全球新材料產(chǎn)業(yè)競爭“死盯”3大領(lǐng)域，我國發(fā)展迅速但短板突出
文章來源：賢集網(wǎng) 更新時間：2024-01-11 15:12:38
|
“一代材料，一代技術(shù)，一代產(chǎn)業(yè)”，新材料產(chǎn)業(yè)作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的先導(dǎo)與基石，已經(jīng)成為世界經(jīng)濟和科技競爭的戰(zhàn)略焦點。我國新材料產(chǎn)業(yè)目前正處于爬坡過坎的關(guān)鍵階段，有效提升新材料研發(fā)能力以及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力成為新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵所在。 本文梳理了國內(nèi)外新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及存在的問題和瓶頸，并提出了以科技創(chuàng)新及相關(guān)體制機制創(chuàng)新引領(lǐng)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議。 隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的持續(xù)推進，新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)、智能制造產(chǎn)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展，對材料提出了更高要求，主要發(fā)達國家和地區(qū)均高度重視新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，積極搶占新材料產(chǎn)業(yè)制高點，全球新材料產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)規(guī)模由2004年的3000億美元增長至2020年的約3萬億美元。 全球新材料產(chǎn)業(yè)競爭聚焦于三大領(lǐng)域 一是以金屬、高分子、陶瓷、玻璃等為代表的傳統(tǒng)材料領(lǐng)域。 金屬、陶瓷、玻璃、纖維和高分子等傳統(tǒng)材料在人類歷史中一直扮演著重要角色，每次發(fā)展都會極大地推動人類社會文明和生產(chǎn)力的巨大進步。如今，這些傳統(tǒng)材料領(lǐng)域中誕生了非晶合金、透明陶瓷、多孔陶瓷、碳纖維、金屬/ 陶瓷復(fù)合材料和超高分子量聚乙烯纖維等具有廣闊發(fā)展前景的新材料，成為新材料產(chǎn)業(yè)競爭的主要領(lǐng)域之一。這一領(lǐng)域的特點是產(chǎn)業(yè)發(fā)展對資源稟賦的依賴程度較高，目前美國、俄羅斯、日本等傳統(tǒng)工業(yè)強國依托長期積累的技術(shù)和設(shè)備底蘊，在全球處于領(lǐng)先位置。我國在這些傳統(tǒng)材料領(lǐng)域處于產(chǎn)業(yè)第一梯隊，但產(chǎn)能大而不強。 二是以半導(dǎo)體及集成電路材料、信息存儲材料、光通信材料、傳感器為代表的信息材料領(lǐng)域。 信息材料構(gòu)成了信息技術(shù)與應(yīng)用的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)信息感知、計算、發(fā)送、傳輸、接收和存儲的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人工智能、智能傳感、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實、區(qū)塊鏈和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與進步的先導(dǎo)條件。這一領(lǐng)域正處于技術(shù)與設(shè)備快速迭代的高速發(fā)展期，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對技術(shù)和設(shè)備的先進程度依賴性很高，目前美國、歐盟、韓國、日本等信息產(chǎn)業(yè)強國（組織）仍處于領(lǐng)先地位，我國正在加強該領(lǐng)域核心技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)鏈布局，但光刻膠等部分關(guān)鍵材料、微加工技術(shù)仍不成熟，產(chǎn)業(yè)化水平不高，成為制約我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突出短板。 三是以光伏電池、鋰離子動力電池、氫燃料電池等為代表的新能源材料領(lǐng)域。 能源清潔低碳化趨勢已經(jīng)成為全球共識，變革性能源材料技術(shù)是未來發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域。其中，汽車電動化和智能化變革為大勢所趨，新能源汽車大規(guī)模發(fā)展將大幅度降低燃油的消耗。汽車電動化需要綠色電力才能助力“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)，光伏發(fā)電和儲能技術(shù)是主要的解決方案，“光—儲—配—用”綠色電力全鏈條一體化是“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵。新能源材料這一領(lǐng)域發(fā)展時間相對較短，各條技術(shù)路線孰優(yōu)孰劣尚不明朗，產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的核心資源與各國自身的資源稟賦的契合程度，對各國在這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。目前歐盟、美國等發(fā)達國家（組織）處于世界前列，我國在這一領(lǐng)域中處于產(chǎn)業(yè)第一梯隊，在光伏電池、鋰離子動力電池等細分領(lǐng)域處于相對領(lǐng)先位置。 我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速但短板突出 1. 我國近年新材料產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展階段 新材料產(chǎn)業(yè)是支撐我國經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。近年來我國新材料產(chǎn)業(yè)在國家一系列政策舉措的指引下，產(chǎn)業(yè)規(guī)模實現(xiàn)躍升，創(chuàng)新能力顯著提高。 新材料產(chǎn)值規(guī)模迅速壯大，關(guān)鍵材料相繼突破 經(jīng)過多年發(fā)展，目前我國已形成全球門類最齊全、規(guī)模第一的材料產(chǎn)業(yè)體系。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國新材料行業(yè)市場前景及投資策略研究報告》顯示，2022年中國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達到約6.8萬億元，近五年年均復(fù)合增長率為15.66%。2023年1-9月中國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過5萬億元，保持兩位數(shù)增長。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測，2023年全年中國新材料市場規(guī)模將達到7.9萬億元，2024年將達到9.1萬億元。 近年來，我國一批重大關(guān)鍵材料取得突破性進展，涌現(xiàn)出石墨烯、納米材料、超導(dǎo)材料、高溫合金、先進3D打印材料、鈣鈦礦太陽能電池材料等一批前沿技術(shù)。 石墨烯：市場穩(wěn)步增長 石墨烯是目前世界上最薄但也是最堅硬的納米材料，幾乎完全透明，只吸收2.3%的光，導(dǎo)熱系數(shù)高于納米碳管和金剛石；電阻率比銅、銀更低，是目前世界上電阻率最小的材料。近年來，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模逐年增長，中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國石墨烯行業(yè)調(diào)研分析及市場預(yù)測報告》顯示，2022年中國石墨烯市場規(guī)模約為335億元，同比增長26.42%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測，2023年中國石墨烯市場規(guī)模將達386億元，2024年將進一步增長至441億元。 納米材料：將成為未來全球競爭的焦點 目前，我國新材料產(chǎn)業(yè)面臨重大戰(zhàn)略需求，進入發(fā)展關(guān)鍵窗口期。以納米材料等先進新材料為代表的關(guān)鍵核心領(lǐng)域，正成為全球未來競爭的焦點。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國納米新材料行業(yè)市場發(fā)展分析與前景趨勢研究報告》顯示，2022年中國納米材料市場規(guī)模達2031億元，同比增長9.89%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測，2023年市場規(guī)模將進一步增長至2270.1億元，2024年將達2490億元。 超導(dǎo)材料：高溫超導(dǎo)材料尚處于研發(fā)階段 超導(dǎo)材料具有常規(guī)材料所不具備的零電阻、完全抗磁性和宏觀量子效應(yīng)，是國際公認可引發(fā)產(chǎn)業(yè)變革的重大顛覆性技術(shù)方向，在能源、信息、醫(yī)療、環(huán)保、交通等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。根據(jù)超導(dǎo)材料的臨界溫度，可將超導(dǎo)材料分為低溫超導(dǎo)材料和高溫超導(dǎo)材料，低溫材料應(yīng)用規(guī)模已占到超導(dǎo)材料市場的95.61%左右，當(dāng)前已實現(xiàn)商業(yè)化超導(dǎo)材料包括鈮鈦（NbTi）和鈮錫（Nb3Sn）。高溫超導(dǎo)材料在制造工藝上必須克服加工脆性、氧含量的精確控制及與基體反應(yīng)等問題，因此價格昂貴，目前尚處于研發(fā)階段。 高溫合金：產(chǎn)量不斷增長 高溫合金是現(xiàn)代航空發(fā)動機的基石，也是航天動力、燃氣輪機，以及超超臨界電站、核能、油氣開采、石化等領(lǐng)域中的關(guān)鍵材料。近年來，隨著技術(shù)的進步，我國高溫合金產(chǎn)量不斷增長。數(shù)據(jù)顯示，2022年中國高溫合金產(chǎn)量約4.2萬噸，近五年年均復(fù)合增長率為17.55%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測，2023年中國高溫合金產(chǎn)量將增長至4.9萬噸，2024年產(chǎn)量將達到5.7萬噸。 我國新材料產(chǎn)業(yè)存在的短板與不足 創(chuàng)新引領(lǐng)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(lǐng)現(xiàn)代產(chǎn)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(xué)家首先發(fā)現(xiàn)。中國先進材料領(lǐng)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(chǎn)品，鋼鐵、有色、化工、建材等的產(chǎn)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(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已積累了一定數(shù)量的創(chuàng)新成果，但是成果質(zhì)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(chǔ)性創(chuàng)新方面，缺乏體系化。例如，自由選題較多，缺乏宏觀系統(tǒng)整合；缺乏材料戰(zhàn)略科學(xué)家組織重大共性科學(xué)問題系統(tǒng)研究；基礎(chǔ)研究的細度、縱向深度和橫向廣度均欠佳?？傮w來講，中國材料領(lǐng)域原始創(chuàng)新能力仍處于“跟跑”階段，創(chuàng)新鏈不通暢，難以搶占戰(zhàn)略制高點。創(chuàng)新體系效能不足成為中國新材料研發(fā)中的最大短板。 創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈融合不足，制造和應(yīng)用環(huán)節(jié)發(fā)展滯后，難以對產(chǎn)業(yè)形成有效支撐。 從科研論文發(fā)表來看，中國材料科學(xué)高水平論文數(shù)量高居全球第1，且占比近50%。但從產(chǎn)業(yè)側(cè)看，中國高端制造業(yè)仍有諸多先進材料依賴進口，科技產(chǎn)業(yè)“兩張皮”現(xiàn)象在材料領(lǐng)域表現(xiàn)尤為明顯。一方面，中國產(chǎn)業(yè)長期處于全球價值鏈中低端，過去幾十年先進技術(shù)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(yīng)用脫節(jié)較為嚴重，新材料成果轉(zhuǎn)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(lǐng)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(gòu)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(chǎn)品性能穩(wěn)定性不足、質(zhì)量精準度不高、生產(chǎn)效率低、成本高，國產(chǎn)大飛機先進材料及構(gòu)件國產(chǎn)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(yīng)用領(lǐng)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(chǎn)品領(lǐng)域，中國的新材料技術(shù)含量不高，產(chǎn)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。 產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)保障能力落后，難以支撐科技創(chuàng)新發(fā)展。 用于材料設(shè)計、制造、模擬的軟件長期依賴進口，高端工控系統(tǒng)和數(shù)控裝備基本需要從國外進口，高端檢測儀器完全依賴進口，價值200萬元人民幣以上的科學(xué)儀器國產(chǎn)率僅1.5%；100萬元以上高端表征設(shè)備幾乎全部需要進口。新材料領(lǐng)域關(guān)鍵原輔料自給率嚴重不足，基礎(chǔ)原材料產(chǎn)品在純度、精細度控制等方面也嚴重不足，多種電子化學(xué)品依賴進口，材料工藝缺乏在深度、細度上的突破。材料加工數(shù)字化、智能化水平長期落后，與發(fā)達國家存在較大差距。材料數(shù)據(jù)庫、材料領(lǐng)域標(biāo)準的布局和建設(shè)力度不足，難以形成競爭優(yōu)勢。 原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_539074.html 來源：賢集網(wǎng) 著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。 |
相關(guān)新聞
- [2024-06-28]·湖北宜化擬公開掛牌轉(zhuǎn)讓降解新材
- [2024-06-28]·廣信股份公開一項聚氨酯農(nóng)藥微膠
- [2024-06-28]·伊之密與海爾再度攜手，共筑智能
- [2024-06-28]·全球首列！更輕更節(jié)能的碳纖維地
- [2024-06-28]·稀土紅外反射中空隔熱聚酰胺纖維
- [2024-06-28]·盛禧奧在意大利開設(shè)PMMA先進回收
- [2024-06-28]·APS Elastomers推出新的耐高溫T
- [2024-06-28]·杜邦FROTH-PAK?環(huán)保型低壓雙組
- [2024-06-27]·科學(xué)家創(chuàng)制出無疲勞鐵電材料?有
- [2024-06-27]·亞納米尺度全暴露Pt團簇高效催化
主辦單位：山東省化工情報信息協(xié)會
山東省濟南市文化東路80號郵編：250014電話：0531—86399950、86399980、86399990傳真：0531—86399186
山東化工網(wǎng)在線交流：
Copyright(C)山東省化工情報信息協(xié)會 版權(quán)所有 備案號：魯ICP備2021036540號
山東省濟南市文化東路80號郵編：250014電話：0531—86399950、86399980、86399990傳真：0531—86399186
山東化工網(wǎng)在線交流：
Copyright(C)山東省化工情報信息協(xié)會 版權(quán)所有 備案號：魯ICP備2021036540號
魯公網(wǎng)安備 37010202001033號