材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎,也是人類社會進步以及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的先決條件。新材料的研究代表著人類對物質(zhì)的認知和應用向著更深層次延伸的方向。它的發(fā)展,在促進信息、能源、生物等技術革命的同時,對制造業(yè)、運輸業(yè)、服務業(yè)乃至個體生活方式的轉(zhuǎn)變都產(chǎn)生了舉足輕重的影響。
長期以來,新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新中心主要集中在美國、日本和歐洲等發(fā)達國家和地區(qū),這是因為它們擁有絕大部分的大型跨國公司,比如,新材料領域耳熟能詳?shù)奶帐隙虐、康寧?M、帝人、東麗、東洋紡、巴斯夫、盈創(chuàng)、索爾維、帝斯曼等。這些大型跨國公司在經(jīng)濟實力、核心技術、研發(fā)能力、市場占有率等多方面占據(jù)*優(yōu)勢,并通過持續(xù)創(chuàng)新在高技術含量、高附加值的新材料市場中保持著主導地位。技術領域全面領跑的國家是美國,日本的優(yōu)勢在化工新材料、電子信息材料、高分子材料等領域,歐洲則在結構材料、光學與光電材料、生態(tài)環(huán)境材料等方面。
目前,中國處于新材料產(chǎn)業(yè)的全球第二梯隊,在半導體照明、稀土永磁和人工晶體材料等細分領域具備一定的優(yōu)勢。但是,由于我國新材料產(chǎn)業(yè)起步較晚、原始創(chuàng)新能力不足,核心技術與專用裝備水平相對落后,關鍵材料的保障能力也存在不足,使得國內(nèi)新材料產(chǎn)業(yè)整體仍處于發(fā)展階段。目前,國內(nèi)新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要聚焦兩大主題:一是實現(xiàn)關鍵戰(zhàn)略材料的自給自足,在產(chǎn)業(yè)鏈核心領域避免“卡脖子”現(xiàn)象的發(fā)生;二是緊跟全球前沿新材料的發(fā)展動向,抓住前沿新材料創(chuàng)新發(fā)展的契機,實現(xiàn)我國新材料領域的跨越式發(fā)展。
在關鍵戰(zhàn)略材料領域,以集成電路產(chǎn)業(yè)為例,我國雖然誕生出如華為、小米、OPPO、Vivo、聯(lián)想等眾多消費品牌,但在上游半導體領域卻始終受人掣肘,國產(chǎn)化率和自給率水平不高,每年花費在半導體領域的進口資金超過2200億美元,而且這一數(shù)字還有繼續(xù)擴大的趨勢。關鍵戰(zhàn)略性材料長期受制于人,不僅會使我國在對外貿(mào)易中處于不利地位,更嚴重的是將會影響行業(yè)乃至國家的安全,今年四月份發(fā)生的“中興事件”則是從正面給我們敲響了一記警鐘。除了集成電路領域,我國目前在很多技術領域也存在著“受制于人”的現(xiàn)象,《科技日報》也專門撰寫文章梳理了幾十項受限的材料和領域,警醒著國內(nèi)的科研工作者去突破。
技術密集、資本密集是新材料發(fā)展必不可少的條件,發(fā)達國家憑借先發(fā)優(yōu)勢搶占了新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的*波浪潮,為了繼續(xù)保持其在該領域的技術壟斷地位,也勢必會持續(xù)進行技術革新。例如,日本的豐田公司集結了超過百人的研究團隊攻關全固態(tài)鋰電池技術,并且希望可以在2022年實現(xiàn)量產(chǎn);美國政府制定并實施了NNMI戰(zhàn)略計劃,通過成立14個先進研究機構,引導半導體、高性能纖維、智能制造等先進技術向產(chǎn)業(yè)靠攏。新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日新月異,前沿新材料也必將是各國今后重點發(fā)展的領域,精準定位下一代新材料的發(fā)展方向是我國實現(xiàn)技術“并跑”甚至超越的*時機。
作者簡介:國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略咨詢委員會(簡稱“材料委”),獨立的咨詢機構、國家材料領域的第三方智庫,主要承擔國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的戰(zhàn)略研究和技術服務工作,微信公眾號:前沿材料(ID:FrontierMaterials),為國人打開前沿科技之門。