文/陳志祥 韋文求 張會勤
新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),是現(xiàn)代高新技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)和戰(zhàn)略先導(dǎo),具有重要的引領(lǐng)和支撐作用,越來越成 為世界各國高科技競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域。近些年來,隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的發(fā)展,新材料和新物質(zhì)結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn),全球新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展迅猛,新材料對經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略支撐作用日益凸顯。我國作為新材料產(chǎn)業(yè)大國,在新材料創(chuàng)新發(fā)展方面取得較大成就,技術(shù)研發(fā)能力穩(wěn)步提升,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨優(yōu)化,構(gòu)建形成了全球門類最全、規(guī)模第一的新材料產(chǎn)業(yè)體系,2019年新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達4.5萬億元,約占全球總規(guī)模的22.8%。
廣東作為我國新材料的生產(chǎn)和需求大省,一直以來,各級政府十分重視新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,圍繞新材料產(chǎn)業(yè)集群培育、“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)等方面加大支持力度,加速推進新材料研發(fā)、制造、測試、應(yīng)用推廣等向縱深發(fā)展,新材料支撐廣東制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的貢獻度日益增強。但是與國際先進水平相比,廣東在新材料研發(fā)與生產(chǎn)等方面的差距依然較大,關(guān)鍵高端材料遠未實現(xiàn)自主供給,新材料的自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)核心競爭力亟待提升。在踏上實現(xiàn)第二個百年奮斗目標的新趕考之路上,促進新材料產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,將成為促進粵港澳大灣區(qū)國際科技創(chuàng)新中心建設(shè)和廣東科技創(chuàng)新強省建設(shè)的重要支撐。
在終端應(yīng)用市場需求牽引下,廣東新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模和綜合實力一直穩(wěn)居全國前列,2020年新材料總產(chǎn)值超萬億元,其中規(guī)上新材料制造業(yè)工業(yè)企業(yè)主營收入達7800億元,基本保持穩(wěn)中有升的發(fā)展態(tài)勢(見圖1)。據(jù)不完全統(tǒng)計,廣東在鋰離子電池材料、顯示發(fā)光與配套材料、生物醫(yī)用材料、超材料、光伏材料、稀土發(fā)光材料、電子電路材料、高性能樹脂、高端電子化學(xué)品、電子陶瓷、特種玻璃(電子玻璃等)、鋁材(鋁型材等)、銅材(銅箔等)、磁性材料、高端建筑陶瓷等領(lǐng)域產(chǎn)品技術(shù)水平和產(chǎn)量均位居全國前列,擁有一批行業(yè)上市龍頭企業(yè)。廣東省半導(dǎo)體照明、鋰離子電解液、電子電路材料等產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過全國整體規(guī)模的一半,新能源材料、生物醫(yī)用材料、新型顯示、先進陶瓷材料等領(lǐng)域具有較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈和完備的產(chǎn)業(yè)配套體系,綜合實力處于全國領(lǐng)先地位。
圖1 廣東省新材料制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模
在產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展壯大的同時,廣東新材料產(chǎn)業(yè)區(qū)域化聚集發(fā)展態(tài)勢較為明顯,總體呈現(xiàn)“以廣深莞佛為核心,多地區(qū)共同發(fā)展”的特點,形成了若干個具有核心競爭力和特色優(yōu)勢的區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群。如廣州、深圳、東莞等形成了以高分子及復(fù)合材料、先進電子信息材料、超材料、低微及納米材料、新能源材料等前沿新材料為主的產(chǎn)業(yè)集群;佛山、惠州、珠海、肇慶、清遠、陽江、韶關(guān)等形成了以高端建筑材料、精細化工材料、先進金屬材料等為主的先進材料綜合型產(chǎn)業(yè)集群;粵東西北地區(qū)發(fā)展布局了鋰電材料、高分子及復(fù)合材料、先進金屬材料、精細化工材料等,但是各領(lǐng)域較為分散,產(chǎn)業(yè)鏈不夠清晰完整。
近年來,廣東省各級政府對新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了高度關(guān)注和重視,紛紛制定出臺了相關(guān)產(chǎn)業(yè)培育政策,組織實施了一系列重大科技計劃項目,進一步加強區(qū)域新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與技術(shù)水平的提升。省級層面,廣東省政府和各廳局發(fā)布了《廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《廣東省人民政府關(guān)于培育發(fā)展戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)集群和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群的意見》(粵府函〔2020〕82號)、《廣東省培育前沿新材料戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)》、《廣東省發(fā)展先進材料戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)》等政策文件(見表1),大力培育發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)。地市層面,深圳、廣州、珠海、東莞等地也出臺了多項促進新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的配套政策措施,從產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)提升、產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系、產(chǎn)業(yè)用地空間、重點新材料推廣和應(yīng)用等方面給予政策支持,促進區(qū)域特色化新材料產(chǎn)業(yè)綜合實力的快速攀升。
表1 近5年廣東省新材料領(lǐng)域相關(guān)政策
圍繞新材料各領(lǐng)域的關(guān)鍵(共性)技術(shù)、關(guān)鍵材料、核心裝備等,廣東省和各地市先后精準實施了眾多重大科技計劃項目,如在廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃中,先后設(shè)立了“第三代半導(dǎo)體材料與器件”“電子信息關(guān)鍵材料”“先進制造基礎(chǔ)材料”“先導(dǎo)性材料與技術(shù)”“5G通信關(guān)鍵材料及應(yīng)用”“新型顯示”“材料基因工程”等10多個重大重點專項(見表2),省級財政立項金額達15億元,項目總投入達40億元,產(chǎn)出了一批重要科研成果。如在全國率先實現(xiàn)了8英寸硅基氮化鎵、6英寸4H-SiC外延晶片等材料與器件的大規(guī)模量產(chǎn),研發(fā)了國內(nèi)首臺量產(chǎn)柔性印刷顯示激光剝離設(shè)備,突破了IC芯片用陶瓷劈刀材料和批量化生產(chǎn)的關(guān)鍵瓶頸,打破了LnP(磷化銦)環(huán)保量子點、芯片減薄用鍵合材料、納米晶介電陶瓷材料、Ln-IZO(鑭系稀土摻雜金屬氧化物)靶材等關(guān)鍵材料的國外壟斷,單晶石墨烯的工業(yè)化制備、超材料的規(guī)?;a(chǎn)等取得重大突破,部分材料達到國際領(lǐng)先水平。 據(jù)廣東省知識產(chǎn)權(quán)局公開報告顯示,截止到2019年12月底,廣東省新材料產(chǎn)業(yè)專利申請量達36770件,位居全國第二位,是全國新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的領(lǐng)先省份,具有較強的產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢。
表2 廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃新材料領(lǐng)域?qū)m棽季?/p>
經(jīng)過多年的發(fā)展,廣東省在眾多新材料細分領(lǐng)域中已逐漸形成了較為完備的產(chǎn)業(yè)生態(tài),在鋰電池材料、電子電路材料、新型顯示、新一代半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域建立了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈,擁有全鏈條的研發(fā)、生產(chǎn)和檢驗檢測能力。如廣東匯聚了正極材料、負極材料、隔膜和電解液等鋰電池領(lǐng)域各類材料以及終
端應(yīng)用,構(gòu)建起包括顯示發(fā)光材料、靶材、濕化學(xué)品等門類比較齊全、技術(shù)水平較高的各式新型顯示材料、器件與裝備產(chǎn)業(yè)體系。同時,廣東匯聚了國家新型顯示技術(shù)創(chuàng)新中心、國家印刷及柔性顯示創(chuàng)新中心、國家先進高分子材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、國家新材料測試評價平臺的電子材料行業(yè)中心等多個材料領(lǐng)域的國家級創(chuàng)新平臺,高標準組建了材料科學(xué)與技術(shù)廣東省實驗室(松山湖材料實驗室)、化學(xué)與精細化工廣東省實驗室等兩個專業(yè)化高端創(chuàng)新平臺。在政策的扶持引導(dǎo)和國產(chǎn)供應(yīng)終端需求的牽引下,廣東新材料生產(chǎn)端和應(yīng)用終端開展了深入合作,為新一代通信、新能源汽車、集成電路、航空航天等領(lǐng)域的自主保障和供應(yīng)鏈安全提供了不可或缺的戰(zhàn)略支撐作用,新材料產(chǎn)業(yè)對區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐能力顯著提升。
近年來,在先進制造、集成電路等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的驅(qū)動下,在國家和地方政策的大力引導(dǎo)與支持下,廣東新材料領(lǐng)域的科研水平與產(chǎn)品性能有了顯著提升,但與國際先進水平相比,廣東新材料產(chǎn)業(yè)整體的技術(shù)水平、產(chǎn)品的穩(wěn)定性與可靠性、規(guī)?;a(chǎn)能力等方面仍有較大差距,綜合競爭力和自主保障能力仍有不足,關(guān)鍵產(chǎn)品受制于人的風(fēng)險仍十分突出。
當(dāng)前,部分高端應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品自主保障能力不足,關(guān)鍵材料以及高端裝備仍然面臨較高的技術(shù)壁壘,供應(yīng)短板和“卡脖子”問題依然十分嚴峻。如廣東作為全國最大的面板生產(chǎn)基地,在薄膜晶體管(TFT)生產(chǎn)線和有機發(fā)光二級管(OLED)制程上使用的電子化學(xué)品基本以進口為主,顯示光刻材料、柔性顯示基板和蓋板中的高端聚酰亞胺(PI)漿料、發(fā)光材料等仍然大部分依賴進口;廣東是全國新型電子元器件的產(chǎn)業(yè)制造中心,產(chǎn)能居全國首位,但上游的高端精細陶瓷粉和電極漿料、流延機和燒結(jié)爐等關(guān)鍵制程裝備均依賴進口,核心技術(shù)被日美韓所壟斷;集成電路領(lǐng)域本土產(chǎn)線上國產(chǎn)材料的使用率不足15%,高端制成和先進封裝領(lǐng)域部分材料國內(nèi)空白,關(guān)鍵材料制備設(shè)備、高純痕量檢測分析設(shè)備等完全依賴于進口,且面臨嚴重的專利技術(shù)封鎖??傮w而言,作為基礎(chǔ)和基石作用的新材料產(chǎn)業(yè)對廣東經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的支撐和保障能力亟待繼續(xù)加強。
新材料屬于高技術(shù)含量的產(chǎn)品,研發(fā)投入多、周期長、投入風(fēng)險高,對研制和生產(chǎn)條件要求高。廣東新材料企業(yè)進入起步較晚,產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用研制的經(jīng)驗累積不夠,自主研發(fā)基礎(chǔ)較薄弱,部分技術(shù)大多還處于研發(fā)測試階段,且研發(fā)多以跟蹤國外先進技術(shù)為主,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性產(chǎn)品較少。同時廣東新材料產(chǎn)業(yè)尚未形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同聯(lián)動創(chuàng)新發(fā)展機制,新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心、關(guān)鍵共性技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化平臺等建設(shè)相對滯后,大部分具有原創(chuàng)性、前瞻性的新材料科技成果基本處在高??蒲性核膶嶒炇抑?,難以快速轉(zhuǎn)化形成產(chǎn)品。此外,現(xiàn)階段廣東人才引進和保障政策更傾向戰(zhàn)略性專家和高端人才,對具有極高創(chuàng)造力和主觀能動性的中青年科研人才、技術(shù)骨干人才以及后備人才重視不夠,且高端人才多集中在高校及科研院所,新材料企業(yè)高端創(chuàng)新人才缺口較大。
廣東省新材料企業(yè)總體產(chǎn)值規(guī)模位居國內(nèi)前列,但多以產(chǎn)值小于10億元的中小規(guī)模企業(yè)為主,產(chǎn)業(yè)鏈條普遍較短,行業(yè)龍頭企業(yè)數(shù)量較少,無法滿足國產(chǎn)化新材料基礎(chǔ)產(chǎn)品向高端應(yīng)用領(lǐng)域的跨越發(fā)展需求。此外,雖然廣東建有眾多國家和省級特色材料產(chǎn)業(yè)基地、專業(yè)孵化園區(qū),但是園區(qū)內(nèi)企業(yè)整體呈現(xiàn)“小而散”特征,缺乏核心的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和龍頭企業(yè),引領(lǐng)帶動與協(xié)作配套能力不強,未能產(chǎn)生明顯的集聚效應(yīng)。同時,廣東新材料產(chǎn)業(yè)投資和技術(shù)創(chuàng)新較為分散,部分領(lǐng)域尚未形成“以點帶線、以線帶面”的聯(lián)動效應(yīng),產(chǎn)業(yè)綜合競爭力有待提升。部分地區(qū)也存在大量低水平重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象,盲目跟風(fēng)引進和投資現(xiàn)象時有發(fā)生,一定程度上分散了資金和資源,不利于新材料產(chǎn)業(yè)的集聚發(fā)展。
新材料產(chǎn)業(yè)是制造強國的基礎(chǔ),是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)。在廣東當(dāng)前高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時期,一方面要通過政策引導(dǎo),繼續(xù)加大研發(fā)投入和科研攻關(guān)力度,以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,系統(tǒng)突破制約戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵材料和“卡脖子”技術(shù)難題,破解制約重點企業(yè)“斷供、禁用、禁售”困境,確保新材料供應(yīng)鏈安全。另一方面,新材料是一個涉及化學(xué)、物理等多領(lǐng)域交叉學(xué)科的行業(yè),其研發(fā)、生產(chǎn)等涉及到高端裝備、精密儀器等方面,廣東要重視新材料的原始創(chuàng)新,加強顛覆性技術(shù)和替代性技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用,以擺脫長期跟隨、仿制的路徑依賴;重點推動各高校、省實驗室、高水平科研機構(gòu)、龍頭企業(yè)開展前瞻性、顛覆性的新材料理論和新技術(shù)研究,強化綠色環(huán)保材料和新功能材料的研發(fā)。全面推廣新材料與人工智能或智能制造的交叉,重點發(fā)展材料信息學(xué),推動高通量計算方法、高通量制備技術(shù)、人工智能與新材料融合技術(shù)等的加速發(fā)展與應(yīng)用,將智能化與新材料有機融合形成全新的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng),真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效。
作為制造業(yè)第一大省,廣東在新材料領(lǐng)域擁有良好的下游應(yīng)用和終端制造業(yè)基礎(chǔ),旺盛的應(yīng)用市場需求對新材料產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有較好的牽引和推動作用。政府應(yīng)該積極鼓勵和支持材料終端應(yīng)用龍頭骨干企業(yè)與材料生產(chǎn)企業(yè)開展合作,組織產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)開展全鏈條協(xié)同攻關(guān),加速推進關(guān)鍵材料供應(yīng)鏈的本地化保障。通過需求帶動,支持和促進新材料生產(chǎn)的中小微企業(yè)上檔次、上規(guī)模,培育和拓展新材料領(lǐng)域的中高端市場,推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,加快培育一批“專精特新”創(chuàng)新型企業(yè)。鼓勵和支持材料終端應(yīng)用和生產(chǎn)企業(yè)做大做強,開展強強聯(lián)合、跨地區(qū)兼并重組、境外并購和投資合作等,擴大與國際制造企業(yè)的全方位合作,加快培育具有國際競爭力的新材料領(lǐng)軍企業(yè)。
政府應(yīng)加強戰(zhàn)略部署與統(tǒng)籌規(guī)劃,使新材料及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)在技術(shù)發(fā)展路徑與目標等方面保持一致性,強化關(guān)鍵原材料、高端裝備、先進儀器設(shè)備等的支撐保障,推動本地新材料上下游產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,構(gòu)建區(qū)域新材料可持續(xù)發(fā)展的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。同時以產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈協(xié)同發(fā)展為手段,培育一批區(qū)域優(yōu)勢突出、產(chǎn)業(yè)特色鮮明、品牌競爭力強的新材料產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),并在園區(qū)土地、資金支持、技術(shù)引進、裝備制造、安保環(huán)保等保障措施和配套政策方面給予改革創(chuàng)新空間。如從技術(shù)、政策、管理等多個維度加強新材料生產(chǎn)的環(huán)境污染防控,提升高端化學(xué)品管理的科學(xué)理念,集中布置污染治理設(shè)施,制定彈性排污標準和差別化清潔能源補貼政策等,努力建立環(huán)境與發(fā)展并進的機制。鼓勵和支持省實驗室、高水平科研機構(gòu)與應(yīng)用終端重點企業(yè)共同建立新材料研發(fā)、中試基地與應(yīng)用驗證平臺,加速新材料科技成果的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,突破“有材不好用、好材不敢用”的發(fā)展困境。
充分發(fā)揮粵港澳大灣區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢,有針對性地研究出臺超常規(guī)的新材料專業(yè)人才招引政策。充分發(fā)揮散裂中子源、南方先進光源等大科學(xué)裝置平臺作用,在科研合作、學(xué)術(shù)交流等方面建立多層次、全方位的港澳臺合作及國際科技合作范式。加強新材料研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的國際間溝通與交流,加速聚集國內(nèi)外的新材料專業(yè)優(yōu)秀人才和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊。繼續(xù)完善知識產(chǎn)權(quán)保護機制,加強知識產(chǎn)權(quán)的有效保護,引導(dǎo)、扶持企業(yè)和科研機構(gòu)積極參與或主導(dǎo)新材料領(lǐng)域國際標準、國家標準和行業(yè)標準制定,鼓勵產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)形成技術(shù)標準聯(lián)盟,推動專利與技術(shù)標準的結(jié)合。強化新材料結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造和性能評價等自有數(shù)據(jù)的共享、應(yīng)用與保護,完善工程化新材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用服役性能等全方位檢測方法和標準體系,逐步建立以我國標準為導(dǎo)向的技術(shù)規(guī)范和認證機制。