关于加速推进我国“十四五”新材料产业高质量发展的几点思考

王育萍，叶志镇

(浙江大学材料科学与工程学院，浙江 杭州 310027)

1 引 言

新材料是指通过新设计、新技术、新装备等的综合开发应用，制备出具有先进性能或特殊功能的关键材料。在当前新一轮科技革命和产业变革的大趋势下，新材料与信息、生物、能源等高技术领域加速融合，为数字经济、生命健康和新能源等战略新兴产业的发展提供强有力的物质基础支撑。如图1所示，处于倒金字塔支撑地位的新材料一旦取得重大突破，将改变整个高新技术产业链的联动局面。为了抢占新材料战略制高点，欧、美、日、韩、俄等国争相制定新材料产业发展战略，启动了100多个专项计划。2016年12月23日，我国首次成立新材料产业发展领导小组，国务院副总理马凯同志任组长，彰显了我国大力振兴新材料产业的决心。马凯副总理指出，加快新材料产业发展是建设制造强国的迫切需要，是党中央、国务院作出的重要战略部署。要立足于我国产业发展的实际，着眼应对新一轮材料变革，以只争朝夕精神，采取更加有力举措，尽快把我国新材料产业搞上去。在2020年11月3日颁布的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中，明确了新材料产业是未来发展战略性新兴产业。

图1 高科技产业倒金字塔Fig. 1 Inverted pyramid of high-technology industry

2 我国新材料产业的发展现状

“一代材料、一代产业”，新材料产业的发展程度代表了一个国家高端制造业水平，是国际核心技术竞争的重点领域之一。我国对新材料产业高度重视，近年来密集发布了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《中国制造2025》、《新材料产业发展指南》和《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等一系列文件，促进了新材料产业的快速发展。据统计，2010年我国新材料产业总产值仅为0.65万亿元，到2019年我国新材料产业总产值已增长至4.5万亿元，同比增长15.4%，占全球材料产业份额的23%，预计到2020年有望突破5.5万亿元，占全球材料产业的1/4(见图2)。

图2 中国和全球新材料产业规模增长趋势(数据来源：赛瑞研究)Fig. 2 Growth trend of new material industry in China and world (from SEIR)

近年来，我国基础研究投入明显增加，产学研水平不断提升，新建立或者加大支持了一批新材料领域的国家重点实验室、国家工程(技术)研究中心、科研院所和企业技术中心，许多重要新材料技术指标大幅提升，甚至实现了部分关键技术的实质性突破，研究成果逐渐推广应用，新材料品种不断增加。例如，大直径300 mm硅材料可满足45 mm技术节点的集成电路要求，同时已成功拉制450 mm硅单晶；人工晶体材料BaB2O4等紫外非线性光学晶体研究居国际领先水平，并实现了商品化；激光晶体、太阳能电池等关键技术指标达到国际先进水平；锂离子电池正负极材料、电解液均满足小型电池要求，隔膜、电解质锂盐等关键材料逐渐替代进口产品；超高分子量聚乙烯纤维大幅缩小与发达国家的差距；T300级碳纤维实现了稳定生产，单线产能提高到1200 t，T700和T800级碳纤维实现了批量供货能力，并已开始应用于航空航天装备[1]。

我国新材料研发的自身特色逐渐形成，少数细分领域已具国际竞争力。磁性材料、纺织材料等细分领域已初具全球影响力；稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等新材料产能已位居世界前列。例如，稀土功能材料产量约占世界总产量的80%，基本形成了以稀土功能材料和应用为龙头的稀土产业格局；半导体照明产业形成了从上游外延材料生长与芯片制造、中游器件封装到下游集成应用的比较完整的研发与产业体系[2]。

同时，产业聚集效应不断增强，空间布局现雏形。“十三五”以来，全国各地依托优势特色资源，初步形成了若干产业集聚区，新材料产业呈现区域产业集聚的良好发展态势，加速了产业链向下游延伸，同时带动了相关配套产业的发展。据不完全统计，目前我国己在40多个城市形成了不同规模的新材料产业集聚区，初步形成“东部沿海聚集，中西部特色发展”的空间格局[2]。例如，环渤海、长三角、珠三角地区依托自身的产业优势、人才优势、技术优势，形成了较为完整的新材料产业体系；中西部地区则基于原有产业基础或资源优势，发展本地区的特色新材料产业。

从总体看，我国新材料产业已快速发展，并进入了材料大国行列。但是，部分关键材料对外依赖程度高，一旦无法进口，我国材料产业链或将面临断链风险。2019年，中国工程院组织调研的制造业26个领域中外对比分析报告显示，新材料领域与制造强国之间差距较大，属于对外依存度极高的8类产业之一。通过分析梳理信息显示、运载工具、能源动力、高档数控机床和机器人、国防军工等五大领域所需的244种关键材料发现，我国在先进高端材料研发和生产应用方面差距甚大，仅有13种材料国际领先，有39种国际先进，与国外有较大差距的有101种，其中与美国有巨大差距的有23种。据统计，在国民经济需求的百余种关键材料中，目前约有1/3国内完全空白，约有一半稳定性能较差，部分产品受到国外严格控制。五大领域所需的244种关键材料中，有61种被国外禁运(出口管制)，156种材料依赖进口。从全球范围来看，美国在新材料研发上长期处于领跑地位，是新材料领域全面领先的国家。美欧日韩等国在大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据主导地位，形成了覆盖全球的产业链和经销链，并且通过对我国采取封锁核心技术、禁运先进新材料、垄断国内行业与市场等限制手段，阻碍我国高端新材料的自主研发及产业化。

3 十四五期间加速推进新材料产业高质量发展的紧迫性和使命感

在新技术革命、中美贸易摩擦、新冠肺炎疫情席卷全球的大背景下，“十四五”期间，我国新材料产业将进入新的发展阶段。我们要化不利为动力，不断改革创新，加快攻克重要领域“卡脖子”技术，有效突破产业瓶颈，牢牢把握创新发展主动权，助推新材料产业高质量快速发展，实现“弯道超车”或“换道超车”，跻身领跑世界新材料产业的行列。

3.1 坚持互联互通开放协同，构建新材料发展命运共同体

干勇院士提出，要集群发展，不能单打独斗，要把相关产业，基本集聚起来，补齐整个产业链，形成“兵团作战”。以打造全链条式世界级新材料产业为目的，充分融合互联网+优势，深度把脉新材料战略布局，构建政府与市场、科学家与企业、产业集群间、区域间全产业链互联互通新材料+平台，构建命运相惜的新材料发展共同体，实现全方位发展、深层次突破。以组织变革和集群创新为核心，在跨区域体制统筹、项目共推、平台共建、税收分享等方面先行先试，探索统一的资源调配机制，推动新材料的创新链、人才链、政策链、资金链、产业链跨区域协作和开放融合。充分发挥社会主义制度的优越性，加大现有环渤海、长三角、珠三角地区以及中西部地区新材料产业集群的政策互动，打破“追热研究，重复低效”的发展问题，将全国“大而全”的材料产业织成一张网，形成完整的新材料产业联盟。

3.2 坚持顶天立地领跑世界雄心，打造硬核新型创新研发平台

从国外发达地区培育新材料产业的经验做法中可以总结出，硬核新型创新研发平台就像赛车的发动机，强有力地推动了新材料的原始创新和关键技术的突破。叶志镇院士提出通过会聚国内外高端人才和创新资源，构建“巴斯德象限”新型研发机构，实现用基础研究推动颠覆式技术创新、解决新材料关键技术难题，打通从基础科学研究到产业技术应用的关键环节。“巴斯德象限”新型研发机构综合国外学研合作型、政府主导型、企业联盟型几种模式的优势，由省市区三级政府、高校、若干龙头企业共同出资，成立独立法人事业单位或者与当地政府合署的方式实体化运行，实行理事会领导下的主任负责制，分别设立战略咨询委员会和专家委员会，探索有别于传统实验室的全新管理架构，形成因地制宜的新材料产业技术创新模式。全国各地纷纷通过高强度投入，超常规建设具有引领性的高水平新材料研究机构，抢占新材料战略制高点。其中较具有代表性的包括广东松山湖材料实验室、上海张江综合性国家科学中心、江苏苏州姑苏实验室和浙江省甬江实验室等。

3.3 坚持目标导向精准施策，构建现代化引领的保障体系(图3)

面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向国民经济主战场，坚持双轮驱动，以建设新材料发展命运共同体为导向，加强顶层设计，深化科技管理体制改革，构建一套现代化引领的保障体系。宏观调控、区域协调，探索新材料+平台的高效联动机制，强优势，补短板；探索长效人才工作机制，建立人才多元化的发展、评价和激励体系；技术立项、管理机制双轮驱动，探索新的创新研发平台管理体制，试行责任专家推荐负责制和揭榜制混合的多元科研项目立项机制；通过资金引进、融资输入、自主造血，探索政府资金与社会资金、股权融资与债权融资、直接融资与间接融资有机结合的覆盖企业全生命周期的科技金融服务体系。

图3 我国新材料产业整装待发Fig. 3 Opportunity of new material industry in China

4 结 语

作为新时代的材料人，我们深感新材料发展的紧迫性，2020年的芯片事件是我们心头永远的痛。我们一定要深刻学习领会习主席一系列关于加速突破阻挠我国科技发展瓶颈项目的论述，牢记使命，刻苦攻关，处心积虑培养科技创新人才，抓住问题导向，实事求是地找差距，脚踏实地地为赶超世界新材料产业领先水平而努力奋斗。