本刊記者 張博|文
近日,工信部、國(guó)務(wù)院國(guó)資委聯(lián)合印發(fā)《前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄(第一批)》,共有15種前沿材料入選。當(dāng)前,我國(guó)前沿材料的發(fā)展與國(guó)際“并跑”,且有色金屬在前沿材料中使用的比例較高。未來(lái),我國(guó)的前沿材料技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用探索和產(chǎn)業(yè)布局大有可為。
“銅系、釔系、鉍系、高熵合金、銅基、吲哚鋰、鎵基液態(tài)金屬、鉍基、銦基、錫基低熔點(diǎn)合金、功能性液態(tài)金屬?gòu)?fù)合材料……”8月28日,為加快前沿材料產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新發(fā)展,引導(dǎo)形成發(fā)展合力,工信部、國(guó)務(wù)院國(guó)資委聯(lián)合印發(fā)《前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄(第一批)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《指導(dǎo)目錄》”)。
《指導(dǎo)目錄》指出:“新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),是未來(lái)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)。前沿材料代表新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向與趨勢(shì),具有先導(dǎo)性、引領(lǐng)性和顛覆性,是構(gòu)建新的增長(zhǎng)引擎的重要切入點(diǎn)?!?/p>
本次共有15 種前沿材料入選第一批《指導(dǎo)目錄》,分別是超材料、超導(dǎo)材料、單/雙壁碳納米管、二維半導(dǎo)體材料、負(fù)膨脹合金材料、高熵合金、鈣鈦礦材料、高性能氣凝膠隔熱材料、金屬有機(jī)氫化物、金屬基單原子合金催化材料、量子點(diǎn)材料、石墨烯、先進(jìn)光學(xué)晶體材料、先進(jìn)3D打印材料和液態(tài)金屬,潛在應(yīng)用領(lǐng)域包括新一代信息技術(shù)、航空航天裝備、高端醫(yī)療裝備、節(jié)能與新能源汽車(chē)、電力裝備、核工程、軌道交通、智能機(jī)器人、能源動(dòng)力工程、精密光學(xué)、節(jié)能環(huán)保等。根據(jù)《指導(dǎo)目錄》中的前沿材料性能特點(diǎn)可以看出,有色金屬在前沿材料中使用的比例較高,前沿材料的應(yīng)用前景和產(chǎn)業(yè)化前景光明。
當(dāng)前,世界各國(guó)十分重視材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,紛紛加強(qiáng)對(duì)前沿技術(shù)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)的布局,以期在保持已有高技術(shù)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的同時(shí),在即將興起的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域搶占先機(jī),進(jìn)一步強(qiáng)化自身在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的主導(dǎo)地位。如美國(guó)、日本和歐洲作為全球高端材料領(lǐng)域的領(lǐng)跑者,在高溫合金、碳纖維及復(fù)合材料、新型顯示材料、新型能源材料、第三代半導(dǎo)體材料、稀土新材料、石墨烯等方面出臺(tái)專(zhuān)項(xiàng)政策。同時(shí),新材料產(chǎn)業(yè)壟斷加劇,高端材料技術(shù)壁壘日趨顯現(xiàn)。大型跨國(guó)公司憑借技術(shù)研發(fā)、資金、人才等優(yōu)勢(shì),以技術(shù)、專(zhuān)利等作為壁壘,已在大多數(shù)高技術(shù)含量、高附加值的新材料產(chǎn)品中占據(jù)了主導(dǎo)地位。
我國(guó)作為材料產(chǎn)業(yè)大國(guó),黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào),抓緊布局?jǐn)?shù)字經(jīng)濟(jì)、生命健康、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、未來(lái)產(chǎn)業(yè),大力推進(jìn)科技創(chuàng)新,著力壯大新增長(zhǎng)點(diǎn)、形成發(fā)展新動(dòng)能。
黨的二十大作出推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合集群發(fā)展、構(gòu)建新材料等一批新的增長(zhǎng)引擎的重大部署。近年來(lái),我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入蓬勃發(fā)展加速期。2022年,我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值約6.8萬(wàn)億元,較2012年增長(zhǎng)近6倍,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大,增長(zhǎng)潛力加速釋放,成為穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支撐。據(jù)工信部預(yù)計(jì),2025年,我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到10萬(wàn)億元的規(guī)模,前沿材料產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。
2017年1月23日,工信部、國(guó)家發(fā)改委、科技部、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》提出,我國(guó)新材料分為先進(jìn)基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料和前沿新材料三大類(lèi),其中,前沿新材料的發(fā)展方向是加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與技術(shù)積累,注重原始創(chuàng)新,做好知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值從2016 年約2萬(wàn)億美元增長(zhǎng)至2020年近3萬(wàn)億美元。從產(chǎn)業(yè)構(gòu)成來(lái)看,先進(jìn)基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料、前沿新材料分別約占50%、40%、10%。
當(dāng)前,我國(guó)前沿材料研發(fā)發(fā)展與國(guó)際“并跑”。因?yàn)榻^大多數(shù)前沿材料處于實(shí)驗(yàn)室階段,產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小,大規(guī)模應(yīng)用尚未到來(lái)。加快發(fā)展前沿材料,是順應(yīng)全球科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)趨勢(shì)、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的重要方向,是推進(jìn)國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)和科技強(qiáng)國(guó)的重要保障。
《指導(dǎo)目錄》積極鼓勵(lì)、支持和引導(dǎo)各類(lèi)市場(chǎng)主體參與前沿材料的研發(fā)探索和產(chǎn)業(yè)布局。本次入選《指導(dǎo)目錄》的前沿材料具有三方面特點(diǎn):一是國(guó)內(nèi)已有相應(yīng)研究成果;二是具備工程化產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ);三是有望率先批量產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)。
在《指導(dǎo)目錄》中,具有超導(dǎo)零電阻、大電流密度,外磁場(chǎng)下更高的性能等特點(diǎn)的高性能超導(dǎo)材料——稀土鋇銅氧超導(dǎo)材料、“銅系”超導(dǎo)材料、“釔系”銅基超導(dǎo)材料、“鉍系”超導(dǎo)材料、MgB2超導(dǎo)材料、Nb3Sn超導(dǎo)線材、超導(dǎo)同軸纜材等,可以應(yīng)用于節(jié)能與新能源汽車(chē)、電力裝備、核工程、軌道交通等領(lǐng)域。具有強(qiáng)烈的晶格畸變效應(yīng)、遲滯擴(kuò)散效應(yīng),易獲得高強(qiáng)度、高硬度、抗磨損、耐腐蝕和抗輻照等優(yōu)良性能,包括高阻尼高熵合金、耐蝕高熵合金、輕質(zhì)高強(qiáng)高溫高熵合金、超低溫高熵合金、耐輻照高性能高熵合金等,可以應(yīng)用于能源動(dòng)力工程、航空航天與深空探測(cè)裝備、核工程等領(lǐng)域。巨大的應(yīng)用前景和市場(chǎng)需求,勢(shì)必吸引各種市場(chǎng)主體入局,推動(dòng)我國(guó)前沿材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
近幾年,很多前沿材料基于部分有色金屬的特性,產(chǎn)品正在走出實(shí)驗(yàn)室,加快向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。如武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院、高等研究院付磊教授團(tuán)隊(duì)使用鎵,把原本不混溶的5種以上的金屬品種黏合起來(lái),“制造”成具有無(wú)序固溶結(jié)構(gòu)的新型合金,即“高熵合金”,不僅可以用在航空航天等領(lǐng)域,還可以廣泛應(yīng)用于人們的生活中,比如結(jié)合3D打印技術(shù)做成假牙、血管支架等。又如被稱(chēng)為“人造太陽(yáng)”的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST),離不開(kāi)中國(guó)制造的關(guān)鍵材料“銅基”超導(dǎo)電纜。
8月29日,工信部黨組成員、副部長(zhǎng)王江平在第六屆中國(guó)國(guó)際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上表示,新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),事關(guān)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)大局,要堅(jiān)持以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),深入貫徹落實(shí)黨的二十大決策部署,集聚各方資源要素,持續(xù)發(fā)力、久久為功,推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,構(gòu)建新的增長(zhǎng)引擎。加快突破關(guān)鍵領(lǐng)域,聚焦民生短板和制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)重大需求,支持產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化突破,提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平。做大做強(qiáng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,瞄準(zhǔn)具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)的前沿材料和較好創(chuàng)新基礎(chǔ)的關(guān)鍵材料,支持場(chǎng)景探索和推廣應(yīng)用,推動(dòng)“材料先行”。優(yōu)化完善創(chuàng)新生態(tài),完善統(tǒng)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)、金融、人才等系列配套支持措施。加強(qiáng)國(guó)際交流合作,打造平等互利、合作共贏發(fā)展新局面。
新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在蓬勃發(fā)展,新的顛覆性技術(shù)不斷涌現(xiàn),并隨著技術(shù)的發(fā)展成熟形成新產(chǎn)品(新服務(wù))、新模式、新業(yè)態(tài),進(jìn)而形成新產(chǎn)業(yè)。我國(guó)公平競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)體系日趨完善,特別是各種資源要素向優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域、企業(yè)集聚,為原材料工業(yè)強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈韌性提供了基礎(chǔ)支撐?!吨笇?dǎo)目錄》的發(fā)布,意味著國(guó)家政策扶持力度持續(xù)加大,有利于引導(dǎo)社會(huì)優(yōu)勢(shì)資源和各類(lèi)市場(chǎng)主體集中發(fā)力,結(jié)合實(shí)際情況積極開(kāi)展前沿材料技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用探索和產(chǎn)業(yè)布局,創(chuàng)造更多更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,助力建設(shè)“材料強(qiáng)國(guó)”。