材料，身處(chu)各個產業(ye)(ye)鏈(lian)的最(zui)上(shang)游(you)環節，被譽(yu)為制造業(ye)(ye)“底盤”，是支撐現代產業(ye)(ye)體系不可或(huo)缺的物質基礎。

　　習近(jin)平總書(shu)記指(zhi)出，“新(xin)材料產(chan)業是(shi)戰略性(xing)、基(ji)礎性(xing)產(chan)業，也是(shi)高技術競(jing)爭的關鍵(jian)領域(yu)(yu)，我們要奮(fen)起(qi)直(zhi)追、迎頭趕上。”近(jin)年來(lai)我國在關鍵(jian)基(ji)礎材料領域(yu)(yu)取得了哪(na)些(xie)進(jin)展？未來(lai)面臨著怎(zen)樣的發展機遇？就這(zhe)些(xie)問(wen)題，記者進(jin)行(xing)了調(diao)查采(cai)訪。

一批(pi)關鍵基(ji)礎材料相繼(ji)問世

為光伏、電子信息(xi)、新(xin)能(neng)源汽(qi)車等產業打破發展瓶(ping)頸

　　“運動鞋(xie)要(yao)想輕便耐穿(chuan)，關鍵(jian)得靠(kao)材(cai)(cai)料。”舉起一個鏤空結(jie)構的鞋(xie)中底，蘇州博理(li)新(xin)材(cai)(cai)料公司董(dong)事長王(wang)文斌說，利用彈性(xing)體(ti)(ti)高(gao)分子材(cai)(cai)料、3D打印(yin)技術制造的鞋(xie)中底富有韌性(xing)和快速(su)回彈性(xing)，“傳統粉末(mo)燒結(jie)的3D打印(yin)彈性(xing)體(ti)(ti)通常能(neng)(neng)彎折(zhe)數(shu)千次，而我們的鞋(xie)底能(neng)(neng)彎折(zhe)20多萬(wan)次，拉伸強度也更高(gao)。達到同樣(yang)支撐效果，所需材(cai)(cai)料重量更低。”在王(wang)文斌看來，3D打印(yin)材(cai)(cai)料的性(xing)能(neng)(neng)和價格(ge)，決定了(le)某種產(chan)品能(neng)(neng)否批量化生產(chan)，“沒有性(xing)能(neng)(neng)卓越(yue)的材(cai)(cai)料，再先進的制造設(she)計都難以實(shi)現(xian)。”

　　功夫不(bu)負有心人。記者在調(diao)查采(cai)訪中(zhong)發現，近年來(lai)隨著(zhu)我國在材(cai)(cai)料(liao)領域不(bu)斷加大(da)投入，一批關(guan)鍵基礎材(cai)(cai)料(liao)相繼問(wen)世。

　　——突(tu)破電(dian)子級(ji)硅材料技術(shu)，助(zhu)力集(ji)成電(dian)路等(deng)產業快速發(fa)展。

　　多(duo)晶硅(gui)，是集成電路(lu)(lu)、光伏面板(ban)等(deng)產(chan)品的(de)(de)重要(yao)原料。“隨著光伏產(chan)業成長、材(cai)料工藝進步，太陽能(neng)用(yong)多(duo)晶硅(gui)材(cai)料價格持續(xu)走低，從10多(duo)年(nian)前的(de)(de)325萬元/噸降(jiang)到10萬元/噸以下。”中國恩菲工程(cheng)(cheng)技(ji)術有限公司副總工程(cheng)(cheng)師(shi)嚴大洲說(shuo)，近(jin)年(nian)來(lai)企(qi)業將視(shi)線對準了(le)更高水平(ping)的(de)(de)材(cai)料——集成電路(lu)(lu)用(yong)多(duo)晶硅(gui)。與(yu)太陽能(neng)用(yong)多(duo)晶硅(gui)材(cai)料純度需在“9個(ge)9”以上不(bu)同，生產(chan)集成電路(lu)(lu)的(de)(de)硅(gui)基材(cai)料需要(yao)純度高于(yu)“11個(ge)9”。

　　“硅(gui)基材料中，區熔用多晶硅(gui)更‘尖端(duan)’，此前全球只有兩家企業能生(sheng)產(chan)。”嚴(yan)大洲說，5年前企業開始自主研發(fa)，目前純度(du)已(yi)經達到“13個9”，雜質極微量、晶體更完(wan)美(mei)，已(yi)經可(ke)以做(zuo)出合格芯片。

　　——突破正極電池材料技術(shu)，打破新能源汽車發展瓶頸。

　　動(dong)力電(dian)池(chi)，被稱作(zuo)新能(neng)源汽車的(de)(de)“心臟”，正極材料(liao)，則是決定電(dian)池(chi)續航(hang)里程(cheng)的(de)(de)關鍵材料(liao)，成本一般占(zhan)電(dian)池(chi)的(de)(de)45%左右。過去，我國動(dong)力電(dian)池(chi)多采用磷酸鐵(tie)鋰電(dian)池(chi)技術(shu)路線，與國際先進企業(ye)采用的(de)(de)三元正極材料(liao)相比，存在能(neng)量密度低、續航(hang)能(neng)力弱等缺點。

　　“越(yue)是高(gao)端材(cai)料(liao)，越(yue)是‘兵(bing)家必爭之地’。”中國(guo)五礦旗下(xia)湖南(nan)長遠鋰科公司董事長胡柳泉(quan)說(shuo)，2013年起，公司在10多年技術儲備的基(ji)礎上(shang)，經過3年攻關，推(tui)出長壽命、高(gao)安全的單晶三元(yuan)材(cai)料(liao)，并(bing)在國(guo)內(nei)較早推(tui)動其實現產業化，進而(er)為下(xia)游(you)動力電池企(qi)業提供了有(you)力支撐，“沒有(you)關鍵材(cai)料(liao)的重大突(tu)破，新能源汽車不可(ke)能在我國(guo)發展得這(zhe)么快。”

　　——突破(po)OLED發光材料技術，讓平板顯(xian)示產業更(geng)有底氣。

　　電視、手機、可(ke)穿戴設備(bei)……近年(nian)來，OLED面板在各種(zhong)(zhong)屏幕(mu)上應用(yong)廣泛。“每個OLED發光(guang)(guang)像素點由十多種(zhong)(zhong)不同發光(guang)(guang)材料疊加組成，每層材料都會影響(xiang)最(zui)終(zhong)顯示性能(neng)。”長(chang)春海譜潤斯(si)公(gong)司總經理郭建華說。

　　“2015年前(qian)，我(wo)國企業(ye)還沒有能(neng)夠充分掌(zhang)握OLED發(fa)光材(cai)料(liao)技術。”郭建(jian)華告訴記者(zhe)，經過多年研發(fa)，公(gong)司攻克了(le)多項(xiang)技術難(nan)題，產品已批量(liang)供應(ying)給京(jing)東方(fang)、和(he)輝光電等面板商，“國內(nei)材(cai)料(liao)企業(ye)競爭(zheng)力增強后，面板企業(ye)的(de)商業(ye)談判話(hua)語權也(ye)更強，成本降(jiang)低了(le)一半多。”隨著規模化生產的(de)開(kai)展，海譜潤斯產品的(de)純度和(he)穩定(ding)性逐漸提升(sheng)，生產上千公(gong)斤(jin)發(fa)光材(cai)料(liao)，純度也(ye)能(neng)穩定(ding)在99.99%以上。

　　“‘十三(san)五’時期，我國第三(san)代半(ban)導體(ti)、稀土永磁(ci)材(cai)料(liao)(liao)、高(gao)(gao)性(xing)能(neng)纖維及復合材(cai)料(liao)(liao)、大飛機用鋁鋰合金(jin)、大尺寸(cun)石(shi)墨(mo)烯薄膜、高(gao)(gao)品質高(gao)(gao)溫合金(jin)等(deng)(deng)一批重(zhong)點品種材(cai)料(liao)(liao)的生產和應用水(shui)平(ping)顯著提升，部(bu)分(fen)材(cai)料(liao)(liao)領域已(yi)突破關(guan)鍵工藝參數(shu)、產品批量穩定性(xing)、型(xing)號系列(lie)化等(deng)(deng)瓶頸(jing)，為海洋工程、航(hang)空航(hang)天、新(xin)能(neng)源汽(qi)車、物聯(lian)網、高(gao)(gao)鐵等(deng)(deng)產業發展提供了(le)重(zhong)要支撐(cheng)。”國務院發展研究中(zhong)心國際知識中(zhong)心研究員(yuan)龍海波介紹道。

行業(ye)發(fa)展潛力巨大

面臨(lin)產業變革、消費升級等有利契機

　　“誰掌握(wo)了材(cai)料(liao)(liao)，誰就掌握(wo)了未來(lai)”“材(cai)料(liao)(liao)是國(guo)民(min)經濟(ji)的(de)先導產業，需(xu)要高(gao)度(du)重(zhong)視、優先發(fa)展”……調(diao)查采訪中，許多(duo)企(qi)業這樣表(biao)示(shi)。盡管我(wo)國(guo)材(cai)料(liao)(liao)行(xing)業已有長足進(jin)步，但(dan)部分領域仍存短(duan)板，不少產品或無法自給，或水平不足，未來(lai)發(fa)展空間十(shi)分廣闊。龍海波分析(xi)，通過對外(wai)依存度(du)和(he)技術復雜度(du)測算，我(wo)國(guo)材(cai)料(liao)(liao)行(xing)業亟待解決的(de)“卡脖子”問題(ti)主(zhu)要集(ji)中在半導體材(cai)料(liao)(liao)、高(gao)性(xing)能纖維及復合材(cai)料(liao)(liao)、特(te)種(zhong)合金材(cai)料(liao)(liao)和(he)生物醫用材(cai)料(liao)(liao)等領域。

　　挑戰背(bei)后有(you)機遇。調查采訪中(zhong)，不(bu)少人(ren)對材料行(xing)業十分看好，認為它正面臨許多有(you)利契機。

　　“新能(neng)源汽車蓬勃發展，帶動正(zheng)極材料市(shi)場(chang)迎來(lai)(lai)爆發式增長(chang)，年(nian)均增幅(fu)近50%。”胡(hu)柳(liu)泉預計，未來(lai)(lai)幾年(nian)，公司(si)的(de)正(zheng)極材料年(nian)產值有望超(chao)過百(bai)億元。郭建華也表示，一(yi)些手機客戶(hu)每(mei)8個月就要迭(die)代(dai)一(yi)次產品，倒逼材料企業持續提升性能(neng)，以匹(pi)配下游需求。

　　“市(shi)場空(kong)間巨大，投(tou)(tou)資熱度不減。”國(guo)投(tou)(tou)集團副總經理鐘國(guo)東給記者列(lie)出一組(zu)數(shu)據：我國(guo)新材(cai)料(liao)產業產值從2011年的(de)0.8萬億(yi)元(yuan)增至(zhi)2019年的(de)4.5萬億(yi)元(yuan)，年均復合增速超過20%。“未來(lai)，5G、消(xiao)費(fei)電子、新能源汽車、節能環保等產業發(fa)展都會為材(cai)料(liao)產業發(fa)展創造(zao)巨大的(de)市(shi)場空(kong)間。”

　　新一輪科技革(ge)命(ming)和產(chan)(chan)業變革(ge)，為材料產(chan)(chan)業帶來(lai)強大升級動力；加快構建新發展(zhan)格局、推動產(chan)(chan)業鏈(lian)供應(ying)鏈(lian)自主可控，也(ye)為我國相關企(qi)業創造了更多機會(hui)。

　　“受疫情(qing)影響(xiang)，不少(shao)國(guo)外同行訂單縮水，我們的(de)銷量(liang)卻不降反增!”中(zhong)國(guo)五礦旗下中(zhong)鎢(wu)高新材料股份有限公司主要(yao)從事硬質合(he)金材料及工具的(de)生產加工。董事長李仲澤告訴記者，過(guo)去一年多來，由于國(guo)際(ji)物(wu)流受阻(zu)，不少(shao)習(xi)慣使用(yong)進口刀具的(de)下游企(qi)業也(ye)嘗試改用(yong)國(guo)內產品，“得到證明自己的(de)機(ji)會(hui)，就要(yao)趕緊抓住，用(yong)拳頭產品打開更大市場(chang)。”

　　“這兩(liang)年，川藏鐵路項目中使用的大型(xing)盾(dun)構機(ji)(ji)(ji)和硬巖隧道掘進機(ji)(ji)(ji)，要求能應對各種地質(zhi)條件，對前端刀(dao)盤(pan)上鑲嵌(qian)的硬質(zhi)合金和刀(dao)圈(quan)提出(chu)了很高要求。為此(ci)，我(wo)們(men)(men)和中鐵重工合作研發(fa)出(chu)更(geng)鋒利(li)、更(geng)耐磨的新(xin)型(xing)硬質(zhi)合金和鋼(gang)材刀(dao)圈(quan)材料。此(ci)外，我(wo)們(men)(men)還與(yu)國內航空工業(ye)企(qi)(qi)業(ye)一道開發(fa)全系列航空制(zhi)造專用刀(dao)具(ju)，為手機(ji)(ji)(ji)企(qi)(qi)業(ye)客戶生產加工電路板的微(wei)型(xing)鉆。”李仲澤感慨，我(wo)國完備的產業(ye)體系，為上下游(you)企(qi)(qi)業(ye)合力創新(xin)提供了獨特優勢(shi)。

發揮新型舉國體制優(you)勢

讓(rang)產業鏈上下游、產學研各環節形成合(he)力(li)

　　相較中(zhong)下游(you)、終(zhong)端產品，材料行業往(wang)(wang)往(wang)(wang)要面(mian)對一些(xie)特殊難點。

　　比如，技術含量高(gao)，從研(yan)發到驗證、應用、實現產業(ye)化，要經歷漫長的過(guo)程。

　　為(wei)研(yan)發(fa)(fa)硬質合金材(cai)料，中鎢(wu)高(gao)新的(de)研(yan)發(fa)(fa)人員(yuan)要(yao)先把多(duo)種金屬(shu)材(cai)料制(zhi)作成顆(ke)粒度不同(tong)的(de)粉末、選取不同(tong)的(de)黏結(jie)劑(ji)，再反復測(ce)試(shi)燒結(jie)溫度、壓(ya)力等(deng)參數組合，最終(zhong)才能得到(dao)符合要(yao)求的(de)材(cai)料。正如鐘國東所(suo)說(shuo)，“研(yan)發(fa)(fa)材(cai)料就像大海(hai)撈(lao)針(zhen)，需(xu)要(yao)付出大量時間(jian)精力。”

　　又如(ru)，規模不大、作用(yong)關(guan)鍵，推廣應(ying)用(yong)難(nan)。

　　OLED面板中，發(fa)光材(cai)料(liao)只占成本的(de)10%，一旦出現問題卻(que)會(hui)波(bo)及整個面板；生產(chan)(chan)一臺小(xiao)汽車，花在硬質合金(jin)刀具上的(de)費(fei)用不超百元，但(dan)卻(que)極大影響(xiang)質量。“過去，雖然(ran)很多國內材(cai)料(liao)產(chan)(chan)品的(de)性能指標與國外產(chan)(chan)品一致，但(dan)因下游企業(ye)缺(que)少采購意愿，造成產(chan)(chan)品研發(fa)成本高(gao)、應用少，有時就會(hui)降低材(cai)料(liao)企業(ye)的(de)積極性。”龍海波(bo)說。

　　如(ru)何縮短(duan)研發周期(qi)、降低投資風險(xian)，讓關(guan)鍵基礎材料盡早突(tu)破(po)？

　　不(bu)少受(shou)訪(fang)者指(zhi)向了同一(yi)答(da)案：發揮新(xin)型舉國體制優勢(shi)，讓產業鏈上下游、產學(xue)研各(ge)環節形成合(he)力。近年來，各(ge)地區各(ge)部門探(tan)索了一(yi)些有效路(lu)徑，將(jiang)來值得進一(yi)步推廣——

　　上下(xia)游(you)企業聯手(shou)，精誠合作、聯合研發(fa)。

　　“我(wo)們很幸運，從初(chu)創期開始就能和京東方(fang)深度合(he)作(zuo)(zuo)，歷時5年成為其戰略核心(xin)供應(ying)商。”郭(guo)建(jian)華回憶道，合(he)作(zuo)(zuo)中(zhong)，有(you)些(xie)環節要配(pei)合(he)客戶反復做上千次樣品(pin)測試，“正是這樣的(de)深度合(he)作(zuo)(zuo)，讓雙方(fang)的(de)關系更(geng)緊密(mi)。”

　　龍海波(bo)認為，過去一些上下游企業的(de)協作(zuo)還不夠緊密(mi)，導致(zhi)有(you)效(xiao)應用牽引不足(zu)，“為此，要(yao)打通‘堵(du)點’，進一步(bu)完善投入(ru)參與機(ji)(ji)制和有(you)效(xiao)組織機(ji)(ji)制，讓‘研(yan)發—應用—反饋—再研(yan)發’的(de)鏈條形成良性循環。”

　　政府(fu)部(bu)門出手，創(chuang)新(xin)政策、搭建平臺(tai)。

　　“2017年起，工信部等部門(men)聯合開(kai)展了重(zhong)點新(xin)材料首批次應用保(bao)險補(bu)償機制試點工作，讓(rang)我們受(shou)益頗(po)多。”嚴大洲表(biao)示，試點中，材料企業自主投保(bao)，保(bao)險公司提(ti)供(gong)定(ding)制化產品承保(bao)，政府部門(men)對保(bao)費進行一定(ding)額度補(bu)貼，“有效分擔了風險，讓(rang)一些不(bu)敢輕易‘吃螃(pang)蟹’的企業也(ye)勇于嘗(chang)試。”

　　實(shi)施工業(ye)(ye)強(qiang)基項目(mu)、國(guo)家重點研(yan)發計劃，成立國(guo)家制造(zao)業(ye)(ye)轉(zhuan)型升級基金(jin)，鼓勵金(jin)融機構加(jia)大支持(chi)力(li)度，支持(chi)新材(cai)料(liao)生產應用(yong)示范、測(ce)試評價、資源共(gong)享(xiang)平(ping)臺建設……近(jin)年來，一系(xi)列舉措有力(li)推動了材(cai)料(liao)行業(ye)(ye)加(jia)快發展。龍海波(bo)認(ren)為(wei)，未來我(wo)國(guo)要(yao)堅持(chi)以關鍵(jian)短(duan)板為(wei)突(tu)破(po)口(kou)，構建和(he)完(wan)善產學研(yan)用(yong)協(xie)同創新的新材(cai)料(liao)產業(ye)(ye)體(ti)系(xi)，“特別是要(yao)建立專(zhuan)門(men)的共(gong)性技(ji)術研(yan)發機構，在技(ji)術源頭上支撐自(zi)主創新。”

　　調查采訪(fang)中，受(shou)訪(fang)者還(huan)就標準(zhun)、專利、人才(cai)等提(ti)出一些政(zheng)策建議(yi)。有的呼(hu)吁，應制(zhi)定和完善新材料產品(pin)標準(zhun)，讓(rang)產業(ye)發展更規(gui)范(fan)；有的提(ti)出，要(yao)強化知識產權保護，完善相關法律體系和執行(xing)機(ji)制(zhi)；還(huan)有的認為，應深化國有企業(ye)、科技體制(zhi)等改革(ge)，激發企業(ye)和人才(cai)的創新活力。

　　“‘十四(si)五’規劃《建議》對(dui)(dui)發(fa)展(zhan)包(bao)括新材(cai)料在內的戰略性新興(xing)產業作出(chu)了明確部署。未(wei)來(lai)5年(nian)，必將(jiang)是新材(cai)料大(da)變革、大(da)發(fa)展(zhan)的5年(nian)，必須(xu)把(ba)握機遇、攻堅克(ke)難，力(li)爭實現跨(kua)越(yue)式發(fa)展(zhan)。”對(dui)(dui)于材(cai)料行業的未(wei)來(lai)，中科院院士王恩哥充滿(man)期待。