天津应大力发展气凝胶产业

◎文/孙 樑

气凝胶，是一种三维网状结构的纳米材料，因其轻若薄雾、状似蓝云，所以又俗称“冻结的蓝烟”。气凝胶具有优异的物理性能和化学性能，创下15项吉尼斯世界纪录，应用前景和市场前景十分广阔。曾经有科学家预言，气凝胶是改变人类未来生活的十大新材料之一，到本世纪中叶将像塑料一样普及到人们日常生活中的方方面面。

一、气凝胶在国内外的发展现状及趋势

气凝胶诞生于20世纪30年代的美国加州太平洋大学，直到20世纪80年代才开始受到全球科学工作者的普遍关注和倾力研究，自此气凝胶新技术、新产品、新工艺层出不穷，应用场景和市场规模迅速拓展，发展至今已经成为前沿新材料产业的代表，即将步入爆发式增长的窗口期。

（一）从世界范围看，气凝胶已经成为主要国家竞相布局的热点产业

1.政府出台规划，实施战略指引

在全球新一轮科技和产业革命兴起的大背景下，美欧日韩等经济发达国家或地区对包括气凝胶在内的纳米材料极为关注，纷纷制定专项计划和产业战略加速其发展。其中，欧盟在 《地平线2020 计划》（Horizon 2020）中，就推出了全球首个气凝胶示范项目。

2.设立国有企业，开展联合攻关

美国宇航局创立阿斯彭气凝胶公司 (Aspen Aerogel)开展航天保温隔热材料研制项目，并与德国巴斯夫公司成立合资企业进军绿色建材产业，运用气凝胶技术对聚氨酯等传统工程材料进行升级改造。

3.注重基础研究，抢占技术制高点

目前，比较有代表性的气凝胶研究工作主要集中在美俄日欧等国家或地区，他们各自在一些领域取得了垄断地位，但气凝胶技术未来发展空间依然广阔。

4.加强应用研究，抢占高端市场

杜邦、卡博特、三菱化学等一批跨国公司较早布局，积极推进气凝胶商业应用研究，产品占据了大部分国际市场。

5.拓展应用场景，引领市场开拓

气凝胶最初是作为隔热保温材料用在俄罗斯 “和平号”空间站和美国“火星探路者”探测器上，现已逐渐延伸到涂料、催化剂、激光打靶等众多场景。据有关市场研究机构报告预计，2019年仅全球气凝胶绝热保温材料的市场规模就可达556亿美元，但从长远看仍处于产业发展的初期阶段，增长潜力非常可观。

（二）从全国范围看，气凝胶正处于由“跟踪”转向“并跑”的关键阶段

1.中央高度关注，纳入国家规划，作出战略部署

党的十八大以来，党中央、国务院对新材料产业发展作出了一系列新的战略部署，史无前例地批准成立了国家新材料产业发展领导小组及专家咨询委员会。在列入国家高新技术产业规划和战略性新兴产业规划的基础上，又把新材料纳入《中国制造 2025》，专门出台了《新材料发展指南》。虽然没有明确提到气凝胶，但从纳米材料层面提出了开发高端纳米材料、提升规模化制备水平、扩大应用领域等一系列重要要求。

2.各省市积极扶持，企业竞相发展

广东、湖北、浙江、江苏、上海等省市对气凝胶产业重视程度较高，在项目投资、科技立项、园区建设等方面给予大力扶持，培育出纳诺科技、爱彼爱和埃力生等一批国内领先企业。江苏常州、陕西铜川、安徽巢湖等地还设立了气凝胶产业基地。

3.产学研相结合，科研多点开花

早在上世纪90年代初，同济大学波耳固体物理研究所就在国内率先开展了气凝胶研究。发展至今，已有中科院物理与化学所、清华大学、国防科技大学等数十家科研机构和高校进行相关研究工作，在气凝胶制备、结构控制、性能测试以及应用场景拓展等方面取得了积极进展。但总体上，国内气凝胶相关基础研究仍显不足，企业的生产工艺还比较简陋，产品质量和性能与国外相比差距也比较大。

（三）从自身发展看，天津气凝胶产业发展已经实现了“零”的突破

1.政策层面

天津市第十一次党代会提出，要大力振兴实体经济，聚焦新材料等领域培育壮大战略性新兴产业集群。天津有关部门积极作为，把气凝胶绝热保温材料纳入 《天津市新材料产业发展三年行动计划（2018—2020）》。

2.企业层面

天津先后涌现出晨祥丰凯、摩根坤德、佳华炜业等一批创新型气凝胶生产企业，取得了数十项国内领先的专利技术，在国内气凝胶市场占有一席之地。其中，摩根坤德公司还参与制定了我国首个气凝胶制品国家标准——《纳米孔气凝胶复合绝热制品标准 GB/T 34336-2017》，参与编制了《CECS气凝胶保温毡板建筑应用技术规程》等多项行业技术标准。

3.研发层面

国家纳米技术与工程研究院 （国家纳米产品质量监督检验中心）已落户天津市滨海新区，南开大学、天津大学、城建大学、理工大学、科技大学等高校积极开展气凝胶相关研究，部分高校还与企业自发形成了产学研技术创新联盟，共同开发气凝胶新技术、新产品，对现有生产工艺进行改进，在应用研究方面走在了全国前列。但总体上，天津气凝胶产业发展尚处于起步阶段，企业规模普遍偏小，技术水平参差不齐，融资渠道狭窄不畅，政策支持还不够有力，在来自跨国公司的巨大竞争压力下，生存问题始终困扰着这些“敢于吃螃蟹”的中小企业创始人。

二、天津发展气凝胶产业具有重要的现实意义

大力发展气凝胶产业，对于深入贯彻实施中国制造2025和军民融合发展战略，加快产业结构调整和转型升级，培育壮大战略性新兴产业集群，建设全国先进制造研发基地，都具有十分积极的促进作用。具体体现在以下几个方面：

（一）大力发展气凝胶产业，可以促进天津新材料产业创新发展

天津在新材料领域具有较为深厚的产业基础和较强的研发能力。2016年，全市拥有新材料企业近1500家，完成工业总产值2238.12亿元，同比增长12.7%，占全市工业的7.5%。但同时我们还应看到，新材料行业中的高新技术企业仅有135家，工业总产值554.52亿元，比重明显偏低，科技含量不高、新材料不新的问题仍比较突出。随着气凝胶相关研究的持续深入，氧化物气凝胶、聚合物气凝胶、碳化物气凝胶、金属气凝胶等气凝胶家族新成员被不断挖掘，催生出众多的新材料门类。大力加强气凝胶基础和应用研究，加快科技成果转化，进而形成具有一定规模的气凝胶产业集群，可赋予天津新材料产业强劲的创新发展动能，实现换道超车、跨越式发展。

（二）大力发展气凝胶产业，可以促进天津经济高质高效发展

“一代材料、一代产业”，从人类利用材料的悠久历程中可以发现，生产力发展始终与材料进步相伴相随，每一次技术革命和产业变革都与新材料的发现、发明和应用推广密不可分。气凝胶作为一种颠覆性新材料，独特的纳米微孔结构令其在力学、热学、声学、光学、电学、化学等方面均展示出优良的特性，可广泛应用于电子信息、生物医药、光纤通讯、交通运输、石油化工、金属冶炼、能源电力、纺织服装等诸多行业，显著提升产品性能，深刻改变生产工艺，从而使这些行业发生质的飞跃。大力发展气凝胶产业，推动气凝胶产品应用和技术推广，不仅可以直接加速天津市新材料产业发展，还可以改造提升众多传统产业，为它们插上科技的翅膀，焕发出新的生机与活力。

（三）大力发展气凝胶产业，可以促进天津经济社会绿色发展

通过生产工艺的优化和改进，二氧化硅等气凝胶已经实现在常温常压条件下制备，溶剂等绝大部分物料可以循环利用，产品更是具有高温下不分解、无有害气体放出的超级绿色环保品质。气凝胶是目前可知的导热系数最低的固体材料，气凝胶绝热毡、绝热板等产品的隔热隔冷性能最高可达普通产品的5倍之多，加之优良的防火阻燃、隔音降噪等功能，在工业节能、绿色建筑、民用保温等领域具有较高的推广价值。气凝胶在环境保护领域也极具应用潜力，可作为吸附材料处理废水中的有机物和金属离子，分解氰化物等有毒成分；与二氧化钛等光触媒复合，可有效净化空气中的甲醛等有害气体；运用烧结技术，可长效处理核废料等常规方法难以处理的固体废弃物。

（四）大力发展气凝胶产业，可以促进天津军民融合产业发展

今后一个时期是军民融合由初步融合向深度融合过渡、进而实现跨越发展的关键期。深入贯彻落实中央精神和市委决策部署，在天津加快形成军民深度融合发展格局，必须不断拓展军民融合新空间。由于气凝胶超轻的比重以及优异的保温、储能、隔音等性能，其产品和技术在国防军工、航空航天、舰船潜艇等领域都具有无可比拟的应用优势。抢抓军民融合发展战略机遇，大力发展气凝胶产业，加强军民两用技术协同创新及先进成果转化运用，打造一批军民融合的龙头企业、创新项目、精品工程，可以有效促进经济建设与国防建设的协调发展、平衡发展、兼容发展。

三、对天津发展气凝胶产业的几点建议

进一步深化对发展气凝胶产业重要性、紧迫性的认识，将其作为推动天津新材料产业高质高效发展的发力点和突破口，坚持企业主体、创新驱动、重点突破，坚持市场主导、需求牵引、政府推动，担当作为，只争朝夕，加快培育壮大龙头企业，引进孵化高新示范项目，完善产业技术创新体系，吸引培养双创领军人才，全力打造国内领先、世界一流的气凝胶产业聚集区，为把天津建设成为全国先进制造研发基地作出积极贡献。

（一）加强战略引领，推动产业裂变式发展

1.坚持规划先行

立足天津实际，深入对接《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《中国制造 2025》以及《新材料发展指南》，编制天津气凝胶产业发展专项规划和年度计划，制定产业发展路线图、时间表，明确阶段目标、重点任务、推进措施和部门职责，并通过加强督导督查确保规划计划落地、落实、落细。

2.加速产业集聚

依托滨海新区应用研发、总部运营、机制创新等优势以及环城四区、远郊区的空间载体优势，积极引进国内外相关制造企业、研发机构和创新创业领军人才，倾力打造气凝胶产业集群。以重大产业化项目为抓手，推动产业链、资金链、创新链、人才链、政策链与园区链贯通融合，建设一批特色鲜明、规模经济、绿色环保的气凝胶产业园区。

3.构建产业体系

设立气凝胶骨干企业动态数据库，建立企业发展评价机制、筛选机制和帮扶机制，支持细分行业优势企业做大、做优、做强，成为具有行业话语权的单项冠军。依托具备自主创新能力的龙头企业，搭建专业化的气凝胶产业垂直孵化平台，运用市场化手段汇集双创资源，以气凝胶为核心技术衍生新材料企业，不断延伸产业链条，持续扩展产业维度，努力形成科技含量高、带动能力强、竞争优势明显的产业发展格局。

（二）强化科技驱动，建设全国气凝胶创新高地

1.谋划实施气凝胶研发应用示范工程

以打破国外技术壁垒和产品垄断、引领新材料产业创新发展、更好服务重大国家战略为目标，推出一批气凝胶研发应用示范项目，着力提高气凝胶规模化制备工艺和装备水平，力争在军工航天、生物医药、节能环保等领域形成一批标志性的创新成果与典型应用。聚焦行业共性关键技术、核心技术、颠覆性技术，集中力量开展前瞻性基础研究和原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新，抢占竞争制高点。

2.组建跨界融合的创新战略联盟

鼓励气凝胶企业与上游科研机构、同行业企业、下游应用企业建立产业技术创新战略联盟，探索研发合作新机制、新模式，开展形式多样的联合攻关、协同攻关、系统攻关，突破更多技术瓶颈，获取更多原创性成果，形成更多拳头产品，加速高附加值技术成果转化为现实生产力。

3.搭建气凝胶产业技术创新平台

依托国家纳米技术与工程研究院 （国家纳米产品质量监督检验中心），建设气凝胶公共技术服务平台，健全试验、测试、评价、培训等功能，为气凝胶技术创新、产品研发、项目遴选提供第三方服务和决策支撑。支持气凝胶龙头企业组建产业技术研究院，申请认定国家级技术研发平台，增强自主创新能力。推动高校、科研院所、工程中心等的科研基础设施、科学数据、仪器设备向社会各类创新主体开放，在共享中发挥更大效益。

（三）夯实智力支撑，激发人才创造活力

1.引进高端、核心人才

在全球范围内遴选气凝胶相关专业顶尖人才和领军人才，建立充实专家信息库，借助国家和本市“千人计划”等人才工程，先人一步、一人一策引进高层次紧缺人才。以龙头企业、科研机构、高等院校、创新联盟、行业协会及重大项目为载体，灵活运用项目聘用、柔性兼职、技术入股等方式，大力引进一批产业发展亟需的核心技术人才。整合优化现有政策，研究制定专门政策，为人才提供出国出境、配偶工作、子女入学、父母就医等便利化优质服务。

2.培养造就高水平专业人才队伍

充分利用“131”创新型人才培养工程、先进制造卓越工程师培养计划、企业经营管理人才素质提升工程以及天津丰富的职业教育资源，构建从研发转化、经营管理到生产制造的气凝胶专业人才培养体系，加大对专业技术人才、经营管理人才和技能型人才的培养力度，培育一批高素质的创新创业领军人才、学术技术带头人和专业技术骨干。

3.充分释放创新创业潜能

改进科研项目评价机制，让市场说话，用效益衡量，把宝贵资源更多投向有实际应用的好项目。取消无形资产投资入股比例限制，提高科研人员成果转化收益比例，让他们既有科技创新的成就感，又有收益分享的获得感，把个人兴趣与国家目标有机结合起来，把创新创业的积极性激发出来。

（四）加大金融支持，纾解企业融资困境

国内气凝胶产业尚处于起步阶段，其中的绝大多数为中小民营企业或初创企业。如何帮扶企业跨越“融资的高山”，是实现气凝胶产业健康发展的关键一环。

1.创新融资模式

支持和鼓励商业银行设立面向中小企业的金融服务专营机构，加大产品和服务创新，在收益和风险量化的基础上，开展融资租赁、股权质押贷款、无形资产质押贷款等业务。改革市属金融机构监管考核和内部激励机制，把业绩同支持民营经济发展挂钩，推动普惠型小微企业贷款投放增量扩面。鼓励保险机构发展贷款保证保险和信用保险业务，设立化解民营企业股票质押流动性风险的专项产品。

2.拓宽融资渠道

设立气凝胶产业基金，引导天使投资、创业投资、风险投资等私募股权基金支持初创型、成长型气凝胶企业发展。支持民营资本设立中小银行、小额贷款公司、商业保理公司等金融机构，鼓励商业银行设立理财公司，调动更多社会资金助力气凝胶产业发展。支持具备一定实力的气凝胶企业设立财务公司，在境内外上市融资、挂牌融资，发行企业债券和集合信托产品，开展贷款和租赁资产证券化试点。

3.逐步降低融资成本

健全中小企业征信体系和融资担保体系，给予气凝胶龙头企业贷款贴息，对通过新三板和股权交易市场融资、发行企业集合债和私募债的融资行为给予资金补助。

（五）提高政策效能，优化企业营商环境

政府相关部门和各区要始终坚持“产业第一、企业家老大”的理念，深化“放管服”改革，用足用好“津八条”等惠企政策，加快气凝胶产业健康发展。

1.加大各级财政资金的统筹力度，更好地发挥各类政府基金、专项资金的杠杆作用，引导社会资本投向气凝胶重大产业化项目、企业技术改造和关键基础设施建设。

2.优先支持符合条件的气凝胶企业认定为高新技术企业，落实相关税收优惠政策。对小微企业、科技型初创企业实施普惠性税收免除。继续清理涉企行政事业性收费，凡有上下限规定的依下限执行。

3.加强与相关国家部委的沟通。力争把天津气凝胶拳头产品、骨干企业、专业化园区纳入国家新材料重点产品目录、重点企业目录、集聚区发展指南，获取国家政策支持。

4.把更多高技术含量、高附加值的气凝胶新产品纳入重点新材料首批次保险补偿机制范畴，消除下游用户“不敢用、不好用”的顾虑，促进气凝胶新材料初期市场培育。发挥政府采购的政策导向功能，以战略性新兴产业和重大工程建设需求为切入点，推进气凝胶新材料融入高端制造供应链，并给予政府首购、订购、评审优惠和价格扣除等优先采购政策支持。

5.引导具备条件的气凝胶企业开展军品研制与生产，向军工用户推荐气凝胶产品。

6.积极争取国家新材料博览会及产业论坛落户天津，为气凝胶等新材料企业及研究机构搭建高层次供需对接平台和技术交流平台。