由大變強 新材料需多措扶持
2015年05月20日 10:58 3141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)新材料重點方向在于關鍵材料的國產(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(用于化學清洗設備)等。這些材料對光伏產(chǎn)品的效率、質(zhì)量、成本都有著至關重要的影響,但是國產(chǎn)材料的技術和質(zhì)量進展相對緩慢,不能滿足行業(yè)需求。”晉能清潔能源科技有限公司總經(jīng)理楊立友對中國經(jīng)濟時報記者說。
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產(chǎn)業(yè)或工業(yè)部門都離不開新材料。
中國材料研究學會理事、咨詢專家唐見茂對中國經(jīng)濟時報記者說,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轉(zhuǎn)變的關鍵時期。當前的世界,誰能在新技術及產(chǎn)品上發(fā)展更快,誰就能占領未來經(jīng)濟新增長的主動權。”
轉(zhuǎn)型跨越尚未實現(xiàn)
中國材料研究學會給本報記者提供的數(shù)據(jù)顯示,我國新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模平均年增長10%,重點材料如電子信息材料達20%到30%,生物醫(yī)用材料達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)和應用發(fā)端于國防科技工業(yè),現(xiàn)已初步形成了研發(fā)、設計、生產(chǎn)和應用,品種門類較為齊全的產(chǎn)業(yè)體系。部分新材料關鍵技術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)和應用技術已達到或接近國際水平。
盡管如此,“我國新材料總體發(fā)展水平仍與發(fā)達國家有較大差距,新材料產(chǎn)業(yè)尚未實現(xiàn)由資源密集型向技術密集型的跨越。”唐見茂說。
根據(jù)他知道的情況,我國關鍵新材料保障能力不足,許多關鍵產(chǎn)品還依賴進口,受到國外制約,如高鐵的輪對材料、第三代鋰電正極材料、半導體上游材料等。產(chǎn)品仿制多,技術落后,核心技術受制于人。
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)展缺乏科學的統(tǒng)籌規(guī)劃和政策引導、缺少國際型領軍企業(yè),大型材料企業(yè)創(chuàng)新能力不強,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)化嚴重、在全球標準制定領域缺少話語權等。”楊立友說。
楊立友呼吁,我國應當針對不同光伏新材料的應用范圍設計相應產(chǎn)品,并通過相應測試分析手段進行對比。同時,應當主動參與光伏新材料標準制定工作,根據(jù)行業(yè)自身特點,制定國際認可的相關產(chǎn)品標準。
四大發(fā)展趨勢
以數(shù)字化為特征的半導體照明光源正在引發(fā)全球光與照明產(chǎn)業(yè)的技術革命,并確立了在照明產(chǎn)業(yè)變革中的主導地位。2014年,諾貝爾物理學獎授予了藍光LED的三位發(fā)明人,再次肯定了半導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)濟時報記者,世界各國正在加緊部署,推動技術研發(fā),搶占繼照明替代之后新一輪產(chǎn)業(yè)主導權,特別是LED技術開始在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、交通、航空、航天等超越照明領域的應用,以及可見光通訊技術的不斷成熟,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鍵時期。目前,中國需要解決的關鍵問題是面向極值效率的材料器件技術、面向創(chuàng)新應用的新結(jié)構(gòu)及制備技術、低成本產(chǎn)業(yè)化制造技術及裝備和先進封裝與集成技術。中國半導體照明領域未來重點發(fā)展的方向是:高品質(zhì)材料制備,包括襯底和外延材料,及關鍵配套材料;向短波長和長波長擴展的材料制備,包括紫光、紅光LED材料。”吳玲說。
半導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的數(shù)字化制造技術成為主要方向,對實現(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。
“未來新材料的發(fā)展將加強注重與資源、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,提高產(chǎn)品人性化、環(huán)保化。以綠色建材為例,未來新材料在建材領域的目標是: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用發(fā)展前景廣闊。
新材料與其他高技術深度融合,形成跨學科、跨領域、跨部門的發(fā)展態(tài)勢。如高純硅半導體材料,是目前太陽能光伏材料和電子信息技術的核心材料。以半導體芯片技術為基礎的數(shù)字化技術已融入現(xiàn)代技術的各個領域和部門,如生物芯片、半導體照明、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)鏈向下游應用延伸。產(chǎn)品高性能化、高功能化和多功能化,開發(fā)和應用聯(lián)系更加緊密。如半導體照明,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、負極材料到中游電池產(chǎn)品再到下游的各種應用必須有完整的產(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)濟低迷,而新材料卻保持良好發(fā)展態(tài)勢,年增率達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)保等領域的新材料發(fā)展后勁十足。”唐見茂說。
應多措扶持
中國新材料產(chǎn)業(yè)“由大變強”,需要多方協(xié)力。以半導體照明的發(fā)展為例,吳玲認為,從我國技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看,半導體照明領域的新材料的研發(fā)部署應從基礎前沿、重大共性關鍵技術到應用示范的全鏈條創(chuàng)新設計和一體化組織實施,形成統(tǒng)籌部署與發(fā)展合力。
“從半導體照明產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建入手,上游材料、核心器件等薄弱環(huán)節(jié)實施專利戰(zhàn)略導向的重點突破,帶動新的應用領域;下游智能照明、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等跨界應用以目標和重大需求為導向,圍繞產(chǎn)業(yè)鏈打通創(chuàng)新鏈,通過示范工程實現(xiàn)關鍵技術攻關和跨界系統(tǒng)技術集成,通過標準研制搶占國際產(chǎn)業(yè)制高點。”吳玲說。
反觀先進國家新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。大型跨國集團的地位和作用突出,如波音、空客、杜邦、巴斯夫、拜耳、道康寧等公司資金雄厚、技術先進、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)完善、產(chǎn)品性價比高,形成國際市場壟斷。
“跨國公司研發(fā)投入大,創(chuàng)新能力強,新技術不斷開發(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)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。此外,集資、融資、風險及人才吸引機制完善,競爭力強,這些都值得中國借鑒。”唐見茂說。
他呼吁,中國應該重點培育和發(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)強強聯(lián)合、兼并重組,促進產(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,構(gòu)建產(chǎn)學研用協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)模式。
除了大型企業(yè)的作用外,國家的引導也非常重要。“國家應在財政支持、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,明確重點支持的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關材料,如新能源材料、半導體照明材料、新型顯示材料、高性能電池材料、高性能纖維及其復合材料等;加強前沿性基礎材料研究,如超導材料、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)濟時報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:加強企業(yè)技術創(chuàng)新及技術改造;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;建立有利于新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展風險投資扶持政策,積極引導風險資本與成長型新材料企業(yè)對接,完善市場退出機制;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用研究中心,開展高端應用研究,在應用中實現(xiàn)改進和提高;建立適合創(chuàng)新人才發(fā)展的激勵和競爭機制;加強國際合作,吸收國外高水平的技術和管理人才,為推動我國新材料產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新體系的建設提供保障等。
責任編輯:于璐
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