五 新材料产业

（一）发展现状

新材料产业在战略性新兴产业中同样占有举足轻重的地位。作为发展高新材料技术的基础，我国的新材料产业从2000年就开始发展。之后，我国的研发技术达到国际先进水平，并拥有了自主知识产权的新材料成果，这些对国民经济的发展都起到了推动作用。

1．市场需求呈现高速增长态势

近年来，我国新材料产业市场需求逐渐增强，保持高速发展，呈现科技含量高，产业融合、产品更新速度快及研发、生产、销售国际性强等特点。我国新材料产业正处于强劲发展阶段，全国已先后设立了7家新材料产业国家高新技术产业基地和70多家新材料和相关特色产业基地。2011年，中国新材料产业规模约为8140亿元，比2010年的6500亿元增长了25.2%，如图3－14所示。预计2015年，这一数值将达2000亿元，国家级新材料园区、产业基地要达到近100个，并建设技术创新平台、共性检测平台、产业战略联盟三类支撑平台，增长空间巨大。随着中国经济和国内高新技术产业的迅猛发展，未来中国新材料产业市场增长速度将继续保持20%以上，中国新材料产业市场的年均扩张速度将保持在20%以上，并引发多资本进入，从而进一步加快扩张速度。

2．产业基地集群效应逐渐显现

近年来，我国新材料产业呈现产业联盟和聚集发展的态势。从产业集聚来看，新材料产业在原有地域空间上进行资源整合，目前已形成不同特色的新材料产业基地。新材料产业聚集地最具代表性的就是长江三角洲地区，众多国家级新材料基地聚集于此，新材料产业集群已初步形成；新材料产业聚集地最具外向性的是珠江三角洲，在外资的驱动下，众多新材料基地以佛山为核心形成产业集聚；新材料产业聚集地最具科技支撑力的是京津冀鲁地区，在科技、知识和人才的驱动下，形成了以北京为中心的新材料产业聚集地；新材料产业聚集地最具资源优势的是华中地区，能源、原材料产业基础较雄厚，形成了以湖南和武汉为中心的新材料产业聚集地；东北地区则是在政府推动的情况下，形成了以长春为中心的新材料产业集聚地；西部地区的新材料产业主要依靠资源和能源，集群相对比较分散。

3．新材料产业集中在中低端

2011年，在我国新材料产业结构中，中国高端金属结构材料产值占23.8%，特种金属功能材料产值占16.2%，先进高分子材料占20.7%，新型无机非金属材料占19.3%，高性能复合材料占11.9%，前沿新材料仅占8.1%，如图3－15所示。总体来看，我国新材料产业仍局限在中低端新材料产品，技术含量和附加值较低，而技术含量高和附加值高的新材料产品发展相对滞后。

4. “西上东下”的格局基本未变

在新材料行业中，其开发主要依托矿产资源、产业基础、技术与人才、区位及市场等，其中资源和产业基础为关键依托要素。由于我国中西部地区储存着我国大部分的矿产资源，所以新材料产业的上游企业大部分分布在中西部，我国新材料产业基地近1/3分布在中西部地区。但由于我国的主要科研资源（高等学校、科研院所等）大部分分布在我国东部及沿海地区，市场、技术和人才等要素以及各地的经济技术开发区、高新技术园区和产业基地也为新材料产业的健康发展提供了有力的保障。因此，我国的新材料在整体上的布局是以中西部为上游，而东部地区为中下游。

5．新材料产业体系初步形成

在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、高性能陶瓷材料和复合材料等方面，我国已经具有了一定的自主研发能力，形成了一批高科技的企业。我国新材料在一些关键领域取得了突破性进展，使我国新材料的技术水平提高到了一个更高的层次，例如制备和工艺技术、新品种开发技术和节能环保技术等。在我国经济的一些重要领域，我国新材料具有一定的知识产权和自主研发能力，并且对引进的技术也有较强的消化吸收能力，这些都表明我国新材料产业体系正在初步形成。

（二）创新现状

1．政府科技研发投入力度较大

我国政府历来重视新材料技术及产业化的发展，在各项国家计划中给予了重点支持，而我国的科研计划体系支撑了新材料技术及产业化的发展，材料领域的项目数和投资金额均占各项科技计划的15%～30%。另外，在国家“863”计划中，新材料部分占了整个计划的很大部分。2011年，“863”计划新启动了17项重大项目和65项专题项目，新立课题555项，其中新材料有39项，占7%，如图3－16（a）所示。此外，“973”计划中的新立课题有479项，投入总经费45亿元（包含重大科学研究计划），其中，新材料有47项，占9.9%，如图3－16（b）所示。

2．技术合同成交少，对外合作程度低

技术合同表明了产业同外界合作程度的高低，也反映了该产业产业化发展程度的高低。从技术市场成交合同来看，在2011年，新材料全国技术市场成交合同数为10872项，占总合同数的3.7%，成交金额是3.23亿元，占总合同金额的6.1%，总体来说新材料所占市场份额还不高。这说明新材料产业的对外合作程度还比较低，产业化程度不高。

3．专利授权存在差距，但增长迅猛

专利申请与授权表明了自主创新能力的强弱及创新能力的质量程度。新材料的发明专利授权量从2008年的3178项上升到2012年的9531项，5年增长了1.94倍，如图3－17所示。2011年和2012年新材料产业发明专利授权量分别占战略性新兴产业发明专利授权总量的14.58%、15.49%，居七大战略新兴产业的中间位置。虽然在发明专利授权绝对数量上与新一代信息技术、节能环保和生物产业相比仍有差距，但仍然是高端装备制造业、新能源和新能源汽车授权量的3倍以上。另外从授权增长率来看，最近几年，除2010年以外，均保持了30%以上的增长率，增长非常迅猛，说明我国新材料产业具有一定的自主创新能力。

4．化工新材料的创新现状

新材料产业涉及内容广泛，行业众多，本章选取化工新材料、金属新材料、纳米新材料和信息新材料等方面进行重点分析。

（1）国家重点项目带动，材料研发水平提高。近10年来，国家投入30多亿元支持建设了包括国家重点实验室、国家工程研究中心、重大科学工程等在内的一批项目，组织并实施了上百项化工新材料高技术产业化项目，带动了近10倍的社会资金投资化工新材料产业，促使多个领域的化工新材料研究开发取得重大突破，化工新材料产业化规模和应用水平不断提高，少数化工企业的产业地位已位居世界前端，部分产品享誉全球。随着战略性新兴产业的迅猛发展，我国化工新材料产业产值已超千亿元，成为全球化工新材料领域的重要市场。据预测，“十二五”期间，我国化工新材料产业的产值将达3498亿元，年均增长16%，约为同期GDP增速的两倍，届时我国的化工新材料产业将得到迅速发展。

有机硅是我国自主创新的一个典范。在我国发射的神舟飞船中，按重量计算有80%都是有机硅等材料，并且100%由我国自主创新研发，而这类材料在10年前基本都是从外国进口的，经过10年的发展，我国有机硅生产企业已经占据了80%的市场份额。在国外企业的压制下，我国企业通过自主创新建立起了具有一定规模的有机硅的上、中、下游协调发展的产业链。在研究经费方面，有机硅的发展主要是以企业的投入为主，并形成了以企业为主，同时和科研院所、高等院校互动的自主创新的发展模式。在国家政策的鼓励下，一批有实力的龙头企业正在发展壮大。其中以蓝星化工、星新材料和新安股份为代表，引领着我国有机硅的发展。

（2）新材料自给率低，面临技术瓶颈。化工新材料是行业壁垒较高，有一定技术含量的化工子行业，该领域处于化工产品价值链的高端，应用广泛，大部分需求体现为刚性较强，在经济发展、国防建设中具有不可替代的重要作用。由于技术进步的加快以及消费的升级，化工新材料领域的增长很快。但是我国化工新材料一直受到国外企业的技术制约，而且我国新材料自主创新能力还不够，所以还有大量的新材料需从国外进口以满足国内需求。虽然经过多年的发展，我国新材料取得了很大的发展，但我国目前的新材料自给率仍然很低。同时，由于我国化工新材料处于技术导向下的成长阶段，因而创新尤其是自主创新对其就显得非常重要了。

（3）自主创新领域广泛。传统意义上的化工新材料仅限于有机硅、有机氟、特种涂料、特种黏合剂等。经过我国的自主研发，我国的化工新材料有了很大的发展，涌现出大量的化工新材料产品，其中包括高性能通用合成树脂新品种、高性能塑料合金、工程塑料、高性能橡胶基复合材料、特种合成纤维、无机精细化工材料、纳米化工材料、有机硅、有机氟材料、生物化工材料、高性能的功能高分子材料、特种黏结材料、高性能装饰材料等。同时，化工新材料产品已广泛应用于国防、电子、航空航天、汽车、电脑以及石化等众多领域。

5．金属新材料的创新现状

（1）钢铁新材料自主研发的种类多。目前，国内钢铁新材料的主要产品包括以下类别：一是高性能普碳钢热轧带钢。热轧带钢是高性能普碳钢进入工业生产的第一个钢材种类，目前已经批量用于汽车大梁等高强度钢材，宝钢、鞍钢、本钢、攀钢等大型骨干钢铁企业都已经批量试制或生产。二是高性能普碳钢中厚板。高性能普碳钢中厚板的生产难度要大于热轧带钢，我国20毫米以下规格的超级钢中厚板开发成功，首钢等中厚板厂已实现生产。三是高性能普碳钢棒线材用量大、前景诱人。在萍乡、三明、鞍钢等厂用氮锰钢大批量生产400兆帕的钢筋取得成功，对500兆帕的高性能普碳钢钢筋也进行了试制、试用。

（2）钢铁工业通过自主创新取得明显进步。钢铁材料是国民经济和国防建设中最主要的结构材料。2012年，我国钢材产量已达9.5186亿吨，占全球钢产量的46.3%，稳居第一。目前，我国的钢铁工业通过结构调整和技术改造已取得了明显的进步，根据对占全国产钢量85%以上重点大中型钢铁企业的统计，连铸比和钢材综合成材率均已达到95%以上，而铁钢比和吨钢的综合能耗明显下降，高质量和高附加值产品有显著增长。

（3）国家计划支持对自主创新作用明显。依据“863”计划和“973”计划，政府从重大基础研究到高技术研发和产业化发展方面，都对我国的超级钢研发计划进行了大力支持。

在新修订的混凝土结构设计规范中，我国将屈服强度为400兆帕的三级钢筋作为主导受力钢筋，其设计强度为360兆帕，强度价格比优于二级钢筋15%以上，促进了国内超级钢产业的发展。

6．纳米材料的创新现状

（1）科研队伍基本成型。从20世纪60年代开始，我国就开始注重纳米材料的研究，当时，我国算是少有的具有纳米技术的国家，而且已拥有自己的新材料科研队伍和研究基地。与此同时，在国家纳米科技协调指导委员会的倡议下，我国还分别在北京和上海构建了两个中心，即国家纳米科学中心和纳米技术及应用国家工程研究中心。这两个中心的建立，在一定程度上使我国的科研平台提高了一个层次，同时也为纳米技术的发展提供了相应的智力支持。

（2）纳米材料创新技术及产品得到广泛应用。我国纳米材料的发展已进入理性阶段，在基础研究的同时，与传统产品相结合的纳米材料产品也得到应用。国内起步较早、规模较大的纳米产业，主要包括特种纳米碳材料、纳米粉体材料产业、纳米复合材料、纳米改性的纺织品及医疗保健等领域。

2012年1月，《新材料产业“十二五”发展规划》将纳米材料列入前沿新材料领域，并明确指出，中国将加强纳米技术研究，重点突破纳米材料及制品的制备与应用关键技术，积极开发纳米粉体、纳米碳管、富勒烯、石墨烯等材料，积极推进纳米材料在新能源、节能减排、环境治理、绿色印刷、功能涂层、电子信息和生物医用等领域的研究应用。

在近700家纳米材料技术应用企业中，将纳米材料技术应用于不同产业的企业占比情况如下：传统产业约占72%，环境和水处理产业占5%，纳米药物产业占5%，纳米能源产业占4%，纳米电子产业占3%，交通和农业各占1%，高技术制造业占3%，其他行业占5%。其中，精细化工、轻工纺织、建筑和材料等传统产业在利用纳米技术方面发展得相对较好。

（3）南北两中心自主创新各有优势。目前，我国南方和北方在纳米材料应用方面各具特色，北方以北京为中心辐射周边，南方则以上海为中心辐射周边；北方地区主要研究纳米碳管、纳米半导体、纳米隐身材料和纳米界面材料等领域，南方地区则在纳米医学、纳米电子和纳米生物材料等领域具有较强的优势。

（4）研究力量集中在科研院所。我国90%以上的纳米研发成果来自高等院校和科研院所。虽有部分企业介入了纳米研发领域，但力量薄弱。

7．信息新材料的创新现状

随着信息技术向数字化、网络化方面的迅速发展，超大容量信息传输、超快实时信息处理和超高密度信息存储已成为信息技术追求的目标。要实现这个目标，信息技术就要有一个飞跃，而要实现这个飞跃，信息新材料就必须先行。

（1）自主创新水平较高，研究能力增强。从总体上看，我国关键信息新材料已经达到或接近国际上的研究水平，个别材料甚至已经超过发达国家，在国际上具有领先地位。例如，非线性光学晶体，用于主干线通信网络的1.55微米InP基DFB激光器材料，MOCVD一次生长横向集成DF-BLD/EA调制器发射模块芯片材料，GSMBE一次生长纵向集成InP基MSMPD/P－HEMT接受模块芯片材料，用于接入网、硅平面波导和CATV的1.3微米无制冷多量子肼激光器材料，高纯度GaAs外延材料以及带间量子隧穿激光器材料和器件研制等方面都达到了国际先进水平。

（2）自主创新向多方面发展，应用前景广阔。随着我国信息新材料产业自主创新强度的不断加大，自主创新也逐渐向多方面发展。信息载体从电子向光电子和光子的转换步伐加快，半导体光电信息功能材料从有体材料发展到薄层、超薄层微结构材料，并正向集材料、器件、电路于一体的功能系统集成芯片材料、有机/无机与生命体复合和纳米结构材料方向发展。此外，宽带隙、高温微电子材料和中远红外激光材料等的发展也为我国航空航天事业和国防建设提供了所需的材料，同时也为它们所取得的辉煌成就奠定了基础。这些材料的发展对我国的发展都将产生重要的影响。