2016年是石墨烯进入《新材料产业“十三五”重点产品目录》的开局之年,“十三五”期间国家对石墨烯产业的政策扶持力度将进一步加大。图为一组石墨烯超级动力电池。解豪 摄/中新社
近日,工信部联合发改委等部门发布了《新材料产业发展指南(2016~2020)》(简称《指南》),提出要在“十三五”期间着力突破一批新材料品种、关键工业技术与专用设备,不断提升新材料产业国际竞争力。
如果能够实现这一目标,对于中国制造业来说,将是莫大的突破。
基础依然很薄弱
多年来,新材料方面的落后已经成为制约中国制造由大变强的重要瓶颈因素。《指南》的发布,意味着中国正努力实现在新材料领域的突破。
根据工信部的定义,所谓新材料,是指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料,或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。
新材料大致分为三个方面:先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料。具体来讲,比如石墨烯、耐高温合金、特种钢材等都属于新材料。
近些年来,尤其是“十二五”以来,我国新材料的发展取得了一定的成绩,产业的总产值由2010年的0.65万亿元增至2015年的近2万亿元,一批特色鲜明的新材料产业基地也初具规模。
但是,工信部相关负责人表示,一直以来,我国新材料技术积累比较薄弱,整体创新实力不强。一是基础研究相对落后,原创性新材料技术成果比较欠缺,部分核心专利受制于人;二是创新资源、创新力量非常分散,重复研究、重复投入现象比较突出,尚未形成与产业链、资源链相匹配的创新链条;三是技术创新以实验室、小试为主,侧重于解决材料的有无问题,对工程化、产业化的关注不多,工业化技术研究平台和团队欠缺。
多年前,国家从战略层面就已经提出,提升中国制造,必须要材料先行,尤其在先进材料方面,更要加大研发力度。2010年,国务院就做出了加快培育和发展战略新型产业的决定,确定了包括新材料在内的7大战略性新兴产业,这是首次将新材料作为一个独立的产业,从国家战略角度给予重点扶持。
一直以来,中国的企业往往习惯于从国外引进技术和材料,自主研发新材料投入力度不够。在一些业内人士看来,在中国制造由大变强的过程中,材料和技术的短板效应日渐突出。尤其在国外加大了对我们的技术封锁后,我们的产品代价更高,受限制越来越大。
研发力量分散
日前,中国工程院原副院长、院士干勇在接受本报记者采访时就提出要对中国制造业基础工艺、基础材料发展方向及时反思。
“我们经历了改革开放后爆发式的快速工业化之后,要冷静下来看一看,产业链、供应链、创新链为什么还不全,怎样加强工艺、材料等工业化的基础。”
在干勇看来,改革开放后的30多年,我国制造业的基础材料、基础工艺诸多核心问题都没有解决,且研发力量分散,与美国等发达国家的差距越来越大。
北京有色金属研究总院名誉院长、中国工程院院士屠海令从事材料研究几十年,对美国的新材料研发机制非常了解。据他介绍,从上世纪90年代开始,美国国家专利技术委员会每两年向总统做报告,其中第一个内容就是材料领域。
2011年时任美国总统奥巴马要重振美国制造业,提出要把新材料的开发和应用时间缩短一半,成本缩小一半。正是因为对新材料和基础材料持之以恒的重视,目前美国在这方面处于遥遥领先地位。
干勇、屠海令等业内许多专家都提出,发展新材料首先要解决基础研究的问题。
目前国内从事材料研究的机构和企业并不少,据干勇估计有数万家。但是受传统的科研体制影响,这些研发资源却很分散,研发的载体也是分散的,且布局不合理。
以集成电路这一关键材料为例,我国在研发和产业化应用中已经形成了系统的国际化融资和投融体系、材料辅助件还有装配件的配套完成体系。这意味着我们并不缺乏高端服务的技术平台、信息平台。“但是几十家,上百家从事某一专业技术研究,浪费技术,浪费资金,浪费人才,必须解决怎么转型,怎么集中,怎么弯道超车的问题。”干勇说。
据工信部相关负责人介绍,为了解决基础研究和创新力量薄弱问题,此次发布的《指南》就明确了新材料产业协同创新体系建设任务,提出“新材料创新能力建设工程”,就是为了完善新材料创新链条薄弱环节,打造一批新材料制造业创新中心、新材料性能测试评价中心、材料基因技术研究平台等创新载体,形成符合我国新材料产业发展特点的创新体系。
产业化更加迫切
材料的价值,只有在应用中才能体现出来。据了解,一种新材料投入市场之初,需要经过长期的测试评价与应用考核,资金、时间成本较高,下游用户使用新材料也存在较大风险。
正如干勇所说:“研发出来的成果协同不了,在很大程度上造成了我国新材料在研发和产业化方面出现脱节,影响了整个行业的发展。比如说有高端材料研发出来了,有了不敢用,想用用不起,成本太高。”
记者在采访中获悉,即便国产产品性能更优,国内许多企业宁肯多花钱都更愿意使用进口材料和产品,不愿意使用国产产品。
虽然个别国产材料和产品已经达到世界领先水平,但是在稳定性等方面还存在差距,用户使用存在一定风险。
从行业发展的角度来看,材料若不能在应用中不断完善性能,工艺技术就无法迭代优化,一些关键的技术无法积累。
“这种现象客观上导致了我国新材料产业普遍存在‘有材不好用,好材不敢用\’的问题,也是新材料产业生产应用脱节的一种表现。”工信部一位负责人称。
如何解决新材料初期的市场培育,是新材料推广应用的关键环节,也是突破我国新材料技术创新成果产业化瓶颈的关键。按照《指南》要求,“十三五”期间,我国将通过组织实施“重点新材料首批次示范推广工程”,加强供需对接,建立新材料应用示范保险补偿机制,建设一批生产应用示范平台,开展应用示范工作,加快新材料创新成果转化和应用,提升我国新材料产业整体发展水平。
新材料的发展已经得到国家战略层面的重视,但在实际操作中,依然有许多不容忽视的不良倾向。一哄而上、低水平重复建设的弊病也开始在石墨烯等领域出现,业内专家建议,需要警惕这一不良势头,并及时给予遏制。
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