中國先進(jìn)材料領(lǐng)域發(fā)展分析，優(yōu)勢和短板在哪里？產(chǎn)業(yè)發(fā)展要關(guān)注啥？
文章來源：賢集網(wǎng) 更新時(shí)間：2023-11-02 14:57:22
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材料的先導(dǎo)性突破不斷引發(fā)高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長，先進(jìn)材料已成為各國搶占科技制高點(diǎn)的重點(diǎn)關(guān)注與發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域，是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。先進(jìn)材料發(fā)展決定著高新技術(shù)、高端制造、重大工程的發(fā)展水平。 習(xí)近 平總書 記明確指出：“新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，也是高技術(shù)競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域，我們要奮起直追、迎頭趕上。”當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速顛覆現(xiàn)有的研究范式、產(chǎn)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(shù)、新興產(chǎn)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(jī)遇。 我國新材料發(fā)展碩果累累 新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。黨的十八大以來，我國新材料產(chǎn)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(qiáng)國建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。據(jù)測算，2022年我國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值約6.8萬億元，較2012年增長了近6倍，成為穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)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(chǎn)業(yè)體系，先進(jìn)儲能材料、光伏材料、超硬材料等新材料產(chǎn)能居世界前列。 我國積極推動(dòng)新材料創(chuàng)新體系建設(shè)駛?cè)肟燔嚨溃a(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)日益完善。新材料領(lǐng)域建立了6個(gè)國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，布局建設(shè)了生產(chǎn)應(yīng)用示范、測試評價(jià)、資源共享三類32個(gè)國家新材料重點(diǎn)平臺，形成較為完備的國家新材料平臺體系，服務(wù)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(lǐng)域?qū)＞匦?ldquo;小巨人”企業(yè)累計(jì)1972家，單項(xiàng)冠軍企業(yè)累計(jì)達(dá)到248家。 區(qū)域發(fā)展彰顯活力，集聚效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)。加快推進(jìn)新材料區(qū)域空間布局，我國新材料產(chǎn)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(chǎn)業(yè)空間布局。截至2022年，新材料領(lǐng)域國家先進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群數(shù)量累計(jì)達(dá)到7個(gè)，產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展模式正在從追求大而全向高精尖轉(zhuǎn)型。 我國加快推進(jìn)制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，補(bǔ)短板鍛長板，不斷突破關(guān)鍵材料技術(shù)，超導(dǎo)材料領(lǐng)域具備全球唯一的全流程生產(chǎn)能力，有序介孔高分子和碳材料研究實(shí)現(xiàn)國際引領(lǐng)，C919大飛機(jī)用鋁合金薄板、特種工程塑料、電子化學(xué)品等一批新材料實(shí)現(xiàn)突破。 區(qū)域發(fā)展彰顯活力，集聚效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)。加快推進(jìn)新材料區(qū)域空間布局，我國新材料產(chǎn)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(chǎn)業(yè)空間布局。截至2022年，新材料領(lǐng)域國家先進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群數(shù)量累計(jì)達(dá)到7個(gè)，產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展模式正在從追求大而全向高精尖轉(zhuǎn)型。 我國加快推進(jìn)制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，補(bǔ)短板鍛長板，不斷突破關(guān)鍵材料技術(shù)，超導(dǎo)材料領(lǐng)域具備全球唯一的全流程生產(chǎn)能力，有序介孔高分子和碳材料研究實(shí)現(xiàn)國際引領(lǐng)，C919大飛機(jī)用鋁合金薄板、特種工程塑料、電子化學(xué)品等一批新材料實(shí)現(xiàn)突破。 中國先進(jìn)材料領(lǐng)域發(fā)展體系能力分析 1 總體水平與優(yōu)勢 當(dāng)前，中國新材料產(chǎn)業(yè)已形成了全球門類最全、規(guī)模第1的材料產(chǎn)業(yè)體系，材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為中國的重要支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)值約占全國GDP的23%。建成了涵蓋金屬、高分子、陶瓷等結(jié)構(gòu)與功能材料的研發(fā)和生產(chǎn)體系，形成了龐大的材料生產(chǎn)規(guī)模，鋼鐵、有色金屬、稀土金屬、水泥、玻璃、化學(xué)纖維、先進(jìn)儲能材料、光伏材料、有機(jī)硅、超硬材料、特種不銹鋼等百余種材料產(chǎn)量達(dá)到世界第1位。新能源材料產(chǎn)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(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，突破了技術(shù)壁壘，為新能源產(chǎn)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(chǎn)能規(guī)模也已經(jīng)位于全球前列，在電解液和隔膜方面，中國的產(chǎn)能已占據(jù)全球總產(chǎn)能的50%以上。 產(chǎn)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(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。2020年中國新材料生產(chǎn)企業(yè)達(dá)867.87萬家。各地基于材料工業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)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(chǎn)業(yè)，推動(dòng)新材料相關(guān)企業(yè)集聚化發(fā)展，涌現(xiàn)出一批各具特色的新材料產(chǎn)業(yè)集群。總體來看，中國東、中、西部地區(qū)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展各有側(cè)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(dān)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(chǎn)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(chǔ)扎實(shí)，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(chǔ)的特色新材料產(chǎn)業(yè)基地。 材料科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)度日益增強(qiáng)，有力支撐重大工程建設(shè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。新材料科技快速發(fā)展，不斷推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。例如，超級鋼、電解鋁、低環(huán)境負(fù)荷型水泥、全氟離子膜、聚烯烴催化劑等產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)的突破，促進(jìn)了鋼鐵、有色金屬、建材、石化等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，新型能源材料、先進(jìn)電子材料關(guān)鍵技術(shù)突破正支撐半導(dǎo)體照明、新能源汽車、太陽能光伏等一批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)實(shí)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(shè)、資源節(jié)約及環(huán)境治理等領(lǐng)域一系列國家重大工程的實(shí)施提供了不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)和保障。例如，高性能鋼材料、輕合金材料、工程塑料等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，有力支撐和促進(jìn)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(shí)現(xiàn)在大飛機(jī)上應(yīng)用等。 2、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(diǎn)。 由于歷史原因，所有引領(lǐng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)材料幾乎全部源自發(fā)達(dá)國家，26項(xiàng)獲諾貝爾獎(jiǎng)的革命性材料，均是國外科學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)。中國先進(jìn)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(jìn)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。 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(jìn)材料依賴進(jìn)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(jià)值鏈中低端，過去幾十年先進(jìn)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(jī)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(yán)重，新材料成果轉(zhuǎn)化率較低。 先進(jìn)材料短板問題突出，嚴(yán)重制約高端制造業(yè)發(fā)展。 在運(yùn)載工具、能源動(dòng)力、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、國防軍工等5大領(lǐng)域，中國的先進(jìn)材料有幾十種面臨國外禁運(yùn)，上百種依賴進(jìn)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(jìn)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(zhǔn)度不高、生產(chǎn)效率低、成本高，國產(chǎn)大飛機(jī)先進(jìn)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(gè)重點(diǎn)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(dòng)化裝備仍需大量進(jìn)口。 先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)要關(guān)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(jìn)材料產(chǎn)業(yè)論壇在成都舉行，現(xiàn)場，中國科學(xué)院院士李永舫談到太陽能電池領(lǐng)域的發(fā)展方向。 近年來，全球先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速迭代升級，日益成為影響科技革命、產(chǎn)業(yè)變革的重要“變量”。不僅是太陽能電池材料，先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)又有哪些趨勢？ 中國科學(xué)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(chǎn)業(yè)革命均奠基在材料的基礎(chǔ)上，一代材料造就一代器件。”而如今，材料和器件成為一個(gè)有機(jī)整體。“比如，指甲蓋大小的芯片上就能集成500億個(gè)晶體管。”他舉例。 在現(xiàn)場，攀鋼集團(tuán)研究院有限公司鈦金屬技術(shù)研究所所長王瑩分享了幾例先進(jìn)前沿材料的應(yīng)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(yīng)用于骨組織修復(fù)上，醫(yī)用植入物產(chǎn)品3D打印技術(shù)隨之發(fā)展；釩基功能材料，廣泛應(yīng)用于釩電池、超級電容器、離子電池等領(lǐng)域…… 新趨勢帶來了機(jī)遇，也帶來了挑戰(zhàn)。“我國先進(jìn)材料行業(yè)一部分核心技術(shù)受制于人，發(fā)展動(dòng)能不足，顛覆性創(chuàng)新不夠，先進(jìn)材料產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈前端，粗加工多，精深加工少；產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)能不匹配，下游產(chǎn)業(yè)承載能力不足，資源就地轉(zhuǎn)化率低；產(chǎn)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(gè)擊破？以釩為例，四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授王瑞林針對“雙碳”背景下產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)談及自己的見解。他提到，新型電力系統(tǒng)建設(shè)提速，全國發(fā)電結(jié)構(gòu)中新能源發(fā)電占比迅速提高，這對電網(wǎng)的調(diào)控形成了巨大的挑戰(zhàn)，長時(shí)儲能的需求更為迫切。 “當(dāng)然，釩儲能產(chǎn)業(yè)還面臨成本高、與釩供應(yīng)市場不相容等問題。”王瑞林談到，對此，要加大對釩儲能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵材料和器件產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)投入力度，統(tǒng)籌建設(shè)釩資源大市場，進(jìn)一步理順釩儲能產(chǎn)業(yè)供求關(guān)系等。 原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_534870.html 來源：賢集網(wǎng) 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