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传统产业要转型需要借力新材料

作者:中国玻璃纤维复合材料信息网来源:中国玻璃纤维复合材料信息网 浏览次数: 日期:2014年11月3日 09:47

2013年我国新材料产业生产总值为12500亿元左右,同比增速约为25%。2014年,全球新材料产业发展依然保持平稳较快增长,但增速可能会放缓,低于2013年。”由工业和信息化部原材料工业司组织编写的《中国新材料产业年度发展报告(2014)》日前出版发行。

   《中国新材料产业年度发展报告(2014)》(以下简称报告)指出,2013年是新材料产业“十二五”发展规划深入推进的关键一年。在世界经济缓慢复苏和国内经济缓中趋稳的大环境下,我国新材料产业保持快速发展态势,在支撑战略性新兴产业发展、保障国家重大工程建设、促进传统产业转型升级等方面起到了积极的作用

    报告在前两年新材料产业工作的基础上,从发展、行业、区域、企业、基地、专题等不同维度对2013年我国新材料产业情况进行了跟踪分析。展望了2014年我国新材料产业发展趋势。介绍了特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能纤维及复合材料、前沿新材料六大重点领域发展的最新动态

全球新材料产业增速放缓

    报告指出,新材料产业增长与宏观经济和技术发展紧密相关。2013年,经济复苏整体乏力,从国际市场上看,欧元区增长乏力,美国经济复苏缓慢,美联储在 “量化宽松”5年后开始考虑逐步退出,全球金融体系方格布的信贷收紧引发资金流向的变化,导致信贷状况收紧、企业盈利下降,众多新材料跨国公司对外投资十分谨 慎,增速放缓。

    联合国贸易和发展会议(简称UNCTAD)预计,2013年全球跨国直接投资将接近2012年的水平,其上限为1.45万亿美元。在新材料技术进步缺乏有 效突破的情况下,市场需求乏力,相关的贸易摩擦持续升级,竞争形势日趋严峻。如稀缺资源被广泛运用于新材料产业,发达国家格外重视控制这一战略性资源的开 发应用;而发展中国家在经济发展初期,由于技术水平较低,大量出口资源型产品,长期粗放式经营和大量出口,许多丰裕型资源变得极为紧缺,有些甚至需要进口 才能满足国内需求。为此,发展中国家开始通过出口限制等贸易保护手段来保护本国资源,导致稀缺资源领域的贸易摩擦逐渐显现。

    在当前的世界经济形势下,发达国家纷纷提出“再工业化战略”,试图实现从“产业空心化”到“再工业化”的回归。随着第三次工业革命,即一种建立在互联网和 新材料、新能源相结合基础上的工业革命的到来,“制造业数字化”为核心的特点将更加突出,全球技术要素和市场要素配置方式将发生革命性变化。在此工业浪潮 之下,新材料发展前景可期。

    但总体看,新一轮工业革命尚处孕育阶段,大范围的新的领先产业仍处于发展萌芽阶段,关键技术和商业模式聚力复材创新缺乏实质性突破,短期内还难以形成强有力的新经 济增长点。主要发达国家的结构性问题远未解决,在技术进步缺乏突破的情况下,发达国家难以形成新的市场热点,居民消费中低速增长,企业投资意愿不强,经济 内生增长动力不足。这也使得世界经济的增长动力不够强劲,只能维持低速增长,因此预计2014年新材料产业发展依然保持平稳较快增长,但增速可能会放缓, 低于2013年。

五大问题制约产业突破

    当前,我国新材料产业正处在快速发展时期,产业规模逐步发展壮大,产业化程度不断提高,技术水平也得到大幅提升。近几年,新材料产业发展日益受到各地政府的关注,全国多个省市将新材料作为地区经济的重要增长极进行重点扶持。

    报告分析指出,近几年,我国新材料产业迅速发展。据不完全统计,2013年我国新材料产业生产总值为12500亿元左右,同比增速约为25%。但报告指出,新材料产业发展仍面临一些问题。

    部分关键材料依赖进口。尽管我国新材料产业体系基本形成,但新材料对外依存度很高。一是有些材料仍然停留在实验室技术研发阶段,国内尚未实现产业化,完全依赖进口,如超高纯度金属的溅射靶材、高纯度多晶硅等二是国内拥有生产能力,但产量、性能和质量不能满足要求,如平板显示器所需要的基板玻璃、液晶材料、光学元件等关键材料大部分仍依赖进口,80%以上的高性能生物材料依靠进口

    自主创新能力不强。长期以来,我国产业技术发展主要以跟踪模仿为主,技术自主创新意识淡薄,自主创新能力薄弱成为制约当前新材料发展的重要问题。以“硅材 料提纯―硅晶片生产―电池片生产―组件封装”的光伏产业链为例,其产业链上游的高纯度硅料生产技术含量高,附加值高,尽管我国作为太阳能电池第一生产大 国,但由于我国多晶硅提纯技术缺失,我国光伏产业多数企业的业务主要是低附加值的“电池片生产”和“组件封装”,我国光伏产业处于有规模无技术的局面。

    研发投入不足。从我国新材料领域创新资源投入来看,研发投入不足是制约我国新材料产业发展的现实问题,主要表现在三个方面一是研发短切毡人才的投入不足。我国新材料产业缺乏高层次的工程技术人员和管理人才,尤其是缺乏创新型领军人物以及复合型、外向型人才;此外,我国吸引高层次人才的机制环境仍需改善二是研发资金投入不足。以我国硬质合金领域为例,其技术研发费用占销售收入的比重不足3%,较高新技术型企业5%的比例低两个百分点三是技术创新所用的试验设备、仪器等物品特别是专用设备的投入力度仍待加强,如由于高温测试仪、超声检测仪、氧氮分析仪、扫描电子显微镜等专用设备价格昂贵,投入严重不足

    产学研用体系仍待完善。2013年美国能源部成立关键材料创新中心,由来自科罗拉多矿业学院等近10所 大学、能源部橡树岭国家实验室等4所国家实验室、以及通用电气公司等近10家私营企业的科研工程技术人员,共同对关键材料加工工艺以及关键材料在清洁能源 组件和产品中的作用开展研究与开发活动。这种由政府组织创新中心将高校、科研机构、企业紧密联系起来,共同参与关键材料的研发工作,可以有效地快速推进关 键材料由设计、研发到生产、应用的发展过程。虽然目前我国政府积极组织搭建服务平台,推动产学研用紧密结合,也取得了一些成绩,但多是企业出于自身发展需 要与高校、科研机构寻求合作,产学研用严重脱节的问题并没有实质性改变,特别是新材料产业涉及范围广泛,更需要产学研用密切结合,才能促进新材料产业的快 速发展。

    平台建设有待加强。虽然我国已经建成一批新材料国家和省部级重点实验室、工程技术中心等研发平台,建立 了一批创新和创业服务平台,但公共服务平台仍需进一步完善。如研发平台所需的研发设备、人员队伍等配套能力有待加强;创新服务平台的数量还远远不能满足需 要;公共服务平台的服务能力有待进一步提高;国家级的共性技术研发平台和信息共享平台缺乏等。

创新驱动六领域提速发展

    报告重点对特种金属功能材料、高端金属非短切类粗纱结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能纤维及复合材料和前沿新材料六大重点领域发展趋势做出判断。

    特种金属功能材料。2014年,稀土价格将大体保持平稳,较2013年略有降低,将刺激稀土消费增长, 预计2014年稀土消费量将达到12.7万吨,同比增长9%;其中稀土永磁材料消费占比进一步扩大,有望达到26%;其次是金属合金、催化剂、抛光粉。 2014年,随着国内半导体产业的整体发展以及国产半导体材料应用验证的加强,国内硅材料企业的技术升级步伐,部分材料在满足8英寸集成电路制造和先进封 装技术要求的基础上,加大了产业化应用。

    高端金属结构材料。2014年,我国特殊钢发展将继续向高、精、尖方向发展,一是高强度、长寿命钢材二是环境友好型钢材三是耐腐蚀、耐候钢材四是新型耐高温、耐低温钢材。 2014年,致力于实现创新驱动,仍然是当前我国镁合金行业面临的重要课题。虽然目前国内外钛市场处于周期性低谷,但产业依然有广阔的发展空间。尤其是在 国家大飞机等重大航空工程项目、海洋工程项目拉动下,我国钛合金产业发展的前景美好。预计,2014年世界钛材产量将达到17万吨左右,未来两年产量年均 增长率将达到9.6%。

    先进高分子材料一是结构性高分子材料方面,聚烯烃的合金化、高性能化及多样化成为我们在汽车、轨道交通及家电、居家建筑材料等家用材料领域的主要选择二是阳能电池高分子材料方面,因质量轻、柔韧易加工、制作工艺简单、成本低、可大面积制备等突出优点,将使得高分子材料在太阳能电池材料中仍具极大竞争力三是医用高分子材料方面,未来将着力研究医用高分子新材料的生产安全性和使用范围,更重要的是从借用和改性逐步深入分子设计和结构设计层次开发新材料,同时也需结合实际临床需要,克服医用材料研发周期长、见效慢等缺点,做到产、学、研三者结合四是高分子膜材料方面,研发焦点将集中在海水淡化反渗透膜材料、水质净化纳滤材料、MBR专用膜材料的开发与利用上

    新型无机非金属材料。节约能源是我国的基本国策,建筑是节能领域的三大主战场之一。建筑能耗占全社会总 能耗的比例已经达到30%以上,建筑能耗的50%是通过门窗流失的,门窗节能的关键在于玻璃。因此,Low-E中空玻璃、真空复合中空玻璃等高效节能玻璃 的推广使用是时代进步的标志,也是建筑节能形势发展的必然结果,因此围绕我国建筑节能、环保、绿色建筑的可持续发展和生态文明建设的大趋势,积极开展中空 玻璃新产品、新工艺、新技术、新装备的创新研发和质量升级将是未来玻璃行业发展的主要方向。

    高性能复合材料。随着碳纤维趋于高性能化,以及成本和价格不断下降,民用工业用量将继续保持快速增长, 航天航空和体育休闲用量将稳定增加。据行业预测,到2015年,国内碳纤维需求量约1.5万吨/年,到2020年约2万~3万吨。随着节能减排要求的提高 和行业竞争格局的转变,国产芳纶在光缆、汽车、航空、轨道交通等领域也面临着历史性机遇。我国超高分子量聚乙烯纤维的发展主要方向是降低生产成本,提高单 线产能,提升质量,发展生产注射成型牌号、纤维牌号等特殊牌号产品,积极拓展防护和绳缆等民用市场,满足尖端技术领域如深海、远洋、航空航天、极地科考等 的产值12500亿元新材料助力传统产业转型消费需求,提高自主保障能力。

    前沿新材料。随着我国对超导材料、纳米材料、生物材料和智能材料技术研发的日益重视和产业化进程的持续 推进,目前我国前沿新材料具备了一定的产业基础,形成了一批能够从事前沿新材料生产的企业。未来纳米将在家电、服装、建材等领域实现较大规模应用,在航 天、光电信息、生物医药等工业领域也将逐渐拓展应用范围,纳米材料需求将不断增加;超导材料将在能源、医疗、交通行业的发展刺激下将继续增加,能耗低、环 境友好型的超导材料将成为未来发展方向;生物材料未来需求随着我国人口规模的增长、居民生活条件的改善、以及医疗改革的逐步推进将大大增加。