中國新材料產業起勢:成長中尋機與破局

中國式現代化實踐發展研究院

研究員 錢玉娟

新一輪科技和產業變革,不僅顛覆了現有的研究範式、產業形態、分工和組織方式,還加速重塑着全球競爭格局,更爲中國高新技術、新興產業、高端製造和重大工程的發展,提供了千載難逢的發展機遇。

新材料行業,正是其中一個呈現蓬勃發展之勢的國家戰略新興產業。數據顯示,預計到2025年,全球新材料市場的規模將超過10萬億美元。潛力如此巨大的材料市場,中國早就佈局其中。

可以看到,中國已經形成了全球門類最齊全、體系較爲完整、規模第一的材料產業體系,這也爲先進儲能材料、光伏材料、超硬材料等新材料的發展,打下了更爲堅實的基礎。

新材料也成爲推動經濟社會發展的重要力量,它甚至被稱爲“產業糧食”,常常作爲各類發展資源中的一種,爲製造業尤其是科技產業帶去顛覆性的變化。

以現代電子工業的基礎——半導體材料爲例,它對雲計算、大數據分析、區塊鏈等一系列和計算機相關應用的硬件基礎,起着決定性作用。假若沒有配套且強勁的半導體技術和材料,信息技術將會是“紙上談兵”。

如今,我國的新材料產業研究和創新開發,正不斷朝着體積更小、重量更輕、強度更硬、質量更好的方向演進。越來越多的新材料,被廣泛地應用於包括航空航天、汽車、電子信息、環保等各個領域。甚至,在很多製造業爲主的城市,新材料的應用還極大推動着其中的“製造”向“智造”的產業升級。

一、產業集羣效應下,仍有薄弱環節

隨着全球經濟一體化進程加快,集約化、集羣化和高效化成爲新材料產業發展的突出特點。可以看到,我國新材料產業呈現橫向、縱向擴展,上下游產業聯繫愈發緊密,產業鏈日趨完善,多學科、多部門聯合進一步加強,催生了一些產業聯盟的誕生,進一步利於產品開發與應用。

雖然,中國的新材料產業保持着良好的發展勢頭,但也存在一個嚴峻的現實,自主創新能力不強,產業發展中存在產品結構不合理、關鍵技術受制於人、國際市場競爭力不強等問題。

不過,爲應對國際新材料行業出現的市場壟斷問題,我國在引導新材料產業發展方面,採取了一系列措施,其中政府扮演着重要角色。在優惠政策方面,多地採取稅收減免、資金補貼等方式,鼓勵當地企業進行新材料研發;同時,建立新材料產業發展的專項基金,鼓勵風險投資進入,加速技術從實驗室到市場的轉化。

通過制定相關政策和規劃,各地有序加大對新材料產業的支持力度,使得產業集羣效應進一步增強。不少區域在加大對新材料基礎研究和應用研究的資金投入,建立國家新材料創新中心,推動新材料領域的技術創新和產業升級。

以粵港澳大灣區爲例,通過引進大院大所的創新力量,像與中國科學院、長春應化所等共建平臺,先後啓動了一些材料先導和關鍵核心技術研發的項目。

儘管大灣區被認爲是距離市場最近的地方,這裡技術需求旺盛,資本活躍,人才涌動,但是,推動產業發展並帶動地區經濟實現高質量發展,僅僅依靠公益性和共性技術項目,是很難實現的。

新材料領域,不是一個依靠追逐短平快項目而崛起的產業,即便已取得了有目共睹的成績,並形成了一定的集聚效應,但產業上下游仍面臨的是,能否在穩增長中尋找真成長,解決發展過程中的問題。

我國高端材料大量依賴進口,背後反映出的恰恰是產業基礎以及研發力量的薄弱。另外,在很多引領產業發展的重大新型材料突破方面,以及多數高端領域,仍是國際產業巨頭佔據壟斷地位,我國仍在爭搶戰略制高點的進程中。

二、應用廣泛成優勢,更需多路協同

任何一個產業想要有發展的可能,切忌閉門造車,而新材料技術的研究成果,只有轉化爲實際的產品和服務,才能真正推動社會經濟的發展。

通過建立有效的技術轉化機制,鼓勵企業和科研機構之間的合作,新材料技術的商業化應用前景廣闊。

通常,新材料被開發出來,以滿足特定應用領域的需求。它們被設計用於改善或創造新的產品、技術或解決方案。例如,新材料可能用於高端電子設備、醫療器械、航空航天、可再生能源等領域。

正因應用廣泛,以及產業多元化與分散化的特點,新材料行業內涌現出了一批具有市場競爭力的企業。

像中鋁股份、寶鋼股份,就是我國高性能結構材料領域的大型國有企業;而在先進功能材料領域,不乏京東方、華星光電這樣的顯示材料龍頭企業;也有海正生材、凱賽生物這樣的生物醫用材料領先企業;更能看到在智能製造領域有蘇博特、德方納米等材料創新企業。

以新材料爲主要產品或服務的產業,因涉及研發、生產、加工、銷售等多個環節,成爲了一個高度細分和多元化的產業,覆蓋了多個子行業和領域。上述高性能結構材料、先進功能材料、生物醫用材料、智能製造材料等,深耕於新材料研發創新的企業們,並非獨立發展,它們也與產業鏈上下游企業,通過緊密合作構建起了一個圍繞材料穩定供應和產品廣泛應用的大生態。

不僅如此,新材料還與製造業、新能源、電子信息等多個產業展開融合,當一個更爲壯大的產業集羣產生後,新材料產業的整體競爭力也在逐步增強。同時,因爲行業應用跨度大,產業參與者們都在趨向構建一個產業聯盟或協同創新中心,以實現資源共享、風險共擔,進一步加速新技術的推廣和應用。

加強產業鏈整合,一直被認爲是推動新材料產業發展的重要措施之一。不難發現,引進龍頭企業、培育中小企業、加強產業鏈上下游合作等方式,已經成爲產業各方摸索出的一條中國式發展路徑。

實際上,建立產學研用協同創新平臺,不僅是企業,也是更多科研院所、高校的願景,由此可以實現資源共享、優勢互補。爲實現優勢互補,我國新材料領域還要重視國際合作和交流。畢竟,新材料領域是一個全球性新興產業,各國之間的合作和交流,對於推動新材料技術的發展,至關重要。

在積極參與全球產業“共振”的過程中,作爲中國的產業“領航人”,要懂得引進國際先進的技術和經驗,“補己之短”,並藉此推動我國新材料產業邁向國際化發展。

三、關鍵技術與知識產權,自主創新的兩座高牆

新興領域都十分注重加強產學研合作,新材料產業亦不例外,全行業都在努力推動着科技成果的轉化和應用。其中關鍵的企業一方,尤爲重視持續加大研發投入,深化與科研院所和高校的合作,以共同開展新材料研發。

新材料產業發展的關鍵在於自主創新能力,而在能力提升前,自主創新的基礎便要翻越兩堵高牆——一個是關鍵技術的突破,另外便是知識產權。

除了加強科研投入,提高科研水平和創新能力,我們還需要注重以下幾個方面。首先,加強高端人才培養和引進,提高科技人員的素質和水平,建設一支具備突出能力的研發團隊,提升企業的核心競爭力。

需要特別強調的是,對新材料基礎研究的重視。基礎研究是創新的源泉,只有深入理解材料的基本性質,我國才能開發出更先進、更實用的新材料。因此,需要加大對基礎研究的投入,鼓勵科研人員探索新的材料科學和技術。

另外,還應該加強知識產權的佈局和保護,鼓勵企業自主創新和技術轉化,並通過專利申請、技術標準等方式,以及積極參與國際標準制定等,確保在國際競爭中的有利地位,從而推動中國的新材料產業朝着更深遠的國際化方向發展。

四、“綠色”材料產業的可持續發展遠景

全產業雙碳目標下,新材料產業的可持續發展也成爲必然要求。

目前,我國的行業企業、科研機構、政府等多方面,在努力形成一股合力,推動新材料產業的綠色發展。在可持續發展方面,產業需綠色化和低碳化,這便要求在材料研發、生產、應用等各個環節中,進一步展開資源循環利用,減少對非可再生能源的消耗。

新材料生產製造的過程,愈發強調“減碳降排,提效增質”,當然這背後離不開先進的生產技術和設備,關鍵是整個生態體系,對“綠色製造”的追求更爲強烈了。不少同業在積極地開發具有環保性能的新材料或生產工藝,確保產品的綠色屬性。如可降解塑料、綠色塗料等,滿足市場對綠色、環保產品的需求。

基於上述綠色生產和循環經濟等一系列模式,新材料產業纔有了一張可持續發展的遠景圖。“綠色”不只是貫穿一家相關企業的創新產品的創造到應用落地的週期中,幾乎關於新材料產業發展的全生命週期,都更爲凸顯其之於環境、社會的影響價值和意義。

以上,新材料領域的發展需要我們全社會的共同努力。只有通過積極的政策引導,鞏固加強基礎研究、推動技術成果轉化,共同建設一個標準化和規範化的生態後,我國新材料產業才能換上快速發展的引擎,爲經濟社會的高質量發展做出其應有的貢獻。

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