由大變強(qiáng) 新材料需多措扶持
2015年05月20日 10:58 3075次瀏覽 來源: 中國新材料網(wǎng) 分類: 新材料前沿
作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),光伏產(chǎn)業(yè)是中國國際化程度最高的產(chǎn)業(yè)之一。2007年以來,中國的光伏組件銷售量始終居世界第一。然而,光伏新材料的發(fā)展卻與此并不匹配。
“光伏行業(yè)新材料重點(diǎn)方向在于關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化,比較突出的是電池銀漿、碳化硅體材(載片舟等)、氮化硅體材(載片舟等)、氟薄膜(PVF、PVDF等)、其他氟塑料體材(用于化學(xué)清洗設(shè)備)等。這些材料對光伏產(chǎn)品的效率、質(zhì)量、成本都有著至關(guān)重要的影響,但是國產(chǎn)材料的技術(shù)和質(zhì)量進(jìn)展相對緩慢,不能滿足行業(yè)需求。”晉能清潔能源科技有限公司總經(jīng)理?xiàng)盍⒂褜χ袊?jīng)濟(jì)時報(bào)記者說。
光伏新材料只是新材料的一種??梢哉f,幾乎任何一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)或工業(yè)部門都離不開新材料。
中國材料研究學(xué)會理事、咨詢專家唐見茂對中國經(jīng)濟(jì)時報(bào)記者說,新材料帶動的產(chǎn)業(yè)主要有能源、生物、信息、交通和環(huán)保等,如新能源材料、節(jié)能環(huán)保材料、生物醫(yī)用材料、綠色化材料等對可持續(xù)發(fā)展有重要作用。“我國新材料正處在由大變強(qiáng)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期。當(dāng)前的世界,誰能在新技術(shù)及產(chǎn)品上發(fā)展更快,誰就能占領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)新增長的主動權(quán)。”
轉(zhuǎn)型跨越尚未實(shí)現(xiàn)
中國材料研究學(xué)會給本報(bào)記者提供的數(shù)據(jù)顯示,我國新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模平均年增長10%,重點(diǎn)材料如電子信息材料達(dá)20%到30%,生物醫(yī)用材料達(dá)20%。2014年我國新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過16000億元,產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展,區(qū)域特色明顯,形成了長三角、珠三角、環(huán)渤海三個新材料產(chǎn)業(yè)集群區(qū),全國新材料企業(yè)超12000家。
我國新材料研發(fā)和應(yīng)用發(fā)端于國防科技工業(yè),現(xiàn)已初步形成了研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用,品種門類較為齊全的產(chǎn)業(yè)體系。部分新材料關(guān)鍵技術(shù)受國外制約的范圍正越來越小。據(jù)唐見茂介紹,我國自主開發(fā)的鉭鈮鈹合金、非晶合金、高磁感取向硅鋼、超硬材料、高分子材料、納米材料、石墨烯等生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)已達(dá)到或接近國際水平。
盡管如此,“我國新材料總體發(fā)展水平仍與發(fā)達(dá)國家有較大差距,新材料產(chǎn)業(yè)尚未實(shí)現(xiàn)由資源密集型向技術(shù)密集型的跨越。”唐見茂說。
根據(jù)他知道的情況,我國關(guān)鍵新材料保障能力不足,許多關(guān)鍵產(chǎn)品還依賴進(jìn)口,受到國外制約,如高鐵的輪對材料、第三代鋰電正極材料、半導(dǎo)體上游材料等。產(chǎn)品仿制多,技術(shù)落后,核心技術(shù)受制于人。
我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展中亟待解決的問題還包括:自主開發(fā)能力薄弱、產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏科學(xué)的統(tǒng)籌規(guī)劃和政策引導(dǎo)、缺少國際型領(lǐng)軍企業(yè),大型材料企業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng),研發(fā)投入少、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不甚合理,產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,分散、重復(fù)的中小型材料企業(yè)居多等。
以光伏材料為例,“目前中國在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中材料的配套做到了全球第一,但是由于企業(yè)規(guī)模限制以及發(fā)展戰(zhàn)略影響,在產(chǎn)品的性能驗(yàn)證和市場推廣方面,同大型外資企業(yè)相比尚有不足,比如材料產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、在全球標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域缺少話語權(quán)等。”楊立友說。
楊立友呼吁,我國應(yīng)當(dāng)針對不同光伏新材料的應(yīng)用范圍設(shè)計(jì)相應(yīng)產(chǎn)品,并通過相應(yīng)測試分析手段進(jìn)行對比。同時,應(yīng)當(dāng)主動參與光伏新材料標(biāo)準(zhǔn)制定工作,根據(jù)行業(yè)自身特點(diǎn),制定國際認(rèn)可的相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
四大發(fā)展趨勢
以數(shù)字化為特征的半導(dǎo)體照明光源正在引發(fā)全球光與照明產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命,并確立了在照明產(chǎn)業(yè)變革中的主導(dǎo)地位。2014年,諾貝爾物理學(xué)獎授予了藍(lán)光LED的三位發(fā)明人,再次肯定了半導(dǎo)體照明為人類社會在節(jié)能、生態(tài)、健康、文化等方面帶來的巨大福祉。
國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長吳玲告訴中國經(jīng)濟(jì)時報(bào)記者,世界各國正在加緊部署,推動技術(shù)研發(fā),搶占繼照明替代之后新一輪產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán),特別是LED技術(shù)開始在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、交通、航空、航天等超越照明領(lǐng)域的應(yīng)用,以及可見光通訊技術(shù)的不斷成熟,LED將成為未來生態(tài)農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康、物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的最便捷的通路之一。
“未來3年到5年是我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)替代式照明爆發(fā)增長、智能照明市場規(guī)則建立、超越照明全面布局的最關(guān)鍵時期。目前,中國需要解決的關(guān)鍵問題是面向極值效率的材料器件技術(shù)、面向創(chuàng)新應(yīng)用的新結(jié)構(gòu)及制備技術(shù)、低成本產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)及裝備和先進(jìn)封裝與集成技術(shù)。中國半導(dǎo)體照明領(lǐng)域未來重點(diǎn)發(fā)展的方向是:高品質(zhì)材料制備,包括襯底和外延材料,及關(guān)鍵配套材料;向短波長和長波長擴(kuò)展的材料制備,包括紫光、紅光LED材料。”吳玲說。
半導(dǎo)體照明新材料是新材料更加注重可持續(xù)發(fā)展的表現(xiàn)。事實(shí)上,在唐見茂看來,發(fā)展綠色、高效、低能耗、可回收再用的新材料以及先進(jìn)的數(shù)字化制造技術(shù)成為主要方向,對實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展非常重要,這是全球新材料發(fā)展趨勢的一大特點(diǎn)。
“未來新材料的發(fā)展將加強(qiáng)注重與資源、能源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,注重資源再生利用,發(fā)展低能高效、無污染或少污染制造技術(shù),提高產(chǎn)品人性化、環(huán)?;R跃G色建材為例,未來新材料在建材領(lǐng)域的目標(biāo)是:抗菌、防霉、隔熱、阻燃、調(diào)溫、調(diào)濕、消磁、防射線、抗靜電等。”唐見茂說。
除注重可持續(xù)發(fā)展外,全球新材料的發(fā)展趨勢還包括另外三個方面:
新材料技術(shù)不斷突破,如新型碳材料、石墨烯、生物材料、氣凝膠、超材料、離子液體、3D打印材料和泡沫金屬等應(yīng)用發(fā)展前景廣闊。
新材料與其他高技術(shù)深度融合,形成跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨部門的發(fā)展態(tài)勢。如高純硅半導(dǎo)體材料,是目前太陽能光伏材料和電子信息技術(shù)的核心材料。以半導(dǎo)體芯片技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字化技術(shù)已融入現(xiàn)代技術(shù)的各個領(lǐng)域和部門,如生物芯片、半導(dǎo)體照明、仿生、通訊、遙控、數(shù)字化制造、節(jié)能等。
新材料上、下游產(chǎn)業(yè)結(jié)合更加緊密。新材料與器件制造一體化,產(chǎn)業(yè)鏈向下游應(yīng)用延伸。產(chǎn)品高性能化、高功能化和多功能化,開發(fā)和應(yīng)用聯(lián)系更加緊密。如半導(dǎo)體照明,從上游的芯片材料到中游的各種產(chǎn)品開發(fā)再到下游的應(yīng)用,形成完整產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。又如新型動力電池,也是從上游正、負(fù)極材料到中游電池產(chǎn)品再到下游的各種應(yīng)用必須有完整的產(chǎn)業(yè)鏈,以滿足各種要求。
“從2012年開始直到現(xiàn)在,盡管全球經(jīng)濟(jì)低迷,而新材料卻保持良好發(fā)展態(tài)勢,年增率達(dá)10%左右,特別是在新能源、生物醫(yī)用、互聯(lián)網(wǎng)+及通訊、節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域的新材料發(fā)展后勁十足。”唐見茂說。
應(yīng)多措扶持
中國新材料產(chǎn)業(yè)“由大變強(qiáng)”,需要多方協(xié)力。以半導(dǎo)體照明的發(fā)展為例,吳玲認(rèn)為,從我國技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看,半導(dǎo)體照明領(lǐng)域的新材料的研發(fā)部署應(yīng)從基礎(chǔ)前沿、重大共性關(guān)鍵技術(shù)到應(yīng)用示范的全鏈條創(chuàng)新設(shè)計(jì)和一體化組織實(shí)施,形成統(tǒng)籌部署與發(fā)展合力。
“從半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建入手,上游材料、核心器件等薄弱環(huán)節(jié)實(shí)施專利戰(zhàn)略導(dǎo)向的重點(diǎn)突破,帶動新的應(yīng)用領(lǐng)域;下游智能照明、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等跨界應(yīng)用以目標(biāo)和重大需求為導(dǎo)向,圍繞產(chǎn)業(yè)鏈打通創(chuàng)新鏈,通過示范工程實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和跨界系統(tǒng)技術(shù)集成,通過標(biāo)準(zhǔn)研制搶占國際產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。”吳玲說。
反觀先進(jìn)國家新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。大型跨國集團(tuán)的地位和作用突出,如波音、空客、杜邦、巴斯夫、拜耳、道康寧等公司資金雄厚、技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)完善、產(chǎn)品性價(jià)比高,形成國際市場壟斷。
“跨國公司研發(fā)投入大,創(chuàng)新能力強(qiáng),新技術(shù)不斷開發(fā);上下游產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合好,科研成果轉(zhuǎn)化快,科研成果可直接在本公司內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。此外,集資、融資、風(fēng)險(xiǎn)及人才吸引機(jī)制完善,競爭力強(qiáng),這些都值得中國借鑒。”唐見茂說。
他呼吁,中國應(yīng)該重點(diǎn)培育和發(fā)展一批新材料產(chǎn)業(yè)國際龍頭企業(yè),同時通過支持企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、兼并重組,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚和資源整合,培育一批具有國際競爭力的大型新材料企業(yè)集團(tuán),構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)模式。
除了大型企業(yè)的作用外,國家的引導(dǎo)也非常重要。“國家應(yīng)在財(cái)政支持、稅收激勵、信貸和融資、對外合作、人才培養(yǎng)等方面加大扶持力度,明確重點(diǎn)支持的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)材料,如新能源材料、半導(dǎo)體照明材料、新型顯示材料、高性能電池材料、高性能纖維及其復(fù)合材料等;加強(qiáng)前沿性基礎(chǔ)材料研究,如超導(dǎo)材料、納米材料與器件、功能與智能材料、新型微電子和光電子材料等;持續(xù)發(fā)展新材料重點(diǎn)產(chǎn)業(yè),包括石化、鋼鐵、有色、輕工、建材等。”唐見茂說。
綜合中國經(jīng)濟(jì)時報(bào)記者在采訪中了解的情況,對于新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,專家們的建議還包括:加強(qiáng)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新及技術(shù)改造;鼓勵支持上下游企業(yè)和科研院所建立各種模式的創(chuàng)新聯(lián)盟;發(fā)揮新材料產(chǎn)業(yè)基地和園區(qū)的示范效應(yīng);建立有利于新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)投資扶持政策,積極引導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)資本與成長型新材料企業(yè)對接,完善市場退出機(jī)制;對于戰(zhàn)略性的重要新材料,如碳纖維等,可成立專門的工程應(yīng)用研究中心,開展高端應(yīng)用研究,在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)改進(jìn)和提高;建立適合創(chuàng)新人才發(fā)展的激勵和競爭機(jī)制;加強(qiáng)國際合作,吸收國外高水平的技術(shù)和管理人才,為推動我國新材料產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新體系的建設(shè)提供保障等。
責(zé)任編輯:于璐
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