打造材料强国，引领未来产业发展

肖劲松

摘   要：材料是制造业的物质基础和保障，材料工业是基础性产业。材料工业的发展水平和质量，直接影响和决定着一个国家工业化与制造业的发展水平和质量。实践证明，制造业强国必然是材料强国。我 国已成为全球的材料生产和消费大国，但是大而不强的问题依然突出，与材料强国之间存在很大差距， 难以支撑制造强国和网络强国的建设。在未来产业的布局中，必须以创新驱动材料工业特别是新材料产 业的发展。建议加快制定材料强国战略，推动材料先行，提升基础材料的品质，前瞻性布局新材料领域 未来产业，实施材料效率提升工程，强化人才和政策支撑。

关键词：材料强国;未来产业;新材料

材料、能源、信息共同构成生产制造系统的三 大基础要素。材料是制造业的先决条件和基础保障。 材料工业是国民经济的基础和支柱产业，是工业的 基础性先导产业，具有产业规模大、关联度高、带 动作用强、资源能源密集等特点。“一代材料、一代 装备”，材料工业的发展水平和质量，直接影响和决 定着一个国家工业化与制造业的发展水平和质量。

习近平总书记指出，“新材料产业是战略性、基 础性产业，也是高技术竞争的关键领域，我们要奋 起直追，迎头赶上。”新材料作为材料工业的先导， 对推动技术创新、促进传统产业转型升级和国家安 全等具有重要的支撑和保障作用，是衡量一个国家 和地区经济社会发展、科技进步和国防实力的重要 标志，已成为世界各国竭力抢占的未来战略制高点。

一、材料的属性和基础性决定了制造业强 国必然是材料强国

美国、德国、日本等发达国家既是世界著名的 制造业大国，也是全球公认的材料强国。这些国家 高度重视新材料的研发和生产，制定了新材料长期发展战略，投入重金支持新材料的研发，不仅具有 较强的材料研发能力、应用能力，而且还有先进的 材料制备和生产能力，拥有众多全球知名的科研机 构、跨国公司以及一大批专业化的新材料中小企业， 这些企业也高度重视新材料的研发和应用。

我国是材料的生产和消费大国，生产着全球 一半的钢铁、60% 的水泥，是名副其实的材料生 产和应用大国，但并不是材料强国。近年来，我 国虽然在科研领域突破很快，但是从《科技日报》 所列的 35 项“卡脖子”关键技术来看，一大半都 跟材料相关，这说明中国材料工业水平确实还很 落后，与美国、日本、德国等材料强国相比，还 存在明显的差距。

二、处于产业链上游的属性表明 ：材料引 领未来产业的发展

从人类文明的发展来看，一部人类文明史就 是一部学习利用材料、制造材料、创新材料的历 史，材料引领人类社会的发展。从石器、青铜器 发展到高分子材料和复合材料等，材料的发展是石青铜人类生产力的主要标志，也是人类社会进步的里 程碑。

材料工业是基础性产业，处于产业链的上游， 是制造业的物质基础和保障，具有至关重要的先 导作用。材料工业不仅面临自身转型升级的重任， 而且肩负着支撑和引领传统产业升级、新兴产业 发展的使命。从世界工业的发展历史和现实来看， 材料工业的发展促进了制造业的发展，制造业也 带动了材料工业的进步，制造业发达的国家必然是材料研发、生产和应用大国，如美国、日本、 德国等。因此，作为国民经济先导产业和战略性 新兴产业，新材料是高端制造及国防工业的重要 保障，已成为世界各国战略竞争的焦点。

《“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要》提 出，要前瞻谋划未来产业。这是国家面向未来提出 的一个重要发展战略。到底什么是未来产业，哪些 产业会名列其中？国家发改委表示，未来产业发展 具有“依托新科技、引领新需求、创造新动力、拓展新空间”的“四新”特征，并初步提出包括类脑 智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天 开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域。虽 然目前所提的六大领域没有明确涉及新材料，但是 哪一个领域离开了新材料的支撑和保障，都寸步难 行。这就好比“此处无声胜有声”。

三、中国打造材料强国需要把握趋势、认 清差距

虽然我国把建设制造强国和网络强国作为制 造业转型升级和高质量发展的目标，但是尚未明 确将材料强国建设提高到国家战略高度。面对复 杂的国际形势，要想推动材料工业高质量发展和 前瞻谋划未来产业，打造材料强国势在必行。目 前中国与世界材料强国相比，还面临着诸多复杂 性、不确定性和不足。

（一）精准把握材料技术演进方向与产业发展趋势

面对新一轮科技革命和产业变革，材料发展 将日新月异。一是材料计算科学发展加快。随着 计算材料学的发展，材料组织结构与性能的关系 将得到系统准确的理解，从而使性能预测和材料 设计成为可能，进而精确设计并控制材料制备过 程，缩短材料研发周期，实现定制化研发与设计。 二是材料的加工工艺、先进加工技术飞速发展。 3D 打印技术、智能制造技术等先进加工技术的应 用，使得新材料发展呈现多品种、小批量、定制 化，可开发更多的新型高性能材料，适应未来社 会的发展。三是材料呈现出复合化、智能化、结 构功能一体化特征。为适应智能社会的发展，智 能材料技术、高智能多级结构复合材料和智能可 控技术等将得到广泛应用。通过技术创新可以解 决工艺、成分、结构上的不足，同时重视传统材 料的改进，做到“一材多用”，如能源信息材料。 四是轻量化、柔性化和可再生化方兴未艾。随着 新能源的广泛利用、航空航天的快速发展以及节 能环保的巨大需求，材料将朝着轻量化和可再生 化方向发展;随着可穿戴设备的日益普及，新材料会朝着柔性化发展。我国一定要在把握材料发 展方向和产业需求的基础上，推动材料先行，真 正实现“一代材料，一代装备，一代产业”的目标。

（二）科学预测未来需求

材料工业的发展是由市场和产业发展需求牵引 的。面对快速发展的科学技术、日新月异的社会变 迁，市场对材料的需求也随之发生变化。这就需要 前瞻预测未来社会的形态以及产业的变革，进而把 握材料的技术演进方向和产业发展趋势。从一些政 府组织、智库和专家学者对未来社会的预测看，未 来世界将是一个高度老龄化、智能化、低碳 / 零碳、 共享的社会。高度老龄化使得医疗、康复和保健等 领域快速发展，将带动生物医药、3D 打印以及各 种新型生物功能材料的发展。高度智能社会需要具 有自感知、自适应、自我调节和脑机合一的智能化 材料及信息传输、道路桥梁等基础设施的支撑，将 引起材料领域的深刻变革，大量的新型智能材料、 环保可再生材料将会诞生。在低碳 / 零碳社会，生 物燃料、氢能、太阳能、风能等可再生能源将会成 为未来社会供能的主体，互联网技術和可再生能源 将融合成一个分布式能源互联网，改变能源的生产 和社会分配方式，各类新型能源材料得以快速发 展。共享社会要求基础设施的建筑材料也相应地发 生变化。此外，深海、深空和深地的开发，会推动 极端环境新材料的开发与应用。

（三）我国与世界材料强国差距较大

我国材料工业存在的短板和瓶颈依然突出，石 油、铁矿石等大宗原材料的对外依赖度高，关键战 略资源保障能力不强，专用装备、高端仪器、基础 软件、核心原辅料等自我保障不足，产业链供应链 安全风险凸显;中低端产品严重过剩与高端产品供 应短缺并存，高端产品的供应能力不足，关键核心 技术自主可控水平不高;资源能源消耗较高，绿色 低碳发展任重道远;数字化水平难以有效支撑高质 量发展;以资源粗加工为主，产品附加值不高，行 业总体盈利水平不高，提质增效任务艰巨;缺乏具 有国际影响力的大型材料企业和专精特新的中小企 业，尚未形成良好的企业生态体系;与材料相关的 标准、检测、评价、认证等配套服务不健全。

（四）亟须改变大而不强的现实状况

我国是原材料生产大国和消费大国，已成为世 界第一大化学生产国和第二大石化产品生产国，约 20 种大宗化工产品产量居世界第一。我国粗钢产量 占世界粗钢产量的 53.3%，22 大类钢材产品中，17 类钢材产品自给率达 100%。从常用有色金属到稀 有金属的 64 种有色金属品种都有生产。水泥、平 板玻璃、建筑卫生陶瓷等大宗建材产品产量在全球 的占比接近 60%。尽管如此，我国并非材料强国， 大量高端钢材、高端化学品、有色金属及建筑材料 等依靠进口，同时缺乏巴斯夫、东丽、陶氏化学等 那样具有国际影响力的跨国大型材料企业。虽然材 料领域的论文、专利数量近年来在全球名列前茅， 但是成果转化率不高，新材料应用推广难。与材料 生产、检测、控制等相关的专用装备、仪器设备、 基础软件等还依赖进口。

四、推动中国材料产业高质量发展的政策 建议

（一）加快制定材料强国战略

充分发挥国家新材料产业发展专家咨询委员 会的作用，统筹材料领域的战略、技术、产业政 策、标准等相关机构和部门，吸纳重点企业，建 立联合工作组，展开材料强国战略研究，并制定 相应的路线图和政策措施，统筹各方力量，形成 合力，强化顶层设计和智力支持。

（二）以现实和未来需求为导向推动材料先行

建设制造强国，材料必须先行。俗话说，巧 妇难为无米之炊。没有过硬的先进材料，何谈制 造强国。材料的发展要与第二个百年奋斗目标及 制造强国、网络强国、科技创新强国建设目标有 机结合起来，瞄准产业发展的迫切现实需求和未 来关键需求，强化锻长板、补短板，尽快建成满 足高质量发展要求的材料创新体系和自主可控的 产业链供应链体系，真正做到拥有货架式产品， 积极融入全球材料供应链体系。

（三）实施基础材料提升工程

提升产品的质量;二是根据产业发展和人们生活 水平提升的需求，淘汰和制定、修订一批材料的 标准，促进产品的提档升级;三是打造大中小良 性发展的企业生态体系。培育一批创新能力强、 具有全球影响力的大型跨国企业和专精特新的隐 形冠军、小巨人企业;四是培育世界级先进材料 产业集群。选择产业规模大、创新能力强、应用 水平高的材料生产或应用企业集聚区，将其建设 成为世界级材料产业集群。

（四）前瞻性布局新材料领域未来产业

一是强化创新引领。紧盯国际材料研究前沿， 加强基础理论研究和前沿材料研究，尽快突破专用 装备、材料制备技术、检测测试仪器等核心共性技 术，前瞻性布局合成加工、测试表征，新计算模式 和数据分析，增材制造、数字制造、大数据、人工 智能等支撑 / 使能技术，以及科研设施、数据库、标 准、专利、检测、第三方组织、公共服务平台等材 料创新平台。二是结合国家发展战略、产业需求和 未来社会的发展，重点发展智能材料、生物健康材 料、新能源信息材料、空天材料、海洋工程及海洋 资源材料、新型基础设施材料等。

（五）实施材料生产应用效率提升工程

从工业设计、生产、使用和回收再利用等全 生命周期的各个环节，系统审视材料的使用效率 问题，制定国家材料效率提升战略和行动方案， 明确发展路径，提升材料利用效率，减少资源能 源的消耗总量，降低对生态环境的负面影响。

（六）强化人才和政策支撑

一是加强统筹协调，增强政府职能部门之间的 沟通合作力度，进一步完善我国材料产业发展的政 策体系。二是推动跨国合作与深度对接，重点引进 世界一流大学、材料领域诺奖级专家团队，鼓励国 外企业和科研机构在我国设立材料研发中心。三是 成立转化材料研究中心，培养材料领域的杰出科学 家和卓越工程師，加强上下游合作，加快成果转化。 四是培育大中小企业密切合作的企业生态系统。

（作者系中国电子信息产业发展研究院材料工业研 究所所长）