1939年10月,美國特拉華州威爾明頓市的女性在爭相購買一雙神奇的襪子。
這種襪子,不僅手感順滑、易洗耐用、價(jià)格便宜,還能勾勒出腿部曲線,受到愛美女性的瘋狂追捧。
首批400萬雙襪子,剛上市便銷售一空,當(dāng)年累計(jì)賣出了6400萬雙。
這種“神奇”的襪子,由一種名為尼龍(聚酰胺纖維)的新材料制成。
今天,尼龍除了制作襪子,已廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、電子電氣等領(lǐng)域。
一個(gè)新材料的誕生,改變了時(shí)尚,改善了生活,也催生出一個(gè)個(gè)產(chǎn)業(yè)。
有些時(shí)候,更關(guān)乎國運(yùn)。
01 底盤技術(shù)
材料,在我們的生活中無處不在,無處不需。
新材料,指的是新出現(xiàn)的具有優(yōu)異性能和特殊功能的材料,以及傳統(tǒng)材料成分、工藝改進(jìn)后性能明顯提高或具有新功能的材料。
說新材料關(guān)乎國運(yùn),是因?yàn)樾虏牧吓c新一代信息技術(shù)被譽(yù)為制造業(yè)的兩大“底盤技術(shù)”。
圖 1 新材料發(fā)展方向
新一代信息技術(shù)是第四次工業(yè)革命的驅(qū)動(dòng)力,而新材料是支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和重大工程不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)。
說得再通俗一些,所有實(shí)體行業(yè)的上游都是材料。
沒有新材料,就沒有戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
其一,新材料滿足新興產(chǎn)業(yè)的需求。
目前,中國自主研發(fā)的大型客機(jī)C919已經(jīng)實(shí)現(xiàn)航班化。
很多人關(guān)注C919的發(fā)動(dòng)機(jī)、航電系統(tǒng)等部件,其實(shí),新材料也是C919起航的幕后功臣之一。
在航空工業(yè),流傳著“一代飛機(jī),一代材料”的說法,形象概括了采用高性能新材料與提高飛機(jī)性能之間的密切聯(lián)系。
從某種意義上說,新材料起到的是“魚與熊掌兼得”的作用:
既減輕飛機(jī)的重量,又提高結(jié)構(gòu)剛度和疲勞壽命。
研究資料顯示,C919所使用的新材料中,鋁合金占比達(dá)到65%,鈦合金占比9.3%,超高強(qiáng)度鋼占比6.9%,復(fù)合材料占比11.5%。
受益于新材料的大規(guī)模使用,C919整體減重了7%左右。
中國新材料產(chǎn)業(yè),部分滿足了C919國產(chǎn)化的需求,也夯實(shí)了大規(guī)模量產(chǎn)的基礎(chǔ)。
其二,新材料驅(qū)動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。
近幾年,中國電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,已躋身全球最大的電動(dòng)車生產(chǎn)國和消費(fèi)國。
但我們要知道,早在1881年,法國人就制造了一輛用電池和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車,被認(rèn)為是世界上第一臺(tái)電動(dòng)車。
4年后,德國人卡爾·本茨研制成功的內(nèi)燃機(jī)汽車才姍姍來遲。
100多年來,電動(dòng)汽車存在感極低,為何最近幾年才獲得重生,漸成星火燎原之勢?
核心是動(dòng)力電池。
早期的動(dòng)力電池由鉛及其氧化物制成,能量密度低、續(xù)航里程短、充電時(shí)間長,拖了電動(dòng)車的后腿。
制約動(dòng)力電池性能的關(guān)鍵,就是材料。
今天的動(dòng)力電池以鋰金屬為材料,各項(xiàng)性能大為提高,讓電動(dòng)車駛上了快車道。
可以說,新材料的廣泛應(yīng)用,讓動(dòng)力電池迭代,也驅(qū)動(dòng)了整個(gè)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。
新材料的“能量使命”,遠(yuǎn)未結(jié)束。
未來,進(jìn)一步提高動(dòng)力電池的續(xù)航、能量密度和安全性,同時(shí)降低成本,還是要從新材料入手。
石墨烯是一種碳原子組成的單層蜂窩狀二維晶格材料,被譽(yù)為“新材料之王”。
圖 2 石墨烯電池結(jié)構(gòu)
受益于石墨烯的物理結(jié)構(gòu),石墨烯電池可以實(shí)現(xiàn)更小的體積和更輕的重量,同時(shí)保持高能量密度。
可以預(yù)見,一旦石墨烯電池大規(guī)模商用,將為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)帶來新的變革。
一代材料決定一代技術(shù),一代技術(shù)引領(lǐng)一代產(chǎn)業(yè)。
正是由于中國在新材料上不斷突破,才有力支撐了航空航天、電子信息、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。
換言之,新材料能否持續(xù)創(chuàng)新突破,決定著中國制造業(yè)的發(fā)展,也關(guān)乎中國的國運(yùn)。
02 如何突圍
我國新材料產(chǎn)業(yè)起步較晚、基礎(chǔ)薄弱,雖然經(jīng)過多年不懈努力,取得了長足的進(jìn)步,但必須清醒的認(rèn)識(shí)到,我國仍處于第二梯隊(duì)。
與美國、日本、德國等第一梯隊(duì)相比,還存在不小的差距。
特別是在半導(dǎo)體材料、先進(jìn)高分子材料、光學(xué)材料等領(lǐng)域,西方跨國企業(yè)依然占據(jù)主導(dǎo)地位。
比如,日本、德國等4家企業(yè)占據(jù)全球90%以上半絕緣砷化鎵市場份額,德國、美國等7家公司擁有全球90%的有機(jī)氟材料生產(chǎn)能力,小絲束碳纖維的制造基本被日本和美國企業(yè)所壟斷。
圖 3 我國高度依賴進(jìn)口的新材料清單
最近幾年,西方跨國企業(yè)憑借技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢,通過并購、重組,進(jìn)一步壟斷高端材料。
中國新材料產(chǎn)業(yè),未來如何發(fā)展?如何化解“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)?我們可以從國際新材料產(chǎn)業(yè)大會(huì)上尋找答案。
國際新材料產(chǎn)業(yè)大會(huì),是國內(nèi)最具權(quán)威和影響力的新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域國際性展會(huì)。此前已在安徽省蚌埠市舉辦兩屆,第三屆國際新材料產(chǎn)業(yè)大會(huì)于11月23—26日在蚌埠市開幕。
回顧前兩屆大會(huì),可以用三個(gè)關(guān)鍵詞來概括:
第一個(gè)關(guān)鍵詞,層次高。
從主辦單位看,由安徽省人民政府、國際玻璃協(xié)會(huì)主辦,中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)指導(dǎo)。參會(huì)嘉賓,可謂大咖云集。來自全國各地的院士、業(yè)內(nèi)專家、國內(nèi)外行業(yè)前沿的企業(yè)高管齊聚一堂,共謀新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大計(jì)。
第二個(gè)關(guān)鍵詞,成果多。
前兩屆累計(jì)簽約項(xiàng)目253個(gè),協(xié)議總投資額2262.07億元。大會(huì)不僅是產(chǎn)業(yè)資本交易對(duì)接平臺(tái),更是一個(gè)高端交流平臺(tái)、成果發(fā)布平臺(tái)。專家學(xué)者嘉賓詮釋頂層設(shè)計(jì)與發(fā)展規(guī)劃,行業(yè)大咖解讀技術(shù)方向與發(fā)展動(dòng)態(tài),科研人員探討核心技術(shù)的提升空間,為行業(yè)發(fā)展建言獻(xiàn)策。
第三個(gè)關(guān)鍵詞,體驗(yàn)感。
材料在生活中隨處可見,新材料技術(shù)常常因?yàn)榍把丶舛硕逎y懂。大會(huì)設(shè)置展覽展示,為社會(huì)公眾帶來一場科普盛宴。
前兩屆大會(huì),集中展示了300多家企業(yè)的2000多件展品和最前沿的技術(shù)成果。
凱盛科技的柔性可折疊玻璃、陶鋁新材料的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、中科院合肥固體所的嫦娥鋼等前沿技術(shù)成果精彩亮相。
觀展的市民朋友,不僅能看,還能用,沉浸式體驗(yàn),參與感、互動(dòng)性極強(qiáng)。
第三屆國際新材料產(chǎn)業(yè)大會(huì),國際化元素更加豐富、科技主題更加鮮明、行業(yè)引領(lǐng)作用更加突出。
本次大會(huì)以“新材料創(chuàng)造新價(jià)值”為主題,將開展會(huì)見、巡館、開幕式等重大活動(dòng)以及一系列專題活動(dòng)和展覽展示活動(dòng)。
值得關(guān)注的是,活動(dòng)將重點(diǎn)邀請(qǐng)海內(nèi)外新材料領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)、專家學(xué)者、投資機(jī)構(gòu)等負(fù)責(zé)人參會(huì),組織新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展圓桌會(huì)議,共同為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展建言獻(xiàn)策。
新材料行業(yè),期待第三屆國際新材料產(chǎn)業(yè)大會(huì)上的“蚌埠聲音”。
03 蚌埠勢力
這是蚌埠第三次舉辦國際新材料產(chǎn)業(yè)大會(huì)。不是一線城市,亦非省會(huì)城市,蚌埠為何能承辦這場盛會(huì)?這還要從安徽的新材料產(chǎn)業(yè)說起。
長三角城市群坐擁14個(gè)產(chǎn)業(yè)集群,主要集中在東部沿海地區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。作為中部 “追兵”,創(chuàng)投高地,安徽正在謀求單點(diǎn)突圍。
截至2020年底,安徽全省新材料產(chǎn)值突破4000億元,近五年年均增長20%,已集聚1300多家規(guī)模以上企業(yè)、32家國家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)、300多家省級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)。 2025年,安徽新材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將力爭突破萬億元,在省內(nèi)培育3家以上千億級(jí)規(guī)模龍頭企業(yè)、20家以上百億級(jí)優(yōu)勢企業(yè)。
圖 4 安徽新材料產(chǎn)業(yè)“1520行動(dòng)計(jì)劃”
作為安徽的工業(yè)明珠,蚌埠市新材料產(chǎn)業(yè)在2022年的產(chǎn)值也達(dá)到了685.6億元,同比增長25.38%。
目前已集聚新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)上企業(yè)363家,擁有國家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)7個(gè),省級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)47個(gè),引育了中建材集團(tuán)、豐原集團(tuán)、康寧藥玻、壹石通、芯動(dòng)聯(lián)科等一大批骨干企業(yè)。
尤其是在新材料產(chǎn)業(yè),蚌埠在兩個(gè)細(xì)分領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
一個(gè)是硅基新材料。
蚌埠是國家硅基新材料新型工業(yè)化示范基地,也是國內(nèi)最全的玻璃成套裝備生產(chǎn)基地。
在硅基新材料領(lǐng)域,蚌埠創(chuàng)造了一系列全國之最:最薄的0.1毫米電子信息顯示玻璃、最硬的高鋁蓋板玻璃、最大的浮法TFT-LCD玻璃基板、最柔的可折疊玻璃、最輕的空心玻璃微珠。
一個(gè)是生物基新材料。
蚌埠是生物基新材料國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地,已建成發(fā)酵技術(shù)國家工程研究中心等國家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)4個(gè),打破國外對(duì)高光學(xué)純?nèi)樗峒氨货サ募夹g(shù)壟斷,建成全球產(chǎn)能規(guī)模最大、產(chǎn)品鏈條最全、技術(shù)工藝最強(qiáng)的聚乳酸產(chǎn)業(yè)鏈條。
圖 5 豐原生物聚乳酸生態(tài)循環(huán)示意圖
此外,蚌埠在金屬基新材料、化工新材料、鋰電池新材料、新材料裝備等領(lǐng)域,亦有布局。
錨定“材料之都”目標(biāo),蚌埠市正全力優(yōu)化扶持政策、集聚創(chuàng)新資源、構(gòu)建產(chǎn)業(yè)體系,力爭到2025年新材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模突破1000億元,將新型功能材料打造成為國內(nèi)創(chuàng)新能力最強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、產(chǎn)業(yè)鏈條最長、產(chǎn)品品種最全、裝備配套最優(yōu)的國家新型功能材料產(chǎn)業(yè)集群。
雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、完善的扶持政策,讓蚌埠有實(shí)力、有底氣承辦國際新材料產(chǎn)業(yè)大會(huì)。但與大城市相比,蚌埠新材料產(chǎn)業(yè)仍有短板。新材料是一個(gè)典型的技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)。
科技創(chuàng)新能力,決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水平和上限。
從我國科教資源分布看,一流的材料科學(xué)創(chuàng)新要素主要集中在北京、上海、武漢等大城市。
圖 6 我國新材料產(chǎn)業(yè)核心聚集區(qū)總體分布情況
資料來源:觀研報(bào)告網(wǎng),國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理
在科教資源上不占優(yōu)勢的蚌埠,如何補(bǔ)齊短板?這正是蚌埠持續(xù)舉辦國際新材料產(chǎn)業(yè)大會(huì)的意義所在。
世界級(jí)行業(yè)盛會(huì)既是衡量城市產(chǎn)業(yè)競爭力的重要因素,亦是提升城市產(chǎn)業(yè)顯示度的關(guān)鍵窗口。
站在國際新材料產(chǎn)業(yè)大會(huì)這一平臺(tái),蚌埠亮出“成績單”,遞出“邀請(qǐng)函”,擴(kuò)大“朋友圈”,能吸引更多創(chuàng)新資源集聚。
持續(xù)不斷引入創(chuàng)新源頭活水,將為蚌埠新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量跨越發(fā)展注入新動(dòng)能。
04 展望未來
新材料與信息技術(shù)深度融合,共同推動(dòng)制造業(yè)向高端化發(fā)展。
加快新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對(duì)我國實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、加快供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)核心競爭力具有重要戰(zhàn)略意義。正因如此,“中國制造2025”、“十四五戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”等相關(guān)政策、措施,明確提出要大力發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)。
從需求端來看,無論是碳達(dá)峰、碳中和的國家戰(zhàn)略,還是新能源、半導(dǎo)體等細(xì)分產(chǎn)業(yè),都將拉動(dòng)上游新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示,2022年我國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值約6.8萬億元,比2012年增長了近6倍,年均復(fù)合增長率超過20%。在政策和市場的雙輪驅(qū)動(dòng)下,預(yù)計(jì)到2025年,產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破11萬億元。我國由新材料大國向新材料強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的步伐正在加快,新材料行業(yè)將迎來更多的發(fā)展機(jī)遇、更大的發(fā)展空間。
中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì) 中華人民共和國工業(yè)和信息化部 中華人民共和國應(yīng)急管理部 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部 中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部 中華人民共和國財(cái)政部 中華人民共和國商務(wù)部 中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)
江蘇省發(fā)展和改革委員會(huì) 江蘇省工業(yè)和信息化廳 江蘇省財(cái)政廳 江蘇省生態(tài)環(huán)境廳 江蘇省科學(xué)技術(shù)廳 江蘇省商務(wù)廳 江蘇省應(yīng)急管理廳 江蘇省市場監(jiān)督管理局 江蘇省統(tǒng)計(jì)局
北京市化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 天津市石油和化工協(xié)會(huì) 遼寧省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 內(nèi)蒙古石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 重慶市石油與天然氣學(xué)會(huì) 河北省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 山西省化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 吉林省能源協(xié)會(huì) 黑龍江省石化行業(yè)協(xié)會(huì) 浙江省石油和化學(xué)工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì) 安徽省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 福建省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 江西省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 河南省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 湖北省石化行業(yè)協(xié)會(huì) 湖南省石油化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 廣東省石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 海南省石油和化學(xué)工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì) 四川省化工行業(yè)協(xié)會(huì) 貴州省化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì) 云南省化工行業(yè)協(xié)會(huì) 陜西省經(jīng)濟(jì)聯(lián)合會(huì) 甘肅省石化工業(yè)協(xié)會(huì) 青海省化工協(xié)會(huì)
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