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  縱觀(guān)歷史，新材料可以導致顛覆性技術(shù)的出現，從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革。如白光發(fā)光二極管（WLED）的出現，開(kāi)辟了照明新紀元；液晶屏替代陰極攝像管，曾帶來(lái)了顯示革命[2]；現在有機發(fā)光二極管（OLED）[3]、印刷顯示、激光顯示又將崛起，可謂一代材料、一代器件、一代整機。經(jīng)過(guò)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(shí)現跨越發(fā)展提供了強有力的支撐。

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)展方式轉變、增強國防軍工實(shí)力、實(shí)現節能環(huán)保目標具有重要的戰略意義。

  近幾年，世界各國紛紛在新材料領(lǐng)域制定了相應的規劃（見(jiàn)表1），全面加強研究開(kāi)發(fā)，并在市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)環(huán)境等不同層面出臺政策。美國于2009年、2011 年和2015 年三度發(fā)布《國家創(chuàng )新戰略》，其中清潔能源、生物技術(shù)、納米技術(shù)、空間技術(shù)、健康醫療等優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域均涉及新材料；2012 年制定的《先進(jìn)制造業(yè)國家戰略計劃》，進(jìn)一步加大對材料科技創(chuàng )新的扶持力度。歐盟為實(shí)現經(jīng)濟復蘇、消除發(fā)展痼疾、應對全球挑戰，于2010 年制定了《歐洲2020 戰略》，提出三大戰略重點(diǎn)。德國政府發(fā)布了《創(chuàng )意、創(chuàng )新、繁榮：德國高技術(shù)2020 戰略》，其中“工業(yè)4.0”是十大未來(lái)項目中最為引人注目的課題之一。2013 年英國推出《英國工業(yè)2050》，重點(diǎn)支持建設新能源、智能系統和材料化學(xué)等創(chuàng )新中心。日本于2010 年發(fā)布了《新增長(cháng)戰略》和《信息技術(shù)發(fā)展計劃》。韓國于2009 年公布了《綠色增長(cháng)國家戰略及五年行動(dòng)計劃》和《新增長(cháng)動(dòng)力規劃及發(fā)展戰略》。巴西、印度、俄羅斯等新興經(jīng)濟體采取重點(diǎn)趕超戰略，在新能源材料、節能環(huán)保材料、納米材料、生物材料、醫療和健康材料、信息材料等領(lǐng)域制定專(zhuān)門(mén)規劃，力圖在未來(lái)國際競爭中搶占一席之地。

在全球化趨勢日益加快的背景下，新材料產(chǎn)業(yè)呈現以下主要特點(diǎn)和趨勢。

表 1 世界各國有關(guān)新材料領(lǐng)域的發(fā)展計劃 ^[4]

    （一）高新技術(shù)發(fā)展促使材料不斷更新?lián)Q代

    高新技術(shù)的快速發(fā)展對關(guān)鍵基礎材料提出新的挑戰和需求，同時(shí)材料更新?lián)Q代又促進(jìn)了高技術(shù)成果向生產(chǎn)力的轉化。例如，微電子芯片集成度及信息處理速度大幅提高，成本不斷降低，硅材料發(fā)揮了重要作用。目前，300 mm 硅片可滿(mǎn)足14 nm技術(shù)節點(diǎn)的集成電路要求，450 mm 硅片已產(chǎn)出樣片[5]。全球硅材料技術(shù)和產(chǎn)量按直徑的演化見(jiàn)圖1。低溫共燒陶瓷技術(shù)（LTCC）的研發(fā)取得重要突破，大量無(wú)源電子元件整合于同一基板內已成為可能[6]。伴隨著(zhù)先進(jìn)材料研究技術(shù)的不斷延展，也產(chǎn)生了諸多新興產(chǎn)業(yè)。如氮化鎵等化合物半導體材料的發(fā)展，催生了半導體照明技術(shù)；白光LED 的光效已遠遠超過(guò)白熾燈和熒光燈，給照明工業(yè)帶來(lái)革命性的變化。太陽(yáng)能電池轉換效率不斷提高，極大地推動(dòng)了新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。鎂合金與鈦合金等高性能結構材料的加工技術(shù)取得突破，成本不斷降低，研究與應用重點(diǎn)由航空、航天以及軍工擴展到高附加值民用領(lǐng)域。基于分子和基因等臨床診斷材料和器械的發(fā)展，使肝癌等重大疾病得以早日發(fā)現和治療；介入器械的研發(fā)催生了微創(chuàng )和介入治療技術(shù)，使心臟病及其他疾病的死亡率大幅下降[7]。

    （二）綠色、低碳成為新材料發(fā)展的重要趨勢

    以新能源為代表的新興產(chǎn)業(yè)崛起，引起電力、建筑、汽車(chē)、通訊等多個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)生重大變革，拉動(dòng)上游產(chǎn)業(yè)如風(fēng)機制造、光伏組件、多晶硅等一系列制造業(yè)和資源加工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)等輸送與終端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。歐美等發(fā)達國家已經(jīng)通過(guò)立法，促進(jìn)節能建筑和光伏發(fā)電建筑的發(fā)展，目前歐洲80 % 的中空玻璃使用LOW–E玻璃，美國LOW–E 中空玻璃普及率達82 %[8]；光伏裝機容量不斷提高，圖2 為近年來(lái)全球光伏累計裝機容量[9]。通過(guò)提高新型結構材料強韌性、提高溫度適應性、延長(cháng)壽命以及材料的復合化設計可降低成本、提高質(zhì)量，如T800 碳纖維抗壓縮強度（CAI）達到350 MPa，使用溫度達到400 ℃以上并在大型飛機和導彈的主結構件中得到大量應用。功能材料向微型化、多功能化、模塊集成化、智能化等方向發(fā)展以提升材料的性能；納米技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的融合將產(chǎn)生體積更小、集成度更高、更加智能化、功能更優(yōu)異的產(chǎn)品。綠色、低碳的新材料技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化將成為未來(lái)發(fā)展的主要方向，在追求經(jīng)濟目標的同時(shí)更加注重資源節約、環(huán)境保護、公共健康等社會(huì )目標。

    （三）跨國集團在新材料產(chǎn)業(yè)中仍占據主導地位

    目前，世界著(zhù)名企業(yè)集團憑借其技術(shù)研發(fā)、資金和人才等優(yōu)勢不斷向新材料領(lǐng)域拓展，在高附加值新材料產(chǎn)品中占據主導地位。信越、SUMCO、Siltronic、SunEdison 等企業(yè)占據國際半導體硅材料市場(chǎng)份額的80 % 以上。半絕緣砷化鎵市場(chǎng)90 %以上被日本的日立電工、住友電工、三菱化學(xué)和德國FCM 所占有。Dow Chemical 公司、GE 公司、Wacker 公司和Rhone–Poulenc 公司及日本一些公司基本控制了全球有機硅材料市場(chǎng)。Du Pont、Daikin、Hoechst、3M、Ausimont、ATO 和ICI 等7家公司擁有全球90 % 的有機氟材料生產(chǎn)能力。美國科銳（Cree）公司的碳化硅襯底制備技術(shù)具有很強市場(chǎng)競爭力，飛利浦（Philips）控股的美國Lumileds 公司的功率型白光LED 國際領(lǐng)先，美、日、德等國企業(yè)擁有70 % LED 外延生長(cháng)和芯片制備核心專(zhuān)利。小絲束碳纖維的制造基本被日本的東麗纖維公司、東邦公司、三菱公司和美國的Hexel公司所壟斷，而大絲束碳纖維市場(chǎng)則幾乎由美國的Fortafi l 公司、Zoltek 公司、Aldila 公司和德國的SGL 公司4 家所占據。美鋁、德鋁、法鋁等世界先進(jìn)企業(yè)在高強高韌鋁合金材料的研制生產(chǎn)領(lǐng)域居世界主導地位。美國的Timet、RMI 和AllegenTeledyne 等三大鈦生產(chǎn)企業(yè)的總產(chǎn)量占美國鈦加工總量的90 %，是世界航空級鈦材的主要供應商。

    （四）新材料研發(fā)模式變革成為關(guān)注的重點(diǎn)

    進(jìn)入21 世紀以來(lái)，發(fā)達國家逐漸意識到依賴(lài)于試錯的傳統材料研究方法已跟不上工業(yè)快速發(fā)展的步伐，甚至可能成為制約技術(shù)進(jìn)步的瓶頸。因此，亟需革新材料研發(fā)方法，加速材料從研發(fā)到應用的進(jìn)程。例如，作為美國政府“先進(jìn)制造伙伴計劃”（AMP）的重要組成部分， 2011 年啟動(dòng)的“材料基因組計劃”（MGI），其新材料從發(fā)現到應用的速度至少提高一倍，成本至少降低一半，旨在發(fā)展以先進(jìn)材料為基礎的高端制造業(yè)，并繼續保持其在核心科技領(lǐng)域的優(yōu)勢[10–12]，材料基因組要素見(jiàn)圖3。MGI 的具體內容包括：①發(fā)展高通量計算工具和方法，減少耗時(shí)費力的實(shí)驗，加快材料設計；②發(fā)展和推廣高通量材料制備和檢測工具，更快地進(jìn)行候選材料驗證和篩選；③發(fā)展和完善材料數據庫/ 信息學(xué)工具，有效管理材料從發(fā)現到應用全過(guò)程數據鏈；④培育開(kāi)放、協(xié)作的新型合作模式。

    在這場(chǎng)變革材料研發(fā)模式過(guò)程中，歐盟、日本等也啟動(dòng)了類(lèi)似的科學(xué)計劃。例如，歐盟以輕量、高溫、高溫超導、磁性及熱磁、熱電和相變記憶存儲等六類(lèi)高性能材料需求為牽引，推出了“加速冶金學(xué)”（ACCMET）計劃。

    “十二五”以來(lái)，我國政府高度重視新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，隨著(zhù)《“十二五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》和《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規劃》等國家層面戰略規劃的出臺，工信部、發(fā)改委等有關(guān)部委相繼發(fā)布了新材料產(chǎn)業(yè)及其他戰略性新興產(chǎn)業(yè)的相關(guān)發(fā)展規劃（見(jiàn)表2）。科技部發(fā)布了相關(guān)科技發(fā)展專(zhuān)項規劃，其中綠色制造科技發(fā)展、半導體照明科技發(fā)展、綠色建筑科技發(fā)展、潔凈煤技術(shù)科技發(fā)展、海水淡化科技發(fā)展[13]、新型顯示科技發(fā)展、國家寬帶網(wǎng)絡(luò )科技發(fā)展、中國云科技發(fā)展、醫學(xué)科技發(fā)展、服務(wù)機器人科技發(fā)展、高速列車(chē)科技發(fā)展、制造業(yè)信息化、太陽(yáng)能科技發(fā)展以及風(fēng)力發(fā)電、智能電網(wǎng)重大科技產(chǎn)業(yè)化工程等，都包含了新材料的研發(fā)和應用內容。

表 2 我國與新材料產(chǎn)業(yè)相關(guān)的發(fā)展規劃

    （一）新材料產(chǎn)業(yè)規模不斷擴大

    2015 年我國新材料產(chǎn)業(yè)規模約1.9 萬(wàn)億元。稀土功能材料、先進(jìn)儲能材料、光伏材料、超硬材料、特種不銹鋼、玻璃纖維及其復合材料等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能居世界前列。2015 年太陽(yáng)能電池組件達到23 GW，同比增長(cháng)20.8 %；半導體照明產(chǎn)業(yè)初步形成了從上游外延材料生長(cháng)與芯片制造、中游器件封裝到下游集成應用的比較完整的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)體系，2015 年產(chǎn)業(yè)規模超過(guò)5 000 億元。2014 年我國半導體硅材料產(chǎn)量達到4 億in2（1 in2=6.451 6 cm2），約占全球份額的4 %，相比2010 年增長(cháng)23 %；浮法在線(xiàn)低輻射和陽(yáng)光控制節能玻璃生產(chǎn)線(xiàn)已超過(guò)20 條，離線(xiàn)磁控濺射節能玻璃生產(chǎn)線(xiàn)已超過(guò)150 條，節能玻璃材料產(chǎn)業(yè)規模達到了300 億元；稀土磁性材料[14]、稀土發(fā)光材料、稀土儲氫材料[15] 等稀土功能材料的產(chǎn)量約占全球份額的80 %；主要功能陶瓷元器件產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)規模增長(cháng)到251 億元。圖4 為2010—2015 年中國新材料產(chǎn)業(yè)規模[16]。

    （二）新材料研究水平進(jìn)一步提高

    進(jìn)入新世紀以來(lái)，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用結合，一批核心關(guān)鍵技術(shù)取得了實(shí)質(zhì)性突破，許多重要新材料的技術(shù)指標得到大幅提升，部分研究成果在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行了推廣應用。大直徑硅材料在缺陷、幾何參數、顆粒、雜質(zhì)等控制技術(shù)方面不斷完善，300 mm 硅材料可滿(mǎn)足45 nm 技術(shù)節點(diǎn)的集成電路要求，已成功拉制450 mm 硅單晶。人工晶體材料經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，偏硼酸鋇（BBO）和三硼酸鋰（LBO）等紫外非線(xiàn)性光學(xué)晶體研究居國際領(lǐng)先水平并實(shí)現了商品化；氟硼鈹酸鉀（KBBF）晶體是國際上唯一可實(shí)用的深紫外非線(xiàn)性光學(xué)晶體，并在我國首先成功制備先進(jìn)的科學(xué)儀器；Nd:YAG、Nd:GGG 和Nd:YVO4 等激光晶體主要技術(shù)指標達到國際先進(jìn)水平，實(shí)現了千瓦級全固態(tài)激光輸出[17]。太陽(yáng)能電池關(guān)鍵技術(shù)指標達到了國際先進(jìn)水平，光伏發(fā)電成本降到1 元/（kW · h） 以下。鋰離子電池正極材料、負極材料、電解液均能滿(mǎn)足小型電池要求，隔膜、電解質(zhì)鋰鹽等關(guān)鍵材料基本改變了依靠進(jìn)口的局面。通過(guò)開(kāi)展超高分子量聚乙烯纖維、鹵化丁基橡膠以及高性能驅油聚合物等技術(shù)的工業(yè)化開(kāi)發(fā)，大幅縮小了我國化工材料產(chǎn)業(yè)與發(fā)達國家的差距。T300 級碳纖維實(shí)現了穩定生產(chǎn)，單線(xiàn)產(chǎn)能提高到1 200 t；T700 和T800級碳纖維關(guān)鍵技術(shù)得到突破，實(shí)現了批量供貨能力，已開(kāi)始應用于航空航天裝備。研制出強度大于800 MPa 的快速凝固噴射沉積鋁合金和新一代高強高韌高淬透性鋁合金，綜合性能達到國際先進(jìn)水平；開(kāi)發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的銅帶、銅管拉鑄技術(shù)以及銅鋁復合技術(shù)。亞微米級超細晶硬質(zhì)合金整體刀具的性能達到世界先進(jìn)水平。海底管線(xiàn)鋼X65、X70、X80 及厚壁海洋油氣焊管、化學(xué)品船用中厚板均已實(shí)現國產(chǎn)化，自主研制的2205 型雙相不銹鋼已成功應用于化學(xué)品船。關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破和新材料品種的不斷增加，使我國高端金屬結構材料[18]、新型無(wú)機非金屬材料、高性能復合材料保障能力明顯增強，先進(jìn)高分子材料和特種金屬功能材料自給水平逐步提高。發(fā)布了國家標準《電磁超材料術(shù)語(yǔ)》，基于超材料與射頻技術(shù)開(kāi)發(fā)的新型衛星通信產(chǎn)品獲得了首屆中國電子信息博覽會(huì )創(chuàng )新金獎。低成本石墨烯已開(kāi)始生產(chǎn)，并應用于觸摸屏、導熱膜等信息通訊器件。

    （三）新材料產(chǎn)業(yè)區域集聚態(tài)勢明顯

    近年來(lái)，各級政府積極推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)基地建設，加強資源整合，呈現聚集發(fā)展的良好態(tài)勢，區域特色逐步顯現，初步形成“東部沿海集聚，中西部特色發(fā)展”的空間格局。長(cháng)三角工業(yè)基礎雄厚、交通物流便利、產(chǎn)業(yè)配套齊全，已形成了包括航空航天、新能源、電子信息、新型化工等領(lǐng)域的新材料產(chǎn)業(yè)集群。珠三角的經(jīng)濟主要以外向出口型為主，新材料產(chǎn)業(yè)集中度高，下游產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)明顯，已形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在電子信息材料、改性工程塑料、陶瓷材料等領(lǐng)域具有較強的優(yōu)勢。環(huán)渤海地區技術(shù)創(chuàng )新推動(dòng)作用明顯，區域科技支撐能力較強，在稀土功能材料、膜材料、硅材料、高技術(shù)陶瓷、磁性材料和特種纖維等多個(gè)新材料領(lǐng)域均具有較大優(yōu)勢。內蒙古的稀土新材料，云南和貴州的稀貴金屬新材料，廣西的有色金屬新材料，寧波的釹鐵硼永磁材料，廣州、天津、青島等地的化工新材料產(chǎn)業(yè)，重慶、西安、甘肅金昌、湖南長(cháng)株潭、陜西寶雞、山東威海及太原等地的航空航天材料、能源材料及重大裝備材料，江蘇徐州、河南洛陽(yáng)、江蘇連云港等的多晶硅材料產(chǎn)業(yè)等也都形成了各自的區域特色[19]。

    （四）新材料支撐重大應用示范工程的作用日益顯現

    新材料產(chǎn)業(yè)為我國能源、資源環(huán)境、信息領(lǐng)域的發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐，是建設重大工程、鞏固國防軍工的重要保障。各級政府組織實(shí)施了節能產(chǎn)品惠民、十城萬(wàn)盞、金太陽(yáng)、物聯(lián)網(wǎng)等重大應用示范工程，推廣節能空調3 000 多萬(wàn)臺、節能汽車(chē)360 多萬(wàn)輛、高效節能電機4×106 kW、節能燈1.6 億只、LED 燈160 萬(wàn)盞以上；建設光伏發(fā)電項目340 多個(gè)；經(jīng)過(guò)十城千輛等示范工程及相關(guān)政策的支持，2015 年我國新能源汽車(chē)產(chǎn)量達37.9 萬(wàn)輛，居世界第一位，預計2020 年我國新能源汽車(chē)的市場(chǎng)保有量將達到500 萬(wàn)輛，2030 年有望達到1 500萬(wàn)輛。膜材料在海水淡化方面已經(jīng)獲得應用，初步形成了反滲透海水淡化的生產(chǎn)能力，成為我國沿海地區供水安全保障體系的重要組成部分。以有色金屬結構新材料、特殊鋼材料、難熔金屬、高溫合金和碳纖維及其復合材料[20] 為代表的高性能結構材料是當今高技術(shù)發(fā)展不可缺少的關(guān)鍵材料，為高速鐵路、大飛機、載人航天、探月工程、超高壓電力輸送、深海油氣開(kāi)發(fā)等重大工程的順利實(shí)施做出了貢獻。

    新材料發(fā)展呈現出結構功能一體化、材料器件一體化、納米化、復合化、綠色化的特點(diǎn)，其作用在高馬赫數飛行器、微納機電系統、新醫藥、高級化妝品和新能源電池方面發(fā)揮得淋漓盡致。

    新材料在行業(yè)科技進(jìn)步中舉足輕重。例如，高性能特殊鋼和高溫合金是高鐵輪對和飛機發(fā)動(dòng)機最好的選擇，超高強鋁合金是大飛機框架的關(guān)鍵結構材料，高強高韌耐腐蝕鈦合金則是蛟龍號殼體及海洋工程不可或缺的材料。

    新材料聯(lián)用或與其他學(xué)科、領(lǐng)域的深度融合成為其發(fā)展的另一特點(diǎn)。高k 和更高k 材料與新型金屬柵結合引領(lǐng)集成電路順利走向45 nm 及以下技術(shù)節點(diǎn)。鈣鈦礦材料和有機材料聯(lián)用催生了有前景的新型太陽(yáng)電池。智能材料與3D 打印結合形成4D 打印技術(shù)。有機復合材料、生物活性材料與臨床醫學(xué)結合分別產(chǎn)生和發(fā)展了“電子皮膚”和組織再生工程。碳纖維及復合材料已用于航空航天和先進(jìn)交通工具。化合物半導體材料使太赫茲技術(shù)在環(huán)境監測、醫療、反恐方面得以應用。超材料[22] 以微結構和先進(jìn)材料結合，在電磁波和光學(xué)領(lǐng)域獲得引人注目的成果。柔性電子學(xué)材料、新能源材料、生物醫用材料的市場(chǎng)前景廣闊。自旋電子學(xué)材料、鐵基及新型超導材料的研究方興未艾。阻變、相變及磁存儲材料將改變傳統的半導體存儲器。富勒烯、石墨烯、碳納米管開(kāi)辟了碳基材料的發(fā)展前景；石墨烯剝離成功，更引發(fā)了二硫化鉬、單層錫、黑磷、硅烯、鍺烯等二維材料的研究熱潮[23, 24]。

    高通量計算、高通量合成與表征以及大型數據庫加速了新材料設計、性能預測和制備工藝模擬，大幅縮短了研發(fā)周期，降低了生產(chǎn)成本，為新材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供了變革性的新方式。低錸高溫合金和新型鋰離子電池電極材料就是很好的實(shí)例。最近，在拓撲絕緣體材料中，計算預測的量子反常霍爾現象已被實(shí)驗證實(shí)[25]。

    新材料的研發(fā)與生產(chǎn)重視節能環(huán)保與可再生，并進(jìn)行全生命周期評價(jià)。諸如有毒材料的替代，中重稀土的減量使用，膜材料用于海水淡化，建筑節能材料的應用，生物基材料的研發(fā)以及“短小輕薄”理念付諸實(shí)踐等。同時(shí)，低碳及環(huán)境友好的制備技術(shù)也得到了快速發(fā)展。

    注重軍民融合，開(kāi)拓軍民兩用產(chǎn)品市場(chǎng)是新材料發(fā)展的趨勢。寬禁帶碳化硅、氮化鎵基的下一代射頻高能效高功率器件即將成為有潛力的軍民融合的高端電子產(chǎn)品。

    此外，新材料制備的新方法、新工藝、新裝備至關(guān)重要，須協(xié)調發(fā)展。新材料的研究成果正快速產(chǎn)業(yè)化并不斷降低成本。新材料的研發(fā)、工程化與產(chǎn)業(yè)化成為各國研究單位、大學(xué)、企業(yè)、政府和市場(chǎng)關(guān)注和著(zhù)力的重點(diǎn)。

    改革開(kāi)放以來(lái)，我國新材料產(chǎn)業(yè)取得了長(cháng)足的進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)規模持續擴大，產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平不斷提升，在個(gè)別領(lǐng)域已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平，產(chǎn)業(yè)集聚區加快布局，宏觀(guān)發(fā)展環(huán)境積極改善，為下一步加快發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎。新材料已成為我國“工業(yè)強基”的四大支柱之一，同時(shí)，“中國制造2025”也亟需大量新材料[26]。但總體來(lái)看，我國新材料產(chǎn)業(yè)與世界先進(jìn)水平相比仍有較大差距，發(fā)展過(guò)程中還存在一些突出矛盾和問(wèn)題，這已成為制約新材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的瓶頸，主要體現在以下四個(gè)方面。

    （一）頂層設計和統籌協(xié)調不夠，存在低水平重復建設現象

    從目前國內各地區發(fā)布的新材料產(chǎn)業(yè)規劃來(lái)看，相關(guān)產(chǎn)業(yè)布局頂層設計不足，沒(méi)有立足于自身條件和優(yōu)勢進(jìn)行合理定位和差異化分工，存在著(zhù)嚴重的趨同現象。一些產(chǎn)業(yè)已出現了產(chǎn)業(yè)鏈上游的產(chǎn)品無(wú)法在下游使用，致使上游產(chǎn)能過(guò)剩、下游市場(chǎng)有效供給不足的現象。此外，盲目跟風(fēng)式投入依然沒(méi)有得到有效遏制，其結果不僅會(huì )造成重復建設和產(chǎn)能過(guò)剩，還會(huì )影響到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可持續性。

    （二）原始創(chuàng )新能力不足，共性技術(shù)研發(fā)與支撐能力不強，高端產(chǎn)品自給率不高

    我國新材料原始創(chuàng )新能力不足，缺乏不同學(xué)科之間的深層次交流和原創(chuàng )性的理論研究。企業(yè)作為創(chuàng )新主體，參與創(chuàng )新研發(fā)少、生產(chǎn)跟蹤仿制多，普遍存在關(guān)鍵技術(shù)自給率低、發(fā)明專(zhuān)利少、關(guān)鍵元器件和核心部件受制于人。產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)是提高自主創(chuàng )新能力的基礎。目前我國大多數行業(yè)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研發(fā)機構，共性技術(shù)研發(fā)處于缺位狀態(tài)；由于缺乏良好的資源配置機制和持續有效的投入，因而無(wú)法在技術(shù)源頭上支撐自主創(chuàng )新。此外，我國新材料沒(méi)有形成大批具有自主知識產(chǎn)權的材料牌號與體系；通用基礎原材料的國家及行業(yè)標準、統一的設計規范和材料工藝質(zhì)量控制規范尚不完善；缺少符合行業(yè)標準的新材料結構設計—制造—評價(jià)共享數據庫，基礎支撐體系缺位。多數企業(yè)仍在“引進(jìn)—加工生產(chǎn)—再引進(jìn)—再加工生產(chǎn)”的怪圈里掙扎，使得“中國制造”產(chǎn)品中缺乏“中國創(chuàng )造”元素，只能依靠廉價(jià)銷(xiāo)售與低層次競爭尋找出路，這在很大程度上制約了新材料產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

    （三）新材料投資分散，產(chǎn)業(yè)鏈不夠完整

    目前，我國部分新材料領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)結構不夠合理，新材料產(chǎn)業(yè)投資支持的是一些“點(diǎn)”，尚未形成以點(diǎn)帶線(xiàn)、以線(xiàn)帶面的聯(lián)動(dòng)效應。國家更愿意把扶持資金投入到國有企業(yè)和科研院所，對民營(yíng)企業(yè)雖然從政策上鼓勵參與競爭，但從操作層面上看，民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入國家大型項目壁壘重重。此外，作為發(fā)展主體的新材料企業(yè)普遍規模較小，產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏統籌規劃，投資分散，成果轉化率低，產(chǎn)業(yè)鏈不夠完整。有些行業(yè)的新材料企業(yè)大多集中在中下游環(huán)節，產(chǎn)業(yè)配套能力不強。

    （四）政策及保障機制難以適應新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求

    新材料產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節和重點(diǎn)領(lǐng)域存在著(zhù)“老辦法管新事物”的現象，創(chuàng )新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)困難。行政審批周期長(cháng)（如醫療產(chǎn)品）阻礙了企業(yè)創(chuàng )新的積極性。對于開(kāi)發(fā)風(fēng)險較大的項目，缺少資金保障機制的支持。市場(chǎng)的準入機制也存在一定的缺陷。此外，新材料產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺尚未建立，風(fēng)險投資、中介服務(wù)不能滿(mǎn)足企業(yè)創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)的需求。新材料成果轉化和工程化過(guò)程需要大量投入，但面向工程化服務(wù)的多元化投融資體系和中介服務(wù)體系尚不完善，制約了新材料創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

    面對新一輪世界科技革命與產(chǎn)業(yè)變革與我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展方式轉型升級交匯的關(guān)鍵機遇期，有必要加速新材料重大技術(shù)突破，重視顛覆性技術(shù)和替代性技術(shù)等創(chuàng )新與應用，遴選支撐經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和國防工業(yè)重大需求的重點(diǎn)領(lǐng)域，營(yíng)造適宜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構升級，形成良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動(dòng)經(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展。

    表3 列出了經(jīng)專(zhuān)家投票匯總的新材料產(chǎn)業(yè)培育與發(fā)展的重點(diǎn)方向與技術(shù)。在培育和發(fā)展過(guò)程中，要更加注重提升產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)發(fā)展方式向質(zhì)量效益型轉變，提升核心競爭力；要更加注重資源型新材料的發(fā)展，并與生態(tài)保護相結合；要更加注重與新一代信息技術(shù)、新能源和環(huán)境、生物和健康以及智能制造等國家重點(diǎn)領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展，為實(shí)現創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略提供新材料支撐；要更加注重材料從研發(fā)、設計、生產(chǎn)到應用的全鏈條產(chǎn)業(yè)體系的系統發(fā)展，增強可持續發(fā)展能力；要更加注重新材料產(chǎn)業(yè)的能源消耗以及成本費用，建立資源節約、環(huán)境友好型的技術(shù)體系、生產(chǎn)體系和效益體系，實(shí)現綠色協(xié)同可持續發(fā)展。

表3 新材料產(chǎn)業(yè)培育與發(fā)展的重點(diǎn)方向

    面向信息、高端裝備與制造、綠色低碳、生物和數字創(chuàng )意產(chǎn)業(yè)以及重大工程的需求，應加強新材料產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效和協(xié)同應用，提高新材料的基礎支撐能力，推進(jìn)新材料融入全球高端制造供應鏈。同時(shí)，進(jìn)一步提高重大關(guān)鍵新材料的自給率，布局前沿新材料研發(fā)，形成一批具有前瞻性的創(chuàng )新成果，加快實(shí)現我國從材料大國向材料強國的轉變，為此提出如下建議。

    （一）加強頂層設計，完善產(chǎn)業(yè)政策

    加強國家對新材料基礎研究的投入，高度重視當前處于研發(fā)階段的前沿新材料，適度超前安排。著(zhù)力突破新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工程化問(wèn)題，提高新材料的基礎支撐能力。加快完善有利于推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的政策和法規體系，制定新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄和投資指南，建立相關(guān)的技術(shù)標準體系，完善產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng )新鏈、資金鏈。遵循“誰(shuí)投資、誰(shuí)負責”的原則，加強對國有資本投資回報率的監管；突出國家對重點(diǎn)行業(yè)的聚焦支持，防止出現“投資碎片化”，集中力量培育和塑造我國名牌新材料產(chǎn)品。

    （二）發(fā)揮市場(chǎng)的資源配置作用，建設以企業(yè)為主體的發(fā)展體系

    在注重政府對新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰略引導作用的基礎上，加快營(yíng)造新材料相關(guān)企業(yè)自主經(jīng)營(yíng)、公平競爭的市場(chǎng)環(huán)境，以企業(yè)為投資主體和成果應用主體，加強產(chǎn)學(xué)研用相結合，充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的基礎性作用，提高資源配置效率和公平性。推動(dòng)優(yōu)勢企業(yè)實(shí)施強強聯(lián)合、跨地區兼并重組、境外并購和投資合作，提高產(chǎn)業(yè)集中度，加快培育具有國際競爭力的企業(yè)集團。抓住我國工業(yè)化進(jìn)程加速的歷史機遇，培育、拓展新材料消費市場(chǎng)，特別是中高端市場(chǎng)，以需求帶動(dòng)發(fā)展，促進(jìn)企業(yè)上檔次、上規模，推動(dòng)供給側結構性改革，擴大與國際制造企業(yè)的全方位合作，推動(dòng)新材料快速融入全球高端制造供應鏈。

    （三）加強支撐體系建設，夯實(shí)發(fā)展基礎

    進(jìn)一步加大對新材料制備和檢測自動(dòng)化設備的研發(fā)支持，集中力量開(kāi)發(fā)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本的核心裝備，重視新型低成本制造工藝及其配套技術(shù)的開(kāi)發(fā)，深化發(fā)展新材料的智能化制造技術(shù)。建設材料設計與極端條件下性能預測研發(fā)平臺，制定材料服役性能和全壽命成本指標體系，全面提升我國材料應用水平。建立新材料結構設計—制造—評價(jià)共享數據庫，以下游應用為牽引構建與國際接軌又具我國特色的材料標準體系[27]。從戰略高度重視和研究新材料產(chǎn)業(yè)的知識產(chǎn)權體系，加強知識產(chǎn)權保護，鼓勵新材料研發(fā)中的原始創(chuàng )新與集成創(chuàng )新[28]，逐步形成具有自主知識產(chǎn)權的材料牌號與體系，開(kāi)展協(xié)同應用試點(diǎn)示范，搭建協(xié)同應用平臺，推進(jìn)新材料產(chǎn)業(yè)的結構調整和升級換代。

    （四）加強人才培養，積極引進(jìn)創(chuàng )新人才

    實(shí)施創(chuàng )新人才發(fā)展戰略，支持企業(yè)加強創(chuàng )新能力建設，不斷加大新材料領(lǐng)域創(chuàng )新型人才的培養力度，吸收國外高水平的技術(shù)和管理人才，建立適合創(chuàng )新人才發(fā)展的激勵和競爭機制。同時(shí)，鼓勵新材料企業(yè)積極開(kāi)展國際合作與交流，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗，不斷提升我國新材料企業(yè)管理水平。充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì )、科研單位和大學(xué)的作用，共同建立新材料專(zhuān)家系統，加強新材料研發(fā)、生產(chǎn)和應用的直接溝通和交流。專(zhuān)家系統定期對國內外新材料研發(fā)和應用需求進(jìn)行調研和評估，發(fā)揮思想庫作用，就新材料發(fā)展和需要關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題提供咨詢(xún)意見(jiàn)。