王本力
測試評價貫穿材料研發(fā)、生產(chǎn)、應用乃至報廢后的循環(huán)利用全過程,是材料產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級的基礎和關鍵環(huán)節(jié),是質(zhì)量檢驗、質(zhì)量管理的基礎支撐,對相關環(huán)節(jié)的技術開發(fā)起著至關重要的作用。其重要作用具體如下:①新設備、新構(gòu)件的選材,需要有關材料的性能數(shù)據(jù),特別是設備或構(gòu)件的服役性能數(shù)據(jù),作為設計依據(jù)。②新材料、新工藝的開發(fā),需要對材料的性能進行比較、篩選,從而確定最佳工藝方案。③工業(yè)生產(chǎn)中,必須對原材料的質(zhì)量進行檢查,對半成品和成品的性能進行監(jiān)控,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的穩(wěn)定。④服役過程中,必須對設備和構(gòu)件的安全可靠性進行評估,以確保材料的壽命。⑤設備和構(gòu)件發(fā)生故障或進行失效分析時,要分析所用材料在使用條件下性能的變化及故障和失效發(fā)生的原因,從而提出改進和解決方案。
1 材料測試評價簡介
材料測試與表征的目的是要獲得材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、性能以及它們之間的關系,同時為發(fā)展新材料提供新的途徑和新技術、新方法或新流程。由此可見,材料的測試評價主要包括成分分析、組織結(jié)構(gòu)分析和性能分析,涉及的主要測試分析儀器見表1。隨著現(xiàn)代物理學、化學、材料科學、微電子學和等離子科學的快速發(fā)展,材料測試評價向更快的分析速度、更高的分析精度和更宏觀/微觀的分析尺度方向發(fā)展。
2 我國材料測試評價行業(yè)發(fā)展情況
2.1 材料測試評價行業(yè)快速增長
近年來,我國材料測試服務業(yè)蓬勃發(fā)展,檢測機構(gòu)數(shù)量和收入不斷擴大。國家市場監(jiān)督管理總局、國家認監(jiān)委發(fā)布的《全國檢驗檢測服務業(yè)統(tǒng)計報告》顯示,2016—2018年,我國檢測機構(gòu)由33 235家增加到39 472家,年均增長率9.0%;檢驗檢測服務業(yè)收入由2 065.11億元增加到2810.50億元,年均增長率16.7%。同期,材料測試機構(gòu)由903家增加到1 200家,年均增長率15.3%;材料測試服務業(yè)收入由41.08億元增加到57.3億元,年均增長率18.1%。材料測試服務機構(gòu)數(shù)量和測試服務收入的平均增速超過檢驗檢測行業(yè)整體增速(詳細數(shù)據(jù)見表2)。
2.2 材料測試評價機構(gòu)規(guī)模普遍較小
一方面,我國材料測試評價機構(gòu)平均收入低?!度珖鴻z驗檢測服務業(yè)統(tǒng)計報告》顯示,2018年,我國材料測試機構(gòu)數(shù)量為1 200家,占全國檢驗檢測機構(gòu)3.0%;材料測試服務業(yè)收入為57.3億元,占檢驗檢測服務業(yè)收入的2.0%;材料測試機構(gòu)平均收入達到477.5萬元,僅為全國檢驗檢測行業(yè)平均收入的67%。另一方面,與進入國內(nèi)檢測市場的國外企業(yè)相比,國內(nèi)機構(gòu)在規(guī)模和綜合實力差距較大。2016年材料測試領域23家外資企業(yè)收入達到8.08億元,平均收入超過3 500萬元;而國內(nèi)企業(yè)的平均收入僅為375萬元,僅為外資企業(yè)平均收入的10.7%。
2.3 高性能測試儀器設備不能自給
從整體上看,我國測試分析儀器集中在中低端,中高端檢測儀器與發(fā)達國家相比仍存在一定差距,尚不能自給。中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示,2014—2016年,檢測分析儀器貿(mào)易逆差占儀器儀表行業(yè)的比例分別為75.91%、80.46%和78.34%。從材料測試表征儀器設備看,痕量超痕量成分測定、高端電鏡等科研用、復雜精密型儀器依賴進口,超高溫拉伸/蠕變/疲勞試驗機、拉扭復合熱機械疲勞試驗機等極端條件性能試驗設備被國外禁運,在線關鍵參數(shù)測試技術和設備缺乏,國產(chǎn)測試儀器的部分關鍵部件仍要進口。
2.4 部分測試評價方法和認證落后
從分析測試方法標準數(shù)量看,我國與國外和國家分析測試方法標準已經(jīng)不存在顯著性差異;從分析測試技術應用角度看,色譜、光譜、質(zhì)譜、電子顯微鏡等國際最先進的分析測試技術已經(jīng)普遍應用于我國的分析測試標準;從重要領域典型標準看,我國相關標準的測試水平基本與國際一致。但新材料領域部分測試評價方法落后,存在“測不準”“測不全”甚至“測不出”問題。例如,用于先進金屬材料的精細化、系統(tǒng)化、更接近真實服役條件下的性能測試表征方法和手段不足,對碳纖維及復合材料質(zhì)量影響較大的原材料至今沒有統(tǒng)一的檢測、評價方法和標準。此外,航空裝備、石油化工、海洋工程裝備和高技術船舶及其相關材料、構(gòu)件的質(zhì)量評價認證、安全生產(chǎn)認證主要掌握在國外認證機構(gòu),致使國內(nèi)已產(chǎn)業(yè)化的材料很難進入終端應用市場。
3 我國材料測試評價行業(yè)發(fā)展機遇
3.1 國家政策連續(xù)出臺為材料測試評價提供了政策新機遇
早在2014年,國務院“關于加快科技服務業(yè)發(fā)展的若干意見(國發(fā)〔2014〕49號)”明確提出,重點發(fā)展檢驗檢測認證等專業(yè)科技服務,加快發(fā)展第三方檢驗檢測認證服務。2017年9月,《中共中央、國務院關于開展質(zhì)量提升行動的指導意見》提出,要“夯實國家質(zhì)量基礎設施”。2018年4月,國家市場監(jiān)督管理總局成立,統(tǒng)一管理計量標準、檢驗檢測、認證認可工作等。2019年1月,國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布了《關于進一步推進檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認定改革工作的意見》。這些政策的出臺從組織機構(gòu)、職責分工和頂層設計上明確了檢驗檢測認證的發(fā)展,將充分激發(fā)檢驗檢測市場活力。2016年12月,在4部委聯(lián)合發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》中,明確了建設“新材料測試評價及檢測認證中心”。2017年12月,工業(yè)和信息化部、財政部聯(lián)合制定了《國家新材料測試評價平臺建設方案》,確定了總體思路、發(fā)展目標、功能定位和建設內(nèi)容、運行模式、保障措施。此外,科技部還設立了“國家質(zhì)量基礎的共性技術研究與應用”重點專項,并與國家標準化管理委員會聯(lián)合設立了以科研課題成果為基礎研制技術標準的立項、審查、批準發(fā)布的綠色通道。
3.2 新材料產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展為材料測試評價提供了市場新空間
隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深化實施,我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正在轉(zhuǎn)型升級,新興行業(yè)高速發(fā)展,不斷催生新材料的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和應用。近年來,全球新材料產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)旺盛增長態(tài)勢,年均增速超過10%。我國新材料產(chǎn)業(yè)增速遠超世界平均增速,年均增速超過25%。當前是我國推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵時期,新一代信息技術、高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、新能源等領域的發(fā)展,為新材料各細分領域提供了廣闊的市場空間,特別是5G、大飛機、新能源汽車、海洋工程、生物醫(yī)藥等新技術新模式的快速發(fā)展,將推動新材料產(chǎn)業(yè)進入新一輪的發(fā)展期,這為我新材料測試評價認證提供了新的發(fā)展契機。
4 結(jié)語
當前,在新材料測試評價領域,工業(yè)和信息化部已經(jīng)布局了1個主中心(國家新材料測試評價平臺主中心)、4個行業(yè)中心(鋼鐵、電子材料、先進無機非金屬、稀土新材料)、3家區(qū)域中心(浙江、四川、湖南);國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局布局了國家磁性材料產(chǎn)業(yè)計量測試中心、國家碳纖維產(chǎn)業(yè)計量測試中心以及多家檢驗檢測技術聯(lián)盟;此外,材料領域還有數(shù)量眾多的國家產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、地方分析測試中心、高校實驗中心等。從國際知名檢測機構(gòu)發(fā)展看,其成長路徑主要為是創(chuàng)立之初在優(yōu)勢細分領域奠定基礎,隨后通過內(nèi)生發(fā)展、并購整合迅速進入新的細分領域,從而不斷提升市場占有率,強化核心競爭力。未來我國新材料測試評價機構(gòu)應通過并購整合、完善上下游鏈條,實現(xiàn)跨領域、跨地域服務,著力打造第三方認證服務,從而逐步向綜合型、規(guī)?;l(fā)展,打造我國新材料測試評價認證行業(yè)的國際知名機構(gòu)。