新材料,為什麼關乎國運?

2023-11-24     正解局

原標題:新材料,為什麼關乎國運?

1939年10月,美國德拉瓦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,當年累計賣出了6400萬雙。

這種「神奇」的襪子,由一種名為尼龍(聚醯胺纖維)的新材料製成。

今天,尼龍除了製作襪子,已廣泛應用於航空航天、醫療、電子電氣等領域。

一個新材料的誕生,改變了時尚,改善了生活,也催生出一個個產業。

有些時候,更關乎國運。

材料,在我們的生活中無處不在,無處不需。

新材料,指的是新出現的具有優異性能和特殊功能的材料,以及傳統材料成分、工藝改進後性能明顯提高或具有新功能的材料。

說新材料關乎國運,是因為新材料與新一代信息技術被譽為製造業的兩大「底盤技術」。

新材料發展方向

新一代信息技術是第四次工業革命的驅動力,而新材料是支撐戰略性新興產業和重大工程不可或缺的物質基礎。

說得再通俗一些,所有實體行業的上游都是材料。

沒有新材料,就沒有戰略性新興產業。

其一,新材料滿足新興產業的需求。

目前,中國自主研發的大型客機C919已經實現航班化。

很多人關注C919的發動機、航電系統等部件,其實,新材料也是C919起航的幕後功臣之一。

在航空工業,流傳著「一代飛機,一代材料」的說法,形象概括了採用高性能新材料與提高飛機性能之間的密切聯繫。

從某種意義上說,新材料起到的是「魚與熊掌兼得」的作用:

既減輕飛機的重量,又提高結構剛度和疲勞壽命。

研究資料顯示,C919所使用的新材料中,鋁合金占比達到65%,鈦合金占比9.3%,超高強度鋼占比6.9%,復合材料占比11.5%。

新材料在C919上的應用

受益於新材料的大規模使用,C919整體減重了7%左右。

中國新材料產業,部分滿足了C919國產化的需求,也夯實了大規模量產的基礎。

其二,新材料驅動新興產業的升級。

近幾年,中國電動車產業發展迅猛,已躋身全球最大的電動車生產國和消費國。

但我們要知道,早在1881年,法國人就製造了一輛用電池和直流電機驅動的電動汽車,被認為是世界上第一台電動車。

4年後,德國人卡爾·本茨研製成功的內燃機汽車才姍姍來遲。

100多年來,電動汽車存在感極低,為何最近幾年才獲得重生,漸成星火燎原之勢?

核心是動力電池。

早期的動力電池由鉛及其氧化物製成,能量密度低、續航里程短、充電時間長,拖了電動車的後腿。

制約動力電池性能的關鍵,就是材料。

今天的動力電池以鋰金屬為材料,各項性能大為提高,讓電動車駛上了快車道。

可以說,新材料的廣泛應用,讓動力電池疊代,也驅動了整個電動車產業發展壯大。

新材料的「能量使命」,遠未結束。

未來,進一步提高動力電池的續航、能量密度和安全性,同時降低成本,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,被譽為「新材料之王」。

石墨烯電池結構

受益於石墨烯的物理結構,石墨烯電池可以實現更小的體積和更輕的重量,同時保持高能量密度。

可以預見,一旦石墨烯電池大規模商用,將為電動汽車產業帶來新的變革。

一代材料決定一代技術,一代技術引領一代產業。

正是由於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、新能源等戰略性新興產業的發展壯大。

換言之,新材料能否持續創新突破,決定著中國製造業的發展,也關乎中國的國運。

我國新材料產業起步較晚、基礎薄弱,雖然經過多年不懈努力,取得了長足的進步,但必須清醒的認識到,我國仍處於第二梯隊。

與美國、日本、德國等第一梯隊相比,還存在不小的差距。

特別是在半導體材料、先進高分子材料、光學材料等領域,西方跨國企業依然占據主導地位。

比如,日本、德國等4家企業占據全球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%的有機氟材料生產能力,小絲束碳纖維的製造基本被日本和美國企業所壟斷……

我國高度依賴進口的新材料清單

最近幾年,西方跨國企業憑藉技術和規模優勢,通過併購、重組,進一步壟斷高端材料。

中國新材料產業,未來如何發展?如何化解「卡脖子」的風險?

我們可以從國際新材料產業大會上尋找答案。

國際新材料產業大會,是國內最具權威和影響力的新材料產業領域國際性展會。

此前已在安徽省蚌埠市舉辦兩屆,第三屆也於今天在蚌埠市開幕。

11月23日-26日,第三屆國際新材料產業大會在安徽省蚌埠市召開

回顧前兩屆大會,可以用三個關鍵詞來概括:

第一個關鍵詞,層次高。

從主辦單位看,由安徽省人民政府、國際玻璃協會主辦,中國科學技術協會指導。

參會嘉賓,可謂大咖雲集。

來自全國各地的院士、業內專家、國內外行業前沿的企業高管齊聚一堂,共謀新材料產業發展大計。

2022年蚌埠市舉辦第二屆國際新材料產業大會 攝影/陳昂

第二個關鍵詞,成果多。

前兩屆累計簽約項目253個,協議總投資額2262.07億元。

大會不僅是產業資本交易對接平台,更是一個高端交流平台、成果發布平台。

專家學者嘉賓詮釋頂層設計與發展規劃,行業大咖解讀技術方向與發展動態,科研人員探討核心技術的提升空間,為行業發展建言獻策。

第三個關鍵詞,體驗感。

材料在生活中隨處可見,新材料技術常常因為前沿尖端而晦澀難懂。

大會設置展覽展示,為社會公眾帶來一場科普盛宴。

前兩屆大會,集中展示了300多家企業的2000多件展品和最前沿的技術成果。

凱盛科技的柔性可摺疊玻璃、陶鋁新材料的發動機活塞、中科院合肥固體所的嫦娥鋼等前沿技術成果精彩亮相。

觀展的市民朋友,不僅能看,還能用,沉浸式體驗,參與感、互動性極強。

國際新材料產業大會

第三屆國際新材料產業大會,國際化元素更加豐富、科技主題更加鮮明、行業引領作用更加突出。

本次大會以「新材料創造新價值」為主題,將開展會見、巡館、開幕式等重大活動以及一系列專題活動和展覽展示活動。

值得關注的是,活動將重點邀請海內外新材料領域領軍企業、專家學者、投資機構等負責人參會,組織新材料產業發展圓桌會議,共同為新材料產業發展建言獻策。

新材料行業,期待第三屆國際新材料產業大會上的「蚌埠聲音」。

這是蚌埠第三次舉辦國際新材料產業大會。

不是一線城市,亦非省會城市,蚌埠為何能承辦這場盛會?

這還要從安徽的新材料產業說起。

蚌埠交通大通道規劃示意圖

長三角城市群坐擁14個產業集群,主要集中在東部沿海地區和經濟發達地區。

作為中部 「追兵」,創投高地,安徽正在謀求單點突圍。

截至2020年底,安徽全省新材料產值突破4000億元,近五年年均增長20%,已集聚1300多家規模以上企業、32家國家級創新平台、300多家省級創新平台。

2025年,安徽新材料產業產值將力爭突破萬億元,在省內培育3家以上千億級規模龍頭企業、20家以上百億級優勢企業。

安徽新材料產業「1520行動計劃」

作為安徽的工業明珠,蚌埠市新材料產業在2022年的產值也達到了685.6億元,同比增長25.38%。

目前已集聚新材料產業規上企業363家,擁有國家級創新平台7個,省級創新平台47個,引育了中建材集團、豐原集團、康寧藥玻、壹石通、芯動聯科等一大批骨幹企業。

安徽壹石通公司生產的勃姆石產品,是鋰電池的重要塗覆材料

尤其是在新材料產業,蚌埠在兩個細分領域處於領先地位。

一個是矽基新材料。

蚌埠是國家矽基新材料新型工業化示範基地,也是國內最全的玻璃成套裝備生產基地。

在矽基新材料領域,蚌埠創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、最柔的可摺疊玻璃、最輕的空心玻璃微珠……

柔性可摺疊玻璃

一個是生物基新材料。

蚌埠是生物基新材料國家新型工業化產業示範基地,已建成發酵技術國家工程研究中心等國家級創新平台4個,打破國外對高光學純乳酸及丙交酯的技術壟斷,建成全球產能規模最大、產品鏈條最全、技術工藝最強的聚乳酸產業鏈條。

豐原生物聚乳酸生態循環示意圖

此外,蚌埠在金屬基新材料、化工新材料、鋰電池新材料、新材料裝備等領域,亦有布局。

錨定「材料之都」目標,蚌埠市正全力優化扶持政策、集聚創新資源、構建產業體系,力爭到2025年新材料產業產值規模突破1000億元,將新型功能材料打造成為國內創新能力最強、產業規模最大、產業鏈條最長、產品品種最全、裝備配套最優的國家新型功能材料產業集群。

雄厚的產業基礎、完善的扶持政策,讓蚌埠有實力、有底氣承辦國際新材料產業大會。

但是,與大城市相比,蚌埠新材料產業仍有短板。

新材料是一個典型的技術創新驅動的產業。

科技創新能力,決定產業發展的水平和上限。

從我國科教資源分布看,一流的材料科學創新要素主要集中在北京、上海、武漢等大城市。

我國新材料產業核心聚集區總體分布情況 資料來源:觀研報告網,國信證券經濟研究所整理

在科教資源上不占優勢的蚌埠,如何補齊短板?

這正是蚌埠持續舉辦國際新材料產業大會的意義所在。

世界級行業盛會既是衡量城市產業競爭力的重要因素,亦是提升城市產業顯示度的關鍵窗口。

站在國際新材料產業大會這一平台,蚌埠亮出「成績單」,遞出「邀請函」,擴大「朋友圈」,能吸引更多創新資源集聚。

持續不斷引入創新源頭活水,將為蚌埠新材料產業高質量跨越發展注入新動能。

新材料與信息技術深度融合, 共同推動製造業向高端化發展。

加快新材料產業發展,對我國實施創新驅動發展戰略、加快供給側結構性改革、增強產業核心競爭力具有重要戰略意義。

正因如此,「中國製造2025」、「十四五戰略性新興產業發展規劃」等相關政策、措施,明確提出要大力發展新材料產業。

從需求端來看,無論是碳達峰、碳中和的國家戰略,還是新能源、半導體等細分產業,都將拉動上游新材料產業的發展。

數據顯示,2022年我國新材料產業總產值約6.8萬億元,比2012年增長了近6倍,年均復合增長率超過20%。

在政策和市場的雙輪驅動下,預計到2025年,產業規模有望突破11萬億元。

我國由新材料大國向新材料強國轉變的步伐正在加快,新材料行業將迎來更多的發展機遇、更大的發展空間。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-my/c867a3a645a73918aac13c97c5274e93.html