比A4紙稍厚的0.12毫米超薄玻璃，憑借出色的柔韌性可以實現(xiàn)360度彎曲；直徑僅為頭發(fā)絲1/10的高性能碳纖維，強度是鋼的7至10倍；一顆顆不起眼的黑色氮化硅陶瓷軸承球，能耐得住每分鐘60萬次的摩擦以及上千攝氏度高溫的炙烤……這些“身材”小卻作用大、叫得響的新材料，正是今年以來市場銷售快速增長的中高端產(chǎn)品。

數(shù)據(jù)顯示，我國新材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值從2011年的0.8萬億元增至2019年的4.5萬億元，年均復(fù)合增速超過20%。預(yù)計到2025年產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到10萬億元。產(chǎn)業(yè)高速增長的背后，有哪些因素在起作用？記者采訪了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)以及行業(yè)專家。

新材料“加速跑”，產(chǎn)業(yè)正形成更高水平動態(tài)平衡

總產(chǎn)能2.5萬噸！9月8日，我國首個萬噸碳纖維生產(chǎn)基地在青海西寧投產(chǎn)。車間內(nèi)，一束束白色原絲經(jīng)過1000多攝氏度的高溫碳化，纏繞成一軸軸高性能黑色碳纖維。

不要小看這相當(dāng)于錄音磁帶粗細(xì)的一束，它包含了1.2萬多根碳纖維，把一軸碳纖維的每根單絲連接起來，可以繞地球一圈半。它還能夠承受130公斤左右的重量，具有耐高溫、抗摩擦、耐腐蝕等優(yōu)點，可用于航空航天、風(fēng)力發(fā)電等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，被稱為“材料黑金”。

“從原材料到產(chǎn)品出廠的生產(chǎn)線大約1公里長，涉及3000多個工藝參數(shù)，難度非常大。項目的投產(chǎn)，也實現(xiàn)了單線年產(chǎn)3000噸高性能碳纖維生產(chǎn)線設(shè)計和高端成套技術(shù)自主可控。”中復(fù)神鷹西寧公司常務(wù)副總經(jīng)理連峰介紹，今年碳纖維的訂單量預(yù)計是去年的3倍。

2014年以來，我國碳纖維需求量以13%以上的年均增長率穩(wěn)定增長。2020年，我國碳纖維需求量達(dá)4.89萬噸，國產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量為1.85萬噸，加上海外供給不穩(wěn)定，碳纖維可謂“一家有女百家求”。

北京天海工業(yè)有限公司總經(jīng)理張繼恒特意來西寧“搶”訂單，“我們生產(chǎn)的儲氫瓶，用高性能碳纖維進(jìn)行纏繞，相比純鋼氣瓶可以減重約70%。如今不少企業(yè)都在搶抓氫能發(fā)展機遇，儲氫瓶需求快速增長，也帶動碳纖維需求猛增。”

碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展是我國新材料產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的縮影。“今年以來，我們的新材料業(yè)務(wù)跑出了‘加速度’，業(yè)績支撐度持續(xù)提升，收入和凈利潤占比分別從去年年底的19%、36%提高到上半年的23%、41%。”

中國建材集團(tuán)董事長周育先說，作為全球最大的綜合性建材產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、世界領(lǐng)先的新材料開發(fā)商，中國建材明顯感受到，“十四五”開局以來，高新產(chǎn)業(yè)不斷壯大，拉動新材料需求增長；新材料持續(xù)升級，又拓展更多產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。新材料產(chǎn)業(yè)正形成需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求的更高水平動態(tài)平衡。

需求牽引供給，帶動產(chǎn)業(yè)升級。“今年滿產(chǎn)滿銷！”洛陽玻璃股份有限公司生產(chǎn)的超白壓延光伏玻璃，很大程度上決定了光伏組件的發(fā)電效率。公司副總經(jīng)理章榕分析，企業(yè)搶抓實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)給光伏行業(yè)帶來的發(fā)展機遇，根據(jù)下游客戶的需求，有針對性地研發(fā)生產(chǎn)。“今年以來，針對下游大尺寸、薄型化的需求，我們適當(dāng)增加玻璃版型的長度和寬度，并且提高強度、透過率、材料耐老化性等性能，產(chǎn)品幾乎零庫存。”

供給創(chuàng)造需求，拓展消費空間。鋰電池隔膜是新能源電池生產(chǎn)的關(guān)鍵材料。針對鋰電池隔膜高能量密度、長壽命、高安全的技術(shù)發(fā)展趨勢，中材科技改進(jìn)了涂覆配方及工藝，運用油性混涂等涂覆技術(shù)進(jìn)一步提升鋰電池的耐熱性及安全性等指標(biāo)。“新技術(shù)得到了國內(nèi)外市場認(rèn)可，隔膜產(chǎn)銷量同比大幅增長。”中材科技董事長薛忠民介紹，新材料有助于拓寬鋰電池的產(chǎn)業(yè)“賽道”，預(yù)計到2025年鋰電池需求將超過2140吉瓦，相應(yīng)帶動隔膜的需求量超過256億平方米。

新材料產(chǎn)業(yè)需要舍得投入、看得長遠(yuǎn)、坐得了冷板凳

記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，市場增長迅猛的新材料，背后都有一個共同特點，即集中力量攻克關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”問題。在疫情沖擊下，全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈不穩(wěn)定而市場需求爆發(fā)時，這些國貨恰好可趁勢“補位”，乃至實現(xiàn)出口。

山東淄博，一顆顆直徑小至0.4毫米、大至101毫米的黑色氮化硅陶瓷球，正準(zhǔn)備發(fā)往國外。今年前8月，這種熱等靜壓氮化硅陶瓷球出口同比增長303%。“目前全球有4家風(fēng)力發(fā)電氮化硅陶瓷絕緣軸承制造企業(yè)，其中3家已經(jīng)成為我們的客戶。”中材高新氮化物陶瓷有限公司總經(jīng)理孫峰說。

“我們的陶瓷球可以實現(xiàn)自潤滑，每分鐘可轉(zhuǎn)60萬轉(zhuǎn)，比普通軸承球2萬轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)高得多。”說起氮化硅陶瓷球，孫峰滔滔不絕。繼美國闊斯泰、日本東芝之后，公司成了全球第三家，也是國內(nèi)首家且唯一形成批量生產(chǎn)熱等靜壓氮化硅陶瓷材料的企業(yè)，研制成功的G3級軸承球已在航天、航空工程上應(yīng)用，在國內(nèi)多個軸承企業(yè)實現(xiàn)大批量供貨。“現(xiàn)在海外供應(yīng)鏈?zhǔn)芤咔橛绊戄^大，而我們生產(chǎn)穩(wěn)定，交貨周期較短，比較優(yōu)勢明顯。”

新材料要提升市場占有率，不僅要靠“人無我有”，也要靠“人有我優(yōu)”。

作為下游客戶，安徽立光電子材料公司這幾年一直在加大國產(chǎn)超薄玻璃采購力度，目前國貨占比已從5年前的30%提升到70%。副總經(jīng)理傅強告訴記者：“我們能明顯感受到這幾年國產(chǎn)超薄玻璃性能逐漸穩(wěn)定并提升。品質(zhì)差不多的情況下，我們更愿意在國內(nèi)采購。國產(chǎn)產(chǎn)品幾天就能到場，從國外采購以前大概是一個月，目前可能要40天左右。”

新材料技術(shù)含量高、研發(fā)周期長，要舍得投入、看得長遠(yuǎn)、坐得了冷板凳。中復(fù)神鷹10年研發(fā)投入20多億元；蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計研究院耗時6年才將0.12毫米超薄玻璃拉引成型；中材高新氮化物公司最困難時，一邊熬夜加班，一邊愁下月工資如何籌措……“今天產(chǎn)生盈利的新材料項目很多都是10多年前啟動的，一個新項目3至5年內(nèi)往往不會有收益，要持續(xù)投入、耐得住寂寞。”周育先說。

“新材料投入之初，往往需要通過下游應(yīng)用的測試反饋，才能不斷完善性能、迭代優(yōu)化。但很少有人愿意成為第一個‘吃螃蟹’的，導(dǎo)致新材料產(chǎn)業(yè)普遍面臨‘有材不好用、好材不敢用’的問題。”在中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會副會長呂佳濱看來，近年來，工信部等部門聯(lián)合開展重點新材料首批次應(yīng)用保險補償機制試點工作，對加強供需對接、分擔(dān)應(yīng)用風(fēng)險發(fā)揮了很好的作用。

此外，下達(dá)中央預(yù)算內(nèi)投資資金，成立國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級基金，支持新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范、測試評價、資源共享平臺建設(shè)等一系列舉措，都有力推動了行業(yè)的快速發(fā)展。

“十四五”時期向著更足供應(yīng)、更高品質(zhì)、更小差距發(fā)力

受疫情影響，全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈處于調(diào)整的“窗口期”，如何把握機會、充分挖潛，增強產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性，支撐高質(zhì)量發(fā)展？

為了更足供應(yīng)擴產(chǎn)。“新能源玻璃行業(yè)發(fā)展前景較好，我們在安徽合肥和桐城的光伏電池封裝材料項目正在建設(shè)中，總投資額約17.8億元。”章榕預(yù)計，到2023年，洛陽玻璃的產(chǎn)能將由目前的2000噸增至1萬噸以上。

瞄準(zhǔn)更高品質(zhì)升級。中復(fù)神鷹公司最近正集中技術(shù)力量研發(fā)高性能碳纖維T1100，力爭年底實驗線建設(shè)成功。“現(xiàn)在是國內(nèi)碳纖維企業(yè)扭轉(zhuǎn)局面的最好機會。要推出具有高附加值的碳纖維及先進(jìn)復(fù)合材料制品，填補高端市場應(yīng)用空白，增強企業(yè)的核心競爭力。”連峰說。

向著更小差距發(fā)力。“高端的氮化硅陶瓷粉體仍然受制于國外，我們正在攻關(guān)，目前小批量供貨沒有問題，接下來要解決大批量生產(chǎn)的穩(wěn)定性。”盡管難度不小，孫峰依然充滿信心。

新材料產(chǎn)業(yè)前景可期，掌握核心技術(shù)仍是關(guān)鍵所在。“一些處于‘風(fēng)口’的新材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了一窩蜂追逐的跡象。光買成套裝備，沒有核心技術(shù)，很難在這個行業(yè)脫穎而出。另外，同一種新材料在不同領(lǐng)域的應(yīng)用工藝也各不相同，其他領(lǐng)域同樣要做好技術(shù)儲備。”呂佳濱認(rèn)為。

掌握核心技術(shù)，形成與產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈相匹配的創(chuàng)新鏈條，要深化改革，完善創(chuàng)新體系。對此，中材人工晶體研究院有限公司的科研人員感受深刻。科技成果轉(zhuǎn)化收益的一半分給團(tuán)隊，讓他們干勁十足。

“以前市場意識淡薄，大量科研成果放在‘抽屜’里閑置。如今，大家都主動開展產(chǎn)業(yè)鏈及市場調(diào)研，挖掘科技成果的應(yīng)用方向和市場需求。”中材人工晶體研究院有限公司科技管理部經(jīng)理張微說。今年7月，中國建材集團(tuán)還發(fā)起成立了150億元的新材料產(chǎn)業(yè)投資基金，助力新材料跨過從初期市場培育到推廣應(yīng)用的“驚險一躍”。

“‘十四五’時期，我們將繼續(xù)向高端化、量產(chǎn)化、全球化進(jìn)軍，加快攻克重要材料領(lǐng)域的‘卡脖子’技術(shù)，助力我國產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控。”周育先說。