Тематический план работ и проектов платформы в сфере исследований и разработок

СОДЕРЖАНИЕ

1. 
   Текущие тенденции развития рынков и технологий в сфере деятельности платформы.
   
2. 
   Прогноз развития рынков и технологий в сфере деятельности платформы.
   
3. 
   Направления исследований и разработок, наиболее перспективные для развития в рамках платформы.
   
4. 
   Тематический план работ и проектов платформы в сфере исследований и разработок.
   
5. 
   Мероприятия в области создания результатов интеллектуальной деятельности и управления их распределением.
   
6. 
   Меры в области подготовки и развития научных и инженерно-технических кадров.
   

Концепция стратегической программы исследований технологической платформы «Радиационные технологии» (далее – Концепция) подготовлена на основе методических материалов по разработке стратегической программы исследований технологической платформы, представленных Минэкономразвития России (далее – Методические материалы).

Концепция разработана на основании аналитических материалов, подготовленных компанией Bain & Company и Группой компаний «Бюро».

По итогам форсайта в сфере радиационных технологий и технологического аудита участников технологической платформы, запланированных к проведению в 2012 году, итоговая версия Стратегической программы исследований технологической платформы «Радиационные технологии», разработанная на базе Концепции, будет опубликована в декабре 2012 года.

1. 
   Описание текущего состояния рынков отраслей и секторов экономики, к которым относится технологическая платформа, в России и мире, в том числе:
   
   1. 
      Оценка текущего состояния рынков по основным показателям (объемы рынков и их основных сегментов, динамика их роста и др.).
      

• ядерная медицина,

• системы безопасности,

• пищевая промышленность и сельское хозяйство,

• экология,

• тяжелая промышленность,

• обработка полезных ископаемых.

По параметру зрелости рынки применения радиационных технологий могут быть разделены на три категории. Во-первых, сформированные рынки с широким применением во всем мире (медицина и системы безопасности). Во-вторых, рынки, находящиеся на стадии формирования и требующие развития нормативно-правовой базы в России и мире и дальнейшего масштабирования (дезинфекция сельскохозяйственной и пищевой продукции, стерилизация медицинских изделий). В-третьих, несформированные рынки с экспериментальными применениями радиационных технологий, находящихся на стадии НИОКР: использование в сфере защиты окружающей среды (очистка сточных вод, переработка медицинских и твердых бытовых отходов, обработка дымовых газов), тяжелая промышленность (изменения свойств полимеров, неразрушающий контроль), обработка полезных ископаемых (крекинг нефти, сжижение газа, гидрогенизация угля).

В совокупности размер рынка ключевых радиационных технологий в 2010 году составил около 17 млрд. долл. Ожидается, что среднегодовые темпы роста до 2030 года составят 8-12%, размер рынка к 2030 году может вырасти до 100 млрд. долл.

Ядерная медицина – направление современной медицины, использующее радиоактивные вещества и свойства атомного ядра для диагностики и терапии в различных областях научной и практической медицины, преимущественно в онкологии, кардиологии и неврологии. Основными сегментами этого рынка являются производство медицинских радиоизотопов, производство радиофармацевтических препаратов (РФП), производство диагностического и терапевтического оборудования, инжиниринг (проектирование и строительство медицинских центров, сервис оборудования, обращение с отходами, кадры), а также медицинские услуги конечному потребителю.
Рисунок 1. Цепочка переделов, ядерная медицина

Мировой рынок оборудования ядерной медицины в 2010 году составил 8 млрд. долл. (медицинские радиоизотопы, РФП, оборудование для лучевой терапии), по прогнозам в 2020 году объем мирового рынка составит 48 млрд. долл.

Объем мирового рынка досмотровых систем на 2009 год составил 2,5 млрд. долл., прогнозируемая динамика роста – 10% на период 2011-2015 гг. и 5% на период 2016-2030 гг., что делает его привлекательным для входа. При этом наиболее перспективной с точки зрения стратегии входа на рынок является ниша комплексного обслуживания потребителя «под ключ».

Мировой рынок услуг по облучению продуктов питания и сельскохозяйственной продукции ~1.7 млрд. долл. (2009) и ожидается, что рынок будет расти со среднегодовым темпом ~10% в год до 2015 года. ¹

Рынок услуг по облучению в Российской Федерации находится на начальном этапе формирования. Отсутствует нормативно-правовая и нормативно-техническая база для применения радиационных технологий. Инфраструктура существует в виде устаревших и неприспособленных для соответствующих целей исследовательских гамма-установок и электронных ускорителей. В настоящее время на данных установках стерилизуются различные виды пищевых продуктов. Общие объемы производства в РФ данных продуктов в абсолютном выражении составляют: по мясным продуктам – около 10 млн. тонн в год, по основным овощным культурам – более 12 млн. тонн в год, по пищевым ингредиентам, специям и кормам – около 200 тыс. тонн в год. Объем сельскохозяйственных продуктов, прежде всего зерновых, ежегодно закладываемых на хранение в системе Росрезерва, составляет более 1 млн. тонн.

Средняя производительность центров облучения на базе гамма-установок с активностью источника ионизирующего излучения 1 МКи составляет 50 000 т продукции в год.

В настоящее время ведется разработка нормативно-правовой базы и изменений в действующее законодательство РФ, технические регламенты Таможенного союза ЕвразЭС, разработка документов по стандартизации данной отрасли. Деятельность направлена на стимулирование применения радиационных технологий и формирование рынка услуг по облучению.

Еще одним направлением, в котором используются радиационные технологии, является экология (защита окружающей среды), а именно переработка медицинских и твердых бытовых отходов (далее – ТБО) и водоподготовка.

Размер целевого сегмента рынка переработки ТБО оценивается в 6,9 млрд. долл. 40% рынка занимает оборудование, при этом динамика рынка оборудования определяет динамику рынка услуг. Размер мирового рынка оборудования в 2010 году составил около 3 млрд. долл., прогнозируется его рост на уровне 6% до 2013 года.¹ Около 60% мирового рынка сосредоточено в Европе; Азия является вторым по величине рынком и развивается быстрее; рынок России пока не сформирован ввиду отсутствия соответствующего законодательства, способствующего развитию наиболее технологических и экологических методов переработки.

Потребность в технологиях переработки мусора существует в районах с высокой степенью агломерации. Рост численности городского населения создает базу для развития технологий, позволяющих, при размещении в непосредственной близости к населенным пунктам, сохранять уровень выбросов в пределах допустимых норм.

Потребность в использовании технологий по обработке воды усиливается в связи с увеличением численности городского населения и ухудшением экологии. Сегмент по эксплуатации водных систем составляет около 50% от мирового рынка оборудования и систем водоподготовки. Объем сегмента оборудования для обработки осадков сточных вод и устранения запаха достиг около $4,8 млрд. долл. в 2009 году и ожидается, что будет расти со среднегодовым темпом 4,6% до 2015 года. Объем сегмента опреснения воды достиг около 9,5 млрд. долл. в 2009 году и ожидается, что рынок будет расти со среднегодовым темпом 13% до 2015 года. На Страны Африки и Ближнего Востока приходится практически 70% денежного объема данного сегмента.

Основные факторы дальнейшего развития рынка – рост численности населения и уровня урбанизации, стареющая инфраструктура, необходимость в улучшении качества водных ресурсов. В Индии, России и Бразилии затраты на инфраструктуру водоподготовки будут расти быстрее других стран (с темпом 12%, 9% и 21% соответственно). Это обусловлено относительной недоинвестированностью данной отрасли и высокой изношенностью существующей инфраструктуры.

Рынки, связанные с применением радиационных технологий в производственно-технологических процессах тяжелой промышленности и при обработке полезных ископаемых находятся на стадии формирования.

2. 
   Описание основных технических и технологических решений, в целом характеризующих текущий уровень развития рынков и технологий в сфере деятельности платформы в России и мире.
   
   1. 
      Изотопы
      

В таблице 1 приведена номенклатура изотопов и варианты их применения.

Таблица 1. Номенклатура изотопов и области их применения

2. 
   Радиофармпрепараты
   

3. 
   Ускорители
   

Таблица 2. Перечень циклотронов, синхротронов и их основные сферы применения

Таблица 3. Перечень линейных ускорителей и их основные сферы применения

4. 
   Досмотровые комплексы
   

2. 
   Анализ конкуренции на внутреннем и внешних рынках и их ключевых сегментов (основные конкуренты организаций-участников платформы; их стратегическое позиционирование, сильные и слабые стороны и др.).
   
   1. 
      Медицина
      

• 
  Основными игроками, обладающими значительными компетенциями и потенциалом на рынке ядерной медицины являются предприятия, учреждения и организации Госкорпорации «Росатом», а также предприятия, учреждения и организации Федерального медико-биологического агентства;
  
• 
  Производство на территории Российской Федерации оборудования ядерной медицины и радиофармпрепаратов иностранных компаний и организаций в настоящее время отсутствует, а их продукция импортируется с непосредственным участием соответствующих иностранных представительств, дистрибьюторов и других посредников;
  
• 
  Российский рынок радиофармпрепаратов в целом обладает высоким научным потенциалом и при благоприятной конъюнктуре может составить значительную конкуренцию иностранным производителям и разработчикам.
  

Таблица 4. Сравнительная оценка конкурентных преимуществ игроков рынка ядерной медицины¹

Таким образом, в области производства изотопной продукции технологическая платформа обладает сильными преимуществами, а номенклатура продукции, предлагаемой ее участниками гораздо шире, чем характерная для конкурентов. Кроме того, технологическая платформа занимает монопольное положение в производстве радионуклидного сырья. Аналогичное положение платформы в отношении производства РФП, особенно диагностических. В данном сегменте основную конкуренцию ей составляет Завод «Медрадиопрепарат» (ФМБА), а в ближайшие несколько лет ФГУП «ФЦ ПРОЯМ», что связано с реализацией государственных программ, в соответствии с которыми на базе данного предприятия будет организовано производство новых видов диагностических и терапевтических РФП.

В среднесрочной перспективе в области производства генераторов ФМБА может составить некоторую конкуренцию предприятиям технологической платформы (Проект «Организация производства новых радиофармпрепаратов и медицинских изделий и формирование сети услуг по оказанию высокотехнологичной медицинской помощи»).

В отношении логистики радиофармпрепаратов участники технологической платформы в настоящее время обладают явными конкурентными преимуществами – ОАО «В/О «Изотоп» и ОАО «Атомспецтранс» являются специализированными организациями по доставке РФП в медицинские учреждения, в то время как у основного конкурента – ФМБА отсутствует организованная логистика изотопной продукции.

В настоящее время основные компетенции технологической платформы сосредоточены в следующих сегментах: производство циклотронов, линейных ускорителей и брахитерапии. Сильные позиции платформы объясняются более низкой ценой циклотронов при сохранении идентичности основных технических параметров. На рынке линейных ускорителей продукция платформы несколько уступает по своим основным техническим параметрам аналогичной, предлагаемой такими компаниями как Varian, Siemens, Elekta. В отношении брахитерапии продукция платформы представлена единственным аппаратом АГАТ-ВТ, и в данном сегменте основными конкурентами являются Varian, Eckert & Ziegler, Nucletron и Gammamed.

К слабым сторонам технологической платформы относится отсутствие производства ПЭТ-сканеров, гибридных систем ОФЭКТ/КТ и аппаратов для протонной терапии. В настоящее время данные сегменты отечественного рынка представлены следующими игроками: GE, Positron, Siemens, Philips, Digirad Corp., Mediso, NeuroLogica, IBA Group, Varian, Hitachi, Mitsubishi Electric и Still River System.

1. 
   Системы безопасности
   
2. 
   Пищевая промышленность и сельское хозяйство
   
3. 
   Экология
   
1. 
   Оценка потенциала развития российских производственных предприятий и научных организаций в сфере деятельности платформы в сопоставлении с зарубежными конкурентами, в том числе:
   

1. 
   Изотопы и радиофармпрепараты
   

2. 
   Радиофармпрепараты
   

Объем мирового рынка радиофармпрепаратов в 2010 году составил 3,6 млрд. долл., а потенциал рынка – 42 млрд. долл. В соответствии с подпрограммой «Развитие ядерной медицины в Российской Федерации» до 2016 года потребность в модулях синтеза циклотронных РФП оценивается в 75 модулей (1875 млн. руб.).

В сфере производства РФП Госкорпорация имеет значительный потенциал благодаря реакторной базе, размещенной во ФГУП «ФЭИ имени А.И. Лейпунского», ФГУП «Радиевый институт имени В.Г. Хлопина», ОАО «ГНЦ НИИАР» и ФГУП «НИФХИ имени Л. Я. Карпова». Приблизительно 55% рынка мирового рынка РФП приходится на компании Lantheus, GE и Covidien, которые контролируют американский рынок. Основные технические характеристики РФП основаны на активности радиоизотопа, содержании и составе примесей. Продукция похожа, сравнение отдельных препаратов затруднено. Базовый вопрос – сертификация продукции для каждого рынка. Сравнение разработок ФГУП «ФЭИ имени А. И. Лейпунского», ФГУП «НИФХИ имени Л. Я. Карпова» и ФГУП «Радиевый институт имени В.Г. Хлопина» с аналогами компаний-лидеров² говорит о возможности разработки конкурентоспособной продукции. Наличие собственного сырья в промышленных масштабах и наличие квалифицированного персонала для проведения передовых исследовательских работ являются сильными сторонами технологической платформы.

Рисунок 4. Описание типов РФП и перечень их основных производителей

В ближайшей перспективе планируется развивать производство защитных боксов, модулей синтеза и генераторных систем циклотронных радиофармпрепаратов для ПЭТ-диагностики в рамках федеральной целевой программы «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу».

Финансирование проекта составляет 200 млн. руб., включая 140 млн. руб. – федеральный бюджет, 60 млн. руб. – внебюджетные источники.

Сроки реализации: 2011-2013 годы.

Участники: ОАО «НИИТФА», ООО «Научно-производственная фирма ПОЗИТОМ-ПРО».

3. 
   Циклотроны
   

По состоянию на 2010 год в мире установлено 56 циклотронов, по прогнозам к 2015 году количество установленных циклотронов достигнет 89.

ФГУП «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова» выпускает целую серию циклотронов, предназначенных для использования в медицинских центрах позитронно-эмиссионной томографии. Мировое производство циклотронов сосредоточено в США и Европе и практически 80% мирового рынка циклотронов контролируется компаниями Siemens, GE Healthcare и IBA. Сравнение циклотронов производства НПК ЛУЦ ФГУП «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова» с зарубежными аналогами³ показывает их конкурентоспособность, в том числе по параметру стоимости системы.

Рисунок 5. Сравнение циклотронов производства технологической платформы с зарубежными аналогами

В рамках ФЦП «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу» планируется создать промышленный комплекс по производству полной номенклатуры циклотронов.

Финансирование: 207 млн. руб., включая 145 млн. руб. – федеральный бюджет, 62 млн. руб. – внебюджетные источники.

Сроки реализации: 2011-2013 годы.

Участники: ФГУП «НИИЭФА им.Д.В. Ефремова».

4. 
   Оборудование для диагностики
   

К 2010 году в России функционирует 140 отделений радиоизотопной диагностики, основу которых составляют гамма-камеры и ОФЭКТ. Более 90% установленного оборудования устарело.

ФГУП «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова» разработало опытный образец однофотонного эмиссионного компьютерного томографа «Эфатом» (далее – ОФЭКТ), который с 2008 года эксплуатируется в Клинической больнице № 83 г. Москвы. К 2011 году на данном оборудовании проведено более 4500 диагностических исследований. Эксплуатация подтвердила высокие технические характеристики ОФЭКТ.
Рисунок 6. Сравнение характеристик однофотонного эмиссионного компьютерного томографа «Эфатом» с аналогичными ОФЭКТ компаний Siemens и Mediso

В рамках ФЦП «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу» Госкорпорация планирует создать промышленный комплекс для производства однофотонных эмиссионных компьютерных томографов и блоков диагностической аппаратуры.

Финансирование: 371 млн. руб., включая 259 млн. руб. – федеральный бюджет, 112 млн. руб. – внебюджетные источники.

Сроки реализации: 2011-2013 гг.

Участники: ФГУП «НИИЭФА им.Д.В. Ефремова», ОАО «НИИТФА».

Оборудование для терапии

В соответствии с планами по увеличению выявления онкологических заболеваний на ранних стадиях возрастет потребность в обеспечении терапии онкологических заболеваний.

Опытный образец ускорителя для лучевой терапии мощностью 6 МэВ «Эллус-6М», изготовленный ФГУП «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова», прошёл технические испытания и получил положительное заключение от ФГУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева» (г. Санкт-Петербург). Сравнение характеристик линейного ускорителя Госкорпорации с аналогичной продукцией компаний Siemens и Varian показывает возможность конкурентоспособности продукции госкорпорации при реализации ряда доработок.

5. 
   Досмотровые системы
   

Сравнение продукции с зарубежными аналогами⁴(рис. 8) показывает ее конкурентоспособность по сочетанию стоимости и технических характеристик системы.

6. 
   Тяжелая промышленность
   

На данный момент участники технологической платформы обладают компетенциями в следующих сегментах рынка: производство источников ионизирующего излучения и производство оборудования (гамма-установок и электронных ускорителей). Источники ионизирующего излучения с 60-х годов производятся предприятиями Госкорпорации Росатом ФГУП ПО «Маяк», ОАО «ГНЦ-НИИАР», ФГУП «НИФХИ имени Л. Я. Карпова» и другими предприятиями, и поставляются на внутренний и внешний рынки через единого оператора ОАО «В/О Изотоп».

Сравнение технологий, имеющихся у технологической платформы, с электронными ускорителями и гамма-установками ведущих производителей в мире (IBA, Nordion⁵) показывает возможность успешной коммерциализации технологии на данном рынке.
Рисунок 9. Сравнение гамма-установок по стоимости и производительности


Рисунок 10. Сравнение ускорителей электронов по стоимости и производительности

7. 
   Экология
   

Участники технологической платформы провели исследования и опытно-конструкторские работы в части двух технологий нового поколения, связанных с направлением «Пиролиз и газификация ТБО». Анализ рынка⁶ технологий переработки показывает, что участники технологической платформы имеют потенциал для эффективной конкуренции с иностранными компаниями при реализации проектов строительства заводов по переработке мусора «под ключ». ОАО «НИИТФА» ведет разработки по технологии электронно-лучевой переработки ТБО. ОАО «СНИИП» имеет опыт строительства двух установок плазмо-термической газификации отходов. Первая установка построена в г. Москве в ГУП МосНПО «Радон» и предназначена для уничтожения отходов, загрязненных радиацией. Установка эксплуатируется в рамках своей плановой мощности 700 кг в час. При переработке отходов образуется базальтовый шлак, по своим свойствам близкий к природному базальту. Радиоактивные вещества «запираются» в базальте и не попадают далее в окружающую среду. Вторая установка мощностью также 700 кг отходов в час построена специалистами ОАО «СНИИП» совместно cо специалистами ОАО «РУСАЛ ВАМИ» в Израиле в пос. Иблин для компании EER Ltd.

Перспективным является создание проекта типового завода для уничтожения опасных и твердых бытовых отходов с получением электрической и тепловой энергии. Данный проект должен содержать типовой набор инженерно-технических решений, подготовленный на основе современных методов проектирования для участия в конкурсах и тендерах. Типовое решение будет предлагаться как в России, так и за рубежом странам с высокой концентрацией населения в крупных агломерациях.

Развитие в данном направлении основано на строительстве пилотного завода по утилизации опасных медицинских отходов мощностью 30 тыс. т в год в Московской области на основе технологии пиролиза и газификации. В рамках данного проекта предполагается отработать технологии строительства и запуска в эксплуатацию типового завода.

Последующее развитие предполагает в случае успеха пилотного проекта строительство аналогичных заводов в Российской Федерации в городах с наибольшей численностью населения и за рубежом с расширением линейки уничтожаемых отходов до неопасных медицинских и обычных бытовых отходов. При этом основным фактором окупаемости проекта является реализация генерируемой электрической и тепловой энергии при сохранении конкурентоспособной себестоимости в связи с тем, что технология изначально предусматривает уровень выбросов на уровне ниже санитарных требований без существенных инвестиций в системы очистки.

Финансирование: 4454 млн. руб. с учетом текущего уровня разработок проектом не предусмотрено финансирование НИОКР.

Срок реализации пилотного проекта: 2011–2015 годы.

Ключевые участники: ОАО «СНИИП» (технология плазменной газификации), ОАО «РУСАЛ ВАМИ» (строительство печей), ОАО «Пермские моторы» (энергетические установки для низкокалорийного газа), НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина РАМН (разработка санитарных правил обращения с отходами).

В области водоподготовки применяется две основных технологии: испарительные системы занимают 58% денежного объема рынка, мембранные - 42%. Госкорпорация имеет разработки мембранных технологий опреснения. Предприятия Росатома имеют ряд разработок, которые целесообразно продвигать на отечественном и зарубежном рынках. ОАО «ВНИИХТ» и ОАО «НИКИЭТ» обладают технологиями создания электродиализных установок для опреснения и очистки вод путем удаления солеобразующих ионов из жидкости через ионообменные мембраны под действием постоянного электрического тока. ОАО «ВНИИНМ» обладает технологиями производства нанокристаллических магнитотвердых материалов, в т.ч. гидромультиполей, которые могут быть использованы для предотвращения образования и ликвидации уже отложившейся накипи в магистралях, подающих воду в водопроводные сети горячей и холодной воды, бойлеры, проточные водонагреватели, паровые и водяные котлы, системы охлаждения. Подготовлен проект и проведены испытания по очистке стоков методом облучения с использованием линейных ускорителей производства ОАО «НИИЭФА».

Для продолжения работы по существующим разработкам участникам технологической платформы необходимо провести практические испытания производимого оборудования и разработать типовой проект создания заводов по опреснению и типовой проект участка по очистке сточных вод для промышленных предприятий «под ключ».

Финансирование: 309 млн. руб., из них финансирование НИОКР – 309 млн. руб.

Сроки реализации: 2012 – 2016 годы.

4. 
   Анализ текущей обеспеченности организаций-участников платформы научными и инженерно-техническими кадрами.
   

5. 
   Общая характеристика доступности для российских организаций-участников платформы ранее полученных результатов интеллектуальной деятельности по технологиям, которые предполагается развивать в рамках платформы.
   

6. 
   Возможности и ограничения использования объектов научной и инновационной инфраструктуры, в том числе оборудования коллективного доступа, имеющихся у участников платформы, для достижения целей платформы.