保暖材料技术推广、冰雪装备器材国产化、竞赛训练技术市场化、培育“专精特新”企业，提升安全可靠、先进适用、物美质优的冰雪装备器材供给能力，促进大众性和竞技性冰雪运动消费市场有效释放，加快冰雪产业由高速度向高质量发展转型。

（一）面向社会公众群体，加强技术成果展示宣传

在后冬奥时代，建议各地政府及科技部门高度重视“科技冬奥”技术成果宣传，并对一些宣传内容和形式新颖、宣传效果好的项目或单位给予一定的财政补贴。例如，可借助冰雪主题的专题片、综艺节目、动漫、MTV、科普展览、冰雪运动进校园等多种形式，以及线上线下多种渠道，对冰雪装备器材领域“科技冬奥”技术成果的特色创新、难题破解及冬奥会场景应用成效进行全方面展示和宣传。这既彰显了国家自主创新能力提升和冰雪运动高质量发展的新动能，又使冰雪运动更贴近人民生活，提升大众对冰雪装备器材领域“科技冬奥”技术成果的认知度。

（二）面向冬季运动服装，加快保暖材料技术推广

在冬奥会红利不断催化下，冰雪运动影响力迅速扩大，冬季户外运动服装热度显著提升。近年来，中国体育行业龙头企业安踏体育先后将专业冰雪服饰品牌Descente（迪桑特）和高端户外运动品牌Amer Sports（始祖鸟）收入囊中，布局户外领域，这说明冬季运动服务行业充满机遇。因此，建议各地科技部门积极引导和推动新型超轻保暖材料研发技术、冬季户外运动湿态保暖材料研发技术、保暖用抓绒衣面料改进技术、低温环境石墨烯加热服装服饰技术等“科技冬奥”技术在冬季运动服装领域的落地应用，通过制造更保暖、更轻便、更舒适的冬季运动服装，不断刷新人们对冬季运动服装的美好体验，培育和开发冰雪运动、冰雪旅游爱好者的保障性装备的新业态和新市场。

（三）面向制冰造雪场景，加快冰雪装备器材国产化

近年来，借助北京冬奥会带来的契机，在奥运举办城市北京和张家口冰雪运动异军突起的同时，不仅冰雪资源丰富的哈尔滨、长春、沈阳等北方城市冰雪产业得到了快速发展，而且上海、广州、贵阳等南方城市亦因其日益丰富的冰雪运动休闲资源和不断扩大的冰雪运动爱好者群体，跻身春节假期冰雪消费热门城市，这无疑为制冰造雪行业带来了重要机遇。然而，受我国制冰造雪相关的装备器材技术水平低、国产化品牌少等影响，进口装备器材投入拉高了制冰造雪成本，进而推高了冰雪运动消费水平，在一定程度上限制了冰雪运动在我国普及化、四季化、南方化发展。因此，建议依托中国冰雪产业联盟举办冰雪装备器材新技术新产品推介会，加快二氧化碳跨临界直冷制冰技术、高效储雪技术、冰雪状赛道制作技术，以及SG400压雪车、高性能造雪机等更高效节能、更经济的“科技冬奥”技术成果在业内的产业化，提升冰雪装备器材产品的科技含量，打造我国冰雪装备器材自主品牌，助力我国冰雪产业发展。

（四）面向办赛竞赛训练，加快新技术新产品市场化

根据国家统计局统计，从2015年7月31日北京冬奥会申办成功至2021年10月，全国参与冰雪运动的人数为3.46亿，“三亿人上冰雪”的目标已经实现。[8]但是，与欧美等冰雪运动发达国家相比，我国冰雪运动仍存在群众参与度不够、竞技水平不高、产业基础相对薄弱等问题。因此，以持续开展竞技性、群众性冰雪运动为基础，加强对冰雪运动人才的专业化训练和市场化培训，并在此过程中辅之以较强专业性的训练装备器材，是缩小与冰雪强国差距的必然路徑。建议鼓励和支持冰雪装备器材制造企业加快高端冰刀、数控冰刀磨床、钢架雪车和钢架雪车鞋、滑雪头盔、冬季运动与训练高性能比赛服装、冰雪运动高速滑行精准轨迹系统等“科技冬奥”技术成果落地转化，基于消费者的功能需求进一步进行技术改进和集成创新，在市场化过程中加速技术迭代升级，打造冰雪装备器材自主品牌。

（五）面向全产业链协同，加快培育“专精特新”企业

积极把握冬奥效应催化冰雪器材装备板块的投资机会，在有条件的地区合理规划、打造一批冰雪装备器材特色产业园区。广泛调动社会力量投资冰雪装备器材领域，支持和引导重点园区以龙头企业为引领，加快培育一批市场前景佳、成长性好、市场占有率高的“专精特新”中小企业，支持企业对接“科技冬奥”技术研发主体开展技术成果落地转化，引导企业分工专业化、产品梯次化，专注于细分产品市场拓展、产品质量提升和名优品牌培育，形成集冰雪装备研发、设计、制造、检测、流通、仓储于一体的冰雪装备器材制造产业基地和产业集群，提升冰雪产业研发设计、生产制造、现代服务等全产业链发展水平，不仅助推冰雪传统产业转型升级，而且引领带动我国冰雪产业高质量发展。[9]

参考文献：

[1] 韩秉志. 国产冰雪装备“火”起来 相关产业有望成新增长点[EB/OL].（2019-07-24）[2022-02-17].https：//sports.sina.com.cn/others/winter/2019-07-24/doc-ihytcitm4141383.shtml.

[2] 王佳见.京津冀冰雪装备制造产业发展研究[R].北京：北京市科学技术研究院，2021.

[3] 刘荣霞，柯兵，李堂军. 科技让冬奥更精彩[J].国际人才交流，2022（01）：16-20.

[4] 曾五一.滑雪板材料制作工艺的演变[J].文体用品与科技，2006（11）：32-33.

[5] 本刊综合.科技之光闪耀平昌冬奥会[J].发明与创新（大科技），2018（03）：8-13.

[6] 刘荣文.冰雪游成节假日亮点，制冰造雪迎来发展机遇[EB/OL].制冷商情.（2022-02-10）[2022-03-15].https：//bao.hvacr.cn/202202_2095273.html.

[7] 李代姣，信贺宁.“北京冬奥，你好！”⑤丨压雪车诞生记[EB/OL].（2021-08-15）[2022-03-1].http：//report.hebei.com.cn/system/2021/08/03/100734003.shtml.

[8] 吴为.北京冬奥会申办成功至去年10月，全国参与冰雪运动人数超3亿[EB/OL].（2022-02-17）[2022-03-20]. https：//finance.sina.com.cn/jjxw/2022-02-17/doc-ikyakumy6423871.shtml.

[9] 陈松，徐菲璠.“中国制造2025”战略视域下我国冰雪装备制造业发展路径研究[J].中国学校体育（高等教育），2017（01）：6-9，18.

Technological Achievements of“Hi-tech Winter Olympics Games”Enable High-quality Development of Ice-snow Industry

——From the Perspective of Ice-snow Equipment

Zhang Min    Li Mei    Zhang Hong

（Institute of Science and Technology Information，Beijing Academy of Science and Technology，Beijing，100044）

Abstract：Speeding up the transformation and industrialization of technological achievements of“Hi-tech Winter Olympics Games” is of great significance for Chinas ice-snow industry development  from high-speed to high-quality transition. This paper focuses on the field of ice-snow equipment，selects the representative technical achievements applied in previous Winter Olympic Games，and discusses the logic of accelerating technical research and development，transformation and industrialization of achievements，and development of ice-snow industry. Policy suggestions to promote the high-quality development of ice-snow industry is put forward from the five aspects of strengthening the publicity of the technical achievements of the “Hi-tech Winter Olympics Games” and speeding up the promotion of the technology of heat preservation materials，the localization of ice-snow equipment，the mercerization of competitive training techniques，and the cultivation of “Specialized and special new” enterprises，combining the technical features and application scenarios of “Hi-tech Winter Olympics Games”.

Key words：Hi-tech Winter Olympics Games;Ice-snow equipment industry;Ice-snow industry; Technological empowerment

基金項目：本文系国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“科技奥运互动发展与成果集成评估技术研究”（项目编号：2021YFF0307500）研究成果。

作者简介：张敏，女，1975年生，博士，副研究员，研究方向：产业链发展与科技情报。李梅，女，1979年生，硕士，副研究员，研究方向：区域创新与战略情报。张红，女，1981年生，硕士，副研究员，研究方向：战略情报。