中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告

 

　　當(dāng)前新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命不斷深入，全球競爭格局正在發(fā)生深刻變革。科技創(chuàng)新成為推動全球經(jīng)濟和社會發(fā)展的新引擎，制造業(yè)成為各國新一輪競爭的焦點。新一代信息技術(shù)與新材料是制造業(yè)的兩大“底盤技術(shù)”。新一代信息技術(shù)是第四次工業(yè)革命的驅(qū)動力，而新材料是支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和重大工程不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)。信息技術(shù)與新材料深度融合，共同推動制造業(yè)向高端化發(fā)展。加快先進材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是黨中央、國務(wù)院著眼建設(shè)制造強國、科技強國做出的重要戰(zhàn)略部署。加快新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有利于推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)社會生產(chǎn)力和經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量的躍升，對實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、加快供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、增強產(chǎn)業(yè)核心競爭力具有重要戰(zhàn)略意義。

 

　　一、

 

　　新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的形勢

 

　　（一）新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命，為關(guān)鍵材料的大發(fā)展提供了歷史機遇

 

　　當(dāng)前，國際正在經(jīng)歷一場更大范圍、更深層次的新工業(yè)革命，信息技術(shù)、制造技術(shù)、能源技術(shù)、材料技術(shù)交叉融合、深度滲透、群體性突破、協(xié)同應(yīng)用，新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)層出不窮；一批標(biāo)志性通用技術(shù)（數(shù)字化制造、5G、大數(shù)據(jù)等）涌現(xiàn)并向各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域滲透。新工業(yè)革命的本質(zhì)是技術(shù)進步和模式創(chuàng)新驅(qū)動下的產(chǎn)業(yè)范式變遷，主要特點可以概括為“一主多翼”。“一主”是指在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)革命的大背景下，數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的智能創(chuàng)新和深度應(yīng)用是主要的潮流和趨勢；“多翼”是指能源技術(shù)、材料技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展、融合交叉、廣泛使用。科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，新材料與5G、人工智能、智慧城市、新能源、生命健康等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展高度融合，創(chuàng)新步伐持續(xù)加快，推動了新材料產(chǎn)品的不斷推陳出新和產(chǎn)業(yè)化進程，這為材料的大發(fā)展提供了難得的歷史機遇。

 

　　（二）發(fā)達(dá)國家在關(guān)鍵材料領(lǐng)域加速布局，搶占發(fā)展先機

 

　　由于新材料的重要性，世界各國都不失時機地調(diào)整產(chǎn)業(yè)政策，加速布局材料前沿技術(shù)和顛覆性技術(shù)。例如在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，富士通、英飛凌、三菱等跨國公司都已初步完成產(chǎn)業(yè)布局，并陸續(xù)開發(fā)出新一代產(chǎn)品，在高速列車、智能電網(wǎng)、5G通信等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用。與之比較，我國尚處于發(fā)展初期，僅在照明領(lǐng)域具備一定優(yōu)勢。石墨烯也是如此，目前歐、美、日、韓等對石墨烯在信息、生物、光電等戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用投入較大，已誕生了不少顛覆性產(chǎn)品原型，如射頻電路等；而我國還在進行初級開發(fā)和低端應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)主要集中在提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面（作為添加劑，添加到各種材料改善其性能），未形成在信息、生物、光電戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域的布局，高端研發(fā)明顯滯后。

 

　　二、

 

　　全球新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

 

　　（一）全球新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

 

　　1.全球各國新材料產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)推出，紛紛搶占制高點

 

　　進入21世紀(jì)，世界各國特別是發(fā)達(dá)國家都高度重視新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，均制訂了相應(yīng)的新材料發(fā)展戰(zhàn)略和研究計劃。2008年金融危機以來，發(fā)達(dá)國家紛紛啟動“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，將制造業(yè)作為回歸實體經(jīng)濟、搶占新一輪國際科技經(jīng)濟競爭制高點的重要抓手。材料作為制造業(yè)的基石，其戰(zhàn)略地位日益提升。此外，主要發(fā)達(dá)國家針對新材料重點領(lǐng)域，如高溫合金、碳纖維及復(fù)合材料、新型顯示材料、新型能源材料、第三代半導(dǎo)體材料、稀土新材料、石墨烯等，還出臺了專項政策。

 

　　2.產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，地區(qū)差異日益明顯

 

　　隨著全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和制造業(yè)的不斷升級，以及可持續(xù)發(fā)展的持續(xù)推進，新材料的產(chǎn)品、技術(shù)、模式不斷更新，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，市場前景更加廣闊，對新材料的需求十分旺盛，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計，2010年全球新材料市場規(guī)模超過4000億美元，到2017年2.3萬億美元，2019年2.82萬億美元，每年以10%以上的速度增長。

 

　　世界上新材料龍頭企業(yè)主要集中在美國、歐洲和日本，擁有全球絕大部分大型跨國公司，在經(jīng)濟實力、核心技術(shù)、研發(fā)能力、市場占有率等方面占據(jù)絕對優(yōu)勢，形成全球市場的壟斷。中國、韓國、俄羅斯緊隨其后，屬于第二梯隊。其中，中國在半導(dǎo)體照明、稀土永磁、人工晶體材料領(lǐng)域具有較強競爭力。除巴西、印度等少數(shù)國家之外，大多數(shù)發(fā)展中國家的新材料產(chǎn)業(yè)比較落后。

 

　　3.市場競爭日趨劇烈，關(guān)鍵材料成為焦點

 

　　信息技術(shù)是當(dāng)前世界經(jīng)濟復(fù)蘇和推動未來產(chǎn)業(yè)革命的重要引擎。信息化的發(fā)展水平主要取決于光電信息功能材料，其主流仍然是半導(dǎo)體材料。另外，砷化鎵、碳化硅和氮化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體材料也將對光纖通信、互聯(lián)網(wǎng)做出重要貢獻。美國等發(fā)達(dá)國家在電子信息等關(guān)鍵材料領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。近兩年，美國特朗普政府為鞏固其全球霸主地位，蓄意挑起中美貿(mào)易爭端，聯(lián)手其他國家對我國材料產(chǎn)業(yè)實施打壓。對鋼鐵、鋁等優(yōu)勢基礎(chǔ)材料產(chǎn)品實施高關(guān)稅；對芯片、光刻膠等核心高端材料實施出口禁運，壓制我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

 

　　4.集約化集群化發(fā)展，高端材料壟斷加劇

 

　　隨著全球經(jīng)濟一體化進程加快，集約化、集群化和高效化成為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突出特點。新材料產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)橫向、縱向擴展，上下游產(chǎn)業(yè)聯(lián)系也越來越緊密，產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善，多學(xué)科、多部門聯(lián)合進一步加強，形成新的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，有利于產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用，但是也容易形成市場壟斷。大型跨國公司憑借技術(shù)研發(fā)、資金、人才等優(yōu)勢，以技術(shù)、專利等作為壁壘，已在大多數(shù)高技術(shù)含量、高附加值的新材料產(chǎn)品中占據(jù)了主導(dǎo)地位。國際新材料企業(yè)呈現(xiàn)集團化、寡頭化、國際化發(fā)展趨勢。例如，日本、德國的5家企業(yè)占據(jù)了80%以上的半導(dǎo)體硅材料國際市場銷售額。

 

　　（二）全球新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

 

　　1.新技術(shù)與新材料交叉融合、加速創(chuàng)新

 

　　21世紀(jì)以來，全球新材料產(chǎn)業(yè)競爭格局發(fā)生重大調(diào)整，新材料、信息、能源、生物等學(xué)科間交叉融合不斷深化，大數(shù)據(jù)、數(shù)字仿真等技術(shù)在新材料研發(fā)設(shè)計中作用不斷突出，“互聯(lián)網(wǎng)+”、材料基因組計劃、增材制造等新技術(shù)、新模式蓬勃興起，新材料創(chuàng)新步伐持續(xù)加快，新技術(shù)更新迭代日益加速，新思路、新創(chuàng)意、新產(chǎn)品層出不窮，國際市場競爭日趨激烈。

 

　　基礎(chǔ)學(xué)科突破、多學(xué)科交叉、多技術(shù)融合快速推進新材料的創(chuàng)制、新功能的發(fā)現(xiàn)和傳統(tǒng)材料性能的提升，新材料研發(fā)日益依賴多專業(yè)合作。例如：固體物理的重大突破催生了系列拓?fù)洳牧系某霈F(xiàn)；材料與物理深度融合誕生了高溫超導(dǎo)材料；高密度、低功耗、非揮發(fā)性存儲器技術(shù)開發(fā)更是多專業(yè)合作的典范；物理學(xué)家提出阻變、相變、磁隧道結(jié)和電荷俘獲四種新的存儲概念，材料學(xué)家找出合適的材料來實現(xiàn)相應(yīng)功能，微電子專家設(shè)計相應(yīng)的電路保證存儲信號的寫入、讀取和擦除。

 

　　以材料基因工程為代表的一系列材料設(shè)計新方法的出現(xiàn)，不斷突破現(xiàn)有思路、方法的局限性，以高通量計算、高通量制備、高通量表征、數(shù)據(jù)庫與大數(shù)據(jù)等技術(shù)為支撐，立足把握材料成分-原子排列-相-顯微組織-材料性能-環(huán)境參數(shù)-使用壽命之間的關(guān)系，推動新材料的研發(fā)、設(shè)計、制造和應(yīng)用模式發(fā)生重大變革，大幅縮減新材料研發(fā)周期和研發(fā)成本，加速新材料的創(chuàng)新過程。

 

　　2.綠色化、低碳化、智能化成為新材料發(fā)展的新趨勢

 

　　進入21世紀(jì)以來，面對日益嚴(yán)重的資源枯竭、不斷惡化的生態(tài)環(huán)境和大幅提升的人均需求等發(fā)展困境，綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展等理念已經(jīng)成為人類共識。資源、能源、環(huán)境對材料生產(chǎn)、應(yīng)用、失效的承載能力，戰(zhàn)略性元素的綠色化高效獲取、利用、回收再利用以及替代等受到空前重視。

 

　　以新能源為代表的新興產(chǎn)業(yè)崛起將引起電力、IT、建筑業(yè)、汽車業(yè)、通信行業(yè)等多個產(chǎn)業(yè)的重大變革和深度裂變，拉動上游產(chǎn)業(yè)（如風(fēng)機制造、光伏組件、多晶硅深加工等一系列加工制造業(yè)和資源加工業(yè)）的發(fā)展，促進智能電網(wǎng)、電動汽車等輸送與終端產(chǎn)品的開發(fā)和發(fā)展，促進節(jié)能建筑和光伏發(fā)電建筑的發(fā)展。歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)通過立法要求必須或鼓勵使用低輻射（Low-e）等節(jié)能玻璃，目前歐洲80%的中空玻璃為Low-e玻璃，美國Low-e中空玻璃普及率達(dá)82%。短流程、少污染、低能耗、綠色化生產(chǎn)制造，節(jié)約資源以及材料回收循環(huán)再利用，是新材料產(chǎn)業(yè)滿足經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

 

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等新一代信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，以及新型感知技術(shù)和自動化技術(shù)的應(yīng)用，先進制造技術(shù)正在向智能化的方向發(fā)展，智能制造裝備在數(shù)控裝備的基礎(chǔ)上集成了若干智能控制軟件和模塊，使制造工藝能適應(yīng)制造環(huán)境和制造過程的變化以達(dá)到優(yōu)化，從而實現(xiàn)工藝的自動優(yōu)化。具有感知、分析、推理、決策、控制功能，實現(xiàn)高效、高品質(zhì)、節(jié)能環(huán)保和安全可靠生產(chǎn)的下一代制造裝備的支撐材料是未來材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的急需。

 

　　3.新材料技術(shù)日益提升人類生活質(zhì)量

 

　　伴隨著新材料研究技術(shù)的不斷延展，產(chǎn)生了諸多與人類生活水平提升息息相關(guān)的新興產(chǎn)業(yè)。如氮化鎵等化合物半導(dǎo)體材料的發(fā)展，催生了半導(dǎo)體照明技術(shù)；質(zhì)子膜燃料電池（PEMFC）已用于交通示范運行，促進了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。生物醫(yī)用材料的應(yīng)用顯著降低了心腦血管、癌癥等疾病和重大創(chuàng)傷的病死率，極大地提高了人類的健康水平和生命質(zhì)量，是保障全民醫(yī)療保健基本需求和發(fā)展健康服務(wù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。基于分子和基因等臨床診斷材料和器械的發(fā)展，使肝癌等重大疾病得以早日發(fā)現(xiàn)和治療；血管支架等介入器械的研發(fā)催生了微創(chuàng)和介入治療技術(shù)；生物活性物質(zhì)（如藥物、蛋白質(zhì)、基因等）的靶向/智能型控釋系統(tǒng)及其載體材料的發(fā)展，不僅導(dǎo)致傳統(tǒng)給藥方式發(fā)生革命性變革，而且為先天性基因缺陷、老年病、腫瘤等難治愈疾病的治療開辟了新的途徑。

 

　　三、

 

　　我國新材料產(chǎn)業(yè)取得的成績

 

　　與發(fā)達(dá)國家相比，我國新材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)起步較晚、基礎(chǔ)薄弱。新中國成立以來，特別是改革開放以來，我國出臺多項政策，在材料領(lǐng)域全面部署，對標(biāo)發(fā)達(dá)國家奮起直追。經(jīng)過40多年的不懈努力，我國在體系建設(shè)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)進步、集群效應(yīng)等方面取得了較大進步，取得了舉世矚目的巨大成績，為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)做出了重要貢獻。

 

　　（一）國家及地方高度重視，產(chǎn)業(yè)政策密集出臺

 

　　近些年，國家高度重視新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，相關(guān)部委陸續(xù)推出了一系列政策，如《增強制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃（2018—2020年）》、《“十三五”先進制造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》、《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》、《國家新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺建設(shè)方案》、《國家新材料測試評價平臺建設(shè)方案》、《新材料標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)航行動計劃（2018—2020年）》、《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2018年版）》，這些政策加強對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計，引領(lǐng)新材料產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展。2010—2018年國家出臺了相關(guān)新材料產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策。同時，各地方政府和主管部門對新材料產(chǎn)業(yè)也十分關(guān)注，北京、內(nèi)蒙古、安徽、河北、廣東等多個省（自治區(qū)、直轄市）及部分計劃單列市也先后出臺了新材料產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)意見、發(fā)展規(guī)劃、行動計劃、實施方案，突出地方特色，推動新材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

 

　　（二）加強新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展頂層設(shè)計

 

　　2016年12月國務(wù)院批準(zhǔn)成立國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組（以下簡稱領(lǐng)導(dǎo)小組）。2017年2月，作為領(lǐng)導(dǎo)小組的咨詢機構(gòu)，國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會（以下簡稱專家咨詢委）成立，干勇院士任主任，張濤、徐惠彬、謝建新、李仲平、俞建勇等院士任副主任。專家咨詢委自成立以來，對“新材料2030重大項目實施方案”進行論證；組織重點新材料首批次保險補償系列政策論證、項目評審及目錄修訂；對新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺、測試評價平臺、新材料資源共享平臺等國家重點平臺進行方案論證和實施效果評估；制訂重點產(chǎn)品、重點企業(yè)、重點集聚區(qū)“三個目錄”；組織重點領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)調(diào)研；開展新材料“十四五”規(guī)劃思路研究；編撰新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報告等。49位委員群策群力，履行國家智庫職責(zé)，為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了積極的作用。

 

　　2017—2020年，中國工程院先后依托專家咨詢委開展“新材料強國2035年戰(zhàn)略研究”“新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究”“提升新材料產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力戰(zhàn)略研究”重大咨詢項目研究，旨在對我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行頂層設(shè)計，為國家加快提升新材料自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)核心競爭力提供咨詢建議。

 

　　（三）產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大，部分材料進入世界前列

 

　　經(jīng)過多年發(fā)展，新材料在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴大，基本涵蓋金屬、高分子、陶瓷等結(jié)構(gòu)與功能材料的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和應(yīng)用各個環(huán)節(jié)。先進基礎(chǔ)材料，目前能滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展基本需求。關(guān)鍵戰(zhàn)略材料，為我國高速鐵路、大飛機、載人航天、探月工程、風(fēng)力發(fā)電、超高壓電力輸送、深海油氣開發(fā)、資源節(jié)約及環(huán)境治理等重大工程的順利實施做出了巨大貢獻。前沿新材料當(dāng)前以基礎(chǔ)研究為主，產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期，正經(jīng)歷從實驗室向商業(yè)應(yīng)用的過渡時期，我國前沿材料許多領(lǐng)域處于與國際并跑階段，但產(chǎn)業(yè)規(guī)模與體量較小，大規(guī)模應(yīng)用尚未到來。

 

　　“十三五”以來，在國家的大力支持下，通過新材料業(yè)界協(xié)同攻關(guān)，關(guān)鍵材料突破了一批關(guān)鍵核心共性技術(shù)，研發(fā)了一批關(guān)鍵核心材料及產(chǎn)品，支撐了一批重大工程和關(guān)鍵型號建設(shè)，基本形成了完善的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，為我國經(jīng)濟社會及國防安全的發(fā)展做出了重要貢獻。據(jù)統(tǒng)計，我國新材料產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模快速擴張，從2011年的0.8萬億元增長到2020年的5萬億元。

 

　　部分新材料重點領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)規(guī)模已位居世界前列。例如，我國碳纖維產(chǎn)能和實際用量兩項指標(biāo)均跨入世界前三位，多種電子陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)量在世界占首位，我國新型顯示材料產(chǎn)值全球第一。

 

　　（四）創(chuàng)新能力不斷提升，一系列核心技術(shù)取得重大突破

 

　　新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展始終堅持“需求牽引、創(chuàng)新發(fā)展”的原則，我國新材料產(chǎn)業(yè)研發(fā)能力在不斷積累中逐步增強，自主創(chuàng)新能力不斷提升，新材料品種不斷增加。在一些涉及“受制于人”的重點、關(guān)鍵新材料從制備、工藝流程到新產(chǎn)品開發(fā)及節(jié)能、環(huán)保和資源綜合利用等方面取得重大突破。在碳纖維及其復(fù)合材料方面，我國已經(jīng)突破了T300級和T700級軍用高性能碳纖維研制與應(yīng)用系列關(guān)鍵技術(shù)，基本解決了國防安全等的迫切需求問題，在碳纖維工程化及產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、裝備等方面取得較好進展。在高溫合金方面，我國已形成研發(fā)應(yīng)用體系，研制出200多個牌號的合金及其零部件。近年來，國家高度重視，高溫合金技術(shù)進步加快，授權(quán)專利年均增長30%，研發(fā)單位和生產(chǎn)企業(yè)的裝備水平已進入國際先進行列。先進半導(dǎo)體材料方面，直徑200mm以下硅材料已具備產(chǎn)業(yè)規(guī)模；掌握了滿足65～90nm線寬集成電路用300mm硅片制備技術(shù)和無位錯450mm硅單晶實驗室制備技術(shù)。

 

　　（五）產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)明顯，區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)集群初步形成

 

　　近年來，我國新材料產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)出快速集聚并形成特色產(chǎn)業(yè)集群的趨勢，各地根據(jù)自身資源、人才、區(qū)位和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，充分發(fā)揮比較優(yōu)勢，出臺專項規(guī)劃和行動方案，支持新材料產(chǎn)業(yè)特色發(fā)展，逐步形成了特色鮮明、各具優(yōu)勢的區(qū)域分布格局，產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)不斷增強。京津冀、長三角、珠三角等沿海發(fā)達(dá)地區(qū)依托人才、市場優(yōu)勢，形成新材料研發(fā)與應(yīng)用為主的新材料產(chǎn)業(yè)集群。

 

　　四、

 

　　我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在問題及分析

 

　　雖然我國新材料取得了有目共睹的成績，但依然存在諸多問題。

 

　　（一）新材料對外依賴度高，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力薄弱

 

　　從中國工程院開展的產(chǎn)業(yè)鏈安全性評估結(jié)果可看出，我國新材料對外依賴度高，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力薄弱。我國高端材料大量依賴進口，如我國雖然集成電路和顯示產(chǎn)業(yè)規(guī)模居世界前列，但集成電路材料和顯示材料70%以上尚需進口。部分領(lǐng)域材料研發(fā)與生產(chǎn)脫節(jié)，材料、工藝與裝備多學(xué)科交叉融合研究不足，流程和裝備問題未受到重視，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)被迫陷入“依靠市場換技術(shù)”和“成套引進—加工生產(chǎn)—再成套引進—再加工生產(chǎn)”的怪圈，導(dǎo)致“天價的技術(shù)及裝備”和“低端產(chǎn)品低價競爭”。部分關(guān)鍵原輔材料依賴國外進口，已成為制約我國新材料高性能化和高端元器件及零部件制造的重大瓶頸。

 

　　（二）引領(lǐng)發(fā)展能力不足，難以搶占戰(zhàn)略制高點

 

　　新材料的發(fā)明和應(yīng)用引領(lǐng)著全球的技術(shù)革新，不僅推動了已有產(chǎn)業(yè)的升級，而且催生了諸多新興產(chǎn)業(yè)。無論是20世紀(jì)50年代崛起的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，還是90年代崛起的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)乃至現(xiàn)在的信息通信技術(shù)（Information Communication Technology，ICT）產(chǎn)業(yè)，無一不是由單晶硅、光纖等革命性新材料的發(fā)明、應(yīng)用和不斷更新?lián)Q代促成的。現(xiàn)代航空業(yè)的繁榮興旺離不開以高溫合金為代表的先進高溫結(jié)構(gòu)材料在航空發(fā)動機上的應(yīng)用，高鐵、飛機、汽車等現(xiàn)代交通工具的綠色化、輕量化發(fā)展也迫切需要以碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料為代表的一系列新型復(fù)合材料的支撐。例如，波音787夢想客機的復(fù)合材料用量達(dá)50%，可實現(xiàn)整機減重超過20t和油耗降低超過20%。然而，在上述發(fā)揮引領(lǐng)作用的重大材料突破中，中國人的貢獻乏善可陳。事實上，從19世紀(jì)70年代開始的第二次工業(yè)革命以來的近150年間，中國人在新材料引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面基本上沒有做出實質(zhì)性貢獻；我國在新材料領(lǐng)域的引領(lǐng)發(fā)展能力嚴(yán)重不足，更罔談?chuàng)屨紤?zhàn)略制高點。

 

　　目前，國際產(chǎn)業(yè)巨頭不僅在多數(shù)高端領(lǐng)域占據(jù)壟斷地位，還在不少前沿領(lǐng)域再次實現(xiàn)率先發(fā)展，未來我國可能處于更加不利的位置。比如對于第三代半導(dǎo)體，富士通、英飛凌、三菱等跨國公司都已初步完成產(chǎn)業(yè)布局，并陸續(xù)開發(fā)出新一代產(chǎn)品，在高速列車、智能電網(wǎng)、5G通信等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用。與之比較，我國尚處于發(fā)展初期，僅在照明領(lǐng)域具備一定優(yōu)勢。

 

　　（三）投資分散，初創(chuàng)期融資能力弱，缺少統(tǒng)籌

 

　　我國部分新材料領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠合理，新材料產(chǎn)業(yè)的投資和支持只看到一些“點”，尚未形成以點帶線、以線帶面的聯(lián)動效應(yīng)。國家更愿意把扶持資金發(fā)放到國有企業(yè)和科研院所，對民營企業(yè)設(shè)置的條件太多。以新型顯示材料為例，近幾年有20多家生產(chǎn)有機發(fā)光二極管（OLED）材料的公司成立，主要來自私人投資或風(fēng)投，但缺乏統(tǒng)一部署，研發(fā)力量薄弱，資金投入小而分散，沒有長遠(yuǎn)規(guī)劃，市場追逐短平快項目。

 

　　（四）管理支撐體系不健全，未形成良好生態(tài)

 

　　材料測試、表征、評價、標(biāo)準(zhǔn)等材料支撐體系貫穿材料研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用全過程，是材料產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級的基礎(chǔ)。完善的材料綜合性能測試和應(yīng)用技術(shù)評價體系是持續(xù)支撐技術(shù)及行業(yè)發(fā)展的基石，統(tǒng)一、科學(xué)、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)體系是產(chǎn)業(yè)上下游交互的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)降低產(chǎn)品成本、提升研發(fā)效率的關(guān)鍵。

 

　　我國雖然擁有眾多的材料測試評價機構(gòu)，但材料測試評價機構(gòu)普遍規(guī)模較小，部分測試評價方法落后，高性能測試儀器設(shè)備未能完全自主掌握，長期依賴進口，部分高端儀器設(shè)備長期閑置，高水平測試評價人才不足，市場化服務(wù)能力弱。新材料測試評價數(shù)據(jù)積累不足、缺乏共享，應(yīng)用企業(yè)對新材料生產(chǎn)企業(yè)的測試評價結(jié)果缺乏信任，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈上下游良性互動通道受阻。大部分測試評價機構(gòu)的國際話語權(quán)不足，難以提升產(chǎn)品的國際競爭力。

 

　　五、

 

　　發(fā)展思路

 

　　根據(jù)中國工程院重大咨詢項目“新材料強國2035戰(zhàn)略研究”成果，以及國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會編制的新材料產(chǎn)業(yè)“十四五”規(guī)劃思路，我國下一階段新材料發(fā)展總體思路為：面向在世界材料強國行列中占有一席之地的戰(zhàn)略目標(biāo)，圍繞保障國家安全、產(chǎn)業(yè)安全、科技安全的重大需求，著力破解核心系統(tǒng)、補強重大工程和應(yīng)用系統(tǒng)中器件的核心問題。以新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)，建立高效協(xié)同的常態(tài)化管理機制，進行合理分工協(xié)作，通過產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈三鏈合一，相互對接，相互融合，提升新材料產(chǎn)業(yè)治理體系能力、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力水平和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展水平。新材料產(chǎn)業(yè)總體水平與世界新材料強國差距大幅縮小，重點新材料領(lǐng)域總體技術(shù)和應(yīng)用與國際先進水平同步，部分達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

 

　　（一）目標(biāo)

 

　　1.先進基礎(chǔ)材料。到2035年，基礎(chǔ)材料中中高端產(chǎn)品占比達(dá)到50%，基礎(chǔ)材料進入全球產(chǎn)業(yè)價值鏈的中高端，二氧化碳等溫室氣體排放減少20%，綠色制造達(dá)到國際一流水平，基礎(chǔ)材料的設(shè)計、生產(chǎn)、服務(wù)全過程基本實現(xiàn)智能化。

 

　　2.關(guān)鍵戰(zhàn)略材料。國民經(jīng)濟和國防建設(shè)重點領(lǐng)域所需戰(zhàn)略材料制約問題全面解決，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料實現(xiàn)全面自主保障。關(guān)鍵戰(zhàn)略材料產(chǎn)業(yè)體系全面建成，實現(xiàn)資源平衡利用、供給保障有力，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料領(lǐng)域軍民深度融合發(fā)展，綠色、創(chuàng)新、可持續(xù)產(chǎn)業(yè)體系全面建成，整體水平達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

 

　　3.前沿新材料。到2035年，前沿新材料領(lǐng)域擁有一批具有全球影響力的跨學(xué)科研究團隊，形成一批具有國際領(lǐng)先水平的原創(chuàng)性研究成果；在3D打印（又稱三維打印、增材制造）材料、智能仿生與超材料、液態(tài)金屬、氣凝膠材料等方向?qū)崿F(xiàn)引領(lǐng)發(fā)展；形成完善的材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化體系，形成若干條完整的前沿新材料產(chǎn)業(yè)鏈，培育若干個基于前沿新材料的顛覆性技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群，部分關(guān)鍵零部件獲得長期穩(wěn)定的應(yīng)用。

 

　　（二）重點任務(wù)

 

　　1.實施重點領(lǐng)域短板材料產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)

 

　　推動“重點新材料研發(fā)及應(yīng)用重大項目”啟動。發(fā)揮舉國體制優(yōu)勢，在新一代信息技術(shù)、國防軍工等重點領(lǐng)域啟動實施“短板材料產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)行動”，集中突破一批關(guān)鍵短板材料。以50種有望在五年內(nèi)實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的新材料為突破口，組織重點新材料研制、生產(chǎn)和應(yīng)用單位聯(lián)合攻關(guān)，提升新材料產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)保障能力。推動實施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程，提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力。

 

　　2.加強新材料成果轉(zhuǎn)化能力

 

　　夯實新材料創(chuàng)新體系薄弱環(huán)節(jié)，補齊新材料創(chuàng)新鏈條中科技成果轉(zhuǎn)化成功率低的短板，構(gòu)建20個以上規(guī)模逐級放大的新材料中試中心，加快整合各地創(chuàng)新資源，在此基礎(chǔ)上成立6家以上“國家新材料工程轉(zhuǎn)化中心”。繼續(xù)優(yōu)化首批次保險補償機制，完善新材料生產(chǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域國有資本考核機制，加速新材料推廣應(yīng)用。

 

　　3.完善創(chuàng)新能力體系建設(shè)

 

　　建立起以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的自主創(chuàng)新體系，加快新材料創(chuàng)新平臺布局。在應(yīng)用端繼續(xù)推動國家新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺，在材料開發(fā)端布局部分關(guān)鍵材料領(lǐng)域和前沿材料領(lǐng)域一批創(chuàng)新平臺，推動數(shù)字研發(fā)中心建設(shè)。加強新材料人才培養(yǎng)，促進國際人才交流合作。鼓勵新材料學(xué)科發(fā)展，注重培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、視野開闊的研究型人才，培養(yǎng)有工匠精神、實踐操作能力強的應(yīng)用型人才。有序開展國際交流，提高交流實效。

 

　　4.推進新材料產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展

 

　　加速推動新材料產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)培育，支持建立產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)培育平臺，加強新材料產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)產(chǎn)業(yè)、科研機構(gòu)、成果轉(zhuǎn)化機構(gòu)、高等院校、服務(wù)貿(mào)易機構(gòu)、金融機構(gòu)等各類業(yè)態(tài)與產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的融合協(xié)同，推動形成高效協(xié)同融合發(fā)展集聚區(qū)試點示范（現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系試點示范）。

 

　　5.開展新材料領(lǐng)軍能力建設(shè)

 

　　針對我國具有優(yōu)勢或潛在優(yōu)勢的新材料品種，實施“新材料長項技術(shù)和產(chǎn)品提升專項行動”，支持重點企業(yè)面向國內(nèi)外市場需求，鞏固和強化競爭優(yōu)勢，形成一批國際知名品牌和新材料行業(yè)巨頭，以期在國際競爭中形成戰(zhàn)略反制能力。

 

　　6.攻克一批新材料生產(chǎn)用核心裝備及核心原輔料

 

　　實施“材料裝備一體化行動”，組織新材料生產(chǎn)單位、裝備研制單位、高校、科研院所等開展聯(lián)合攻關(guān)，加快專業(yè)核心裝備的研發(fā)和應(yīng)用示范，解決新材料研發(fā)、生產(chǎn)、測試所需的核心設(shè)備、儀器、控制系統(tǒng)等不能自主生產(chǎn)，甚至高端裝備面臨國際禁運的問題。對新材料生產(chǎn)原輔料相關(guān)的國際、國內(nèi)礦產(chǎn)資源和加工生產(chǎn)技術(shù)，實施“新材料專用原輔料保障行動”，提升保障能力。

 

　　六、

 

　　對策建議

 

　　（一）加快完善宏觀管理體系

 

　　統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各部委資源，協(xié)同推進新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。加快推動數(shù)字政務(wù)建設(shè)，建立國家、地方、企業(yè)、社會等協(xié)同聯(lián)動統(tǒng)一的新材料數(shù)字化管理政務(wù)服務(wù)平臺。積極引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，推動在政務(wù)建設(shè)形成認(rèn)證審核試點示范。推動5G技術(shù)及新一代信息技術(shù)在政務(wù)工作的融合發(fā)展。開展新材料產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展動態(tài)評估機制，摸清我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的痛點、難點、熱點。根據(jù)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，建立新材料技術(shù)成熟度評價管理體系，動態(tài)跟蹤重點新材料發(fā)展水平。基本形成以“材料質(zhì)量評價”為目的的材料產(chǎn)品質(zhì)量評價體系和材料生產(chǎn)流程質(zhì)量控制評價體系，能夠以準(zhǔn)確的材料性能質(zhì)量評價體系和技術(shù)成熟度評價體系促進材料產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。定期梳理重點新材料產(chǎn)品目錄、重點新材料企業(yè)目錄、集聚區(qū)目錄、顛覆性技術(shù)目錄，加強政策評估，為政府對新材料發(fā)展精準(zhǔn)決策提供依據(jù)，為社會和企業(yè)發(fā)展提供指引。

 

　　（二）統(tǒng)籌協(xié)調(diào)財政金融支持

 

　　加強政、銀、企信息對接，充分發(fā)揮財政資金的激勵和引導(dǎo)作用，積極吸引社會資本投入，進一步加大對新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度。通過中央財政、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級基金，統(tǒng)籌支持符合條件的新材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新及發(fā)展工作。利用多層次的資本市場，加大對新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的融資支持，支持優(yōu)勢新材料企業(yè)開展創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化及推廣。鼓勵金融機構(gòu)按照風(fēng)險可控和商業(yè)可持續(xù)原則，創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)質(zhì)押貸款等金融產(chǎn)品和服務(wù)。鼓勵引導(dǎo)并支持天使投資人、創(chuàng)業(yè)投資基金、私募股權(quán)投資基金等促進新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。支持符合條件的新材料企業(yè)在境內(nèi)外上市、在全國中小企業(yè)股份轉(zhuǎn)讓系統(tǒng)掛牌、發(fā)行債券和并購重組。研究通過保險補償?shù)葯C制支持新材料首批次應(yīng)用。

 

　　（三）加強資源共享能力建設(shè)

 

　　以國家戰(zhàn)略和新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，建立和完善新材料領(lǐng)域資源開放共享機制，聯(lián)合龍頭企業(yè)、用戶單位、科研院所、互聯(lián)網(wǎng)機構(gòu)等各方面力量，整合政府、行業(yè)、企業(yè)和社會資源，同時緊密結(jié)合政務(wù)信息系統(tǒng)平臺建設(shè)工作，充分利用國家數(shù)據(jù)共享交換平臺體系和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施資源，加強與各部門現(xiàn)有政務(wù)信息服務(wù)平臺及商業(yè)化平臺的對接和協(xié)同，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術(shù)建立垂直化、專業(yè)化資源共享平臺，采用線上線下相結(jié)合的方式，開展政務(wù)信息、產(chǎn)業(yè)信息、科技成果、技術(shù)裝備、研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、采購銷售、測試評價、金融、法律、人才等方面資源的共享服務(wù)。

 

　　（四）營造產(chǎn)業(yè)發(fā)展良好環(huán)境

 

　　加快布局一批新材料重點領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系組織，建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，根據(jù)新材料發(fā)展階段積極推進團體標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)工作，加快推進新材料標(biāo)準(zhǔn)國際化，積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂工作。推進重點新材料專利布局工作，制訂高價值專利目錄，制訂新材料專利指引。加快新材料統(tǒng)計工作，完善新材料統(tǒng)計工作開展機制，解決新材料統(tǒng)計困局。完善進出口政策體系，維護公平貿(mào)易環(huán)境。支持新材料企業(yè)運用貿(mào)易救濟、反壟斷等方式維護公平競爭秩序，引導(dǎo)并支持新材料企業(yè)做好貿(mào)易摩擦應(yīng)對。支持新材料企業(yè)“走出去”。

 

　　（五）協(xié)力推進國際開放合作

 

　　支持企業(yè)在境外設(shè)立新材料企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)，通過海外并購實現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品升級和國際化經(jīng)營，加快融入全球新材料市場與創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。充分利用現(xiàn)有雙邊、多邊合作機制，拓寬新材料國際合作渠道，結(jié)合“一帶一路”建設(shè)，促進新材料產(chǎn)業(yè)人才團隊、技術(shù)資本、標(biāo)準(zhǔn)專利、管理經(jīng)驗等交流合作。支持國內(nèi)企業(yè)、高等院校和科研院所參與大型國際新材料科技合作計劃，鼓勵國外企業(yè)和科研機構(gòu)在我國設(shè)立新材料研發(fā)中心和生產(chǎn)基地，定期舉辦中國國際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會。來源：材料委天津院