關(guān)于加速推進我國“十四五”新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的幾點思考

王育萍，葉志鎮(zhèn)

(浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，浙江 杭州 310027)

1 引 言

新材料是指通過新設(shè)計、新技術(shù)、新裝備等的綜合開發(fā)應(yīng)用，制備出具有先進性能或特殊功能的關(guān)鍵材料。在當前新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的大趨勢下，新材料與信息、生物、能源等高技術(shù)領(lǐng)域加速融合，為數(shù)字經(jīng)濟、生命健康和新能源等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強有力的物質(zhì)基礎(chǔ)支撐。如圖1所示，處于倒金字塔支撐地位的新材料一旦取得重大突破，將改變整個高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)動局面。為了搶占新材料戰(zhàn)略制高點，歐、美、日、韓、俄等國爭相制定新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，啟動了100多個專項計劃。2016年12月23日，我國首次成立新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組，國務(wù)院副總理馬凱同志任組長，彰顯了我國大力振興新材料產(chǎn)業(yè)的決心。馬凱副總理指出，加快新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展是建設(shè)制造強國的迫切需要，是黨中央、國務(wù)院作出的重要戰(zhàn)略部署。要立足于我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際，著眼應(yīng)對新一輪材料變革，以只爭朝夕精神，采取更加有力舉措，盡快把我國新材料產(chǎn)業(yè)搞上去。在2020年11月3日頒布的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》中，明確了新材料產(chǎn)業(yè)是未來發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

圖1 高科技產(chǎn)業(yè)倒金字塔Fig. 1 Inverted pyramid of high-technology industry

2 我國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

“一代材料、一代產(chǎn)業(yè)”，新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展程度代表了一個國家高端制造業(yè)水平，是國際核心技術(shù)競爭的重點領(lǐng)域之一。我國對新材料產(chǎn)業(yè)高度重視，近年來密集發(fā)布了《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《中國制造2025》、《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》和《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》等一系列文件，促進了新材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，2010年我國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值僅為0.65萬億元，到2019年我國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已增長至4.5萬億元，同比增長15.4%，占全球材料產(chǎn)業(yè)份額的23%，預(yù)計到2020年有望突破5.5萬億元，占全球材料產(chǎn)業(yè)的1/4(見圖2)。

圖2 中國和全球新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長趨勢(數(shù)據(jù)來源：賽瑞研究)Fig. 2 Growth trend of new material industry in China and world (from SEIR)

近年來，我國基礎(chǔ)研究投入明顯增加，產(chǎn)學(xué)研水平不斷提升，新建立或者加大支持了一批新材料領(lǐng)域的國家重點實驗室、國家工程(技術(shù))研究中心、科研院所和企業(yè)技術(shù)中心，許多重要新材料技術(shù)指標大幅提升，甚至實現(xiàn)了部分關(guān)鍵技術(shù)的實質(zhì)性突破，研究成果逐漸推廣應(yīng)用，新材料品種不斷增加。例如，大直徑300 mm硅材料可滿足45 mm技術(shù)節(jié)點的集成電路要求，同時已成功拉制450 mm硅單晶；人工晶體材料BaB2O4等紫外非線性光學(xué)晶體研究居國際領(lǐng)先水平，并實現(xiàn)了商品化；激光晶體、太陽能電池等關(guān)鍵技術(shù)指標達到國際先進水平；鋰離子電池正負極材料、電解液均滿足小型電池要求，隔膜、電解質(zhì)鋰鹽等關(guān)鍵材料逐漸替代進口產(chǎn)品；超高分子量聚乙烯纖維大幅縮小與發(fā)達國家的差距；T300級碳纖維實現(xiàn)了穩(wěn)定生產(chǎn)，單線產(chǎn)能提高到1200 t，T700和T800級碳纖維實現(xiàn)了批量供貨能力，并已開始應(yīng)用于航空航天裝備[1]。

我國新材料研發(fā)的自身特色逐漸形成，少數(shù)細分領(lǐng)域已具國際競爭力。磁性材料、紡織材料等細分領(lǐng)域已初具全球影響力；稀土功能材料、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料、特種不銹鋼、玻璃纖維及其復(fù)合材料等新材料產(chǎn)能已位居世界前列。例如，稀土功能材料產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的80%，基本形成了以稀土功能材料和應(yīng)用為龍頭的稀土產(chǎn)業(yè)格局；半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)形成了從上游外延材料生長與芯片制造、中游器件封裝到下游集成應(yīng)用的比較完整的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)體系[2]。

同時，產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)不斷增強，空間布局現(xiàn)雛形?！笆濉币詠?，全國各地依托優(yōu)勢特色資源，初步形成了若干產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，新材料產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)集聚的良好發(fā)展態(tài)勢，加速了產(chǎn)業(yè)鏈向下游延伸，同時帶動了相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國己在40多個城市形成了不同規(guī)模的新材料產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，初步形成“東部沿海聚集，中西部特色發(fā)展”的空間格局[2]。例如，環(huán)渤海、長三角、珠三角地區(qū)依托自身的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、人才優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢，形成了較為完整的新材料產(chǎn)業(yè)體系；中西部地區(qū)則基于原有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)或資源優(yōu)勢，發(fā)展本地區(qū)的特色新材料產(chǎn)業(yè)。

從總體看，我國新材料產(chǎn)業(yè)已快速發(fā)展，并進入了材料大國行列。但是，部分關(guān)鍵材料對外依賴程度高，一旦無法進口，我國材料產(chǎn)業(yè)鏈或?qū)⒚媾R斷鏈風險。2019年，中國工程院組織調(diào)研的制造業(yè)26個領(lǐng)域中外對比分析報告顯示，新材料領(lǐng)域與制造強國之間差距較大，屬于對外依存度極高的8類產(chǎn)業(yè)之一。通過分析梳理信息顯示、運載工具、能源動力、高檔數(shù)控機床和機器人、國防軍工等五大領(lǐng)域所需的244種關(guān)鍵材料發(fā)現(xiàn)，我國在先進高端材料研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用方面差距甚大，僅有13種材料國際領(lǐng)先，有39種國際先進，與國外有較大差距的有101種，其中與美國有巨大差距的有23種。據(jù)統(tǒng)計，在國民經(jīng)濟需求的百余種關(guān)鍵材料中，目前約有1/3國內(nèi)完全空白，約有一半穩(wěn)定性能較差，部分產(chǎn)品受到國外嚴格控制。五大領(lǐng)域所需的244種關(guān)鍵材料中，有61種被國外禁運(出口管制)，156種材料依賴進口。從全球范圍來看，美國在新材料研發(fā)上長期處于領(lǐng)跑地位，是新材料領(lǐng)域全面領(lǐng)先的國家。美歐日韓等國在大多數(shù)高技術(shù)含量、高附加值的新材料產(chǎn)品中占據(jù)主導(dǎo)地位，形成了覆蓋全球的產(chǎn)業(yè)鏈和經(jīng)銷鏈，并且通過對我國采取封鎖核心技術(shù)、禁運先進新材料、壟斷國內(nèi)行業(yè)與市場等限制手段，阻礙我國高端新材料的自主研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。

3 十四五期間加速推進新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的緊迫性和使命感

在新技術(shù)革命、中美貿(mào)易摩擦、新冠肺炎疫情席卷全球的大背景下，“十四五”期間，我國新材料產(chǎn)業(yè)將進入新的發(fā)展階段。我們要化不利為動力，不斷改革創(chuàng)新，加快攻克重要領(lǐng)域“卡脖子”技術(shù)，有效突破產(chǎn)業(yè)瓶頸，牢牢把握創(chuàng)新發(fā)展主動權(quán)，助推新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量快速發(fā)展，實現(xiàn)“彎道超車”或“換道超車”，躋身領(lǐng)跑世界新材料產(chǎn)業(yè)的行列。

3.1 堅持互聯(lián)互通開放協(xié)同，構(gòu)建新材料發(fā)展命運共同體

干勇院士提出，要集群發(fā)展，不能單打獨斗，要把相關(guān)產(chǎn)業(yè)，基本集聚起來，補齊整個產(chǎn)業(yè)鏈，形成“兵團作戰(zhàn)”。以打造全鏈條式世界級新材料產(chǎn)業(yè)為目的，充分融合互聯(lián)網(wǎng)+優(yōu)勢，深度把脈新材料戰(zhàn)略布局，構(gòu)建政府與市場、科學(xué)家與企業(yè)、產(chǎn)業(yè)集群間、區(qū)域間全產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)互通新材料+平臺，構(gòu)建命運相惜的新材料發(fā)展共同體，實現(xiàn)全方位發(fā)展、深層次突破。以組織變革和集群創(chuàng)新為核心，在跨區(qū)域體制統(tǒng)籌、項目共推、平臺共建、稅收分享等方面先行先試，探索統(tǒng)一的資源調(diào)配機制，推動新材料的創(chuàng)新鏈、人才鏈、政策鏈、資金鏈、產(chǎn)業(yè)鏈跨區(qū)域協(xié)作和開放融合。充分發(fā)揮社會主義制度的優(yōu)越性，加大現(xiàn)有環(huán)渤海、長三角、珠三角地區(qū)以及中西部地區(qū)新材料產(chǎn)業(yè)集群的政策互動，打破“追熱研究，重復(fù)低效”的發(fā)展問題，將全國“大而全”的材料產(chǎn)業(yè)織成一張網(wǎng)，形成完整的新材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。

3.2 堅持頂天立地領(lǐng)跑世界雄心，打造硬核新型創(chuàng)新研發(fā)平臺

從國外發(fā)達地區(qū)培育新材料產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗做法中可以總結(jié)出，硬核新型創(chuàng)新研發(fā)平臺就像賽車的發(fā)動機，強有力地推動了新材料的原始創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)的突破。葉志鎮(zhèn)院士提出通過會聚國內(nèi)外高端人才和創(chuàng)新資源，構(gòu)建“巴斯德象限”新型研發(fā)機構(gòu)，實現(xiàn)用基礎(chǔ)研究推動顛覆式技術(shù)創(chuàng)新、解決新材料關(guān)鍵技術(shù)難題，打通從基礎(chǔ)科學(xué)研究到產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！鞍退沟孪笙蕖毙滦脱邪l(fā)機構(gòu)綜合國外學(xué)研合作型、政府主導(dǎo)型、企業(yè)聯(lián)盟型幾種模式的優(yōu)勢，由省市區(qū)三級政府、高校、若干龍頭企業(yè)共同出資，成立獨立法人事業(yè)單位或者與當?shù)卣鲜鸬姆绞綄嶓w化運行，實行理事會領(lǐng)導(dǎo)下的主任負責制，分別設(shè)立戰(zhàn)略咨詢委員會和專家委員會，探索有別于傳統(tǒng)實驗室的全新管理架構(gòu)，形成因地制宜的新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新模式。全國各地紛紛通過高強度投入，超常規(guī)建設(shè)具有引領(lǐng)性的高水平新材料研究機構(gòu)，搶占新材料戰(zhàn)略制高點。其中較具有代表性的包括廣東松山湖材料實驗室、上海張江綜合性國家科學(xué)中心、江蘇蘇州姑蘇實驗室和浙江省甬江實驗室等。

3.3 堅持目標導(dǎo)向精準施策，構(gòu)建現(xiàn)代化引領(lǐng)的保障體系(圖3)

面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，堅持雙輪驅(qū)動，以建設(shè)新材料發(fā)展命運共同體為導(dǎo)向，加強頂層設(shè)計，深化科技管理體制改革，構(gòu)建一套現(xiàn)代化引領(lǐng)的保障體系。宏觀調(diào)控、區(qū)域協(xié)調(diào)，探索新材料+平臺的高效聯(lián)動機制，強優(yōu)勢，補短板；探索長效人才工作機制，建立人才多元化的發(fā)展、評價和激勵體系；技術(shù)立項、管理機制雙輪驅(qū)動，探索新的創(chuàng)新研發(fā)平臺管理體制，試行責任專家推薦負責制和揭榜制混合的多元科研項目立項機制；通過資金引進、融資輸入、自主造血，探索政府資金與社會資金、股權(quán)融資與債權(quán)融資、直接融資與間接融資有機結(jié)合的覆蓋企業(yè)全生命周期的科技金融服務(wù)體系。

圖3 我國新材料產(chǎn)業(yè)整裝待發(fā)Fig. 3 Opportunity of new material industry in China

4 結(jié) 語

作為新時代的材料人，我們深感新材料發(fā)展的緊迫性，2020年的芯片事件是我們心頭永遠的痛。我們一定要深刻學(xué)習(xí)領(lǐng)會習(xí)主席一系列關(guān)于加速突破阻撓我國科技發(fā)展瓶頸項目的論述，牢記使命，刻苦攻關(guān)，處心積慮培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，抓住問題導(dǎo)向，實事求是地找差距，腳踏實地地為趕超世界新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先水平而努力奮斗。