近日，中國工程院重大諮詢項目“提升新材料產業基礎能力戰略研究”項目啟動會召開，幹勇院士針對“材料產業發展”發表了見解。
一、我國新材料產業發展面臨的形勢
1、新一輪科技革命與我國經濟發展轉型形成歷史性交匯，為我國新材料產業發展帶來歷史性機遇，並提出更高要求。
新一輪科技革命和產業變革不斷深入，信息化、數字化、網絡化、智能化的創新和深度應用是主要的潮流和趨勢;能源技術、材料技術、生物技術等創新發展、融合交叉、廣泛使用。我國經濟正從高速發展階段轉向高質量發展階段，製造業是國民經濟的主戰場，新一代信息技術與新材料是支撐現代製造業的兩大“底盤技術”，支撐製造業邁向高質量發展。新材料是支撐我國戰略性新興產業和重大工程不可或缺的物質基礎，同時也是我國重點發展的戰略性新興產業之一。高質量發展要求新材料產業從價值鏈的中低端躍向價值鏈的中高端。
2、當今世界正面臨百年未有之大變局，全球競爭格局正在發生深刻變革;科技創新是決定製造業競爭格局最重要、最根本因素，新材料產業必須堅持走自主創新發展道路。
以新一代信息技術、新能源、智能製造等為代表的新興產業對材料提出了更高要求，比如超高純度、超高性能、超低缺陷、多功能、高速迭代、高耐用、 低成本、易回收、設備精良等，新材料的研發難度前所未有，創新難度不斷加大。新材料產業必須堅持走深層次自主創新發展道路。我國部分新材料技術創新已進入“無人區”，必須探索他國沒有形成的技術，更多掌握他國所不掌握的新材料高新科技，創造市場還未出現的新需求，在“無人區”自主尋覓路徑，形成我國真正的核心競爭優勢。
3、中美貿易摩擦常態化，新冠肺炎疫情蔓延全球，對全球經濟衝擊巨大，暴露出我國材料產業鏈風險，我國應積極防範。
一方面，中美經貿摩擦持續發酵，美國對我國進行技術封鎖和戰略遏制。另一方面，新冠疫情蔓延全球，使雙邊、多邊自由貿易安排與區域經濟一體化進程受到嚴重影響，增加了中美經貿關係、中國和其他國家經貿關係的複雜性和不確定性。疫情衝擊下，全球供應鏈、產業鏈、價值鏈受到不同程度影響，新材料產業鏈風險加劇。中國工程院組織研究的製造業26個領域中外對比報告顯示，我國新材料產業對外依存度極高。要把關鍵基礎材料攥在手裡，要加快重點新材料的自主研發，實現我國新材料保鏈、固鏈、強鏈。
4、無論是長期實現中國經濟高質量發展，還是短期應對疫情和經濟下行壓力，新基建都是最有效的抓手之一，新基建也將推動新材料產業基礎設施升級。
2020年4月20日，發改委創新和高技術發展司首次明確了新基建的範疇，包括信息基礎設施、融合基礎設施、創新基礎設施。其中，信息基礎設施主要是指基於新一代信息技術演化生成的基礎設施，包括以5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網為代表的通信網絡基礎設施，以人工智能、雲計算、區塊鏈等為代表的新技術基礎設施，以數據中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施等。融合基礎設施主要是指深度應用互聯網、大數據、人工智能等技術，支撐傳統基礎設施轉型升級。創新基礎設施主要是指支撐科學研究、技術開發、產品研製的具有公益屬性的基礎設施。我國是超前基礎設施建設的受益者，例如中國製造業發展、互聯網經濟繁榮、生產生活效率的提升、互聯網金融發達帶來的便利，這些都受益於新型基礎設施建設。同樣，新材料產業的發展也將得益於新基建的實施，新材料產業基礎設施也將升級發展。
5、我國已成為名副其實的“材料大國”，但“材料強國”之路任重道遠。
我國材料生產體系基本完整，產業規模不斷壯大;研發能力不斷提升，創新體系逐步建立;產業集聚效應明顯，區域特色產業集群初步形成;新材料應用水平逐步提高，創造了巨大經濟和社會效益;取得了豐富的研發成果，科技論文和發明專利數均位居世界第一;形成了數量可觀的研發隊伍，擁有院士200餘人，科技活動人員達115萬人。但是我國還不是材料強國，長期以來，隨著我國經濟爆發式增長，材料能買則買，對材料的原創性、基礎性、支撐性缺乏足夠的重視，導致我國新材料產業存在一些突出問題，具體表現為：一是支撐保障能力不強，受制於人問題突出，產業鏈自主可控性較差;二是原始創新能力不足，創新鏈不通暢，難以搶佔戰略制高點;三是可持續發展能力不強，資源利用率不高，環境負荷重，智能化水平較低;四是質量技術基礎設施建設薄弱，產業支撐體系不健全;五是產業發展環境不優，未形成良好產業發展生態。
6、提升新材料產業基礎能力將對產業基礎高級化、產業鏈現代化形成有力支撐。
2019年8月，習總書記在中央財經委第五次會議上要求實施產業基礎再造工程，做好頂層設計，打造具有戰略性和全局性的產業鏈，充分發揮集中力量辦大事的制度優勢和超大規模的市場優勢，以夯實產業基礎能力為根本，以自主可控、安全高效為目標，打好產業基礎高級化、產業鏈現代化的攻堅戰。在黨的十九屆四中全會上，審議通過《中共中央關於堅持和完善中國特色社會主義制度、推進國家治理體系和治理能力現代化若干重大問題的決定》，對堅持和完善中國特色社會主義制度、推進國家治理體系和治理能力現代化作出重大部署，具有重大深遠的理論意義和現實意義。當前提升新材料產業治理能力的首要任務之一就是要提升新材料產業基礎能力，對產業高級化、產業鏈現代化的攻堅戰形成有力支撐。
二、新材料產業基礎能力的內涵
習近平總書記2018年在兩院院士大會上指出：“我國基礎科學研究短板依然突出，企業對基礎研究重視不夠，重大原創性成果缺乏，底層基礎技術、基礎工藝能力不足，工業母機、高端芯片、基礎軟硬件、開發平臺、基本算法、基礎元器件、基礎材料等瓶頸仍然突出，關鍵核心技術受制於人的局面沒有得到根本性改變”。為落實總書記講話精神，中國工程院於2019年開展“工業化基礎再造”課題研究，提出工業基礎主要指我國在推動新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展過程中，相適應的生產關係各方面的總和，即工業化基礎，具體包括：基礎產品、基礎技術、創新體系、基礎文化、基礎教育和人才、基本政策等基礎要素以及要素之間的關係。課題研究進一步認為：在當前一段時期內，產業基礎應聚焦於基礎產品和技術，主要內涵應圍繞五個方面佈局：基礎零部件/元器件(包括高端芯片和傳感器)、基礎材料、基礎檢測檢驗設備和平臺、基礎製造工藝和裝備、基礎工業軟件。
對於新材料領域來說，產業基礎能力是什麼?綜合來看，新材料產業基礎能力主要表現為新材料產業的基礎條件和綜合實力，主要包括科技創新基礎能力，支撐保障基礎能力，產業競爭基礎能力，可持續發展基礎能力，產業基礎設施，產業發展生態環境等。
1、科技創新基礎能力
我國材料科技創新的頂層規劃和管理體系不健全，資源分散。在基礎研究階段，缺乏基本物理機制的認識和系統研究，原創性成果少;目標分散，沒有針對重大共性問題的系統性研究。在工藝研究階段，缺乏全面的材料標準研究，缺乏對材料穩定性和綜合性能的評價和優化;工藝裝備的自主研發能力弱;缺乏材料與器件結合的細緻深入的研究。在工程化研究階段，缺乏有效的質量控制標準和體系;缺乏系統的工藝-裝備-管理集成。在產業應用階段，缺少具有自主知識產權的材料技術與產品;針對大生產中實際問題的研究較少。當前應集中目標、集中資金、集中人才，對國家重點實驗室、工程研究中心等創新平臺進行優化重組，彌補材料基礎科學研究短板，強化底層基礎技術研發，提升材料原始創新能力。
2、支撐保障基礎能力
我國已經建成了門類最為齊全的材料研發和生產體系，但是關鍵領域核心技術與發達國家仍有較大差距，新材料體系還不夠完善。我國產業鏈中關鍵戰略材料、關鍵原輔料、高端製備裝備和高精尖檢測設備等核心環節被國外壟斷或控制，材料產業鏈風險較大。我國關鍵主幹高端材料遠未實現自主供給，受制於人問題十分突出。我國必須建立起支撐材料體系化發展、產業鏈安全、關鍵主幹材料自主可控的產業基礎能力，提升材料基礎製造工藝水平，保障關鍵原輔材料的供應鏈安全，加快發展與新材料相關的工業母機、基礎零部件/元器件(包括高端芯片和傳感器)、基礎工業軟件、基礎檢驗檢測設備和平臺，提升新材料產業裝備基礎水平。
3、產業競爭基礎能力
我國材料(特別是基礎材料)面臨的主要問題有：產能過剩，產能利用率低;產業結構不合理，產品以中低端為主，部分行業平均利潤率顯著低於全球同行業的平均值;高端產品與發達國家存在較大差距。掌握關鍵零部件(元器件)、關鍵基礎材料和工業軟件領域核心技術的“隱形冠軍”企業是製造強國的真正幕後控制者。要建立起支撐我國材料產業從中低端走向中高端的競爭基礎能力，必須掌握核心技術，培育一批“隱形冠軍”企業。同時，要發展低成本製造與柔性製造;提升市場適應與調節能力，在市場機制主導下進行產能調節、產品結構調整，化解基礎材料過剩產能，提升基礎產品質量，發展精品製造。
4、可持續發展基礎能力
要建立起支撐我國材料產業可持續發展的基礎技術體系和治理體系。針對我國戰略金屬資源不足、化石資源日益枯竭等挑戰，積極發展稀缺資源的高效、高值、清潔利用技術和可再生資源的清潔低成本利用技術，破解材料發展的資源瓶頸。踐行材料全生命週期理念，建立材料全生命週期生態設計及多維評價方法，大力發展源頭無毒害、低成本碳中性全生物降解、失效產品再循環利用等新技術，降低材料環境負荷。大力發展短流程、低汙染、低能耗生產新技術，從源頭上推進材料清潔生產和綠色製造轉型;降低物耗、能耗，減少汙染物排放，大力發展近零排放技術;強化末端治理技術;發展循環經濟園區，推行低碳經濟發展模式。建立材料回收系統體系，推進材料的循環利用，發展材料再製造技術。
5、產業基礎設施
一要建設工業互聯網基礎設施，實現材料研發、設計、生產、銷售、管理、服務等產業要素的泛在互聯。二要建設智能製造基礎設施，重點發展工業基礎軟件與材料設計軟件，建立起全產業鏈製備、工藝、裝備、控制軟件體系;實現人工智能在流程製造中的應用。三要建設材料研究基礎設施——材料數字化研發平臺。四要建設質量技術基礎設施，建立以標準為基礎，試驗表徵(計量、測試、試驗解析)為依託，專業質量評價為導引的新材料產業質量基礎支撐體系。五要建設安全管理基礎設施，提升危險化學品生產工藝、生產與運輸裝備、檢測儀表、人員、管理等多環節風險控制，建立危險化學品評價與數字化管理體系。
6、產業發展生態環境
一要完善政策與管理體系，包括：強化立項管理，完善科技和產業項目評價機制;聚焦產業發展重點，加強政策評估;積極發揮政府採購等政策引導作用;完善進出口政策體系，維護公平貿易環境;加快軍民雙向轉移轉化，推進軍民融合示範工程;加強新材料人才培養，促進國際人才交流合作;建立新材料開發應用容錯機制;完善金融配套政策。
二要構建知識產權體系，設立國家知識產權專項基金，進行全球專利與產業的戰略性佈局。對於被國外壟斷的弱勢行業，應鼓勵新材料企業“引進來、走出去”。建立重大科技活動知識產權審議制度，防止關鍵核心技術流失國外。完善知識產權交易政策，加快建立知識產權評估交易機制。
三要創新發展模式。我國材料產業已形成三個層次的發展模式。一是完善以生產應用示範平臺、測試評價平臺、參數庫平臺、資源共享平臺為代表的公共平臺體系。二是以“公司+聯盟”形式形成技術創新平臺，實現材料研發、生產、應用一體化聯動發展。三是平臺經濟體，即企業間實現網絡協同、運營協同，聯合生產商、用戶、科研機構、投資機構、基金平臺等多方力量，將產業鏈內以及跨產業鏈的企業產品設計、製造、營銷、應用等各環節緊密連接，實現產品全生命週期內資源的最充分利用。平臺經濟為產業的發展帶來了巨大的價值與影響，平臺經濟是產業組織者高級化的發展形態，推動著傳統轉型升級、引領著新興產業的發展。
總結：新材料技術是我國製造業的“底盤技術”，新材料產業支撐我國戰略性新興產業的發展，同時自身也是戰略性新興產業之一。我國已是材料大國，但還不是材料強國。當前要圍繞科技創新基礎能力、支撐保障基礎能力、產業競爭基礎能力、可持續發展基礎能力、產業基礎設施、產業發展生態環境等六個重點方向，大力提升新材料產業基礎能力，推動我國邁向產業高級化、產業鏈現代化發展道路，支撐我國製造業實現高質量發展。
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