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行業動態

儀器設備投入不足制約新材料產業發展

作者:發布日期:2014-11-17 10:32:37來源:上海瓷熙瀏覽:60
        核心提要“2013年我國新材料產業生產總值為12500億元左右,同比增速約為25%。2014年,全球新材料產業發展依然保持平穩較快增長,但增速可能會放緩,低于2013年。”由工業和信息化部原材料工業司組織編寫的《中國新材料產業年度發展報告(2014)》日前出版發行。
  《中國新材料產業年度發展報告(2014)》(以下簡稱報告)指出,2013年是新材料產業“十二五”發展規劃深入推進的關鍵一年。在世界經濟緩慢復蘇和國內經濟緩中趨穩的大環境下,我國新材料產業保持快速發展態勢,在支撐戰略性新興產業發展、保障國家重大工程建設、促進傳統產業轉型升級等方面起到了積極的作用。
  報告在前兩年新材料產業工作的基礎上,從發展、行業、區域、企業、基地、專題等不同維度對2013年我國新材料產業情況進行了跟蹤分析。展望了2014年我國新材料產業發展趨勢。介紹了特種金屬功能材料、高端金屬結構材料、先進高分子材料、新型無機非金屬材料、高性能纖維及復合材料、前沿新材料六大重點領域發展的最新動態。
  全球新材料產業增速放緩
  報告指出,新材料產業增長與宏觀經濟和技術發展緊密相關。2013年,經濟復蘇整體乏力,從國際市場上看,歐元區增長乏力,美國經濟復蘇緩慢,美聯儲在“量化寬松”5年后開始考慮逐步退出,全球金融體系的信貸收緊引發資金流向的變化,導致信貸狀況收緊、企業盈利下降,眾多新材料跨國公司對外投資十分謹慎,增速放緩。
  聯合國貿易和發展會議(簡稱UNCTAD)預計,2013年全球跨國直接投資將接近2012年的水平,其上限為1.45萬億美元。在新材料技術進步缺乏有效突破的情況下,市場需求乏力,相關的貿易摩擦持續升級,競爭形勢日趨嚴峻。如稀缺資源被廣泛運用于新材料產業,發達國家格外重視控制這一戰略性資源的開發應用;而發展中國家在經濟發展初期,由于技術水平較低,大量出口資源型產品,長期粗放式經營和大量出口,許多豐裕型資源變得極為緊缺,有些甚至需要進口才能滿足國內需求。為此,發展中國家開始通過出口限制等貿易保護手段來保護本國資源,導致稀缺資源領域的貿易摩擦逐漸顯現。
  在當前的世界經濟形勢下,發達國家紛紛提出“再工業化戰略”,試圖實現從“產業空心化”到“再工業化”的回歸。隨著第三次工業革命,即一種建立在互聯網和新材料、新能源相結合基礎上的工業革命的到來,“制造業數字化”為核心的特點將更加突出,全球技術要素和市場要素配置方式將發生革命性變化。在此工業浪潮之下,新材料發展前景可期。
  但總體看,新一輪工業革命尚處孕育階段,大范圍的新的領先產業仍處于發展萌芽階段,關鍵技術和商業模式創新缺乏實質性突破,短期內還難以形成強有力的新經濟增長點。主要發達國家的結構性問題遠未解決,在技術進步缺乏突破的情況下,發達國家難以形成新的市場熱點,居民消費中低速增長,企業投資意愿不強,經濟內生增長動力不足。這也使得世界經濟的增長動力不夠強勁,只能維持低速增長,因此預計2014年新材料產業發展依然保持平穩較快增長,但增速可能會放緩,低于2013年。
  五大問題制約產業突破
  當前,我國新材料產業正處在快速發展時期,產業規模逐步發展壯大,產業化程度不斷提高,技術水平也得到大幅提升。近幾年,新材料產業發展日益受到各地政府的關注,全國多個省市將新材料作為地區經濟的重要增長極進行重點扶持。
  報告分析指出,近幾年,我國新材料產業迅速發展。據不完全統計,2013年我國新材料產業生產總值為12500億元左右,同比增速約為25%。但報告指出,新材料產業發展仍面臨一些問題。
  部分關鍵材料依賴進口。盡管我國新材料產業體系基本形成,但新材料對外依存度很高。一是有些材料仍然停留在實驗室技術研發階段,國內尚未實現產業化,完全依賴進口,如超高純度金屬的濺射靶材、高純度多晶硅等;二是國內擁有生產能力,但產量、性能和質量不能滿足要求,如平板顯示器所需要的基板玻璃、液晶材料、光學元件等關鍵材料大部分仍依賴進口,80%以上的高性能生物材料依靠進口。
  自主創新能力不強。長期以來,我國產業技術發展主要以跟蹤模仿為主,技術自主創新意識淡薄,自主創新能力薄弱成為制約當前新材料發展的重要問題。以“硅材料提純―硅晶片生產―電池片生產―組件封裝”的光伏產業鏈為例,其產業鏈上游的高純度硅料生產技術含量高,附加值高,盡管我國作為太陽能電池第一生產大國,但由于我國多晶硅提純技術缺失,我國光伏產業多數企業的業務主要是低附加值的“電池片生產”和“組件封裝”,我國光伏產業處于有規模無技術的局面。
  研發投入不足。從我國新材料領域創新資源投入來看,研發投入不足是制約我國新材料產業發展的現實問題,主要表現在三個方面:一是研發人才的投入不足。我國新材料產業缺乏高層次的工程技術人員和管理人才,尤其是缺乏創新型領軍人物以及復合型、外向型人才;此外,我國吸引高層次人才的機制環境仍需改善。二是研發資金投入不足。以我國硬質合金領域為例,其技術研發費用占銷售收入的比重不足3%,較高新技術型企業5%的比例低兩個百分點。三是技術創新所用的試驗設備、儀器等物品特別是專用設備的投入力度仍待加強,如由于高溫測試儀、超聲檢測儀、氧氮分析儀、掃描電子顯微鏡等專用設備價格昂貴,投入嚴重不足。
  產學研用體系仍待完善。2013年美國能源部成立關鍵材料創新中心,由來自科羅拉多礦業學院等近10所大學、能源部橡樹嶺國家實驗室等4所國家實驗室、以及通用電氣公司等近10家私營企業的科研工程技術人員,共同對關鍵材料加工工藝以及關鍵材料在清潔能源組件和產品中的作用開展研究與開發活動。這種由政府組織創新中心將高校、科研機構、企業緊密聯系起來,共同參與關鍵材料的研發工作,可以有效地快速推進關鍵材料由設計、研發到生產、應用的發展過程。雖然目前我國政府積極組織搭建服務平臺,推動產學研用緊密結合,也取得了一些成績,但多是企業出于自身發展需要與高校、科研機構尋求合作,產學研用嚴重脫節的問題并沒有實質性改變,特別是新材料產業涉及范圍廣泛,更需要產學研用密切結合,才能促進新材料產業的快速發展。
  平臺建設有待加強。雖然我國已經建成一批新材料國家和省部級重點實驗室、工程技術中心等研發平臺,建立了一批創新和創業服務平臺,但公共服務平臺仍需進一步完善。如研發平臺所需的研發設備、人員隊伍等配套能力有待加強;創新服務平臺的數量還遠遠不能滿足需要;公共服務平臺的服務能力有待進一步提高;國家級的共性技術研發平臺和信息共享平臺缺乏等。
  創新驅動六領域提速發展
  報告重點對特種金屬功能材料、高端金屬結構材料、先進高分子材料、新型無機非金屬材料、高性能纖維及復合材料和前沿新材料六大重點領域發展趨勢做出判斷。
  特種金屬功能材料。2014年,稀土價格將大體保持平穩,較2013年略有降低,將刺激稀土消費增長,預計2014年稀土消費量將達到12.7萬噸,同比增長9%;其中稀土永磁材料消費占比進一步擴大,有望達到26%;其次是金屬合金、催化劑、拋光粉。2014年,隨著國內半導體產業的整體發展以及國產半導體材料應用驗證的加強,國內硅材料企業的技術升級步伐,部分材料在滿足8英寸集成電路制造和先進封裝技術要求的基礎上,加大了產業化應用。
  高端金屬結構材料。2014年,我國特殊鋼發展將繼續向高、精、尖方向發展,一是高強度、長壽命鋼材;二是環境友好型鋼材;三是耐腐蝕、耐候鋼材;四是新型耐高溫、耐低溫鋼材。2014年,致力于實現創新驅動,仍然是當前我國鎂合金行業面臨的重要課題。雖然目前國內外鈦市場處于周期性低谷,但產業依然有廣闊的發展空間。尤其是在國家大飛機等重大航空工程項目、海洋工程項目拉動下,我國鈦合金產業發展的前景美好。預計,2014年世界鈦材產量將達到17萬噸左右,未來兩年產量年均增長率將達到9.6%。
  先進高分子材料。一是結構性高分子材料方面,聚烯烴的合金化、高性能化及多樣化成為我們在汽車、軌道交通及家電、居家建筑材料等家用材料領域的主要選擇;二是太陽能電池高分子材料方面,因質量輕、柔韌易加工、制作工藝簡單、成本低、可大面積制備等突出優點,將使得高分子材料在太陽能電池材料中仍具極大競爭力;三是醫用高分子材料方面,未來將著力研究醫用高分子新材料的生產安全性和使用范圍,更重要的是從借用和改性逐步深入分子設計和結構設計層次開發新材料,同時也需結合實際臨床需要,克服醫用材料研發周期長、見效慢等缺點,做到產、學、研三者結合;四是高分子膜材料方面,研發焦點將集中在海水淡化反滲透膜材料、水質凈化納濾材料、MBR專用膜材料的開發與利用上。
  新型無機非金屬材料。節約能源是我國的基本國策,建筑是節能領域的三大主戰場之一。建筑能耗占全社會總能耗的比例已經達到30%以上,建筑能耗的50%是通過門窗流失的,門窗節能的關鍵在于玻璃。因此,Low-E中空玻璃、真空復合中空玻璃等高效節能玻璃的推廣使用是時代進步的標志,也是建筑節能形勢發展的必然結果,因此圍繞我國建筑節能、環保、綠色建筑的可持續發展和生態文明建設的大趨勢,積極開展中空玻璃新產品、新工藝、新技術、新裝備的創新研發和質量升級將是未來玻璃行業發展的主要方向。
  高性能復合材料。隨著碳纖維趨于高性能化,以及成本和價格不斷下降,民用工業用量將繼續保持快速增長,航天航空和體育休閑用量將穩定增加。據行業預測,到2015年,國內碳纖維需求量約1.5萬噸/年,到2020年約2萬~3萬噸。隨著節能減排要求的提高和行業競爭格局的轉變,國產芳綸在光纜、汽車、航空、軌道交通等領域也面臨著歷史性機遇。我國超高分子量聚乙烯纖維的發展主要方向是降低生產成本,提高單線產能,提升質量,發展生產注射成型牌號、纖維牌號等特殊牌號產品,積極拓展防護和繩纜等民用市場,滿足尖端技術領域如深海、遠洋、航空航天、極地科考等的產值12500億元新材料助力傳統產業轉型消費需求,提高自主保障能力。
  前沿新材料。隨著我國對超導材料、納米材料、生物材料和智能材料技術研發的日益重視和產業化進程的持續推進,目前我國前沿新材料具備了一定的產業基礎,形成了一批能夠從事前沿新材料生產的企業。未來納米將在家電、服裝、建材等領域實現較大規模應用,在航天、光電信息、生物醫藥等工業領域也將逐漸拓展應用范圍,納米材料需求將不斷增加;超導材料將在能源、醫療、交通行業的發展刺激下將繼續增加,能耗低、環境友好型的超導材料將成為未來發展方向;生物材料未來需求隨著我國人口規模的增長、居民生活條件的改善、以及醫療改革的逐步推進將大大增加。

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