◇ 我國已形成了新材料研發(fā)、制造、應用完整的創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈。在前沿研究方面:發(fā)明專利和論文數(shù)量均位居世界*位;在生產(chǎn)企業(yè)方面:2023年新材料企業(yè)達165.13萬家,產(chǎn)值超過7.7萬億元,約占我國GDP的7%。
◇ 先進基礎材料,如超級鋼、電解鋁、低負荷水泥等,已突破關鍵技術;關鍵戰(zhàn)略材料,如稀土永磁材料的產(chǎn)業(yè)規(guī)模世界*;前沿新材料,如石墨烯技術處于國際*地位。
◇ “新材料產(chǎn)業(yè)的核心問題是關鍵材料受制于人,要加快研發(fā)關鍵材料,重視知識產(chǎn)權保護,加強材料與軟件開發(fā)領域技術互動與融合,建設材料大數(shù)據(jù)庫,加快新材料高端檢測儀器研發(fā)突破!
在世界新材料研發(fā)賽道中,我國新材料產(chǎn)業(yè)已進入高速發(fā)展的快車道。前沿研究正邁向世界前列,部分領域與發(fā)達國家形成并跑甚至領跑的局面。產(chǎn)業(yè)集群已逐步形成,長三角、珠三角、環(huán)渤海三大新材料產(chǎn)業(yè)聚集地表現(xiàn)出蒸蒸日上的發(fā)展局面。特色產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯,西部、東北、中部以能源、資源、地域為特色呈現(xiàn)出高速發(fā)展的新態(tài)勢。此外,以市場為導向、以企業(yè)為主體,“政產(chǎn)學研用”相融合的新材料創(chuàng)新體系正在逐步形成。
我國已經(jīng)成為材料大國,但由于科研起步晚,原始創(chuàng)新和核心技術不足,還不是材料強國。例如在原材料、關鍵設備、材料性能集成化等系統(tǒng)基礎研究方面布局不足,高端新材料對外依賴度仍較高,例如高端芯片、特種合金等部分關鍵材料仍受制于人,集成電路材料和顯示材料70%以上還需要進口。
中國工程院院士李元元在接受《瞭望》新聞周刊記者專訪時表示,近年來,我國新材料創(chuàng)新能力快速提升,關鍵技術持續(xù)追趕,產(chǎn)業(yè)發(fā)展有望實現(xiàn)更大突破,“新材料產(chǎn)業(yè)的核心問題是關鍵材料受制于人,要加快研發(fā)關鍵材料,重視知識產(chǎn)權保護,加強材料與軟件開發(fā)領域技術互動與融合,建設材料大數(shù)據(jù)庫,加快新材料高端檢測儀器研發(fā)突破!
從跟隨者成為領跑者
《瞭望》:當前全球新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢是怎么樣的?
李元元:當前,全球新材料產(chǎn)業(yè)快速增長,2023年市場規(guī)模達7.2萬億美元,年增20%。同時面臨著資源分布不均等情況,科技多元化、分立化發(fā)展讓新材料產(chǎn)業(yè)鏈充滿挑戰(zhàn)。發(fā)達國家在關鍵材料領域繼續(xù)保持主導地位,而發(fā)展中國家則面臨貿(mào)易爭端和產(chǎn)業(yè)升級的壓力,全球產(chǎn)業(yè)競爭日趨激烈。
進入21世紀以來,發(fā)達國家爭相出臺新材料國家戰(zhàn)略計劃,如美國的“材料基因組計劃”、歐盟的《關鍵原材料法案》,日本的“科學技術與創(chuàng)新基本計劃”,德國的“研究與創(chuàng)新未來戰(zhàn)略”,都在新能源、信息、汽車、海洋等各自優(yōu)勢領域和戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)中重點布局、加快新材料發(fā)展。
《瞭望》:我國新材料產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展態(tài)勢如何?
李元元:我國的新材料發(fā)展,始于新中國成立初期。改革開放為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎,并于第八個五年計劃和第九個五年計劃期間蓬勃發(fā)展。經(jīng)過40多年發(fā)展,新材料產(chǎn)業(yè)逐步從跟蹤模仿走向了自主創(chuàng)新,并在多個關鍵領域取得*地位,從跟隨者成為領跑者。
近年來,我國在新材料領域有針對性地出臺了一系列具體政策,例如《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出應培育壯大新材料產(chǎn)業(yè),加速信息技術賦能;《質量強國建設綱要》明確提出強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位,推動新材料應用開發(fā)和品質升級;《原材料工業(yè)數(shù)字化轉型工作方案(2024—2026年)》提出要建設新材料大數(shù)據(jù)中心,助力行業(yè)轉型和高質量發(fā)展。
這些政策推動著我國新材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,其中先進基礎材料,如超級鋼、電解鋁、低負荷水泥等,已突破關鍵技術;關鍵戰(zhàn)略材料,如稀土永磁材料的產(chǎn)業(yè)規(guī)模世界*;前沿新材料,如石墨烯技術處于國際*地位。此外,人工智能與新材料相結合促進了材料高性能化、智能化。
總體上,我國已形成了新材料研發(fā)、制造、應用完整的創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈。在前沿研究方面:發(fā)明專利和論文數(shù)量均位居世界*位;在人才培養(yǎng)方面:專業(yè)技術人才達160萬人,位居世界*位;在科研機構方面:國家實驗室、新材料技術創(chuàng)新中心、全國重點實驗室、產(chǎn)業(yè)化基地等達400余家;在生產(chǎn)企業(yè)方面:2023年新材料企業(yè)達165.13萬家,產(chǎn)值超過7.7萬億元,約占我國GDP的7%。
正視挑戰(zhàn)?抓住機遇
《瞭望》:我國的新材料產(chǎn)業(yè)還面臨哪些挑戰(zhàn)?
李元元:我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到諸多挑戰(zhàn)。首先是來自外部環(huán)境的挑戰(zhàn),特別是在發(fā)達國家在全球化產(chǎn)業(yè)分工優(yōu)勢逐漸減弱的背景下,提出了智能化高端制造的“再工業(yè)化”,這對我國制造業(yè)發(fā)展智能制造帶來挑戰(zhàn),其本質在于關鍵新材料的技術突破。
其次,國內工業(yè)發(fā)展面臨“三重重任”,即補課夯實“工業(yè)2.0”,推廣普及“工業(yè)3.0”,先行示范“工業(yè)4.0”。與上述任務相應,必須加快先進基礎材料、關鍵戰(zhàn)略材料和前沿新材料發(fā)展。
再者,我國新材料低碳綠色發(fā)展也面臨巨大壓力。如我國需減少的碳排放量遠大于美國。要實現(xiàn)碳中和,留給美國的時間是50年,而留給我國的時間僅30年。短時間實現(xiàn)上述目標,任務艱巨。
此外,我國新材料產(chǎn)業(yè)鏈也面臨較大挑戰(zhàn)。上游高純原材料和中游加工輔料的供給都受到較大的技術封鎖。如陶瓷、高端金屬、生物醫(yī)用原材料等高純原料的研制,受工藝及加工裝備限制。在產(chǎn)業(yè)鏈下游,新材料應用集成能力亟需提高。在新材料數(shù)據(jù)庫建設、材料與應用端一體化集成能力等方面,與國外仍有較大差距。
《瞭望》:我們有哪些契機?
李元元:目前,全球新材料競爭表現(xiàn)出新特征,如在材料前沿研究方面,原創(chuàng)、變革、顛覆性技術不斷涌現(xiàn);在材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,隨著高新技術、高端制造和重大工程快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導權成為爭奪對象;在材料技術應用方面,“政產(chǎn)學研用”融合,成為爭奪工業(yè)發(fā)展自主權的關鍵,這些都為新材料發(fā)展帶來重大機遇。
盡管我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨諸多問題和挑戰(zhàn),但隨著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級,新材料供應增多,推動材料多元化和高端化,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了動力。同時,我國新材料產(chǎn)業(yè)鏈日臻完善,創(chuàng)新及市場應用持續(xù)增強,已形成集群效應,部分地區(qū)領跑了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
例如在已建設的國家工程方面,我國已完成的嫦娥六號、國產(chǎn)大飛機C919、“奮斗者”號、復興號動車組、天宮空間站、北斗導航、地殼一號等,新材料都發(fā)揮了重大作用。嫦娥六號離不開先進的空天材料,“奮斗者”號離不開新一代鈦合金關鍵技術的突破,新能源汽車離不開先進的能源材料等等。在未來建設的國家工程方面,如國際月球科研站、天問三號、“人造太陽”等,也都對新材料有著更高的性能要求。
堅持“四個面向”發(fā)展新材料
《瞭望》:如何判斷我國新材料產(chǎn)業(yè)的未來趨勢?
李元元:新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎性產(chǎn)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。針對外部環(huán)境的變化、我國經(jīng)濟高質量發(fā)展的要求,我們在新材料創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈的建設中,要落實國家的戰(zhàn)略部署,用好國家的相關政策,強化研發(fā)與應用銜接,提高整體保障能力,提升水平和精準度,建立和完善新標準,攻堅克難,力爭取得新突破。
我們要堅持“四個面向”的戰(zhàn)略導向,面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,加強新材料研究。在新材料前沿研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術應用中,提高原始創(chuàng)新能力、基礎能力、補短能力、集成能力、智能能力、綠色能力,加快新材料發(fā)展,為建設世界科技強國提供重要支撐。
未來20年,我國新材料戰(zhàn)略布局應主要聚焦于綠色產(chǎn)業(yè)、智能產(chǎn)業(yè)、先進制造業(yè)等,重點布局人工智能材料、信息技術材料、新能源材料、生命和生物技術材料、高端結構材料和功能材料等。未來中長期布局,應聚焦于石墨烯、量子材料和技術、生物大分子和基因調控、類腦材料和技術等。未來長遠布局,應更加關注暗物質、暗能量、引力波等科學利用及其相應的新材料技術。
《瞭望》:加速新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在政策支持方面還需如何發(fā)力?
李元元:加速新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,政策支持需在多個維度上持續(xù)發(fā)力。首先,持續(xù)強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位,通過稅收、研發(fā)補貼等多種政策手段,鼓勵企業(yè)加大技術創(chuàng)新投入,特別是針對新材料領域的新技術、新工藝的應用研究。完善產(chǎn)業(yè)政策支持體系,涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、應用、推廣等全鏈條,降低企業(yè)創(chuàng)新風險,加速前沿材料的商業(yè)化進程。在此過程中,還需推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)延鏈,以產(chǎn)業(yè)鏈高端化延伸為重點,打造專業(yè)化、精細化、特色化、新穎化的產(chǎn)品體系,提升產(chǎn)品附加值,增強核心競爭力。同時,加快關鍵產(chǎn)品攻關,促進優(yōu)勢產(chǎn)品提質,實施產(chǎn)品品質提升工程,推動技術改造,強化標桿*。
再者,在產(chǎn)業(yè)鏈構建方面,需布局建設創(chuàng)新平臺,推進中試項目落地,促進上下游協(xié)同創(chuàng)新。同時培育壯大龍頭企業(yè),大力培育中小企業(yè),加快人才隊伍建設。為推動新材料產(chǎn)業(yè)的區(qū)域協(xié)調發(fā)展,還需推動園區(qū)規(guī)范發(fā)展,實施精準化服務保障,發(fā)揮協(xié)會等中介組織的橋梁紐帶作用。
*后,積極應對化學品管理政策標準調整的影響,實施責任關懷,確保新材料產(chǎn)業(yè)在合規(guī)、安全、環(huán)保的基礎上實現(xiàn)高質量發(fā)展。