中国先进材料领域发展分析，优势和短板在哪里？产业发展要关注啥？
文章来源：贤集网 更新时间：2023-11-02 14:57:22
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材料的先导性突破不断引发高新技术和新兴产业的爆发式增长，先进材料已成为各国抢占科技制高点的重点关注与发展的关键领域，是经济社会发展的基础性、战略性产业。先进材料发展决定着高新技术、高端制造、重大工程的发展水平。 习近 平总书 记明确指出：“新材料产业是战略性、基础性产业，也是高技术竞争的关键领域，我们要奋起直追、迎头赶上。”当前，新一轮科技革命和产业变革正在加速颠覆现有的研究范式、产业形态、分工和组织方式，加速重塑全球竞争格局和世界发展走势，这为中国高新技术、新兴产业、高端制造和重大工程的发展提供了千载难逢的发展机遇。 我国新材料发展硕果累累 新材料产业是战略性、基础性、先导性产业。党的十八大以来，我国新材料产业规模不断壮大，保障能力不断提升，新的增长引擎潜力加速释放，为支撑制造强国建设作出了重要贡献。据测算，2022年我国新材料产业总产值约6.8万亿元，较2012年增长了近6倍，成为稳定经济增长的重要支撑。目前，我国形成了全球门类最齐全、体系较为完整、规模第一的材料产业体系，先进储能材料、光伏材料、超硬材料等新材料产能居世界前列。 我国积极推动新材料创新体系建设驶入快车道，产业发展生态日益完善。新材料领域建立了6个国家制造业创新中心，布局建设了生产应用示范、测试评价、资源共享三类32个国家新材料重点平台，形成较为完备的国家新材料平台体系，服务中小企业7.7万家。一批具备全球竞争力的新材料企业正在培育形成，材料领域专精特新“小巨人”企业累计1972家，单项冠军企业累计达到248家。 区域发展彰显活力，集聚效应逐渐显现。加快推进新材料区域空间布局，我国新材料产业已基本形成了以环渤海、长三角、珠三角为轴心，东北、中西部特色突出的产业空间布局。截至2022年，新材料领域国家先进制造业产业集群数量累计达到7个，产业集群发展模式正在从追求大而全向高精尖转型。 我国加快推进制造强国战略，补短板锻长板，不断突破关键材料技术，超导材料领域具备全球唯一的全流程生产能力，有序介孔高分子和碳材料研究实现国际引领，C919大飞机用铝合金薄板、特种工程塑料、电子化学品等一批新材料实现突破。 区域发展彰显活力，集聚效应逐渐显现。加快推进新材料区域空间布局，我国新材料产业已基本形成了以环渤海、长三角、珠三角为轴心，东北、中西部特色突出的产业空间布局。截至2022年，新材料领域国家先进制造业产业集群数量累计达到7个，产业集群发展模式正在从追求大而全向高精尖转型。 我国加快推进制造强国战略，补短板锻长板，不断突破关键材料技术，超导材料领域具备全球唯一的全流程生产能力，有序介孔高分子和碳材料研究实现国际引领，C919大飞机用铝合金薄板、特种工程塑料、电子化学品等一批新材料实现突破。 中国先进材料领域发展体系能力分析 1 总体水平与优势 当前，中国新材料产业已形成了全球门类最全、规模第1的材料产业体系，材料产业已经成为中国的重要支柱产业，产值约占全国GDP的23%。建成了涵盖金属、高分子、陶瓷等结构与功能材料的研发和生产体系，形成了庞大的材料生产规模，钢铁、有色金属、稀土金属、水泥、玻璃、化学纤维、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢等百余种材料产量达到世界第1位。新能源材料产业的发展势头迅猛，锂离子电池材料、燃料电池材料等高技术产业的发展，突破了技术壁垒，为新能源产业的快速发展提供了重要支持。电极材料、电解液和隔膜产能规模也已经位于全球前列，在电解液和隔膜方面，中国的产能已占据全球总产能的50%以上。 产业集群化发展趋势明显，形成了一批特色鲜明的新材料产业集聚区。2020年中国新材料生产企业达867.87万家。各地基于材料工业基础、技术人才条件、资源禀赋、市场需求、环境承载力等比较优势，大力发展区域特色新材料产业，推动新材料相关企业集聚化发展，涌现出一批各具特色的新材料产业集群。总体来看，中国东、中、西部地区新材料产业发展各有侧重，呈现“东部沿海聚集，中西部特色发展”的空间布局，区域特征明显。其中东部地区承担着新材料的研发创新、高端制造等功能，形成了以环渤海、长三角、珠三角等地区为代表的新材料综合性产业集群，中西部地区钢铁、有色金属、化工、建材等传统材料工业基础扎实，资源能源优势丰富，形成了以材料深加工和资源利用为基础的特色新材料产业基地。 材料科技创新贡献度日益增强，有力支撑重大工程建设和产业结构优化。新材料科技快速发展，不断推动产业结构优化。例如，超级钢、电解铝、低环境负荷型水泥、全氟离子膜、聚烯烃催化剂等产业化关键技术的突破，促进了钢铁、有色金属、建材、石化等传统产业转型升级，新型能源材料、先进电子材料关键技术突破正支撑半导体照明、新能源汽车、太阳能光伏等一批战略性新兴产业实现跨越式发展。新材料为中国航空航天、能源交通、工程建设、资源节约及环境治理等领域一系列国家重大工程的实施提供了不可或缺的物质基础和保障。例如，高性能钢材料、轻合金材料、工程塑料等产品结构不断优化，有力支撑和促进了高速铁路、载人航天、海洋工程、能源装备的“走出去”；第3代铝锂合金成功实现在大飞机上应用等。 2、短板与不足 创新引领能力不足，难以抢占未来战略制高点。 由于历史原因，所有引领现代产业发展的先进材料几乎全部源自发达国家，26项获诺贝尔奖的革命性材料，均是国外科学家首先发现。中国先进材料领域起步较晚，30多年的发展主要集中在量大面广的中低端产品，钢铁、有色、化工、建材等的产量巨大，但能耗高、污染高，可持续发展能力不足。虽然，中国创新主体在先进材料产业领域已积累了一定数量的创新成果，但是成果质量与美国、日本、欧盟相比仍存在较大差距。特别是在前沿性、基础性创新方面，缺乏体系化。 创新链产业链融合不足，制造和应用环节发展滞后，难以对产业形成有效支撑。 从科研论文发表来看，中国材料科学高水平论文数量高居全球第1，且占比近50%。但从产业侧看，中国高端制造业仍有诸多先进材料依赖进口，科技产业“两张皮”现象在材料领域表现尤为明显。一方面，中国产业长期处于全球价值链中低端，过去几十年先进技术的获取过度依赖国外创新体系；另一方面，成果大多依托于高校和科研院所，受政策、体制、机制等诸多因素的制约，中国新材料研发与应用脱节较为严重，新材料成果转化率较低。 先进材料短板问题突出，严重制约高端制造业发展。 在运载工具、能源动力、高档数控机床和机器人、国防军工等5大领域，中国的先进材料有几十种面临国外禁运，上百种依赖进口。以高端制造为例，铝合金、镁合金、钛合金、高温合金构件等支撑高端装备向大型化、高速化、高可靠、长寿命发展的高端先进材料的制造水平与国外存在10~20年的差距，产品性能稳定性不足、质量精准度不高、生产效率低、成本高，国产大飞机先进材料及构件国产化率不足5%。在集成电路、新型显示、生物医药、新能源汽车等11个重点应用领域中，中国新材料平均自给率为50%左右。在锂离子电池的部分新材料高端产品领域，中国的新材料技术含量不高，产品的附加值低，高端材料和电池的高精度自动化装备仍需大量进口。 先进材料产业要关注啥？ 9月11日，第二十一届中国西部海外高新科技人才洽谈会先进材料产业论坛在成都举行，现场，中国科学院院士李永舫谈到太阳能电池领域的发展方向。 近年来，全球先进材料产业发展加速迭代升级，日益成为影响科技革命、产业变革的重要“变量”。不仅是太阳能电池材料，先进材料产业又有哪些趋势？ 中国科学院院士都有为表示，材料和器件正走向一体化发展。“人类的发展史可按照材料来划分，产业革命均奠基在材料的基础上，一代材料造就一代器件。”而如今，材料和器件成为一个有机整体。“比如，指甲盖大小的芯片上就能集成500亿个晶体管。”他举例。 在现场，攀钢集团研究院有限公司钛金属技术研究所所长王莹分享了几例先进前沿材料的应用：近年来，具有更优生物相容性的钛合金逐渐取代传统的不锈钢和钴铬合金，被广泛应用于骨组织修复上，医用植入物产品3D打印技术随之发展；钒基功能材料，广泛应用于钒电池、超级电容器、离子电池等领域…… 新趋势带来了机遇，也带来了挑战。“我国先进材料行业一部分核心技术受制于人，发展动能不足，颠覆性创新不够，先进材料产业绿色化、低碳化、高端化发展的要求也越来越高。”李永舫说。 以有“中国钒钛之都”之称的攀枝花为例，则面临钒钛企业主要集中在产业链前端，粗加工多，精深加工少；产业链上下游产能不匹配，下游产业承载能力不足，资源就地转化率低；产业链不完整，存在薄弱缺失环节等具体问题。 如何各个击破？以钒为例，四川大学材料科学与工程学院教授王瑞林针对“双碳”背景下产业面临的机遇和挑战谈及自己的见解。他提到，新型电力系统建设提速，全国发电结构中新能源发电占比迅速提高，这对电网的调控形成了巨大的挑战，长时储能的需求更为迫切。 “当然，钒储能产业还面临成本高、与钒供应市场不相容等问题。”王瑞林谈到，对此，要加大对钒储能产业关键材料和器件产业链的研发投入力度，统筹建设钒资源大市场，进一步理顺钒储能产业供求关系等。 原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_534870.html 来源：贤集网 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 |
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