2019年8月18日星期日
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新材料产业面临的机遇和挑战

作者: 晨宇丰塑胶新材料有限公司发表时间:2018-06-14 10:42:46浏览量:1039

近年来,随着国内汽车、电子电器、通讯和其他行业的蓬勃发展,中国对新材料产业的需求大幅上升。2013年,我国几十种原材料产量都名列,但一些性能优异或具有特殊功能的新材料却不得不依赖进口。 要发...
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近年来,随着国内汽车、电子电器、通讯和其他行业的蓬勃发展,中国对新材料产业的需求大幅上升。2013年,我国几十种原材料产量都名列,但一些性能优异或具有特殊功能的新材料却不得不依赖进口。


要发展新材料产业,首先必须了解新材料主要指哪些材料,它们目前的发展主要受到哪些政策和产业的拉动,国外在发展新材料方面有哪些值得我们学习和借鉴的地方……带着这些问题,记者访问了上海市新材料协会工作部主任陈士信先生,让我们一起听听他的看法。


问:国务院2010年10月10日下发的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》把新材料列为七大战略性新兴产业之一,那么这里所说的新材料产业主要包含了哪些材料?我国发展新材料产业有哪些政策上的导向?

陈士信:新材料是指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料,或者是传统材料改进后性能明显提高和产生新功能的材料,目前主要包括特种金属功能材料、金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料和前沿新材料。

我国发展新材料产业的政策导向十分清晰,目标也很明确。国家工信部组织编制的《新材料产业“十二五”发展规划》中明确提出:到“十二五”末,国内新材料总产值达到2万亿元,年均增长率超过25%;要重点夯实十大类产业基地,包括:稀土功能材料基地、稀有金属新材料产业基地、高品质特殊钢基地、新型轻合金材料基地、特种橡胶基地、工程塑料基地、高性能氟硅材料基地、特种玻璃基地、先进陶瓷基地、高性能复合材料基地;新材料产品综合保障能力提高到70%,关键新材料保障能力达到50%,实现碳纤维、钛合金、耐蚀钢、先进储能材料、半导体材料、膜材料、丁基橡胶、聚碳酸酯等关键品种产业化、规模化。


问:我国材料工业发展的现状如何?

陈士信:2012年,我国几十种原材料产量都名列。如粗钢产量占全球总产量的44.3%、电解铝占65%、精炼铜占24%、水泥占60%、玻璃占50%、化纤占42.6%、化肥占35%。国内产能过剩,出口又遇到种种阻碍,而性能优异或具有某些功能的新材料又不得不依赖进口,例如每年都要进口1000多万吨钢材,此外微电子工业用的大直径抛光硅片、光刻胶等精细化学品、引线框架铜以及大型客机所用的各类材料几乎全靠进口。

近几年,我国部分关键技术取得重大突破:钽铌铍合金、非晶合金、高磁感取向硅钢、二苯基甲烷二异氰酸(MDI)、间位芳纶和超硬材料等生产技术已达到或接近;金属结构材料、无机非金属新材料和高性能复合材料保障能力明显增强,先进高分子材料和特种金属功能材料自给水平逐步提高;稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居。

问:我国众多应用领域的巨大需求正驱动着新材料产业的快速发展,具体而言,您觉得目前我国发展新材料产业主要受到哪些应用市场的驱动?

陈士信:新材料能为众多行业提供支撑和保障,同时这些行业也为新材料产业发展提供了广阔市场空间。我比较关注的有六大行业:

信息产业:我国保持着世界大的集成电路消费市场,约占全球消费总量的1/3,而自给率不足1/4。至今已建、在建的Φ8”IC生产线不下20条、已建、在建、筹建的Φ12”IC生产线12条,其中长三角地区占70%以上。预计2015年,需要Φ8英寸抛光片1000万片/年、Φ12英寸抛光片240万片/年;电路框架用精密铜带6万吨/年;此外还有光刻胶、邻甲酚环氧树脂、超净高纯化学试剂、高纯气体、低k与高k介质材料等。

新能源产业:“十二五”我国风电新增7000万千瓦以上,除了需要稀土永磁材料4万吨、高性能玻纤50万吨、碳纤和90万吨高性能树脂材料外,因风沙或海水浸蚀,还要研发耐磨、耐蚀、耐老化涂料;同期我国需建太阳能电站500万千瓦,薄膜电池和染料敏化等新型电池有望进一步提高性价比,约需要多晶硅4万吨、浆料、低铁绒面压延玻璃5000万平方米,薄膜电池系列靶材等;建设核电4000万千瓦,年需钢材7万吨、核锆及锆合金铸锭2000吨。还要研发B4Cp复合板材。

新能源汽车:到2015年,新能源汽车累计产销50万辆,需动力电池模块能量型150亿瓦时/年、功率型30亿瓦时/年,稀土催化材料;锂离子电池隔膜1亿平方米/年;六氟磷酸锂电解质盐1000吨/年、正极材料1万吨/年和高比容量合金或碳基负极材料。

航空产业:未来20年内,中国将需要3770架新飞机,总价约4900亿美元。航空材料主要有三大类:结构材料,2020年起年需铝锂合金4000吨、高温合金及高性能钛合金模锻件2000吨,碳纤维及其复合材料应用比重将大幅增加;功能材料主要是控制、通讯、联络设备用电子功能材料;内外装饰材料相对容易进入,然而各类材料均要具有适航论证。

环保产业:“十二五”期间,我国节能灯年产量达到30亿只,需要稀土荧光粉约1万吨/年;全国新型墙体材料用量超过230亿平方米/年,保温材料产值将达1200亿元/年;火电烟气脱硝催化剂及载体需求将达到40亿元/年,耐高温、耐腐蚀袋式除尘滤材和水处理膜材料等市场需求将大幅增长。

生物医用产业:2015年起,我国每年需要人工关节50万套、血管支架120万个、眼内人工晶体100万个以及人造皮肤、筋络等医用高分子材料、可降解塑料PLA等。


问:目前国外新材料的发展有哪些热点和发展趋势?

陈士信:就我所见,国外新材料的发展有以下热点:石墨烯离产业化应用越来越近;隐形材料、隐声材料推动军事工业新发展;OLED显示材料及量子点样机已登台展出;能源材料能效越来越高;电子信息材料恢复增长;生物医用材料市场容量大,发展迅猛。

就国外新材料发展趋势而言,我有以下几点心得:材料低维化趋势明显;新材料技术与信息技术、生物技术、能源技术相互融合;结构功能一体化、功能材料智能化趋势明显;材料制备工艺的低碳、绿色、可再生循环等环境友好特性倍受关注;材料向复合化、集成化方向发展;表面涂层或改性是广为使用、经济合理,具有广阔的发展前景的技术。


问:据上海市统计局统计,2012年上海市新材料产值1707.82亿元,仅占整个材料工业的19.9%。您觉得上海发展新材料产业目前存在哪些挑战?您对此有何建议?

陈士信:的确,上海市新材料的产值占比只有整个材料工业的1/5,材料工业的创新驱动、转型发展任重而道远。我认为目前上海发展新材料产业还存在以下几点挑战:创新机制尚未完善,难以建立产学研用紧密合作关系,科研成果缺少中试验证,成果转化率没法提高;高校、研究院所科研设备、捡测仪器多数闲置,中小企业资金有限难以齐备,委托检测收费又高,缺少系统检测,产品质量很难提高;国外厂商善打价格战,国内没有的产品,外商漫天要价;国内一旦突破,他们压价竞争,打消企业转产的热情,冒险转产一时也难以维继;国外厂商在华创建多个销售网点,代理商手段灵活,供销渠道中,个人利益常常起决定作用;长期来,在装备制造业的生产线上,尤其是进口生产线上,用惯进口材料,缺少改用国产新材料动力;上海土地紧缺、经营成本偏高,非高技术含量、高附加值产品,难以与外地竞争。


对此,我认为完善科研体制十分重要,这需要高校、中科院研究院所、地方工业研究所、企业技术中心各行其职,相互配合;理论探索和应用研究应采用不同运行模式:前者研究费用主要靠政府支助;后者构建产、学、研、用紧密结合体,经费主要来源于企业。

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