前沿材料：有色为基 向新而行

本刊记者 张博｜文

近日，工信部、国务院国资委联合印发《前沿材料产业化重点发展指导目录(第一批）》，共有15种前沿材料入选。当前，我国前沿材料的发展与国际“并跑”，且有色金属在前沿材料中使用的比例较高。未来，我国的前沿材料技术创新、应用探索和产业布局大有可为。

“铜系、钇系、铋系、高熵合金、铜基、吲哚锂、镓基液态金属、铋基、铟基、锡基低熔点合金、功能性液态金属复合材料……”8月28日，为加快前沿材料产业化创新发展，引导形成发展合力，工信部、国务院国资委联合印发《前沿材料产业化重点发展指导目录(第一批）》（以下简称“《指导目录》”）。

《指导目录》指出：“新材料产业是战略性、基础性产业，是未来高新技术产业发展的基石和先导。前沿材料代表新材料产业发展的方向与趋势，具有先导性、引领性和颠覆性，是构建新的增长引擎的重要切入点。”

本次共有15 种前沿材料入选第一批《指导目录》，分别是超材料、超导材料、单/双壁碳纳米管、二维半导体材料、负膨胀合金材料、高熵合金、钙钛矿材料、高性能气凝胶隔热材料、金属有机氢化物、金属基单原子合金催化材料、量子点材料、石墨烯、先进光学晶体材料、先进3D打印材料和液态金属，潜在应用领域包括新一代信息技术、航空航天装备、高端医疗装备、节能与新能源汽车、电力装备、核工程、轨道交通、智能机器人、能源动力工程、精密光学、节能环保等。根据《指导目录》中的前沿材料性能特点可以看出，有色金属在前沿材料中使用的比例较高，前沿材料的应用前景和产业化前景光明。

材料研发与国际“并跑”

当前，世界各国十分重视材料产业发展，纷纷加强对前沿技术和未来产业的布局，以期在保持已有高技术产业优势的同时，在即将兴起的高技术产业领域抢占先机，进一步强化自身在全球产业链中的主导地位。如美国、日本和欧洲作为全球高端材料领域的领跑者，在高温合金、碳纤维及复合材料、新型显示材料、新型能源材料、第三代半导体材料、稀土新材料、石墨烯等方面出台专项政策。同时，新材料产业垄断加剧，高端材料技术壁垒日趋显现。大型跨国公司凭借技术研发、资金、人才等优势，以技术、专利等作为壁垒，已在大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据了主导地位。

我国作为材料产业大国，党中央、国务院高度重视新材料产业创新发展。习近平总书记强调，抓紧布局数字经济、生命健康、新材料等战略性新兴产业、未来产业，大力推进科技创新，着力壮大新增长点、形成发展新动能。

党的二十大作出推动战略性新兴产业融合集群发展、构建新材料等一批新的增长引擎的重大部署。近年来，我国新材料产业进入蓬勃发展加速期。2022年，我国新材料产业总产值约6.8万亿元，较2012年增长近6倍，产业规模不断壮大，增长潜力加速释放，成为稳定经济增长的重要支撑。据工信部预计，2025年，我国新材料产业总产值将达到10万亿元的规模，前沿材料产业化前景广阔。

2017年1月23日，工信部、国家发改委、科技部、财政部联合印发《新材料产业发展指南》提出，我国新材料分为先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料三大类，其中，前沿新材料的发展方向是加强基础研究与技术积累，注重原始创新，做好知识产权布局。据统计，全球新材料产业总产值从2016 年约2万亿美元增长至2020年近3万亿美元。从产业构成来看，先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料分别约占50%、40%、10%。

当前，我国前沿材料研发发展与国际“并跑”。因为绝大多数前沿材料处于实验室阶段，产业规模较小，大规模应用尚未到来。加快发展前沿材料，是顺应全球科技革命和产业变革加速演进趋势、实现高水平科技自立自强的重要方向，是推进国家制造强国和科技强国的重要保障。

产品将加快走出实验室

《指导目录》积极鼓励、支持和引导各类市场主体参与前沿材料的研发探索和产业布局。本次入选《指导目录》的前沿材料具有三方面特点：一是国内已有相应研究成果；二是具备工程化产业化基础；三是有望率先批量产业化，实现产业引领。

在《指导目录》中，具有超导零电阻、大电流密度，外磁场下更高的性能等特点的高性能超导材料——稀土钡铜氧超导材料、“铜系”超导材料、“钇系”铜基超导材料、“铋系”超导材料、MgB2超导材料、Nb3Sn超导线材、超导同轴缆材等，可以应用于节能与新能源汽车、电力装备、核工程、轨道交通等领域。具有强烈的晶格畸变效应、迟滞扩散效应，易获得高强度、高硬度、抗磨损、耐腐蚀和抗辐照等优良性能，包括高阻尼高熵合金、耐蚀高熵合金、轻质高强高温高熵合金、超低温高熵合金、耐辐照高性能高熵合金等，可以应用于能源动力工程、航空航天与深空探测装备、核工程等领域。巨大的应用前景和市场需求，势必吸引各种市场主体入局，推动我国前沿材料产业化进程。

近几年，很多前沿材料基于部分有色金属的特性，产品正在走出实验室，加快向产业化方向发展。如武汉大学化学与分子科学学院、高等研究院付磊教授团队使用镓，把原本不混溶的5种以上的金属品种黏合起来，“制造”成具有无序固溶结构的新型合金，即“高熵合金”，不仅可以用在航空航天等领域，还可以广泛应用于人们的生活中，比如结合3D打印技术做成假牙、血管支架等。又如被称为“人造太阳”的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），离不开中国制造的关键材料“铜基”超导电缆。

8月29日，工信部党组成员、副部长王江平在第六届中国国际新材料产业博览会上表示，新材料产业是战略性、基础性、先导性产业，事关现代化经济体系建设大局，要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实党的二十大决策部署，集聚各方资源要素，持续发力、久久为功，推动新材料产业创新发展，构建新的增长引擎。加快突破关键领域，聚焦民生短板和制造强国建设重大需求，支持产学研用协同创新和产业化突破，提升产业链供应链韧性和安全水平。做大做强优势领域，瞄准具备产业化基础的前沿材料和较好创新基础的关键材料，支持场景探索和推广应用，推动“材料先行”。优化完善创新生态，完善统计、标准、金融、人才等系列配套支持措施。加强国际交流合作，打造平等互利、合作共赢发展新局面。

新一轮科技革命和产业变革正在蓬勃发展，新的颠覆性技术不断涌现，并随着技术的发展成熟形成新产品（新服务）、新模式、新业态，进而形成新产业。我国公平竞争的市场体系日趋完善，特别是各种资源要素向优势领域、企业集聚，为原材料工业强化产业链韧性提供了基础支撑。《指导目录》的发布，意味着国家政策扶持力度持续加大，有利于引导社会优势资源和各类市场主体集中发力，结合实际情况积极开展前沿材料技术创新、应用探索和产业布局，创造更多更丰富的应用场景，助力建设“材料强国”。