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观点丨技术创新 呼唤一场新材料革命

发布时间:2019/10/05 08:31

  经济社会的发展是一种自然历史过程,技术创新的精灵不断改变人类的生产方式,提升人们的生活质量,是旧世界的扫墓人、新世界的助产婆。

  在数千年的农业文明长河里,中华民族创造农业文明成果,通过“丝绸之路”等渠道传播到世界各地,赢得世人敬仰。但在工业文明的浪潮中,中国一度落伍,跛行追随的屈辱、艰辛、曲折如鱼饮水,冷暖自知。现在我们又站到了世界历史舞台上,正在探索的政策、制度、技术创新,不仅是解决自身发展不平衡、不充分发展的钥匙,也将作为治理转型和现代化经济体系建设的一部分,为发展中国家提供生动、新鲜的智慧和方案。

  美国正通过加快技术和产业结构向资源禀赋优势的方向转变,强化政府和产业政策功能,加快产业回流,日本、德国等在新能源、生物医药、智能装备等领域战略布局,中国也在进行技术转型升级,构建经济发展新动能。印度、越南等东南亚国家的工业化和技术创新有望提速。

  新材料等关键领域的突破将成为技术竞争的胜负手。作为多个产业链的上游环节,新材料产业的发展受到下游应用场景的极大制约,研发成果难以快速投入大规模使用,存在前期投资大、中间环节多、转化周期长等特点,同信息等高速迭代的行业相比显得市场节奏较为缓慢。但缓慢的背后也积聚着巨大的能量,一旦释放将会导致市场格局的嬗变。

  据中科院等不同机构预测,全球石墨烯材料市场规模将在2023年超过13亿美元,其应用市场在2020年就可能突破1000亿元人民币。近年来,石墨烯产业经历了一场爆发式的扩张,也带来了应用场景不多、产能严重过剩、产品质量参差不齐、评价标准混乱不一等问题。一些号称产能极高的企业生产的是层数多、缺陷多,甚至仅能称之为多层石墨的低劣产品,扰乱了石墨烯市场的秩序和下游产业的发展。石墨烯投资泡沫告一段落,标准设定下一步将成焦点。

  信息产业的飞速发展也对半导体行业提出更高的要求。据国际半导体产业协会(SEMI)统计,包括晶圆材料和封装材料在内的全球半导体材料市场在2016年就达到443亿美元的规模。美国发布名为《半导体研究机遇:行业愿景与指南》的报告,呼吁政府和业界加大在超越硅基半导体技术及发展下一代半导体制造方法等领域的投资力度。韩国启动预算高达22亿美元的半导体研发国家政策计划。随着下游应用市场规模快速扩大,新一代半导体材料的研发和实用化进程不断加快,市场规模和产品结构会有显著发展。

  节能减排是当今全球汽车行业的普遍发展趋势。我国要求到2020年乘用车新车整体油耗降至5升/100公里。美国政府则规定到2025年汽车企业平均燃油经济性标准须达到每加仑54.5英里(约为每百公里4.32升)。汽车节能减排的两大途径——车体轻量化和新能源动力都需要依托新材料领域的不断进步。据Frost&Sullivan分析,全球轻量化汽车材料市场在2017年达到了953.4亿美元,锂电池材料市场则为150亿美元。

  3D打印行业最大的受益者也是材料。目前3D打印材料的市场规模占整个3D打印产业的37%,是打印材料、打印设备和打印服务三大环节中附加值最高的一环。据IDC估计,整个3D打印市场将在2019年保持平均22.3%的高速增长,打印材料市场也将同步扩张。据IDC预测,到2020年,全球3D打印市场总额将达到289亿美元。打印材料市场相应也将达到100亿美元的水平。

  长期持续、高强度的投入和扶持,中国在新型显示方面进入快车道。到2022年,我国的产能将达到2亿平方米,比2017年增长一倍,产品水平也在快速追赶日韩等国家。但在更上游的材料市场,包括光学膜、液晶材料、OLED材料、发光材料等在内的显示材料,70%以上依赖进口,我国仍处于大而不强的状况。据机构预测,全球显示器市场到2022年预计将达到1691亿美元,相应显示材料的市场规模将达到约600亿到800亿美元水平。

  玄武岩纤维革命也在孕育之中。鉴于应用范围很广,价格低廉,且取之不尽用之不竭,经济和社会价值空间非常巨大。如果研发和转化推广顺利,不仅千亿市场前景可期,也会改变世界材料市场格局。

  “”是中国钢研战略所微信公众平台。中国钢研战略所是国家新材料产业发展专家咨询委员会秘书处常设办公机构之一,也是国家工信部、科技部、国资委支撑研究机构之一。

  依托深厚的科研实力和领先的人才优势,在院士、专家的带领下,成为工信智库联盟、中央企业智库联盟成员单位和工信部军民融合科技服务机构.

  为政府部门、科研机构和国内外企业提供战略咨询、科技信息检索、行业分析、市场调研及产业规划服务;参与国家工信部、科技部有关新材料规划及文件编制工作;承担中国工程院重大、重点战略咨询项目;为地方政府制定产业发展规划;为众多企业编制产品发展规划、提供市场调研服务。