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中國先進材料領域發(fā)展分析，優(yōu)勢和短板在哪里？產業(yè)發(fā)展要關注啥？

文章來源：賢集網更新時間：2023-11-02 14:57:22

材料的先導性突破不斷引發(fā)高新技術和新興產業(yè)的爆發(fā)式增長，先進材料已成為各國搶占科技制高點的重點關注與發(fā)展的關鍵領域，是經濟社會發(fā)展的基礎性、戰(zhàn)略性產業(yè)。先進材料發(fā)展決定著高新技術、高端制造、重大工程的發(fā)展水平。

習近平總書記明確指出：“新材料產業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎性產業(yè)，也是高技術競爭的關鍵領域，我們要奮起直追、迎頭趕上。”當前，新一輪科技革命和產業(yè)變革正在加速顛覆現(xiàn)有的研究范式、產業(yè)形態(tài)、分工和組織方式，加速重塑全球競爭格局和世界發(fā)展走勢，這為中國高新技術、新興產業(yè)、高端制造和重大工程的發(fā)展提供了千載難逢的發(fā)展機遇。

我國新材料發(fā)展碩果累累

新材料產業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎性、先導性產業(yè)。黨的十八大以來，我國新材料產業(yè)規(guī)模不斷壯大，保障能力不斷提升，新的增長引擎潛力加速釋放，為支撐制造強國建設作出了重要貢獻。據(jù)測算，2022年我國新材料產業(yè)總產值約6.8萬億元，較2012年增長了近6倍，成為穩(wěn)定經濟增長的重要支撐。目前，我國形成了全球門類最齊全、體系較為完整、規(guī)模第一的材料產業(yè)體系，先進儲能材料、光伏材料、超硬材料等新材料產能居世界前列。

我國積極推動新材料創(chuàng)新體系建設駛入快車道，產業(yè)發(fā)展生態(tài)日益完善。新材料領域建立了6個國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，布局建設了生產應用示范、測試評價、資源共享三類32個國家新材料重點平臺，形成較為完備的國家新材料平臺體系，服務中小企業(yè)7.7萬家。一批具備全球競爭力的新材料企業(yè)正在培育形成，材料領域專精特新“小巨人”企業(yè)累計1972家，單項冠軍企業(yè)累計達到248家。

區(qū)域發(fā)展彰顯活力，集聚效應逐漸顯現(xiàn)。加快推進新材料區(qū)域空間布局，我國新材料產業(yè)已基本形成了以環(huán)渤海、長三角、珠三角為軸心，東北、中西部特色突出的產業(yè)空間布局。截至2022年，新材料領域國家先進制造業(yè)產業(yè)集群數(shù)量累計達到7個，產業(yè)集群發(fā)展模式正在從追求大而全向高精尖轉型。

我國加快推進制造強國戰(zhàn)略，補短板鍛長板，不斷突破關鍵材料技術，超導材料領域具備全球唯一的全流程生產能力，有序介孔高分子和碳材料研究實現(xiàn)國際引領，C919大飛機用鋁合金薄板、特種工程塑料、電子化學品等一批新材料實現(xiàn)突破。

區(qū)域發(fā)展彰顯活力，集聚效應逐漸顯現(xiàn)。加快推進新材料區(qū)域空間布局，我國新材料產業(yè)已基本形成了以環(huán)渤海、長三角、珠三角為軸心，東北、中西部特色突出的產業(yè)空間布局。截至2022年，新材料領域國家先進制造業(yè)產業(yè)集群數(shù)量累計達到7個，產業(yè)集群發(fā)展模式正在從追求大而全向高精尖轉型。

我國加快推進制造強國戰(zhàn)略，補短板鍛長板，不斷突破關鍵材料技術，超導材料領域具備全球唯一的全流程生產能力，有序介孔高分子和碳材料研究實現(xiàn)國際引領，C919大飛機用鋁合金薄板、特種工程塑料、電子化學品等一批新材料實現(xiàn)突破。

中國先進材料領域發(fā)展體系能力分析

1 總體水平與優(yōu)勢

當前，中國新材料產業(yè)已形成了全球門類最全、規(guī)模第1的材料產業(yè)體系，材料產業(yè)已經成為中國的重要支柱產業(yè)，產值約占全國GDP的23%。建成了涵蓋金屬、高分子、陶瓷等結構與功能材料的研發(fā)和生產體系，形成了龐大的材料生產規(guī)模，鋼鐵、有色金屬、稀土金屬、水泥、玻璃、化學纖維、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料、特種不銹鋼等百余種材料產量達到世界第1位。新能源材料產業(yè)的發(fā)展勢頭迅猛，鋰離子電池材料、燃料電池材料等高技術產業(yè)的發(fā)展，突破了技術壁壘，為新能源產業(yè)的快速發(fā)展提供了重要支持。電極材料、電解液和隔膜產能規(guī)模也已經位于全球前列，在電解液和隔膜方面，中國的產能已占據(jù)全球總產能的50%以上。

產業(yè)集群化發(fā)展趨勢明顯，形成了一批特色鮮明的新材料產業(yè)集聚區(qū)。2020年中國新材料生產企業(yè)達867.87萬家。各地基于材料工業(yè)基礎、技術人才條件、資源稟賦、市場需求、環(huán)境承載力等比較優(yōu)勢，大力發(fā)展區(qū)域特色新材料產業(yè)，推動新材料相關企業(yè)集聚化發(fā)展，涌現(xiàn)出一批各具特色的新材料產業(yè)集群。總體來看，中國東、中、西部地區(qū)新材料產業(yè)發(fā)展各有側重，呈現(xiàn)“東部沿海聚集，中西部特色發(fā)展”的空間布局，區(qū)域特征明顯。其中東部地區(qū)承擔著新材料的研發(fā)創(chuàng)新、高端制造等功能，形成了以環(huán)渤海、長三角、珠三角等地區(qū)為代表的新材料綜合性產業(yè)集群，中西部地區(qū)鋼鐵、有色金屬、化工、建材等傳統(tǒng)材料工業(yè)基礎扎實，資源能源優(yōu)勢豐富，形成了以材料深加工和資源利用為基礎的特色新材料產業(yè)基地。

材料科技創(chuàng)新貢獻度日益增強，有力支撐重大工程建設和產業(yè)結構優(yōu)化。新材料科技快速發(fā)展，不斷推動產業(yè)結構優(yōu)化。例如，超級鋼、電解鋁、低環(huán)境負荷型水泥、全氟離子膜、聚烯烴催化劑等產業(yè)化關鍵技術的突破，促進了鋼鐵、有色金屬、建材、石化等傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級，新型能源材料、先進電子材料關鍵技術突破正支撐半導體照明、新能源汽車、太陽能光伏等一批戰(zhàn)略性新興產業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。新材料為中國航空航天、能源交通、工程建設、資源節(jié)約及環(huán)境治理等領域一系列國家重大工程的實施提供了不可或缺的物質基礎和保障。例如，高性能鋼材料、輕合金材料、工程塑料等產品結構不斷優(yōu)化，有力支撐和促進了高速鐵路、載人航天、海洋工程、能源裝備的“走出去”；第3代鋁鋰合金成功實現(xiàn)在大飛機上應用等。

2、短板與不足

創(chuàng)新引領能力不足，難以搶占未來戰(zhàn)略制高點。

由于歷史原因，所有引領現(xiàn)代產業(yè)發(fā)展的先進材料幾乎全部源自發(fā)達國家，26項獲諾貝爾獎的革命性材料，均是國外科學家首先發(fā)現(xiàn)。中國先進材料領域起步較晚，30多年的發(fā)展主要集中在量大面廣的中低端產品，鋼鐵、有色、化工、建材等的產量巨大，但能耗高、污染高，可持續(xù)發(fā)展能力不足。雖然，中國創(chuàng)新主體在先進材料產業(yè)領域已積累了一定數(shù)量的創(chuàng)新成果，但是成果質量與美國、日本、歐盟相比仍存在較大差距。特別是在前沿性、基礎性創(chuàng)新方面，缺乏體系化。

創(chuàng)新鏈產業(yè)鏈融合不足，制造和應用環(huán)節(jié)發(fā)展滯后，難以對產業(yè)形成有效支撐。

從科研論文發(fā)表來看，中國材料科學高水平論文數(shù)量高居全球第1，且占比近50%。但從產業(yè)側看，中國高端制造業(yè)仍有諸多先進材料依賴進口，科技產業(yè)“兩張皮”現(xiàn)象在材料領域表現(xiàn)尤為明顯。一方面，中國產業(yè)長期處于全球價值鏈中低端，過去幾十年先進技術的獲取過度依賴國外創(chuàng)新體系；另一方面，成果大多依托于高校和科研院所，受政策、體制、機制等諸多因素的制約，中國新材料研發(fā)與應用脫節(jié)較為嚴重，新材料成果轉化率較低。

先進材料短板問題突出，嚴重制約高端制造業(yè)發(fā)展。

在運載工具、能源動力、高檔數(shù)控機床和機器人、國防軍工等5大領域，中國的先進材料有幾十種面臨國外禁運，上百種依賴進口。以高端制造為例，鋁合金、鎂合金、鈦合金、高溫合金構件等支撐高端裝備向大型化、高速化、高可靠、長壽命發(fā)展的高端先進材料的制造水平與國外存在10~20年的差距，產品性能穩(wěn)定性不足、質量精準度不高、生產效率低、成本高，國產大飛機先進材料及構件國產化率不足5%。在集成電路、新型顯示、生物醫(yī)藥、新能源汽車等11個重點應用領域中，中國新材料平均自給率為50%左右。在鋰離子電池的部分新材料高端產品領域，中國的新材料技術含量不高，產品的附加值低，高端材料和電池的高精度自動化裝備仍需大量進口。

先進材料產業(yè)要關注啥？

9月11日，第二十一屆中國西部海外高新科技人才洽談會先進材料產業(yè)論壇在成都舉行，現(xiàn)場，中國科學院院士李永舫談到太陽能電池領域的發(fā)展方向。

近年來，全球先進材料產業(yè)發(fā)展加速迭代升級，日益成為影響科技革命、產業(yè)變革的重要“變量”。不僅是太陽能電池材料，先進材料產業(yè)又有哪些趨勢？

中國科學院院士都有為表示，材料和器件正走向一體化發(fā)展。“人類的發(fā)展史可按照材料來劃分，產業(yè)革命均奠基在材料的基礎上，一代材料造就一代器件。”而如今，材料和器件成為一個有機整體。“比如，指甲蓋大小的芯片上就能集成500億個晶體管。”他舉例。

在現(xiàn)場，攀鋼集團研究院有限公司鈦金屬技術研究所所長王瑩分享了幾例先進前沿材料的應用：近年來，具有更優(yōu)生物相容性的鈦合金逐漸取代傳統(tǒng)的不銹鋼和鈷鉻合金，被廣泛應用于骨組織修復上，醫(yī)用植入物產品3D打印技術隨之發(fā)展；釩基功能材料，廣泛應用于釩電池、超級電容器、離子電池等領域……

新趨勢帶來了機遇，也帶來了挑戰(zhàn)。“我國先進材料行業(yè)一部分核心技術受制于人，發(fā)展動能不足，顛覆性創(chuàng)新不夠，先進材料產業(yè)綠色化、低碳化、高端化發(fā)展的要求也越來越高。”李永舫說。

以有“中國釩鈦之都”之稱的攀枝花為例，則面臨釩鈦企業(yè)主要集中在產業(yè)鏈前端，粗加工多，精深加工少；產業(yè)鏈上下游產能不匹配，下游產業(yè)承載能力不足，資源就地轉化率低；產業(yè)鏈不完整，存在薄弱缺失環(huán)節(jié)等具體問題。

如何各個擊破？以釩為例，四川大學材料科學與工程學院教授王瑞林針對“雙碳”背景下產業(yè)面臨的機遇和挑戰(zhàn)談及自己的見解。他提到，新型電力系統(tǒng)建設提速，全國發(fā)電結構中新能源發(fā)電占比迅速提高，這對電網的調控形成了巨大的挑戰(zhàn)，長時儲能的需求更為迫切。

“當然，釩儲能產業(yè)還面臨成本高、與釩供應市場不相容等問題。”王瑞林談到，對此，要加大對釩儲能產業(yè)關鍵材料和器件產業(yè)鏈的研發(fā)投入力度，統(tǒng)籌建設釩資源大市場，進一步理順釩儲能產業(yè)供求關系等。

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來源：賢集網
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