人民日報海外版：中國新材料更多走出實驗室
文章來源：人民日報海外版 發(fā)布時間：2018-01-25
1月7日，中車長春軌道客車股份有限公司研制出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的世界首輛全碳纖維復(fù)合材料地鐵車體。碳纖維性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于國防、交通、航空航天、風(fēng)電、休閑娛樂等領(lǐng)域，被譽為“黑色黃金”。此次研發(fā)的全碳纖維復(fù)合材料車體，整車較同類地鐵金屬車體減重約35％，能有效提高運載能力并降低能耗和使用成本，減少對地鐵線路的磨損。更重要的是，這次研制成功探索了碳纖維復(fù)合材料在軌道交通大批量工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的方向和實施路徑。
新材料是國家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，多年來，中國在新材料技術(shù)領(lǐng)域加強研究，部分領(lǐng)域已處于世界先進水平。多位業(yè)內(nèi)人士和專家認為，中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間巨大，同時在新材料方面不缺原創(chuàng)技術(shù)，但科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化水平有待提高。聚合產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，讓技術(shù)成果走出實驗室，成為中國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
“用錢買不來”的新材料
產(chǎn)業(yè)化發(fā)展怎么樣
從3D打印技術(shù)到柔性顯示屏，從復(fù)興號高鐵到國產(chǎn)大飛機，說起新材料，看似很籠統(tǒng)，其實正悄無聲息地改變著我們的生活。
材料是制造業(yè)的基礎(chǔ)，而新材料是國家科技進步的基石。“新材料是用錢買不來的。”在中國工程院院士戴永年看來，鋼鐵是高樓大廈的骨架，鋁鎂鈦則是車、船、飛機、火箭的基材。新材料支撐高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并創(chuàng)造超高的經(jīng)濟效益已經(jīng)成了全球公認的事實，很多發(fā)達國家早已在各個高新領(lǐng)域提前布局，甚至有壟斷之勢。
而在中國，新材料產(chǎn)業(yè)也日益受到關(guān)注。2010年，中國首次將新材料作為一個獨立的產(chǎn)業(yè)，列入七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之內(nèi)。發(fā)展至今，中國新材料技術(shù)水平不斷提高，產(chǎn)業(yè)規(guī)模日益壯大，綜合實力明顯增強，有力支撐了國民經(jīng)濟發(fā)展和國防科技工業(yè)建設(shè)。
在產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面，多年來，中國新材料產(chǎn)業(yè)正以超24%的年均增速穩(wěn)步發(fā)展，尤其是在稀土功能材料、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料等領(lǐng)域產(chǎn)能居世界前列。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，到2020年，中國新材料產(chǎn)業(yè)總值將超過6萬億元。
在創(chuàng)新能力方面，創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，填補國內(nèi)空白。中國在超材料、超導(dǎo)材料、石墨烯、液態(tài)金屬等前沿領(lǐng)域的新材料研制取得重要進展。
在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，一批龍頭企業(yè)不斷成長，北京、天津、深圳、寧波等地區(qū)初步形成了新材料產(chǎn)業(yè)集群，全國已建設(shè)了48個新材料領(lǐng)域相關(guān)基地，形成了一批發(fā)展載體。
與此同時，中國新材料應(yīng)用水平也不斷提升。工信部數(shù)據(jù)顯示，目前，中國化工新材料保障能力達到了63%，高強高韌汽車用鋼、硅鋼片等國內(nèi)市場占有率達到90%以上。
2017年初，《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》正式發(fā)布，提出到2020年，先進基礎(chǔ)材料總體實現(xiàn)穩(wěn)定供給，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料綜合保障能力超過70%，前沿新材料取得一批核心技術(shù)專利，部分品種實現(xiàn)量產(chǎn)。同時，推動新材料等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，也被國家發(fā)改委列為2018年中國經(jīng)濟社會發(fā)展和改革領(lǐng)域的重點工作之一。
“有材不好用，好材不敢用”
創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化難在哪兒
多年來，中國在新材料技術(shù)研究方面投入了大量精力，在石墨烯、超材料、超導(dǎo)材料等前沿新材料領(lǐng)域具備較好發(fā)展基礎(chǔ)，部分領(lǐng)域甚至處于世界先進水平。然而，中國新材料進口依賴度較高，相當(dāng)一部分領(lǐng)域的國產(chǎn)化率仍在50%以下。
為何會出現(xiàn)這種差距？
工信部相關(guān)負責(zé)人表示，中國新材料技術(shù)積累比較薄弱，整體創(chuàng)新實力不強。一方面，創(chuàng)新資源、創(chuàng)新力量非常分散，尚未形成與產(chǎn)業(yè)鏈相匹配的創(chuàng)新鏈條。另一方面，技術(shù)創(chuàng)新以實驗室為主，側(cè)重于解決材料的有無問題，對工程化、產(chǎn)業(yè)化的關(guān)注不多。
這一觀點同樣得到業(yè)內(nèi)人士的認同。聯(lián)泓新材料有限公司董事長鄭月明表示，中國在新材料方面并不缺原創(chuàng)技術(shù)，甚至很多材料在國外出來產(chǎn)品的前10年，中國的科研院所就已經(jīng)掌握了相關(guān)技術(shù)，但就是轉(zhuǎn)化不成產(chǎn)品。
從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，究竟難在哪兒？新材料企業(yè)金發(fā)科技集團董事長袁志敏為本報記者舉了一個例子：30多年前，汽車的保險杠多是鋼鐵制成的，而現(xiàn)在多為塑料材質(zhì)，這就是新材料在汽車應(yīng)用領(lǐng)域的突破。而把鋼鐵換成塑料，需要的是多次暴曬試驗、碰撞試驗、耐疲勞試驗等漫長的積累過程。
“新材料的應(yīng)用與其他技術(shù)的應(yīng)用不同，新材料是對分子鏈的改變，一種新材料投入市場之初，需要經(jīng)過長期的測試評價與應(yīng)用考核。所以，就算研發(fā)出一項新的技術(shù)，也無法立馬大面積去推廣應(yīng)用。”袁志敏說。
也正因如此，很多企業(yè)寧愿選擇高價進口，或者犧牲一定的材料性能，也不愿意成為第一個“吃螃蟹”的人。而新材料如果不能在應(yīng)用中不斷完善性能，工藝技術(shù)就無法迭代優(yōu)化，一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)也就無法積累。這種現(xiàn)象客觀上導(dǎo)致了中國新材料產(chǎn)業(yè)普遍存在著“有材不好用，好材不敢用”的問題。新材料首批次推廣應(yīng)用困難，已成為制約中國新材料技術(shù)創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵瓶頸。
“研發(fā)一批、儲備一批、應(yīng)用一批”
產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系怎樣建
其實，從世界范圍內(nèi)來看，新材料從研究發(fā)現(xiàn)到成熟應(yīng)用是一個漫長的過程，一般都需要10至20年時間。面對這一問題，發(fā)達國家大多采用“研發(fā)一批、儲備一批、應(yīng)用一批”的材料發(fā)展戰(zhàn)略，通過制定重點品種發(fā)展路線圖，加強前瞻性基礎(chǔ)研究與應(yīng)用創(chuàng)新等方式，強化前沿新材料領(lǐng)域布局。
《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》強調(diào)了新材料產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新體系建設(shè)任務(wù)，提出了“新材料創(chuàng)新能力建設(shè)工程”，就是為了完善新材料創(chuàng)新鏈條薄弱環(huán)節(jié)，打造一批新材料制造業(yè)創(chuàng)新中心、新材料性能測試評價中心、材料基因技術(shù)研究平臺等創(chuàng)新載體，形成符合中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點的創(chuàng)新體系。
如今，中國部分優(yōu)秀的新材料企業(yè)已經(jīng)在創(chuàng)新體系建設(shè)方面做出了積極有益的探索。
以金發(fā)科技為例，袁志敏對記者介紹說，當(dāng)某項技術(shù)在企業(yè)產(chǎn)生閑置時，便會與合作伙伴共同使用。比如輕量化、塑料代替鋼鐵等技術(shù)就可以與汽車廠商共同使用。“長安汽車在汽車設(shè)計過程中，希望汽車車身更加輕便，這就需要新材料的研發(fā)。我們在輕量化技術(shù)方面的開發(fā)能力很強，因此我們可以同長安汽車共享輕量化的集成開發(fā)技術(shù)。”
在袁志敏看來，創(chuàng)新不只是企業(yè)自身的創(chuàng)新，還應(yīng)是產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新。只有把產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新聚合起來，才會有更大的創(chuàng)新能力。未來幾年，新材料產(chǎn)業(yè)要聯(lián)合上下游、聯(lián)合高校和科研院所，形成產(chǎn)業(yè)鏈的價值再造，使國家在技術(shù)能力上得到更快的提升和轉(zhuǎn)型。他同時建議，新材料推廣應(yīng)用的資金、時間成本較高，國家對材料企業(yè)的研發(fā)投入應(yīng)更佳傾斜。
同樣專注于新材料領(lǐng)域的企業(yè)家鄭月明也認為，提高新材料技術(shù)成果轉(zhuǎn)化率，一方面需要科研院所的研究方向與企業(yè)的發(fā)展領(lǐng)域高度契合。另一方面，要有足夠的資金支持。同時，科研院所與企業(yè)之間還要有足夠的信任度。這樣才能保證科研成果出來以后企業(yè)有需求，并能順利地實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，同時不會出現(xiàn)利益分割上的問題。
據(jù)介紹，“十三五”時期，中國將加強供需對接，建立新材料應(yīng)用示范保險補償機制，建設(shè)一批生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺，開展應(yīng)用示范等工作，進一步推動產(chǎn)用結(jié)合，激活和釋放下游行業(yè)對新材料產(chǎn)品的有效需求，加快新材料創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，提升中國新材料產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平。（王 萌）
圖片說明：
圖①：2017年，上海交大材料科學(xué)與工程學(xué)院教授王浩偉領(lǐng)銜的科研團隊研制出超強納米陶瓷鋁合金，這種新材料不僅重量輕，而且強度和剛度甚至超過了“太空金屬”鈦合金，有望帶動航空、汽車、高鐵行業(yè)步入更輕、更節(jié)能的新材料時代。 （新華社記者 丁 汀攝）
圖②：2017年10月25日，第八屆中國國際納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)博覽會在江蘇蘇州國際博覽中心開幕。此次博覽會涵蓋納米新材料、微納制造、能源與清潔技術(shù)、納米生物技術(shù)等四大領(lǐng)域。圖為觀眾在中國納米博覽會上觀看納米除霾窗。 （人民視覺 王建康攝）
圖③：2017年7月10日，在青島怡維怡橡膠研究院實驗室中，一名工作人員在展示使用連續(xù)液相法制備而成的“液體黃金”新材料EVEC。這種新材料可被作為輪胎胎面膠，將提升中國輪胎工業(yè)整體技術(shù)水平。（人民視覺 馮 浩攝）
圖④：2017年10月19日，在南京國際博覽中心江蘇國際綠色建筑展現(xiàn)場，輕鋼輕混網(wǎng)模房屋等新材料新技術(shù)吸引了觀眾。 （人民視覺 王路憲攝）
圖⑤：2017年11月7日，在上海舉辦的2017中國國際工業(yè)博覽會上，一款智能太陽能電動自行車亮相。該自行車采用薄膜太陽能技術(shù)為自行車進行充電，采用碳纖維框架，具有自動變速、智能控制車速、回收車輛剩余動能等多項新功能。 圖為參觀者在觀看智能太陽能電動自行車。 （人民視覺 龍巍攝）
【責(zé)任編輯：語謙】
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