導語

材料產業是國民經濟的基礎，具有舉足輕重的地位。隨著我國國力和國家地位的提高，南海石油的開采，以及國防、海洋開發、航空航天、先進軌道交通、核電和平利用等大型工程的建設均急需高溫合金、高性能碳纖維等核心關鍵材料。

在國民經濟需求的百余種關鍵材料中，約三分之一國內完全空白，約一半性能穩定性較差，部分產品受到國外嚴密控制，突破受制于人的關鍵戰略材料，具有十分重要的戰略意義。高端新材料是重大工程成功的保障，需要高端新材料核心技術全面突破時代已經到來。我國的關鍵工程戰略材料轉移高端、加大國產化比重迫在眉睫。

關鍵戰略材料的發展重點主要有高端裝備用特種合金、高性能分離膜材料、高性能纖維及復合材料、新型能源材料、新一代生物醫用材料、電子陶瓷和人工晶體、稀土功能材料、先進半導體材料、顯示材料等。

“卡脖子”重災區

關鍵戰略材料主要包括高端裝備用特種合金、高性能分離膜材料、高性能纖維及其復合材料、新型能源材料、電子陶瓷和人工晶體、生物醫用材料、稀土功能材料、先進半導體材料、新型顯示材料等高性能新材料，是實現戰略新興產業創新驅動發展戰略的重要物質基礎，且關鍵戰略材料是支撐和保障海洋工程、軌道交通、艦船車輛、核電、航空發動機、航天裝備等領域高端應用的關鍵核心材料，也是實施智能制造、新能源、電動汽車、智能電網、環境治理、醫療衛生、新一代信息技術和國防尖端技術等重大戰略需要的關鍵保障材。

但我國部分核心關鍵戰略材料受制于人，約50%關鍵戰略材料性能穩定性較差，使高端制造面臨“無材可用”和“有材不敢用”困境。2019年工業和信息化部的調研顯示，130多種關鍵戰略材料中，中國有32%處于空白、52%依賴進口，存在巨大的國產化替代空間。

《科技日報》曾從2018年4月起陸續報道的中國當時尚未掌握的35項關鍵技術中，近50%與關鍵戰略材料相關。關鍵材料依賴進口導致中國制造企業被鎖定在全球制造業產業鏈與價值鏈中低端。關鍵戰略材料“卡脖子”，已成為中國制造業轉型升級的突出短板。

近年來，國際形勢變化給中國關鍵戰略材料技術創新乃至智造強國戰略實施帶來了嚴峻的挑戰。實現關鍵戰略材料的國產化替代，不僅是緩解技術斷供風險和保障供應鏈安全可控的重要手段，更是突破“卡脖子”瓶頸、實現經濟高質量發展和塑造國際競爭新優勢的必然選擇。加速中國關鍵戰略材料的國產化替代進程時不我待。

發展瓶頸突破困難

相較于其他產業，關鍵戰略材料產業國產化替代具有“長研發周期、高投入”“長驗證周期、高難度”“長應用周期、高門檻”的突出特點。關鍵戰略材料產業自身具有5大典型特征，這些特征使得我國現階段該各行業面臨瓶頸問題。

第一，原創性基礎研究能力是核心壁壘。新材料是科學規律與物質世界之間的橋梁，物理和化學領域的重大發現（很多是諾獎級的發現）直接或間接推動新材料技術發展。因此，美國、日本和西歐等基礎科研強國在關鍵戰略材料領域獲得了大量原創性突破，并在全球構建專利壁壘，占領產業價值鏈的頂端。

而且我國研發投入分配失調，多用于應用技術的研發，基礎研究研發投入占比低，導致關鍵核心技術攻關后勁不足。另外，基礎研究與工業生產結合黏度低，限制了研究成果的轉化，導致原始創新能力不足。

第二，研發和商業化投入巨大。材料行業屬于典型的重資產產業，其研發、生產需大量專用設備投入，設備不斷更新產生高折舊率及相應維護費用。更重要的原因是，其研發和商業化應用的不確定性相較于其他新興產業更高，研發和商業化開銷更大。根據Nature Material報道，在研發開銷上，新材料企業分別是生物和軟件企業的2倍和6倍；在商業化開銷上，新材料企業是軟件企業的50倍。

第三，研發試驗過程復雜導致工程化產業化周期漫長。材料最終進入市場投入使用包括理論層面突破及應用層面反復驗證，需經歷多環節多周期方可正式投入應用；即使通過理論實驗或示范生產階段，仍存在極大可能性因設備、工藝等因素無法進入大規模生產階段。關鍵戰略材料從研發到應用周期往往長達10-20年，產業的長周期性導致中國關鍵戰略材料的某些技術雖然實現了突破，但在短期內難以轉化為進入市場的國產化替代產品。

第四，材料創新需要基礎設備和技術協同支撐。材料從基礎技術變為創新產品，需要包括設備技術、工藝技術、量產技術、應用技術、測量技術及表征技術在內的多種基礎技術的高度支撐。比如，我國目前已突破超高純稀土金屬制備技術，但離實現產業化、保障集成電路等電子信息產業發展還有很長距離，很大程度上原因在于共性關鍵技術研發和中試平臺的缺失，限制了已有研發能力向市場產品的應用轉化力。

第五，材料應用擴散依存于下游場景需求。作為典型產業間共性技術，材料技術開發需滿足各種應用需求，需要配合應用場景改進，下游應用中需求的變化影響著材料創新的生死存亡，因此，特別需要材料開發與下游應用企業間的“共生共融、協同發展”。例如，稀土永磁材料生產企業和應用端的電機企業間缺乏有效協作，導致磁性材料性能難以滿足電機不同場景的設計需求，阻礙產品的應用和國產化替代進程；新型顯示材料缺乏從材料、器件、終端到最終應用的全產業鏈創新生態體系，產品難以單兵突破。

九大領域破局

2016年7月，國務院印發《“十三五”國家科技創新規劃》，面向2030年，再選擇一批體現國家戰略意圖的重大科技項目，其中提到重點新材料研發及應用，重點研制碳纖維及其復合材料、高溫合金、先進半導體材料、新型顯示及其材料、高端裝備用特種合金、稀土新材料、軍用新材料等，突破是制備、評價、應用等核心關鍵技術。

2017年2月，《新材料產業發展指南》提出，要緊緊圍繞新一代信息技術產業、高端裝備制造業等重大需求，以耐高溫及耐蝕合金、高強輕型合金等高端裝備用特種合金，反滲透膜、全氟離子交換膜等高性能分離膜材料，高性能碳纖維、芳綸纖維等高性能纖維及復合材料，高性能永磁、高效發光、高端催化等稀土功能材料，寬禁帶半導體材料和新型顯示材料，以及新型能源材料、生物醫用材料等為重點，突破材料及器件的技術關和市場關，完善原輔料配套體系，提高材料成品率和性能穩定性，實現產業化和規模應用。

《中國制造2025》重點領域技術路線路進一步明確了高端裝備用特種合金、高性能分離膜材料、高性能纖維及復合材料、新型能源材料、新一代生物醫用材料、電子陶瓷和人工晶體、稀土功能材料、先進半導體材料、顯示材料等九大領域的重點發展方向。

1.高端裝備用特種合金

2.高性能分離膜材料

3.高性能纖維及復合材料

4.新型能源材料

5.新一代生物醫用材料

6.電子陶瓷和人工晶體

7.稀土功能材料

8.先進半導體材料

9.顯示材料

2021年3月發布的“十四五”規劃第八章“深入實施制造強國戰略”提出，依托行業龍頭企業，加大重要產品和關鍵核心技術攻關力度，加快工程化產業化突破。實施重大技術裝備攻關工程，完善激勵和風險補償機制，推動首臺（套）裝備、首批次材料、首版次軟件示范應用。健全產業基礎支撐體系，在重點領域布局一批國家制造業創新中心，完善國家質量基礎設施，建設生產應用示范平臺和標準計量、認證認可、檢驗檢測、試驗驗證等產業技術基礎公共服務平臺，完善技術、工藝等工業基礎數據庫。

強化要素保障和高效服務，鞏固拓展減稅降費成果，降低企業生產經營成本，提升制造業根植性和競爭力。推動工業用地提容增效，推廣新型產業用地模式。擴大制造業中長期貸款、信用貸款規模，增加技改貸款，推動股權投資、債券融資等向制造業傾斜。允許制造業企業全部參與電力市場化交易，規范和降低港口航運、公路鐵路運輸等物流收費，全面清理規范涉企收費。建立制造業重大項目全周期服務機制和企業家參與涉企政策制定制度，支持建設中小企業信息、技術、進出口和數字化轉型綜合性服務平臺。

 1/2    1 2 下一頁 尾頁