宁夏新材料产业高质量发展对策建议

盛之林 杨少林 卢 辉 吴建栋 王东新 安百俊

（1.北方民族大学 材料科学与工程学院,宁夏硅靶及硅碳负极材料工程技术研究中心,宁夏 银川 750021；2.中色（宁夏）东方集团有限公司,宁夏 石嘴山 753000；3.宁夏高创特能源科技有限公司,宁夏 银川 750021）

为深入贯彻落实习近平总书记视察宁夏重要讲话精神，大力推进黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设，宁夏回族自治区第十三次党代会作出了实施产业振兴战略，打造现代产业基地的部署安排，提出发展“六新六特六优”产业，其中新材料产业位居“六新”之首。新材料产业作为宁夏优势产业，需要发挥优势、延伸链条、集群发展，大力发展高纯度、高强度、高精度、高性能的新材料，打造推动新旧动能转换、推进工业转型升级、实现制造业高质量发展的重点产业。因此，需要深入调研分析我区新材料产业发展基础，结合新材料产业的发展趋势，根据我区自身发展条件，探索出一条适合我区新材料产业的高质量发展之路。

1 宁夏新材料产业发展现状

新材料产业是宁夏重要产业之一，同时也是高新技术的先导和基础。宁夏新材料发展具有特色优势基础。经过多年的发展，宁夏新材料产业持续发展壮大，一批产业集群初具规模，一批企业快速成长，一批项目快速落地，产业发展前景广阔。多年来，宁夏聚焦于光伏材料、半导体材料、高性能金属材料、化工新材料、碳基材料和锂离子电池材料，通过科技创新推动主导产业升级、新产品开发和深加工拓展，形成了上、中、下游产业协同发展模式。全区新材料企业数量由2015年的13家增至2021年的109家。2021年全区规模以上新材料企业实现总产值1 289.4亿元，比2020年增长44.1%，占全区规上工业总产值20.1%[1]；全区新材料产业总利润为220.6亿元，占全区规上工业总利润的47.7%[2]。截至2022年10月底，全区规模以上新材料企业完成工业总产值1 452亿元，同比增长43%[3]。初步形成了银川市光伏、半导体及锂离子电池材料，吴忠市有色金属材料、碳基材料、化工新材料、新型建筑材料，石嘴山市高性能金属、碳基及电池材料，中卫市铝基新材料，宁东能源化工基地煤基化工材料、高端电子化学品及特种纤维等特色鲜明的产业集聚区。目前，宁夏新材料产业技术中稀有金属材料技术位居世界前列，铝镁及碳基材料技术已居国内领先地位，单晶硅和多晶硅等光伏材料技术已初露锋芒，整体新材料产业已形成较大的发展规模和优势。其中，部分新材料产品可直接作为新基建、航天航空等高端应用领域的基础原料使用。

1.1 光伏材料方向

以隆基绿能、TCL中环、东方希望等为代表的硅材料企业奠定了宁夏光伏材料产业雄厚的技术和产业基础。经过多年发展，宁夏已建成全球最大单晶硅棒生产基地，形成区域竞争优势，有着很大的发展潜力。截至2022年底，宁夏多晶硅产能5万t；单晶硅棒产能128 GW，占全国总量的19.2%；硅片产能36 GW，占全国硅片产能的5.4%；电池片产能15 GW，占全国电池片产能的2.2%，另有年产14.5万t多工业硅、12.5万t多晶硅正在建设中，10万t多晶硅、5 GW组件即将建设。初步形成了“工业硅-多晶硅-单晶硅-切片-电池片-组件”的光伏材料全产业链条。光伏产业配套中，光伏玻璃产能约86万t，炭/炭复合材料热场年产能约600 t，氯气产能约110万t/年，氢气产能约120万t/年，氯化氢产能约60万t/年，氮气产能约1 400万t/年，氩气产能约0.3万t/年[4]。鑫晶新材料一期年产5.6万只石英坩埚已投产，预计二期年产10.4万只，欧晶年产8万只石英坩埚、中晶新型碳纤维复合材料产业化项目正在建设中。小牛自动化的太阳能电池片全自动串焊机市场占有率位居全球第二、全国第一，汇流带焊接机市场占有率位居全球第一，该公司也成为全区唯一一家上榜第七批国家制造业“单项冠军”企业。

1.2 半导体材料方向

以宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司、宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司、宁夏创盛新材料科技有限公司、宁夏高创特能源科技有限公司、宁夏中晶半导体材料有限公司、嘉盛德（宁夏）新材料科技有限公司等重点企业为载体，形成了半导体级硅片、碳化硅衬底、半导体石英坩埚、半导体硅部件、柱状多晶硅、硅基靶材、封装材料为主的特色半导体材料产业群。其中，中欣晶圆是全国为数不多的可以实现12英寸硅片量产的企业之一，已形成集成电路12英寸大硅片240万片、8英寸大硅片540万片、小尺寸半导体硅片670万片的年产能；盾源聚芯已研发生产620 mm高品质大尺寸硅部件用晶棒，大直径半导体级硅部件年产能达到8万枚，该公司生产的32英寸的半导体石英坩埚也居于全国前列；高创特已形成年产1万片硅靶材和50 t柱状多晶硅部件生产能力，具备进一步扩大产能的条件；创盛年产100 mm以上40万片碳化硅衬底项目，嘉盛德年产5 000 t半导体芯片封装及5G覆铜板高分子聚合物新材料项目正在建设中。

1.3 高性能金属材料方向

以中色（宁夏）东方集团公司、国家电投集团宁夏能源铝业有限公司、宁夏宁创新材料科技有限公司、宁夏中太镁业科技有限公司、宁夏中色金航钛业有限公司等重点企业为载体，形成了以稀有金属材料、铝镁合金材料、特殊合金材料为主要特色优势的高性能金属材料产业群。其中，中色东方主要产品如钽丝、钽粉在技术、产品等级和质量等方面均达到世界先进水平，部分品种领先于世界同行，且90%以上产品出口欧美日韩。钽丝和钽粉分别占世界市场份额的60%和30%，市场占有量分别位居全球第一和第二位。宁创新材料10万t铝合金挤压材和10万t铝合金铸造件项目正加紧建设；锦宁巨科40万t高精铝板带箔项目瞄准国内外高端市场；中太镁业生产的铝镁合金广泛应用于高铁配件、汽车配件、3C产品配件等方面。在特殊合金材料方面，依托君磁新材料、科通新材料、晟晏实业等企业，突破关键核心技术，开发具有特殊性能和特殊功能，广泛应用于不锈钢和特殊钢领域有耐高温、高强度、高耐腐蚀等特殊要求的合金材料；宝马兴庆铸造专用孕育剂等40个品种长期占据中高端市场。

综上可知，宁夏新材料产业创新能力逐步提升，科研院所与新材料企业广泛开展产学研合作。目前，宁夏新材料产业已建立稀有金属特种材料国家重点实验室、省部共建粉体材料与特种陶瓷重点实验室、宁夏光伏材料重点实验室、宁夏特种材料重点实验室、宁夏功能性生物质环境材料重点实验室等5个国家或自治区重点实验室，国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心、碳基先进陶瓷制备技术国家地方联合工程研究中心、宁夏半导体级硅晶圆材料工程技术研究中心、宁夏硅靶及硅碳负极材料工程技术研究中心、宁夏无机氟化盐工程技术研究中心、宁夏太阳能电池工程技术研究中心、宁夏动力与储能锂电池材料工程技术研究中心等15个国家或自治区工程技术研究中心，宁夏活性炭技术创新中心、宁夏碳化硅（平罗）技术创新中心、宁夏功能性氨纶（宁东）技术创新中心、宁夏高分子功能助剂（宁东）技术创新中心、宁夏高纯钛及钛合金金属材料（大武口）技术创新中心等47个技术创新中心；另有国家级企业技术中心3个、自治区级企业技术中心20个、高新技术企业88家、科技小巨人企业23家，产业技术协同创新中心1个[5]。此外，全区新材料企业研发投入强度超过2%，比规上工业研发投入强度高1个百分点[6]。一批重大科技成果不断涌现，高效N型单晶硅棒制备、钽酸锂晶体晶片黑化技术达到国内领先，中国标准动车组铝合金枕梁打破国外技术垄断，中色东方“平板显示用高性能ITO靶材关键技术及工程化”项目荣获国家技术发明二等奖，煤制聚丙烯、重型燃气轮机铸钢件等多项产品入选国家制造业单项冠军产品名单。深入实施以智能改造为引领的“四大改造”，推广新材料领域“5G+工业互联网”应用场景试点示范项目11个，建成自治区智能工厂、绿色工厂、数字化车间10家[7]。

2 宁夏新材料产业发展存在的问题

2.1 产业配套能力偏弱，集群效应不明显

目前，部分产业链横向匹配度较低，上下游配套不足，企业各自为战甚至出现低层次竞争，产业集群效应不明显。多数行业原材料、市场两头在外，这不仅阻碍了宁夏新材料产业发展进度，还降低宁夏新材料产业利润，也使宁夏在新材料产业竞争中处于不利地位，无法通过形成产业集群和集聚地发挥综合优势。

2.2 产品档次偏低，产业链条较短

宁夏新材料产业以上游基础材料或产品为主，下游深精加工和高附加值产品较少，整体产业链较短。在很多先进基础材料领域仍处于起步或追赶状态，关键战略材料和前沿新材料项目较少。补链、延链、强链有待进一步加强。

2.3 短期用能增长压力较大，清洁能源需求量高

宁夏新材料产业正处于转型升级、提质增效的关键时期，面临扩规与降耗之间的矛盾，未来将投产、引进一批新项目，短期能耗总量增长较快。随着中央推进“双碳”任务落实、能耗强度考核趋紧，能耗指标将会在近年内成为制约新材料产业加快发展的重要因素。同时，国际市场对我国出口锂电池、光伏组件等新材料产品生产中所用新能源电力占比强制要求逐年提高，造成新材料产业对清洁能源的需求提高。

2.4 高科技、高技能人才缺乏，创新能力亟待提升

从整体来看，受地域、科教水平等多种因素制约，相较于东部发达地区，宁夏技术创新水平不高。部分高新技术企业在自治区只设生产加工厂，地方高校和科研部门可产业化的科研成果供给不足，行业共性技术研发平台、检验检测、评价、计量等支撑体系尚不健全。科研人才、高职称专业人才相对匮乏，一线操作人员和高技能人才也较为紧缺。

2.5 信息技术应用不足，数字化水平低

新材料产业相关企业多处于信息化应用起步阶段，信息化应用集中于财务和办公系统方面，生产、购销环节信息化应用程度较低。在大数据环境下企业关键发展能力滞后，智能制造就绪率、数字化研发工具普及率、关键工序数控化率、生产设备数字化率明显低于全国平均水平，网络化协同和服务型制造发展能力滞后。

3 宁夏关键新材料产业高质量发展对策

3.1 光伏材料

3.1.1 壮大规模，构建光伏全产业链体系

结合宁夏光伏产业链现有、在建、拟建产品产能，适当增加单晶硅片、电池片、组件生产规模，配上流产品产能。在现有光伏产业链的基础上，补齐光伏支架、逆变器生产企业，构建光伏全产业链。同时，加大产业链招商力度，坚持引进和培育并举，做大做强龙头企业，大幅提升企业的国际竞争力。以隆基、中环、东方希望等龙头企业为引领，扩大产能规模，鼓励产业向产业链下游延伸，投资新建重大项目，扩大产能规模，着力培育一批规模大、水平高、品牌响、带动力强的领军企业。

3.1.2 加强配套设施，促进全产业协同发展

积极引进保温材料、金刚线、银浆、铝浆、EVA胶膜、背板、铝边框、焊带、接线盒等配套辅材、辅料等产品制造企业；扩大炭/炭复合材料热场、石英坩埚、高纯气体、高温扩散炉管、光伏玻璃等现有配套产业生产规模，以满足宁夏光伏产业配套需求；重点支持小牛自动化等设备制造企业“专精特新”发展，从而形成企业间生产互补和有效分工协作的配套企业群，形成产业集群优势。

3.1.3 力争突破，促进工艺利润双提升

加大核心环节工艺研发力度，突破技术瓶颈，提高电池转换效率和利润水平。同时，可对投资少、能耗低、成本小、安全、绿色环保的物理冶金法、硅材料清洁回收及高质量再造技术、钙钛矿电池及银浆替代技术开展科研攻关和产业化。鼓励企业继续加大投入研发大尺寸N单晶硅拉制关键技术，硅片薄片化细线化切割工艺，TOPCon、异质结、背接触等新型晶硅太阳能电池，叠瓦、无主栅等先进组件技术；加强配套高纯石英、石墨关键核心技术研发及应用。

3.2 半导体材料

3.2.1 加强研发投入，培育上游原材料产业

鼓励石嘴山市改良西门子法多晶硅料生产企业通过技术攻关生产出一定比例的电子级多晶硅料，加强半导体单晶硅产业原料供应保障；加强北方民族大学材料学院与中科院理化所针对自蔓延高温燃烧合成高纯碳化硅粉体进行联合科研攻关和中试转化，并在宁夏碳化硅陶瓷生产企业进行产业化落地；支持盾源聚芯扩大半导体石英坩埚产能，加快威克特瑞年产2.4万t电子专用材料高纯石英砂项目建设。

3.2.2 壮大中游产业规模，培育行业小巨人

扩大集成电路大硅片生产规模，抢占国内替代市场，并布局抛光片、退火片、外延片、节隔离片、SOI片等半导体硅片制造衍生环节；推动宁夏盾源聚芯、宁夏高创特等企业扩大规模，大力发展柱状多晶硅、硅部件、硅靶材产业，在细分领域打造“单项冠军”。围绕高品质集成电路大硅片、6英寸及以上碳化硅、柱状多晶硅等生产技术，半导体硅部件、硅靶材等精密加工技术，引导企业开展重大技术“揭榜挂帅”，加快关键技术迭代突破。布局氮化镓、氮化铝等第三代半导体材料及金刚石、氧化镓等第四代半导体材料产业。

3.2.3 引入下游企业，推动半导体产业往器件端延伸

瞄准分立器件、传感器、集成电路封装测试等产业链后端招引行业头部企业落地，推动产业向价值链高端攀升。通过引入立昂微、三安光电等兼具半导体材料和器件业务的企业，推动宁夏半导体产业由材料往器件端延伸。

3.3 高性能金属材料

3.3.1 稀有金属材料产业高端化发展

围绕新一代信息技术产业、航空航天、生物医疗等战略性新兴产业发展及重大工程需求，发展低温超导高纯铌及铌钛合金、铍铝合金、高纯铍铜箔带材、高纯钽铌靶材等高端材料，重点研发钽铌铍增材制造技术。根据市场需求，扩大集成电路用12英寸高纯钽靶材、高压高可靠电容器用钽粉、生物医疗用钽材料、化工防腐用钽涂层、粒子加速器用高纯铌材、低温超导用铌钛合金、5G通讯用高纯铍铜箔带材、航空航天用铍铝合金、稀土磁性材料等稀有金属材料产能。

3.1.2 铝镁合金材料产业集群化发展

面向乘用车、高铁、电子产品等重大装备与智能终端高端制造领域，重点发展汽车车身用铝合金材料及锻件、轨道交通用大型铝合金型材、高纯高压电子铝箔等高端材料及新型轻量化镁合金产品；重点研发高强铝合金纯净化冶炼与凝固技术；加快向高强高韧铝合金、高端精深铝合金加工、高性能变形镁合金板材和型材延伸；打造以铝镁合金板带箔、型材、板材、铸件、锻件为主体，终端产品相配套的全产业链聚集地。

3.1.3 特殊合金材料产业规模化发展。

围绕航空、航天、海洋、船舶、核电等重大工程重点，生产开发广泛应用于航空发动机、飞机起落架、火箭壳体、核能电力装置、装备用管阀件等领域的耐高温、高强度、高耐蚀等特殊合金材料。重点研发高温、高强、大规格钛合金材料的熔炼、加工技术，突破关键核心技术，不断壮大特殊合金材料产业规模。壮大舰船用大规格钛及钛合金、硅系及高纯硅铁、高硅铁合金、高硅铝合金、低碳锰硅、孕育剂、球化剂、氮化合金、低钛微铝硅铁、高硅硅锰、高硅锰铜、硅钙、硅钡铝等锰系特种合金产品，以及氮化锰等合金等产品生产规模。

4 宁夏新材料产业高质量发展政策建议

4.1 扩大产业整体规模

深入实施产业链提升工程，制定新材料细分行业重点产业链强链、补链、延链清单，立足重点产业链比较优势加快强链，找准重点产业链断层和关键短板加快补链。但不能盲目补链延链，要招引与宁夏自身资源相匹配的产业链环节，强化产业链精准招商。支持产业龙头企业在突出主业的基础上延伸拓展产业链条，打造一批具有强竞争力的行业龙头企业。加快引进培育一批发展潜力好、创新能力强、引领作用大、研发水平高的骨干企业。提升龙头企业行业整合力，促进中小企业向“专精特新”方向发展，形成产业链上下游、大中小企业协同创新、融合发展格局。

4.2 建立科技创新生态

强化企业创新主体地位，建立健全企业主导产业技术研发创新的体制机制，充分发挥重点企业创新引领支撑作用。依托高校、科研院所、企业科技创新资源优势，围绕优势产业进一步优化布局新材料领域科技创新平台与新型研发机构，组建创新联合体。围绕先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料发展需求，厘清新材料产业重大技术攻关方向，并通过科技计划项目形式支持开展相应的研发。围绕制造业转型升级和消费升级需求，着眼于新基建、航空航天、新能源汽车、节能环保等重点行业对材料的需求，搭建产用合作平台，加强共性关键技术攻关，不断优化新材料性能。建设新材料产业中试基地，成立新材料专业化众创空间，负责创建专业化研发服务平台，培育高新技术企业，助力企业不断发展壮大。

4.3 推动产业技术升级

鼓励新材料企业实施智能改造、技术改造、绿色改造、结构改造“四大改造”行动，推进设备换芯、机器换人、生产换线、产品换代。鼓励新材料企业提升智能制造水平，包括产品研发设计智能化、生产过程自动化、经营管理信息化、市场营销电子化和软件及信息系统服务集成化等。加快智能工厂、数字化车间建设，推动新材料企业智能化改造，引导企业更新数字化装备或利用智能化技术改造非数字化装备。加快新材料产业与5G、人工智能、工业互联网、物联网、区块链等新一代信息技术深度融合发展。

4.4 坚持绿色低碳发展

全面落实国家和自治区能耗“双控”和“双碳”目标任务，提升企业能耗管控水平，分批推进节能降碳改造。建设“绿电园区”，建成新材料绿色制造示范园区，支持园区新增产业配套建设新能源项目等政策。支持新材料企业实施绿色改造，提高生产工艺和技术装备绿色化水平，大幅降低主要产品单位能耗及水耗水平。推动新材料产业节能降耗协同增效的绿色共性关键技术攻关。加快发展固废综合利用产业，加强固废综合利用行业规范管理，构建资源循环型新材料产业体系，实现能源资源梯级利用和产业循环衔接。

4.5 加强人才支撑保障

探索采取新材料产业项目“人才+资金+项目+团队”的招商选资与招才引智，引进一批新材料领域高端人才，提高宁夏新材料产业人才的整体水平。制定具有延续性、吸引力和竞争力的人才服务体系及优惠政策。加快宁夏新型材料与清洁能源产业学院建设，鼓励企业建立新材料教学实习基地和博士后流动站。支持区内重点优势新材料企业和高等院校联合开展新材料卓越工程师实践基地和协同创新中心建设，培养新材料产业高级人才。支持引导区内相关职业院校积极与新材料企业对接，加强新材料专业建设，实施现代学徒制、订单式等定制化高技能人才培养模式改革，推进教育链、人才链、创新链、产业链有效衔接、融合发展。

5 结语

宁夏已初步具备新材料产业基础，无论是产业规模还是科技创新能力都取得一些成果，但仍然存在产业配套、产业链、产品档次、短期用能、高端人才、科技创新、信息化应用等方面的问题。为实现宁夏新材料产业高质量发展，建议从扩大产业整体规模、建立科技创新生态、推动产业技术升级、坚持绿色低碳发展、加强人才支撑保障5个方面制定产业发展政策。