上海新材料产业研发报告

吴和雨

（上海市统计局，上海 200003）

新材料产业是上海战略性新兴产业“十二五”规划列为重点发展的五大主导产业之一。该产业链延展性强，为节能环保、新一代信息技术、生物医药、高端装备、新能源、新材料、新能源汽车等其他战略性新兴产业提供基础支撑，对促进上海“创新驱动、转型发展”具有重要的引领和推动作用。

一、新材料产业的特点及研发挑战

（一）产品更新换代加速，行业门类多

新材料一般指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料，或是传统材料经改进后性能明显提高和产生新功能的材料。新材料具有显著的生命周期特征，一种新材料总是被更新的材料所替代。随着新材料技术与纳米技术、生物技术、信息技术等高新技术相互融合趋势的增强，新材料产品升级换代的步伐不断加快，目前主要涉及特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料和前沿新材料这六个重点领域，行业门类分布十分广泛。

上述特征为新材料的研发带来两方面挑战：一是研发成果产业化转换速度要求更高。在新材料有限的生命周期里，加快创新成果产业化才能保持研发资金良性循环，形成可持续发展，产业化速度是发挥新材料技术创新效能的重要条件。二是研发市场战略规划的前瞻性要求更高。新材料行业门类复杂，技术涉及面广，在选取具体新材料品种进行研发投资时，应细分类别、具体分析，有针对性地明晰研发对象面临的技术、政策、市场环境及发展阶段，有效确保研发投资收益。

（二）产业结构横向扩散，跨行应用广

新材料产业涵盖航空航天、国防军工、汽车、通讯、IT行业以及交通运输、城市建设、节能环保等多项领域，产业结构横向扩散，与其他战略性新兴产业联系紧密，是提升新兴产业技术能级、调整产业结构、解决生产瓶颈的关键行业（表1）。“十一五”期间，上海新材料产业发展较快，产值年均增长20.7%。

新材料产业的高延展性决定其研发需具备多层次的技术水平，从多角度研究产品，理清相互交叉、嵌套的技术应用，深入挖掘产品的跨行业用途与性能，开发市场潜力。如北京地铁郭公庄站中央空调系统使用的“神舟北极”冷冻站产品，因采用“嫦娥三号”赖以度过酷热月昼和极寒月夜的航空领域新材料，有效将自身的年均运行效率提高了20%以上。

表1 战略性新兴产业中涉及的部分关键新材料

二、国内外新材料产业研发现状

近年来，新材料在国内外取得了长足发展，基础产业加速向新材料领域拓展，新材料产业的研发投入水平及产业化规模已成为衡量一个地区或国家经济发展、创新能力和国防实力的重要标志。

（一）国内政策环境良好，区域研发联盟形成

我国长期对新材料产业的发展支持基本可分为三个阶段：一是构建产业体系。2000年《关于组织实施新材料高技术产业化专项公告》发布了125个产业化专项，基本建立起具有我国自主知识产权及创新力的新材料产业体系。二是制定战略规划。2012年《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》明确将新材料产业列入战略性新兴产业。三是推进重点专项。科技部积极扶持“973”计划、“863”计划、火炬计划等重大专项中的新材料研究课题及产业化项目。

近几年，我国新材料领域的高新技术产业化基地逐步增加，北京、上海、山东、湖南、江苏、浙江等29个省市建立了70家左右的高新技术产业化基地，并带动周边地区组成了错位发展的区域联盟，如泛长三角新材料产业发展战略联盟、环渤海湾半导体材料产业联盟、珠三角多元新材料产业联盟等。

（二）国外研究进程领先，国防战略地位凸显

美国、日本、德国及欧盟国家既是新材料研发的领跑者，又是生产和使用新材料的主要国家，新材料产业研发起步早、发展快，尤其是纳米技术等先进材料制造具有突出的技术领先优势，研发投入规模逐年扩大。2012年，美国曾计划投入21.3亿美元用于纳米材料研发，涉及太阳能收集和转换纳米技术、可持续纳米制造和纳米电子等多个领域。

各国新材料研发范围多集中在信息材料、生物医用材料、新能源材料、航空航天材料、生态环境材料、纳米材料和超导材料等领域。新材料产业向高性能、低成本、绿色化方向的发展趋势加强，各国均将国防科技建设领域的新材料研发列为重点专项，新材料产业的战略化研发地位稳固。此外，以杜邦、道康宁、巴斯夫、TDK、信越为代表的大型跨国集团已结成战略研发同盟，世界新材料产业呈现出国际化合作趋势。

三、上海新材料产业研发的特点

现阶段，上海新材料产业研发主要集中在制造业部分。2012年，全市新材料制造业工业总产值达1707.82亿元，占战略性新兴产业制造业工业产值总量的22.5%，仅次于高端装备和新一代信息技术产业。新材料制造业研发投入达39.05亿元，占上海战略性新兴产业制造业研发经费投入总量的24.9%，投入强度达2.29%，在七大战略性新兴产业中位居第三（图1）。上海新材料产业已形成重点突出、布局有序的研发模式。

图1 上海七个战略性新兴产业研发经费投入及投入强度比较

（一）研发领域重点突出，龙头企业技术领先

2012年，上海新材料制造业研发主要涉及先进结构材料、高性能复合材料和新型功能材料三大领域，研发经费集中在先进结构材料中的高品质金属材料加工、高性能复合材料中的其他高性能复合材料两大行业，与上海“十二五”规划重点发展的行业领域基本保持一致（图2）。其中，高品质金属材料加工制造中的钢压延加工、其他高性能复合材料制造中的初级形态塑料及合成树脂制造的R&D投入经费规模较大，分别为24.83亿元和2亿元，占全市新材料制造业研发经费投入总量的63.5%和5.1%，这部分研发经费主要用于宝钢集团、上海氯碱化工开展的高性能钢产品、关键技术平台建设等项目。宝钢集团、上海氯碱化工公司凭借资金支持、市场开拓、技术创新和资本运作等方面的优势，在全市钢材、化工材料研发领域，多年来保持着领先地位。

图2 上海新材料制造业研发经费投入的主要行业

（二）内资企业投入居首，积极拓展研发方向

开展研发活动的新材料制造业企业中，七成以上大型制造业企业属于内资企业，内资企业占新材料制造业企业总量的66.7%，投入研发经费33.02亿元，占新材料制造业总量的84.6%，研发投入规模处于主导地位，远高于外资企业的4.15亿元及港澳台资企业的1.88亿元。从研发投入领域看，外资企业和港澳台企业研发多集中在新型功能材料、先进结构材料领域，而内资企业在开展以上领域研发的基础上，还积极参与了高性能复合材料的研发，投入2.4亿元，占高性能复合材料研发经费总量的95.4%，内资企业在新材料产业的研发广度与研发层次方面有了进一步的拓展。

（三）产业基地分工发展，形成特色集聚趋势

随着新材料产业发展步伐加快，上海各区县结合自身优势，已形成“2+4+N”的新材料基地层次化发展格局。两个核心基地是以宝山区精品钢为主的新型金属材料核心基地和以金山及上海化学工业区为主的石化及精细化工核心基地。四个扩展区为青浦、嘉定、闵行、奉贤，包括青浦区的高性能改性塑料与新型纺织材料产业区，嘉定区的稀土材料产业化基地、无机非金属新材料、汽车新材料及其零配件产业区，闵行区的先进高分子材料产业区和奉贤区的复合材料及精细化工产业区。此外，浦东新区的生物医药材料、功能膜及其基膜产业区，松江区的半导体材料等多个产业区协同发展，新材料产业在全市各区县间形成了特色集聚、错位发展的趋势。

（四）研发项目有序推进，部分取得重大进展

2012年，上海积极推进新材料项目投资落地。其中，浦东新区战略性新兴产业和先进制造业投资推进大会共签约项目45个，包括上海普罗新能源有限公司2期项目、上海昀丰新能源科技有限公司LED项目等技术含量高、产业带动强的优质项目，总投资超过300亿元。同时，部分重点项目取得了新突破。如上海石化碳纤维产品经检测已达T300级水平，宝钢顺利完成首套国产核电用690U形管安装，华峰铝业股份有限公司2期项目年产完成5万吨空调用铝合金复合材料制造。

（五）研发机构资源丰富，产学研合作加强

上海丰富的研发资源已成为新材料产业研发的有效助推器。2012年，上海拥有以新材料研发为主的7家国家级企业技术中心，8家国家重点实验室和10家市级重点实验室，全市从事新材料研发的科研机构近110家，研发领域涵盖新型聚合物、新型无机非金属材料以及复合材料等多项领域。研究机构建设的加强，有效推进了产学研合作的发展。如上海硅酸盐研究所与国家电网上海市电力公司合作，在大容量钠硫储能电池研制方面获得重要突破，成功研制出具有自主知识产权的容量为650Ah的钠硫储能单体电池，使我国成为继日本之后世界上第二个掌握大容量钠硫单体电池核心技术的国家。

四、上海新材料产业研发存在的问题及相关建议

上海得益于工业基础雄厚、科技资源密集、综合实力领先等优势，新材料产业整体规模和技术水平在全国一直处于领先地位。但是，部分关键新材料的保障能力还不足，项目的长期培育及管理工作依然存在薄弱环节，产业的发展模式还有待进一步完善。据此提出以下建议：

（一）把握战略性新兴产业发展契机，有效对接民用需求

战略性新兴产业的大力发展对新材料产业而言，既是机遇又是挑战。在保障新材料产品市场需求的同时，也要求其保持与其他战略性新兴产业同步发展，抓紧推进制约战略性新兴产业发展新材料的重点技术攻关和产业化，提升支撑战略性新兴产业发展的关键新材料产品自给率。根据上海“十二五”规划，到2015年，上海支撑战略性新兴产业的关键新材料产业产值计划完成600亿元，占新材料产业总产值的三成以上。在提升产业效能的基础上，应充分分析市场形势，做好相关战略规划，在为航空、航天、核电等国家战略产业提供配套新材料的基础上，加大对民用需求的开发、应用，巩固上海在新材料领域的战略地位。

（二）坚持“高品质、高端化”发展路线，参照国际标准规范

立足上海精品钢材、石化精细化工等产业基础，保持以宝钢等集团公司为代表的本土品牌优势，坚持“高品质、高端化”生产路线，增加高品质特殊钢、高温合金、高性能工程塑料等先进结构材料的研发投入。进一步完善新材料技术标准规范，瞄准国际先进水平，健全新材料标准体系、技术规范、检测方法和认证机制。通过“产、学、研、用”联合开发重要技术标准，积极参与新材料国际标准制定，加快国外先进标准向国内标准转化。

（三）加大政府规划引导与政策激励力度，推进关键材料研发

现阶段，部分涉及关键生产环节的新材料因技术含量高、研发周期长，长期过度依赖进口。在坚持以市场需求决定产业发展主攻方向的基础上，上海应发挥自身市场、技术、人才等要素优势，加大统筹规划与政策引导，整合新材料产业上下游关键性材料研发力量，打破国外技术垄断。通过搭建跨行业技术研发交流平台，逐步充实生产工艺开发、材料性能检测等试验数据库，提升关键性新材料的产量、性能与质量，增强关键性新材料的综合保障能力，从而打造更加合理的新材料产业链及多种形式的产业格局。

（四）支撑重点产业调整、转型、升级，引进复合型人才

加快发展为汽车、电站、船舶等支柱产业配套的关键材料，完善其品种规格，提升技术水平，实现重点产业向高性能、低污染方向升级，同时提高新材料制造的能源利用效率，降低污染物排放。按照“聚焦重点、形成规模、突破瓶颈、抢占高端”的总体要求，结合科技研发重大专项需求，加大对综合素质高、科研能力强，具有跨学科知识结构的复合型人才的吸收、引进力度，包括负责新技术成果的工程转化、产业化的工程技术人员和实施新工艺技术应用操作的技能人员。加强人才队伍建设，构建高层次人才储备体系，是加快推进上海新材料产业跨越式发展的重要保障。