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(ri)報(bao)海外版(ban) 發布時(shi)間：2019-01-25
1月7日(ri)，中車(che)長春軌(gui)(gui)道客車(che)股份有限公司(si)研制出具(ju)有完全(quan)自主知識產權的(de)(de)世界首輛(liang)全(quan)碳(tan)纖(xian)維復(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)地鐵車(che)體(ti)(ti)。碳(tan)纖(xian)維性能優異，廣(guang)泛應用(yong)于國防、交(jiao)通、航(hang)空航(hang)天、風電(dian)、休閑娛樂等領域，被譽為“黑(hei)色(se)黃金(jin)”。此次研發(fa)的(de)(de)全(quan)碳(tan)纖(xian)維復(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)車(che)體(ti)(ti)，整車(che)較同類地鐵金(jin)屬(shu)車(che)體(ti)(ti)減(jian)重(zhong)約35％，能有效提高運載能力并(bing)降低能耗(hao)和(he)使(shi)用(yong)成本，減(jian)少對地鐵線路(lu)(lu)的(de)(de)磨損。更重(zhong)要(yao)的(de)(de)是，這次研制成功探索了(le)碳(tan)纖(xian)維復(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)在軌(gui)(gui)道交(jiao)通大批(pi)量工業化生產應用(yong)的(de)(de)方(fang)向和(he)實施(shi)路(lu)(lu)徑。
新材料(liao)(liao)(liao)是國(guo)(guo)家(jia)七大戰略性新興(xing)產業(ye)之一，多年來(lai)，中國(guo)(guo)在(zai)(zai)新材料(liao)(liao)(liao)技(ji)術領(ling)域(yu)加強研(yan)究，部(bu)分領(ling)域(yu)已處于世界(jie)先進(jin)水平(ping)。多位業(ye)內人士和專(zhuan)家(jia)認為(wei)，中國(guo)(guo)新材料(liao)(liao)(liao)產業(ye)發(fa)展空間巨(ju)大，同時在(zai)(zai)新材料(liao)(liao)(liao)方(fang)面不(bu)缺原(yuan)創技(ji)術，但科技(ji)成(cheng)果轉化(hua)(hua)和產業(ye)化(hua)(hua)水平(ping)有待提(ti)高。聚合產業(ye)創新，讓(rang)技(ji)術成(cheng)果走出實驗室，成(cheng)為(wei)中國(guo)(guo)新材料(liao)(liao)(liao)產業(ye)的(de)發(fa)展方(fang)向(xiang)。
“用錢買不來”的新材料
產業化發展怎么樣
從3D打印(yin)技術到柔性(xing)顯示屏，從復興號高鐵到國產大飛機(ji)，說起新材(cai)料，看(kan)似很籠統(tong)，其(qi)實正悄無聲息地(di)改變著我們(men)的生活。
材(cai)(cai)料是(shi)(shi)制造(zao)(zao)業的基礎，而新(xin)材(cai)(cai)料是(shi)(shi)國家科技進步的基石。“新(xin)材(cai)(cai)料是(shi)(shi)用錢買(mai)不來(lai)的。”在中國工程(cheng)院院士戴永年(nian)看來(lai)，鋼鐵是(shi)(shi)高(gao)樓(lou)大廈的骨架，鋁鎂鈦則是(shi)(shi)車、船(chuan)、飛機、火(huo)箭的基材(cai)(cai)。新(xin)材(cai)(cai)料支(zhi)撐(cheng)高(gao)科技產業發展，并創造(zao)(zao)超(chao)高(gao)的經濟效益已經成(cheng)了全球公認的事(shi)實，很多(duo)發達國家早已在各個高(gao)新(xin)領域(yu)提前布局，甚至有壟斷之勢(shi)。
而在中國(guo)(guo)(guo)，新(xin)材料(liao)產業(ye)(ye)也日益(yi)受到關注。2010年，中國(guo)(guo)(guo)首次將新(xin)材料(liao)作為(wei)一個(ge)獨立的產業(ye)(ye)，列入七大戰略性新(xin)興產業(ye)(ye)之(zhi)內(nei)。發展至今，中國(guo)(guo)(guo)新(xin)材料(liao)技術(shu)水平不斷(duan)提高，產業(ye)(ye)規模(mo)日益(yi)壯大，綜(zong)合實力(li)明顯增強，有力(li)支撐了國(guo)(guo)(guo)民(min)經(jing)濟發展和國(guo)(guo)(guo)防科技工(gong)業(ye)(ye)建設(she)。
在(zai)產(chan)業規模方面，多年來(lai)，中(zhong)國(guo)新材(cai)料(liao)產(chan)業正(zheng)以超(chao)24%的年均增速穩(wen)步發展，尤(you)其是在(zai)稀土功能(neng)材(cai)料(liao)、先進儲能(neng)材(cai)料(liao)、光伏材(cai)料(liao)、有機(ji)硅、超(chao)硬材(cai)料(liao)等領域產(chan)能(neng)居世界(jie)前列(lie)。業內人士(shi)預計，到2020年，中(zhong)國(guo)新材(cai)料(liao)產(chan)業總值(zhi)將超(chao)過6萬億元。
在創新(xin)能力方面，創新(xin)成果不斷涌現，填補國內(nei)空白(bai)。中國在超材(cai)料(liao)、超導材(cai)料(liao)、石墨烯、液態金屬等前沿領域的(de)新(xin)材(cai)料(liao)研制取得重(zhong)要(yao)進展。
在產(chan)業結構方面，一批龍頭企(qi)業不斷成(cheng)長(chang)，北京、天津、深(shen)圳、寧波等地(di)區初步形成(cheng)了(le)新材料產(chan)業集(ji)群，全國(guo)已建設了(le)48個新材料領域(yu)相關基地(di)，形成(cheng)了(le)一批發展(zhan)載體(ti)。
與此同時，中國新材(cai)料應用水(shui)平也不斷提升。工(gong)(gong)信部數據顯示，目前，中國化工(gong)(gong)新材(cai)料保障能力(li)達到了63%，高(gao)強高(gao)韌汽(qi)車(che)用鋼、硅鋼片(pian)等國內市場占(zhan)有率(lv)達到90%以上。
2017年(nian)(nian)初，《新(xin)材料(liao)產業(ye)發展指(zhi)南》正式(shi)發布，提出到2020年(nian)(nian)，先進基(ji)礎(chu)材料(liao)總體實現穩定供給，關鍵戰略(lve)材料(liao)綜合(he)保障能力超(chao)過70%，前沿新(xin)材料(liao)取得一批核心技術專(zhuan)利，部(bu)分(fen)品種實現量產。同時，推動(dong)新(xin)材料(liao)等領(ling)域關鍵技術產業(ye)化，也被(bei)國(guo)(guo)家發改委列為2018年(nian)(nian)中國(guo)(guo)經濟社(she)會(hui)發展和(he)改革領(ling)域的重點工(gong)作之一。
“有材不好用，好材不敢用”
創新成果轉化難在哪兒
多年(nian)來，中國(guo)在新(xin)材(cai)(cai)料(liao)技術研(yan)究方面投(tou)入了大量(liang)精力，在石墨烯、超材(cai)(cai)料(liao)、超導材(cai)(cai)料(liao)等前沿新(xin)材(cai)(cai)料(liao)領域(yu)具備較(jiao)好發(fa)展基礎，部(bu)分(fen)領域(yu)甚至處(chu)于(yu)世(shi)界先進水平。然而，中國(guo)新(xin)材(cai)(cai)料(liao)進口依(yi)賴度較(jiao)高，相當一部(bu)分(fen)領域(yu)的國(guo)產化率仍(reng)在50%以下(xia)。
為何(he)會出現(xian)這種差(cha)距？
工信部相關負(fu)責人表示，中國新(xin)(xin)材料(liao)技術積累比較(jiao)薄弱，整體(ti)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)實(shi)力不(bu)強。一方面(mian)，創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)資源、創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)力量非常分散，尚未形成(cheng)與(yu)產業鏈相匹配的(de)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)鏈條。另一方面(mian)，技術創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)以實(shi)驗室為主，側重于解決材料(liao)的(de)有無問題，對工程化、產業化的(de)關注不(bu)多。
這一觀點同(tong)樣得到業內(nei)人士的認同(tong)。聯(lian)泓(hong)新(xin)材(cai)(cai)料有(you)限公(gong)司董事長鄭(zheng)月(yue)明表示，中(zhong)(zhong)國(guo)在新(xin)材(cai)(cai)料方(fang)面并不(bu)缺(que)原創技術(shu)，甚至很多材(cai)(cai)料在國(guo)外出來產品的前10年，中(zhong)(zhong)國(guo)的科(ke)研院所(suo)就已經掌握(wo)了相關技術(shu)，但(dan)就是轉化不(bu)成產品。
從(cong)技(ji)術研發(fa)到(dao)產品轉化，究(jiu)竟難在哪兒？新材料企業金(jin)發(fa)科技(ji)集團董事長袁志敏為本報(bao)記(ji)者舉了一個例子：30多(duo)年前，汽車的(de)(de)保險(xian)杠多(duo)是(shi)鋼(gang)鐵制成的(de)(de)，而現在多(duo)為塑料材質(zhi)，這就是(shi)新材料在汽車應用領域的(de)(de)突破(po)。而把鋼(gang)鐵換成塑料，需(xu)要的(de)(de)是(shi)多(duo)次暴曬試驗、碰撞試驗、耐疲勞(lao)試驗等漫長的(de)(de)積累過(guo)程。
“新(xin)(xin)材(cai)料(liao)(liao)的應(ying)用(yong)與(yu)其他技術(shu)的應(ying)用(yong)不同，新(xin)(xin)材(cai)料(liao)(liao)是對分子鏈的改變(bian)，一(yi)種新(xin)(xin)材(cai)料(liao)(liao)投入市場之初(chu)，需要經過長(chang)期的測(ce)試評(ping)價與(yu)應(ying)用(yong)考核。所以，就算研發出一(yi)項新(xin)(xin)的技術(shu)，也無(wu)法立(li)馬大(da)面積去推廣應(ying)用(yong)。”袁志(zhi)敏說。
也(ye)正因如(ru)此，很(hen)多(duo)企業(ye)寧愿選擇高價進口(kou)，或者犧牲(sheng)一定的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)性能，也(ye)不(bu)(bu)愿意成(cheng)為(wei)第(di)一個(ge)“吃螃蟹”的(de)(de)(de)人(ren)。而(er)新(xin)(xin)(xin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)如(ru)果不(bu)(bu)能在應(ying)用(yong)(yong)(yong)中不(bu)(bu)斷完善性能，工(gong)藝技術就無法(fa)迭代優化，一些關鍵(jian)的(de)(de)(de)數據也(ye)就無法(fa)積(ji)累。這(zhe)種現象客觀上導致了中國新(xin)(xin)(xin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)產業(ye)普遍(bian)存在著(zhu)“有材(cai)(cai)不(bu)(bu)好用(yong)(yong)(yong)，好材(cai)(cai)不(bu)(bu)敢用(yong)(yong)(yong)”的(de)(de)(de)問(wen)題。新(xin)(xin)(xin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)首批次推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)(yong)(yong)困難，已成(cheng)為(wei)制約(yue)中國新(xin)(xin)(xin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)技術創新(xin)(xin)(xin)成(cheng)果產業(ye)化的(de)(de)(de)關鍵(jian)瓶頸。
“研發一批、儲備一批、應用一批”
產業創新體系怎樣建
其實，從(cong)(cong)世界范圍內來看，新材(cai)(cai)料從(cong)(cong)研究發(fa)(fa)現(xian)到成(cheng)熟(shu)應用(yong)(yong)是一(yi)個漫長的過程，一(yi)般都需要10至20年(nian)時(shi)間(jian)。面對這一(yi)問題，發(fa)(fa)達國家大多(duo)采用(yong)(yong)“研發(fa)(fa)一(yi)批、儲備一(yi)批、應用(yong)(yong)一(yi)批”的材(cai)(cai)料發(fa)(fa)展戰(zhan)略，通過制定重點品種(zhong)發(fa)(fa)展路(lu)線圖，加強前瞻性基礎研究與應用(yong)(yong)創新等方(fang)式，強化前沿(yan)新材(cai)(cai)料領域布(bu)局。
《新材(cai)(cai)(cai)料(liao)產(chan)業(ye)(ye)發展指南》強調(diao)了新材(cai)(cai)(cai)料(liao)產(chan)業(ye)(ye)協(xie)同創(chuang)新體(ti)系建設任務，提出了“新材(cai)(cai)(cai)料(liao)創(chuang)新能力建設工程”，就是為(wei)了完善(shan)新材(cai)(cai)(cai)料(liao)創(chuang)新鏈條薄弱環節，打造(zao)一批新材(cai)(cai)(cai)料(liao)制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)創(chuang)新中心、新材(cai)(cai)(cai)料(liao)性能測試評價中心、材(cai)(cai)(cai)料(liao)基(ji)因(yin)技術(shu)研(yan)究平臺等創(chuang)新載體(ti)，形成符合(he)中國新材(cai)(cai)(cai)料(liao)產(chan)業(ye)(ye)發展特點的創(chuang)新體(ti)系。
如今，中國部(bu)分優(you)秀的新材料企業(ye)已經(jing)在創新體系(xi)建(jian)設(she)方面做出了(le)積極有益的探索。
以金發科(ke)技(ji)為例，袁志敏(min)對記者介紹說，當某項技(ji)術在(zai)企業產生閑(xian)置(zhi)時，便會與合作伙伴共同使(shi)用(yong)。比如輕(qing)量化、塑料(liao)代替鋼鐵等技(ji)術就可以與汽(qi)車(che)(che)廠商共同使(shi)用(yong)。“長安汽(qi)車(che)(che)在(zai)汽(qi)車(che)(che)設計(ji)過程中(zhong)，希望汽(qi)車(che)(che)車(che)(che)身更(geng)加(jia)輕(qing)便，這就需要(yao)新材料(liao)的(de)研發。我(wo)們在(zai)輕(qing)量化技(ji)術方面的(de)開(kai)發能力很(hen)強(qiang)，因此我(wo)們可以同長安汽(qi)車(che)(che)共享輕(qing)量化的(de)集成開(kai)發技(ji)術。”
在(zai)袁志敏看來(lai)，創(chuang)(chuang)新不只是(shi)企業(ye)自身的(de)(de)(de)創(chuang)(chuang)新，還應是(shi)產(chan)業(ye)鏈(lian)的(de)(de)(de)創(chuang)(chuang)新。只有把產(chan)業(ye)鏈(lian)的(de)(de)(de)創(chuang)(chuang)新聚合(he)(he)起來(lai)，才會有更(geng)大的(de)(de)(de)創(chuang)(chuang)新能力。未來(lai)幾年，新材料產(chan)業(ye)要(yao)聯合(he)(he)上(shang)下游、聯合(he)(he)高(gao)校和(he)科研院(yuan)所，形成產(chan)業(ye)鏈(lian)的(de)(de)(de)價(jia)值再(zai)造，使國家(jia)在(zai)技術能力上(shang)得到更(geng)快的(de)(de)(de)提升和(he)轉型。他同時建議(yi)，新材料推(tui)廣應用的(de)(de)(de)資金、時間成本(ben)較(jiao)高(gao)，國家(jia)對(dui)材料企業(ye)的(de)(de)(de)研發投(tou)入應更(geng)佳傾斜。
同樣專注于新(xin)材料領域的(de)(de)企(qi)業家鄭(zheng)月明也認為，提高新(xin)材料技術(shu)成果轉化(hua)(hua)率，一(yi)方(fang)(fang)面(mian)(mian)需(xu)要科研(yan)院(yuan)所的(de)(de)研(yan)究方(fang)(fang)向與(yu)企(qi)業的(de)(de)發(fa)展(zhan)領域高度(du)契合。另一(yi)方(fang)(fang)面(mian)(mian)，要有足(zu)夠(gou)的(de)(de)資金支持。同時(shi)，科研(yan)院(yuan)所與(yu)企(qi)業之間還要有足(zu)夠(gou)的(de)(de)信任(ren)度(du)。這樣才能保證科研(yan)成果出來以(yi)后(hou)企(qi)業有需(xu)求，并能順利地實現產業化(hua)(hua)，同時(shi)不會出現利益分(fen)割上(shang)的(de)(de)問(wen)題。
據介紹，“十(shi)三五”時(shi)期，中(zhong)國將加強(qiang)供需(xu)對接，建立新材(cai)料應(ying)用(yong)(yong)(yong)示范保險補償(chang)機制，建設(she)一批(pi)生產(chan)應(ying)用(yong)(yong)(yong)示范平臺，開(kai)展(zhan)應(ying)用(yong)(yong)(yong)示范等(deng)工作，進(jin)一步推動產(chan)用(yong)(yong)(yong)結合，激(ji)活和釋放下游行(xing)業(ye)對新材(cai)料產(chan)品的有效需(xu)求，加快新材(cai)料創(chuang)新成果轉化和應(ying)用(yong)(yong)(yong)，提升中(zhong)國新材(cai)料產(chan)業(ye)整體(ti)發展(zhan)水平。（王 萌）
圖片說明：
圖①：2017年，上海交大材料科學與工程學院教授王浩偉領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、高鐵行業步入更輕、更節能的新材料時代。 （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產業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、納米生物技術等四大領域。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整體技術水平。（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場，輕鋼輕混網模房屋等新材料新技術吸引了觀眾。 （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）
【責任編輯：語謙】
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