新材料產(chǎn)業(yè)被認為是21世紀最具發(fā)展?jié)摿Σξ磥戆l(fā)展有著巨大影響的產(chǎn)業(yè)。新材料是推動人類文明進步的強勁動力，也是推動我國技術進步、產(chǎn)業(yè)升級、國家安全、全面建成社會主義現(xiàn)代化強國的基石。以美國為首的西方發(fā)達國家聯(lián)手打壓我國，打壓領域除信息技術之外，主要集中在新材料和高端制造領域，而高端制造的支撐是新材料，信息技術運用的物質基礎也是新材料，可以說，以美國為首的西方國家聯(lián)手打壓的根本點是在新材料。不論是從應對美國不斷升級的打壓，還是從建設現(xiàn)代化強國來說，加快發(fā)展我國新材料產(chǎn)業(yè)都是當務之急。

 

　　統(tǒng)籌發(fā)展與安全，必須加快發(fā)展新材料。我國擁有全球門類最齊全、規(guī)模第一的材料產(chǎn)業(yè)體系，形成了各具特色的五大新材料產(chǎn)業(yè)集群，主要集聚在江蘇、山東、廣東等地，是世界最大的材料生產(chǎn)和消費國，但大而不強：起步晚，材料支撐保障能力弱，產(chǎn)業(yè)鏈自主可控性較差；原始創(chuàng)新能力弱，引領發(fā)展能力不足；產(chǎn)業(yè)資本關注程度較低等。在新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術水平等方面與國外仍存在較大差距，尤其在高品質的新材料上，更是如此，導致在全球新材料產(chǎn)業(yè)中仍居第二梯隊。當前世界面臨百年未有的大變局，世界之變、時代之變、歷史之變正以前所未有的方式展開，東西方對壘趨勢明顯，世界政治經(jīng)濟格局正在重塑，我們必須統(tǒng)籌發(fā)展與安全，必須加快補短板，加快構建新一代信息技術、人工智能、生物技術、新能源、新材料、高端裝備、綠色環(huán)保等一批新的增長引擎，也就必須發(fā)展先進基礎材料、關鍵戰(zhàn)略材料和前沿新材料。

 

　　擁有全球門類最齊全、規(guī)模第一的材料產(chǎn)業(yè)體系

 

　　新材料是全球經(jīng)濟和科技競爭的重點領域。國家為了提升新材料產(chǎn)業(yè)的基礎支撐能力，實現(xiàn)從材料大國到材料強國的轉變，高度重視新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。自2010年將新材料納入國家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以來，我國從中央到地方，對新材料產(chǎn)業(yè)出臺了一系列政策措施。如中央層面，國家成立國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展領導小組，出臺“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”、“十三五”發(fā)展規(guī)劃、增強制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃（2018—2020年）、“十三五”材料領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃、中國制造2025、新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南、國家新材料生產(chǎn)應用示范平臺建設方案等；地方層面，各地方政府和主管部門出臺了新材料產(chǎn)業(yè)指導意見、發(fā)展規(guī)劃、行動計劃、實施方案，推動新材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，如安徽省半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2018—2021年）、深圳市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃、上海市先進材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展"十四五"規(guī)劃等，部分地方政府還大力推廣新材料首批次保險補償機制。

 

　　眾所周知，我國是全球制造業(yè)中心和全球制造業(yè)大國，如我國是世界龐大的造船大國、世界最大的手機生產(chǎn)國、世界產(chǎn)銷量第一的汽車制造國，地鐵、動車和高鐵質量和數(shù)量世界第一，冰箱、洗衣機等白電全球產(chǎn)量全球第一，所以我國新材料產(chǎn)業(yè)擁有龐大的工業(yè)用戶。強大的下游應用為我國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的推動力，支撐我國新材料的快速發(fā)展。

 

　　誠然，新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的持續(xù)推動力是創(chuàng)新。十多年間，我國通過創(chuàng)新人才教育、培養(yǎng)、評價制度，建立了面向新材料產(chǎn)業(yè)的人才服務體系；建設了新材料產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心等公共服務平臺和新材料工程技術研究中心、工程實驗室等企業(yè)創(chuàng)新平臺，形成了以企業(yè)為主體、市場為導向、“政產(chǎn)學研金服用”相結合的新材料創(chuàng)新體系。

 

　　政策、市場和創(chuàng)新三大要素的共同作用，使我國新材料產(chǎn)業(yè)在短短的十多年間取得了巨大的進步。我國鋼鐵、有色金屬、稀土金屬、水泥、玻璃、化學纖維、先進儲能材料、光伏材料特種不銹鋼等百余種材料產(chǎn)量達到世界第一位，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(chǎn)體系，先進基礎材料能滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展基本需求，關鍵材料突破了一批關鍵核心共性技術，支撐了一批重大工程和關鍵項目建設，前沿材料許多領域處于與國際并跑階段，形成了全球門類最齊全、規(guī)模第一的材料產(chǎn)業(yè)體系，為我國經(jīng)濟轉型升級及國防安全的發(fā)展做出了重大貢獻。大到高鐵、大飛機、載人航天、探月工程、風力發(fā)電、超高壓電力輸送、深海油氣開發(fā)，小到資源節(jié)約及環(huán)境治理，無不蘊含著新材料產(chǎn)業(yè)的巨大貢獻。

 

　　據(jù)統(tǒng)計，我國新材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值從2012年約1萬億元增加到2021年的5.9萬億元，即總規(guī)模增長4.9倍，年復合增長率超過20%；其在原材料工業(yè)產(chǎn)值的占比提升到15%（2012年占比為5%）。2020年由于疫情的影響，我國新材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有所下滑，達5.3萬億元，但仍保持良好的發(fā)展勢頭。據(jù)工信部預計，2025年我國新材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到10萬億元，2020-2025年年均復合增長率(CAGR)達13.5%。

 

　　形成了各具特色的五大材料產(chǎn)業(yè)集群

 

　　在中央政府的頂層設計下，各級地方政府根據(jù)自身資源、人才、區(qū)位和產(chǎn)業(yè)基礎，充分發(fā)揮比較優(yōu)勢，積極推動新材料產(chǎn)業(yè)基地建設，支持新材料產(chǎn)業(yè)特色發(fā)展，產(chǎn)業(yè)集聚效應不斷增強，形成了特色鮮明、各具優(yōu)勢的環(huán)渤海、長江三角洲、珠江三角洲地區(qū)、中西部地區(qū)、東北地區(qū)五大新材料產(chǎn)業(yè)集群，構成了“東部沿海集聚，中西東北部特色發(fā)展”的空間布局。

 

　　京津冀地區(qū)：大型企業(yè)總部、國內頂尖高校和重點科研院所集聚，科技創(chuàng)新能力全國領先，是我國高端新材料產(chǎn)業(yè)集群，重點發(fā)展電子信息材料、新能源材料、生物醫(yī)用材料、航空航天用材料、高性能膜材料、前沿新材料等高精尖材料。

 

　　長三角地區(qū)：經(jīng)濟比較發(fā)達，交通便利，產(chǎn)業(yè)配套完善，新材料產(chǎn)業(yè)集群最多，主要發(fā)展高性能金屬材料、先進高分子材料、高性能纖維等材料。

 

　　珠三角地區(qū)：外向型經(jīng)濟發(fā)達，新材料產(chǎn)業(yè)集中度高，應用市場大，在電子信息材料、化工新材料、先進陶瓷材料等領域具有較強優(yōu)勢。

 

　　中部地區(qū)：鋼鐵、有色金屬、化工、建材等傳統(tǒng)材料工業(yè)基礎扎實，通過發(fā)展精深加工產(chǎn)品，形成了江西贛州新型功能材料產(chǎn)業(yè)集群、湖南株洲硬質合金材料產(chǎn)業(yè)集群、河南鄭州超硬材料產(chǎn)業(yè)集群等。

 

　　西部地區(qū)：西部資源能源豐富，依靠資源轉化優(yōu)勢和重點企業(yè)，在稀有金屬材料、新型輕合金、新能源材料等領域集聚形成了一批特色新材料產(chǎn)業(yè)基地。

 

　　東北地區(qū)：東北擁有鋼鐵化工等大宗基礎材料優(yōu)勢，且裝備制造基礎雄厚，集聚發(fā)展高端金屬結構材料、先進高分子材料和高性能復合材料等，形成了吉林碳纖維產(chǎn)業(yè)集群、黑龍江石墨烯產(chǎn)業(yè)集群等。

 

　　從地區(qū)分布來看，我國新材料產(chǎn)業(yè)主要集聚在江蘇、山東、廣東等地，如圖3、圖4所示。其中江蘇擁有的新材料產(chǎn)業(yè)園66個，全國最多。其次是山東和廣東，分別有46個和34個新材料產(chǎn)業(yè)園。往后是浙江26個，河南21個，安徽17個，湖北14個，湖南14個，四川12個，遼寧12個。

 

　　在全球新材料產(chǎn)業(yè)中居第二梯隊

 

　　早在20世紀中，美國、日本、歐洲等國家就率先認識到新材料在工業(yè)發(fā)展的重要性，并推出了一系列支持本土新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策規(guī)劃和扶持政策。21世紀以來，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，紛紛將新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為國家重大戰(zhàn)略，美國、日本、歐洲、俄羅斯等國家更是進一步細化新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，全球新材料產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。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。2020年全球新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模接近3萬億美元，2026年全球新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望超6萬億美元，年均復合增速有望超14%。

 

　　全球新材料產(chǎn)業(yè)已形成三級梯隊競爭格局。第一梯隊是美國、日本，以及德國、法國等歐洲國家，英國、德國、美國更是憑借鋼鐵材料、化工材料、半導體材料方面的優(yōu)勢在三次工業(yè)革命中獨領風騷。它們擁有成熟的新材料市場，多數(shù)產(chǎn)品占據(jù)全球市場的壟斷地位，是新材料產(chǎn)業(yè)的主要創(chuàng)新主體，在新材料產(chǎn)業(yè)處于全面領先地位。

 

　　從全球看，新材料產(chǎn)業(yè)壟斷加劇，高端材料技術壁壘日趨顯現(xiàn)。全球新材料龍頭企業(yè)主要集中在美國、歐洲和日本,它們憑借技術研發(fā)、資金、人才等優(yōu)勢，以技術、專利等作為壁壘，已在大多數(shù)高技術含量、高附加值的新材料產(chǎn)品中占據(jù)了主導地位（見圖6）。日本、美國、德國的6家企業(yè)占全球碳纖維產(chǎn)能70%以上；日本和美國的5家企業(yè)占全球12寸晶圓產(chǎn)量的90%以上；日本的3家企業(yè)占全球液晶背光源發(fā)光材料產(chǎn)量的90%以上，日本、德國的5家企業(yè)占據(jù)了80%以上的半導體硅材料國際市場銷售額。

 

　　中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

 

　　雖然目前我國已成為世界最大的材料生產(chǎn)和消費國，新材料產(chǎn)業(yè)整體實力不斷提升，實現(xiàn)了從材料小國到材料大國的歷史性轉變，但是，由于我國新材料產(chǎn)業(yè)起步晚、底子薄，材料先行戰(zhàn)略沒有得到落實，2016年才成立國家新材料發(fā)展小組，核心技術與專用裝備水平相對落后，關鍵材料保障能力不足，在新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術水平等方面與國外仍存在較大差距，尤其在高品質的新材料上，國內技術和生產(chǎn)偏弱，近年來產(chǎn)能雖有顯著提高，但仍然不能滿足國內高端產(chǎn)品需求，而且很多新材料雖有能力生產(chǎn)，但相關專利繞不開。整體來說，我國新材料主要還是以仿制為主，我國新材料產(chǎn)業(yè)仍處于由中低端產(chǎn)品自給自足向中高端產(chǎn)品自主研發(fā)、進口替代的過渡階段，產(chǎn)業(yè)發(fā)展還存在以下幾大痛點：

 

　　材料支撐保障能力弱，產(chǎn)業(yè)鏈自主可控性較差

 

　　長期以來，隨著我國經(jīng)濟高速增長，材料能買則買，對材料的原創(chuàng)性、基礎性、支撐性缺乏足夠的重視，導致新材料產(chǎn)業(yè)基礎薄弱，成為“短板”中的重災區(qū)，對產(chǎn)業(yè)安全和重點領域構成重大風險。產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈安全問題沒有得到解決，面臨“無材可用、有材不敢用”困境。

 

　　據(jù)工信部對全國30多家大型企業(yè)多種關鍵基礎材料調研結果顯示，32%的關鍵材料尚屬空白，52%依賴進口。其中，95%的計算機和服務器通用處理器的高端專用芯片、70%以上智能終端處理器和絕大多數(shù)儲存芯片均對進口依賴嚴重。裝備制造領域中，95%以上高檔數(shù)控機床、高檔裝備儀器、運載火箭、大飛機、航空發(fā)動機、汽車等關鍵精加工生產(chǎn)線上的制造及檢測設備依賴進口。另有數(shù)據(jù)顯示，我國新材料的進口率高達86%，自給率僅為14%。化工新材料國內保障能力只有50%；工程塑料和特種橡膠自給率僅30%；高端高溫合金主要依賴進口；半導體和顯示行業(yè)的核心材料、器件、設備幾乎全部依賴進口。這些“卡脖子”材料嚴重制約了我國高新技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

 

　　原始創(chuàng)新能力弱，引領發(fā)展能力不足

 

　　“一代材料，一代產(chǎn)業(yè)”。新材料的發(fā)明和應用引領技術革新，不僅推動已有產(chǎn)業(yè)的升級，而且催生諸多新興產(chǎn)業(yè)。無論是20世紀50年代崛起的半導體產(chǎn)業(yè)，還是90年代崛起的網(wǎng)絡信息技術產(chǎn)業(yè)乃至現(xiàn)在的信息通信技術產(chǎn)業(yè)，都是由單晶硅、光纖等革命性新材料的發(fā)明、應用和不斷更新?lián)Q代引起的。事實上，從19世紀70年代第二次工業(yè)革命以來的近150年間，我們在新材料引領產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面很少做出實質性貢獻。我們雖然擁有中國科學院等系列科研院及眾多企業(yè)研發(fā)中心，但由于起步晚，體制機制等因素不健全，科研人員創(chuàng)造力未能有效激發(fā)，甚至一度出現(xiàn)“造導彈的不如賣茶葉蛋的”，而且財政資金投入的集中度較低，大多新材料企業(yè)重視眼前利益從而忽視原始創(chuàng)新。更進一步的是，由于未建立完善的材料標準體系，材料的研發(fā)與應用結合不夠緊密，工程應用研究不足、數(shù)據(jù)積累嚴重缺乏，不僅導致面向材料實際服役環(huán)境有針對性的研究缺失，還導致材料的質量工藝不穩(wěn)定、性能數(shù)據(jù)不完備、技術標準不配套、考核驗證不充分，產(chǎn)業(yè)支撐體系建設薄弱，造成大量的新材料難以跨越從研制到應用的“死亡之谷”，致使我國在新材料領域的創(chuàng)新引領發(fā)展能力嚴重不足，搶占戰(zhàn)略制高點仍需大大努力。

 

　　新材料高風險，產(chǎn)業(yè)資本關注度較低

 

　　從國際上看，由于新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在技術不確定性和市場需求不確定性，且產(chǎn)業(yè)化周期長（通常需要10-20年的時間），技術壁壘高，研發(fā)投入大，技術迭代周期因新材料研究范式的革新而縮短，投資新材料產(chǎn)業(yè)就是一種高風險投資。《Nature Materials》關于新材料商業(yè)化的研究表明，新材料技術實現(xiàn)商業(yè)化的時間平均10年以上，與生物科技相近，遠長于軟件技術；新材料技術實現(xiàn)商業(yè)化的R&D開銷約為軟件技術的數(shù)倍到數(shù)十倍，也遠非普通風險投資機構所能承擔。即便生物科技的研發(fā)周期、商業(yè)化成本也頗高，但與新材料相比，生物醫(yī)藥的市場不確定性低，成長空間大，風險也遠低于新材料領域。正因如此，世界各國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都有政府這只看得起的手在后面推動。

 

　　從我國來看，新材料產(chǎn)業(yè)與其余熱門產(chǎn)業(yè)相比，融資并具競爭優(yōu)勢。根據(jù)頭豹研究院研究，從融資總額來看，盡管新材料產(chǎn)業(yè)在2020年的融資表現(xiàn)較前兩年已經(jīng)有較大提升，增幅高達16%-73%。但橫向比較，其融資總額不僅低于5G、高端制造等熱門新興產(chǎn)業(yè)，也低于消費電子、消費生活、金融等行業(yè)，融資總規(guī)模僅為上述產(chǎn)業(yè)的1/5-1/2。由于新材料產(chǎn)業(yè)前期需投入大量資金購置設備，進行研發(fā)試驗，且新型材料自開始研發(fā)到商業(yè)化周期漫長，如果中途研發(fā)遭遇瓶頸或技術變革，則會導致前期投資沉沒，因此新材料產(chǎn)業(yè)融資多集中于產(chǎn)品有望更快實現(xiàn)商業(yè)化批量化生產(chǎn)的擴張期、成熟期企業(yè)，而對種子期和初創(chuàng)期的新材料企業(yè)則少受產(chǎn)業(yè)資本青睞。正因如此，我國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也亟需政府支持推動，純粹市場化并不能解決新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的固有風險。

 

　　針對我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題，為實現(xiàn)國家制造強國戰(zhàn)略，我國應立足于全球新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和自身產(chǎn)業(yè)基礎，以提升自主創(chuàng)新能力為核心，以突破一批“卡脖子”關鍵新材料、搶占一批制高點材料技術為重點，做好新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)頂層設計。

 

　　首先應發(fā)揮舉國體制優(yōu)勢，借鑒國際最新的新材料研究范式加快新材料研發(fā)速度。要在新一代信息技術、國防軍工等重點領域進行短板材料產(chǎn)業(yè)化攻關，集中突破一批關鍵短板材料和一批新材料生產(chǎn)用核心裝備及核心原輔料。

 

　　其次要完善創(chuàng)新能力體系建設，加強新材料成果轉化，并根據(jù)新材料產(chǎn)業(yè)的特點，充分利用多層次資本市場，加大對新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的融資支持，形成創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈與資金鏈的深度融合。

 

　　同時，也要努力突破歐美封鎖，加強國際開放合作，像發(fā)展高鐵一樣，充分利用國際國內兩種資源、兩種市場，推進我國新材料產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展，實現(xiàn)材料大國向材料強國的飛躍，進入全球新材料產(chǎn)業(yè)第一梯隊。

 

　　當務之急補短板，突破一批“卡脖子”的關鍵新材料。

 

　　來源丨《中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及熱點領域》