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肖劲松:地缘政治冲突为我国材料的产业发展带来了巨大机遇



“关键材料的解决是一个系统工程,不是某个方面就能解决的,其中涉及到多学科、多领域和多环节。地缘政治冲突为我国材料的研发、生产和应用以及产业发展带来了严峻的挑战,但也带来了巨大机遇,这也给国产材料以应用和试错的机会。”


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本文整理自中国电子信息产业发展研究院材料工业研究所所长肖劲松,在国家新材料与新技术产业创新发展大会暨第三届宜兴太湖湾国际青年精英科创挑战赛上海城市赛上的讲话。


前面两位专家讲了新材料产业发展中两个最重要的方面:技术和人才,下面我将给大家介绍促进新材料产业发展另一个重要因素:政策。


新材料产业有多重要?这些年来,大家都有了深刻的认识。


习总书记在山西、安徽考察时,就指出: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。


从近年国内外的一些事件中,我们也进一步印证新材料的重要性。


2019年,日本和韩国贸易争端时,日本限制对韩国出口聚酰亚胺、光刻胶和高纯氢氟酸三种半导体材料,这三种材料本身的用量不太大,但是有储存时间、技术水平等特殊要求,因为争端曾使韩国电子信息产业陷入困境。这三种材料,就有刚才万教授讲的聚酰亚胺。


对我们国家来说,中兴和华为事件表明,核心技术是买不来的,必须靠自己攻关。中兴事件给我们造成的损失巨大,华为这些年也被迫放弃手机业务。看似是芯片,实际上是材料。买不了别人的元器件,就需要自己生产,自己生产,材料是关键,也是基础。


《科技日报》曾经列举的35种卡脖子技术里,材料及制备技术相关的占一半以上。这也是国家为什么在2015年推出“中国制造2025”之后,又在2016年成立了国家新材料产业发展领导小组,干院士就是专家咨询委员会的主任,这表明国家层面对新材料的重视。不管是智能制造还是高端制造,都离不开材料,离不开材料的高端化和材料的升级。


新材料产业发展趋势


第一、现代科技和绿色发展的要求,推动新材料全方位突破。3D打印技术对材料要求不同,重大工程、重大高端装备对材料的需求是不一样的,新冠疫情爆发促进疫苗、防护用品的发展,就需要相应的材料支撑。2020年新冠疫情初期,口罩的关键材料熔喷布的紧缺大家应该还有印象。


第二,集约化、集群化和垄断化成为新材料产业重要发展趋势。发达国家的大型跨国材料公司,如杜邦、巴斯夫、拜耳、GE塑料、陶氏化学、日本帝人、韩国LG等,利用其人才、技术、资金等优势,通过纵向扩展,上下游产业进一步联合,形成完整的产业链,形成垄断;或者横向扩展,多部门、多学科联合,形成新的产业联盟,垄断化发展趋势日益加强。然而,我国目前缺乏全球性的大型新材料企业,“三桶油”和大型材料企业以传统材料为主,去年开始国资委成立了创新局,关键目的就是让鼓励大型企业进行创新,所以大型材料企业也开始把新材料的创新作为重要责任和使命。发达国家不仅有大量新材料跨国公司,而且还有很多专精特新中小材料公司,形成了良好的企业生态体系,而目前我国新材料企业生态体系还不健全。


第三、智能材料、功能材料成为发展主流。从信息社会向智能社会发展,离不开功能材料和智能材料,新的需求也是新材料发展的重要方向。


第四、全球新材料发展重心逐渐向亚洲转移。欧美等发达国家仍然是新材料最大的研发、生产和需求市场,而亚太地区始发展最快的地区,尤其是中国,全球新材料重心正逐渐向亚洲转移。从新材料产业发展水平来看,中国整体处于第三梯队。


我国新材料产业发展成就及存在的问题


国家很多领导都特别重视新材料的研发和新材料产业的发展,连续三年把新材料写进了《政府工作报告》。


通过“十二五”和“十三五”的发展,我国新材料产业发展取得了显著成效:第一是规模逐渐扩大,第二是创新成果不断涌现,第三是应用水平逐步提升,第四是产业结构不断优化。


具体来说,新材料产业规模从2010年的6000亿元扩大到2021年的5.9万亿元,增长了近10倍,年均增速超过24%,去年和前年受疫影响,增速有所放缓,但是也比国民经济增长速度快,个别领域增长速度更快。


从材料领域的创新来看,总结十八大以来国家三大奖项和重要平台建设方面的成就。国家新材料科技进步奖授予了15位,其中跟材料领域相关的2位;国家技术发明奖、国家自然科学奖、国家科学技术奖等一系列奖项让新材料取得很大的技术突破。新材料领域新增了不少两院院士。国家级的材料平台34个,17个生产应用示范平台,11个测试评价平台,1个资源共享平台,4个制造业创新中心,1个产业创新布局。这些公共服务平台的建设,对促进新材料产业的发展起到了重要作用。


从应用推广来看,围绕先进半导体材料、新型电池材料、稀土功能材料等领域加速发展,高性能钢铁材料、轻合金、工程塑料等产品结构不断优化,正是由于新材料的发展才有力地支持了国家重大工程、重大新兴产业的发展,保障了高铁、核电、载人航天、海洋工程、能源装备等工程顺利实施。生物材料、纳米材料应用取得积极进展。新材料产业的快速发展也促进了产业的转型升级和新兴产业的发展。


另外,世界各国开始高度重视供应链产业链的安全。我国新能源不管是风电、新能源电池、太阳能光伏,从创新链产业链到生产、应用可以说是全球第一,但是关键矿产资源需要进口,比如钴、镍,这也存在潜在的产业链供应链安全问题。疫情以来,国际上对产业链供应链安全特别重视。美国战略与国际问题研究中心去年对全球清洁能源矿产资源供应链及全球供应国进行研究表明,我国在各个环节的占比都比较高,这也引起了他们的警醒。


产业结构不断优化。龙头企业不断崛起,同时涌现出了很多专精特新新材料小巨人企业,新材料产业集群的集聚效应也开始凸显。


从区域发展来看,全国新材料产业大致形成了以环渤海、长三角、珠三角为主的新材料研发、生产、应用综合性产业集群。同时,在中西部地区形成了依托当地资源的新材料产业特色基地。


尽管我国新材料产业取得了很大的进步,但是与发达国家和地区相比,还存在很多问题。一是材料未先行,存在滞后现象。没有形成理想中的像超市中的货架产品,做产品时象去超市买东西一样,根据需求随意挑选材料。现实是,产品设计出来了,找不到材料,需要再去攻关研发。目前,电子信息有很多材料需要进口,突破还要一定的时间周期。第二是中低端产品过剩,高端关键材料保障能力严重不足。比如电子特气,部分实现了稳定生产和应用,一部分性能不稳定还需要持续改进,还有一部分正在产业化,也有一些是空白。除了新材料本身,还有新材料研发、生产所需的专用装备、高端仪器及检测设备受制于人。


人才、标准、计量、测试评价尚未形成体系,产业资源分散,利用率不高。虽然“无材可用,有材不好用,好材不敢用”的现象有所改变,但依旧存在。不同的阶段,面对的重点问题不一样,解决问题的思路和政策也就不一样。“十二五”首先要解决的是“无材可用”,政策以推动技术研发为主,“十三五”有材料了,但是材料不好用、用不起来,政策是以促进生产和推广应用为主,“十四五”正是在重点品种突破基础上,强化全产业链的突破。


我国新材料产业政策不断完善


“十二五”以来,新材料政策从点到面逐步突破,特别是2016年成立了国家新材料产业发展领导小组,各部门协同配合,在新材料专家咨询委员会的指导下,全国新材料产业相应的政策也是不断出现,力度也不断加大。各部门形成政策合力,共同推动新材料产业发展。


新材料领导小组成立以后,出台了新材料发展指南、重点新材料首批次应用保险补偿机制、新材料技术成熟度等级划分及定义,支持了重点新材料平台建设,《新材料标准领航行动计划》《新材料统计》等政策密集出台,政策体系也不断完善。


“十四五”国内外形势发生了很大变化。国际上全球供应链、产业链、价值链和产业分工面临重构,新冠疫情全球蔓延、一系列的地缘政治冲突和突发性事件等,往往冲击产业链供应链安全。国内的城镇化问题,需求结构、要素结构、区域结构的改变,劳动力结构的改变以及安全环保压力等一系列的变化使得新材料的需求也发生很大的变化。如俄乌战争就扰乱了全球供应链产业链。从追随者到领跑者也是我们未来面临的形势。过去以来大量出口和规模性生产,到现在要构建双循环新发展格局。此外,动能转换、环保约束、老龄化、原材料成本增加对新材料的需求也有很多的变化,这里就不一一赘述。总之,“十四五”面临新形势、新要求,促使新材料产业的发展思路也发生着改变,总体的战略重点也发生改变,政策着力点也发生改变。


从科研来说,要坚持面向世界科技前沿;面向经济主战场,大力培育新兴产业,对材料需求也发生了变化;面向国家重大需求;面向人民生命健康。这都使得对新材料的需求改变。


总体来说,要发展新的产业,材料是基础,没有新材料不行。面对复杂的国际形势和新材料产业的本身特征,新材料发展也不可能一蹴而就,要坚持一张蓝图绘到底,一件事情一件事情办,列出任务清单,坚持底线思维,发挥新型举国机制优势。因为新材料本身的研发需要很长的时间,新材料的创新价值需要通过终端产品和下游应用体现,所以需要坚持和韧性,但是一旦突破,就是颠覆性的。所以“十四五”首先要解决急需的材料,提升产业基础能力。围绕国家重大战略产业发展瓶颈提升关键材料的保障能力,提高先进基础材料国际竞争力;加快布局前沿新材料,抢占未来发展制高点;充分发挥特色资源(钨、石墨、锂)等优势,锻长板,积极融入全球新材料创新链供应链。我国为全球提供了80%稀土,85%的钨和96.9%的粗镓,也可以影响全球供应链。


“十四五”新材料产业政策着力点


为了促进新材料产业的发展,国家层面的政策着力点、路径和抓手,对宜兴、官林镇来说有一些借鉴。


第一是加强技术攻关,解决急需的关键材料和共性关键技术。围绕新兴产业的发展,加强技术攻关,通过锻长板,补短板,突破重点品种、关键核心技术和产业链的薄弱环节,确保核心技术掌握在自己手中和产业链供应链的自主可控。如急需的品种、绿色制造技术、智能制造技术等。官林镇要发展化工材料,在方向的选择上也要围绕国家新兴产业需求和发展重点。其次,围绕产业链供应链的断点堵点去找方向,找发展商机。此外,如果有好的企业,也可以积极申请国家支持,申报相关的荣誉(如专精特新企业)。产业链供应链安全的关键是产业链供应链上的原辅料、专用装备等。


二是重视创新平台建设。国家制造业创新中心、重点新材料产业平台等在新材料领域一直都有布局,重点解决新材料的技术创新、推广应用和产业公共服务等。目前江苏还没有国家新材料测试评价区域中心。


由我院牵头承担的国家新材料产业资源共享平台建设,把政策信息、标准、技术、成果、知识、人才、供需等汇集形成一站式的公共服务平台,目前已经上线,在逐步完善中。大家可以上这个平台了解相关信息,也欢迎大家提宝贵意见。


三是强化推广应用。通过保险补偿机制,让下游企业敢用。这个补贴保险政策反映很好。配合这个政策,每年都会发布一个目录,列出了材料种类、性能要求和下游应用领域,目录已经更新很多次,最新的是2021年版本,从128项到166项到现在是300多项。企业和地方发展什么新材料,这个目录是一个很好的参考。另外建立产业链上下游机制,如民机铝材、新能源汽车材料上下游合作机制。地方也可以借鉴国家政策,在产业上下游合作上下功夫。


最后是产业发展需要良好氛围和支撑体系,所以技术成熟度、标准、进出口关税调整、知识产权、人才培养、统计监测这都是新材料要发展不可或缺的重要配套政策措施。


几点认识


一是不管做什么新材料,制备是关键。要解决这个问题也不可能一蹴而就,急功近利、弯道超车是做不出好材料来的,关键材料研发、生产和应用都需要耐心、坚持和工匠精神和脚踏实地。


二是正确认识“卡脖子”、“双循环”等。社会上,很多人把什么都说成卡脖子,其实小伤、皮外伤不是“卡脖子”。“双循环”也不是闭关锁国,什么都靠自己,更需要开放合作。就拿光刻机来说,十多万个零部件,也不都是ASML做的,它也是全球采购、集成,如果10%的关键核心零部件是我们供应的,那就卡不住我们,我们反而可以卡别人。做材料也是一样的道理,品种那么多,环节那么多,什么都自己做,那是不可能的,好钢要用在刀刃上,我们需要集中资金、人才、政策优势,在重点领域和重点环节,发展自己核心的技术、装备、产品。


三是关键材料的解决是一个系统工程,涉及到很多学科、很多领域。地缘政治冲突、突发性事件、人为的限制等为我国新材料的研发、生产和应用以及产业发展带来了严峻的挑战,但也带来了巨大机遇,这也给国产材料以应用和试错的机会。


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