新材料產(chǎn)業(yè)“超級增長”

時青靖

材料在人類進化史上扮演著至關(guān)重要的角色，是人類一切生產(chǎn)和生活的物質(zhì)基礎(chǔ)，歷來是生產(chǎn)力的標志，對材料的認識和利用能力，決定著社會形態(tài)和人們的生活質(zhì)量。越趨現(xiàn)代，材料的種類越豐富，人類對材料的使用也越精細，并逐漸研發(fā)了許多性能十分優(yōu)異的材料。借助科學技術(shù)的發(fā)展，人類在傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代科技的研究成果，研發(fā)出新材料。

新材料的研究，是人類對物質(zhì)性質(zhì)認識和應(yīng)用向更深層次的探索。新材料的研究開發(fā)政策具有相當?shù)慕?jīng)濟效益，是制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵保障和重要支撐。新材料產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，其發(fā)展關(guān)系到國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和國家安全。本文介紹了國內(nèi)外新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題，并提出了今后發(fā)展的重點方向和政策建議。新材料產(chǎn)業(yè)本身具備極大的體量和很高的增長率，是經(jīng)濟發(fā)展的新動能。

縱觀歷史，新材料可以導致顛覆性技術(shù)的出現(xiàn)，從而推動產(chǎn)業(yè)變革。經(jīng)過多年努力，我國新材料產(chǎn)業(yè)取得了重要成就，技術(shù)水平日益提高，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，具有自主創(chuàng)新能力的新材料產(chǎn)業(yè)體系正在形成，為我國以航空航天、軌道交通、信息、生物、新能源等為代表的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)突破技術(shù)瓶頸、實現(xiàn)跨越發(fā)展提供了強有力的支撐。

綜合考慮現(xiàn)有基礎(chǔ)及增長潛力，預(yù)計到2020年，中國新材料產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模將超過5萬億元。作為《中國制造2025》制造強國戰(zhàn)略提出的十大重點領(lǐng)域之一，新材料產(chǎn)業(yè)承擔著引領(lǐng)材料工業(yè)升級換代，支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、保障國民經(jīng)濟和國防軍工建設(shè)等重要使命。

但總體上看，我國新材料產(chǎn)業(yè)的競爭力仍需加強，以企業(yè)為主體的自主創(chuàng)新體系亟待完善，部分核心關(guān)鍵材料受制于人，高端材料對外依存度依然較高。為此，抓緊機遇，合理規(guī)劃，提升新材料產(chǎn)業(yè)的支撐能力勢在必行，這對加快我國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、增強國防軍工實力、實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標具有重要的戰(zhàn)略意義。

為進一步探討新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，以及在全球化趨勢日益加快的背景下，新材料產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)的主要特點和趨勢，我們擇取了先進基礎(chǔ)材料中的先進陶瓷，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料中高性能纖維及復合材料碳纖維和芳綸纖維，以及前沿新材料中的石墨烯為例，依次展開詳述，分析并闡述了新材料未來將如何重塑高新技術(shù)領(lǐng)域，其在商業(yè)上的巨大價值以及其未來發(fā)展趨勢與市場規(guī)模。通過分析發(fā)現(xiàn)：

先進陶瓷領(lǐng)域。從材料產(chǎn)業(yè)上講，先進陶瓷已形成一個巨大的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，目前全球各類先進陶瓷材料及其產(chǎn)品的市場銷售總額超過500億美元，年增長率達8%。中國在先進陶瓷技術(shù)化和產(chǎn)業(yè)化方面與發(fā)達國家明顯差距主要體現(xiàn)在：技術(shù)及新產(chǎn)品工程轉(zhuǎn)化極度匱乏;高端粉體制備及分散技術(shù)遠遠落后;制造裝備加工技術(shù)落后。先進陶瓷已成為衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要指標這一說法并非夸張。與任何新興技術(shù)一樣，隨著不斷學習，當前應(yīng)用會發(fā)展并可能演變成全新事物。儲能陶瓷、（過濾）陶瓷膜和光電陶瓷因貼合時代將成為研究的主流。能源危機、環(huán)境污染等問題決定了這些方向?qū)⒊掷m(xù)吸引投資注意力。

碳纖維和芳綸纖維領(lǐng)域。自2005年，政府加大對碳纖維產(chǎn)業(yè)的關(guān)注，以中石化、中石油、中鋼、中國建材、中國化工為代表的央企，以及光威拓展、江蘇恒神為代表的民營企業(yè)，建設(shè)了一批碳纖維生產(chǎn)線。但西方碳纖維企業(yè)的傾銷導致產(chǎn)品價格直線下降，生產(chǎn)即虧損，長期開工不足。西方技術(shù)和設(shè)備的封鎖導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定且成本高企，因此目前國內(nèi)所需碳纖維還大量依靠進口。碳纖維的競爭主要來自于對其高昂成本的挑戰(zhàn)。隨著復合材料的優(yōu)點被越來越多地認識和接受，以及使用經(jīng)驗的不斷積累，業(yè)內(nèi)專家預(yù)言，今后20年-30年碳纖維復合材料將迎來發(fā)展新時期，它的大規(guī)模采用將帶來制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈革命性的變革。市場規(guī)模方面，至2020年，中國碳纖維及復合材料市場規(guī)模將在500億元左右，而芳綸纖維市場規(guī)模將突破百億元，在高性能纖維的市場份額中占比較高?？梢姡祭w維和芳綸同時具備較廣闊的市場和較高的技術(shù)能級，是高性能纖維行業(yè)的新動能。

碳纖維生產(chǎn)線。圖/中新

石墨烯領(lǐng)域。石墨烯誕生不過15年，規(guī)?；a(chǎn)的時間更短（國內(nèi)認為2015年是產(chǎn)業(yè)元年）。業(yè)界判斷石墨烯產(chǎn)業(yè)生命周期至少在30年以上，目前整體仍處于導入期，未來3年到5年將過渡到實質(zhì)性的高增長期。當前，國內(nèi)市場上的一些產(chǎn)品，包括服飾、涂料、復合材料、吸附潤滑產(chǎn)品，以及石墨烯鋰電、石墨烯手機觸摸屏等，代表著中國目前研發(fā)石墨烯的主流產(chǎn)品。但與國外相比，中國仍然有所滯后，歐盟石墨烯旗艦計劃2017年10月啟動了17個新的石墨烯研究項目，他們關(guān)注的是石墨烯的超級汽車、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、可穿戴設(shè)備和健康管理、數(shù)據(jù)通信、能源技術(shù)以及復合材料等前沿未來的領(lǐng)域。但產(chǎn)業(yè)化要求石墨烯制備技術(shù)能穩(wěn)定、低成本地生產(chǎn)大面積、純度高的石墨烯，這一制備技術(shù)上的問題至今尚未解決。石墨烯足夠簡潔，也足夠復雜，對制造業(yè)來說，它既是改革力量，也有顛覆潛力，它的產(chǎn)業(yè)化正在起步，相信未來的“成長”和“發(fā)展”之路還很長。只有適合工業(yè)化的石墨烯制法出現(xiàn)了，石墨烯產(chǎn)業(yè)化才能真正到來。

綜合這些分析，可以再次確定新材料是高端裝備、電子信息、生物醫(yī)藥、新能源等高新技術(shù)領(lǐng)域和國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)，大力發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)對改造中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu)、促進制造業(yè)高端化發(fā)展具有重要意義。

當前，全球新材料產(chǎn)業(yè)競爭格局正在發(fā)生重大調(diào)整，新材料產(chǎn)品創(chuàng)新步伐持續(xù)加快，材料結(jié)構(gòu)功能一體化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備及應(yīng)用過程綠色化成為材料發(fā)展的重要方向。隨著中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的深入推進，制造業(yè)轉(zhuǎn)型加快，材料消費向中高端、綠色化升級提速，為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了廣闊空間。

從戰(zhàn)略上講，這意味著新材料正成為成熟的競爭優(yōu)勢：可以用來保持市場領(lǐng)先地位，顛覆占主導優(yōu)勢的對手，或利用新材料的能力在不同行業(yè)進行生產(chǎn)，實現(xiàn)多元化。因此，企業(yè)領(lǐng)導者需要了解新材料的限度和潛力，以及在不久將來的可能性。