什么是新材料產業?
新材料是指新出現的具有優異性能或特殊功能的材料,或是傳統材料改進后性能明顯提高或具有新功能的材料。是高新技術的主要組成部分,又是高新技術產業發展的基礎和先導,是提升傳統產業技術能級,調整產業結構的關鍵,在國民經濟發展中扮演著越來越重要的角色。
新材料產業被認為是21世紀最具發展潛力并對未來發展有著巨大影響的產業,當今世界發達國家爭奪高技術產業發展制高點的種類中,均把新材料產業放到重要戰略地位來優先發展。
世界各國新材料產業發展狀況
新材料產業的發展水平已成為衡量一個國家經濟社會發展、科技進步和國防實力的重要標志,因此歐美日俄韓等全球20多個主要國家紛紛制定了與新材料相關的產業發展戰略,啟動了100多項專項計劃,大力促進本國新材料產業發展,竭力搶占新材料產業的制高點。
目前,發達國家仍在國際新材料產業中占據領先地位,世界上新材料龍頭企業主要集中在美國、歐洲和日本,其中,日、美、德6家企業占全球碳纖維產能70%以上,日、美5家企業占全球12吋晶圓產量的90%以上,日本3家企業占全球液晶背光源發光材料產量的90%以上。
其中,日本是新材料生產的主要國家,日本政府高度重視新材料技術的發展,把開發新材料列為國家高新技術的第二大目標。
我國新材料產業發展現狀
相對而言,我國新材料產業起步晚、底子薄,經過近些年的追趕,目前我國新材料產業體系已經初步形成,發展形勢良好。
產業規模快速增長。我國新材料產業體系已經初步形成,發展形勢良好,目前產業規模約為2萬億元。新材料產業在金屬材料、紡織材料、化工材料等傳統領域基礎較好,稀土功能材料、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料、特種不銹鋼、玻璃纖維及其復合材料等產能居世界前列。
關鍵技術取得實質性突破。通過產學研用結合,許多重要新材料技術指標大幅提升,研究成果得到推廣應用,使我國高端金屬結構材料、新型無機非金屬材料、高性能復合材料保障能力明顯增強,先進高分子材料和特種金屬功能材料自給水平逐步提高。
區域集聚態勢明顯。初步形成“東部沿海集聚,中西部特色發展”的空間格局。長三角已形成包括航空航天、新能源、電子信息、新型化工等領域的新材料產業集群;珠三角新材料產業集中度高,已形成較為完整的產業鏈,在電子信息材料、改性工程塑料、陶瓷材料等領域具有較強優勢;環渤海地區技術創新推動作用明顯,在稀土功能材料、膜材料、硅材料、高技術陶瓷、磁性材料和特種纖維等多個領域均具有較大優勢。
支撐作用日益顯現。新材料支撐重大應用示范工程的作用日益顯現,為我國能源、資源環境、信息領域的發展提供了重要的技術支撐,是建設重大工程、鞏固國防軍工的重要保障。
我國新材料產業發展規劃
我國高度重視新材料產業發展,目前通過綱領性文件、指導性文件、規劃發展目標與任務等構筑起新材料發展政策金字塔,予以全產業鏈、全方位的指導。
我國新材料政策金字塔
其中綱領文件主要為《中國制造2025》,指導性文件包括《中國制造2025》重點領域技術路線圖、《新材料產業發展指南》,發展任務與目標相關文件包括《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》《有色金屬行業發展規劃(2016-2020年)》《稀土行業發展規劃(2016-2020年)》等。
此外,我國還于2016年12月首次成立國家新材料產業發展領導小組,充分體現了國家大力振興新材料產業的決心。
我國未來新材料產業發展方向
《新材料產業發展指南》明確了新材料未來三大發展方向,即先進基礎材料、關鍵戰略材料和前沿新材料。
中國未來新材料發展方向
目前來看,我國在先進基礎材料背后的鋼鐵、化工、紡織、建筑等領域已發展較為成熟,鋼產量占據全球50%以上,鋁合金產量全球占比也超過30%,全球紡織第一大國地位繼續保持,化工領域也面臨產能過剩局面,可以說我國在基礎原材料(鋼鐵、紡織、化工)領域已率先完成了產業化和國產化,未來的發展方向更多在于從成熟走向不斷優化。而在前沿新材料領域,基礎研究和原始創新仍是下一階段重點,石墨烯、記憶合金一類的高性能材料仍在積極探索產業化方向。
新材料行業發展趨勢
我國材料企業中,80-90%都是傳統金屬類和化工類的材料企業。未來10年,這兩類傳統材料企業將加快技術升級與改造。
1、逐漸向高端、健康、綠色方向發展
未來十年,高端裝備、汽車制造、電子信息、新能源、節能環保、新型建筑、生物醫用、智能電網、3D打印等新興產業領域預計將保持較快發展趨勢,帶動新興產業發展的高端材料是未來我國新材料產業發展的主要方向,主要包括高品質特殊鋼、高強輕質合金、高性能纖維和復合材料、航空用陶瓷材料及航空級3D打印金屬粉末材料等。
此外,隨著人民對健康、環保等需求的提高,對生物醫用材料、綠色環保材料、新型建筑材料和高性能膜材料等綠色健康材料的需求也越來越多。
2、電子信息、鋰電池產業新材料有望加速增長
隨著新一代信息技術產業的發展,電子信息材料的研發生產是未來發展的一個重要方向,低缺陷12英寸及以上電子級單晶硅、超薄8英寸及以上絕緣體上硅(SOI)、寬禁帶半導體與器件,以及AMOLED有機發光材料及器件、大尺寸光纖預制棒、光學膜、集成電路特種氣體都將逐漸實現產業化應用,部分產品也將逐漸取代進口。
鋰電池材料方面,正極材料、負極材料、導電漿料、電池隔膜企業不斷涌現,核心技術逐步被研發成功,并實現產業化,發展潛力巨大。“十三五”期間,電子信息、鋰電池產業新材料這兩個領域,有望實現加速增長。
3、高強輕質合金新材料可能得到大規模應用
高性能的鋁合金、鎂合金、鈦合金在航空航天、軍工、汽車、電力設備等領域的應用越來越廣泛,特別是隨著汽車產業的發展,高性能合金在車輛上的應用量快速增長,其市場需求越來越多。
隨著電力裝備的高端化、智能化發展,鋁合金電纜技術和產品已逐步被市場熟知并接受,鋁合金材料憑借其性能優勢,在電力行業應用也將日益廣泛,“以鋁代銅”的相關產品,也逐步應用于電線電纜、變壓器、汽車熱交換器、空調散熱器等多方面,未來發展不可限量。