“十五五”时期我国新材料产业发展形势研判与思路建议
共 6711字，需浏览 14分钟
·
2024-06-24 15:35
编者按
2024年是实现“十四五”规划目标任务的关键一年，当前我国工业和信息化发展中的热点、难点有哪些？今后一个时期的发展目标是怎样的？近日，赛迪研究院重磅推出集体研究成果《“十五五”前期研究成果汇编》，力争为工业和信息化部和各地工业和信息化主管部门科学制定“十五五”规划提供支撑，为企业把握行业发展大势做好服务。
工业互联网世界编辑部将遴选《“十五五”前期研究成果汇编》系列中部分内容，以飨读者。本期发布《“十五五”时期我国新材料产业发展形势研判与思路建议》。
文 | 赛迪智库材料工业研究所
“十五五”时期是我国新材料产业由大转强、实现高质量发展的关键时期。面对全球科技革命和产业变革深入发展、我国新型工业化加快推进带来的机遇，以及全球新材料产业梯队竞争更加激烈、美国打压制裁升级等挑战，我国新材料产业将坚持新质化、低碳化、数智化、未来化发展思路，着重解决顶层设计和统筹协调不够、全产业链协同创新能力不足、生产应用结合不紧密、支撑体系不健全等问题，多措并举激发新材料产业发展活力。
一、“十五五”时期我国新材料产业将面临的新形势
（一）新一轮科技革命和产业变革深入发展，推动新材料产业发展进入新阶段
当前，新一轮科技革命和产业变革不断深入，信息技术、能源技术、生物技术、材料技术交叉融合和深度渗透，形成群体性突破和协同应用，新技术、新业态、新产业层出不穷。人工智能、大数据、云计算、物联网、区块链等新一代信息技术加速突破并在新材料领域加快应用，引起新材料研发设计、生产制造、物流销售等模式发生变革，将推动新材料产业向数字化、网络化、智能化方向发展。例如，2023年美国劳伦斯·伯克利国家实验室与谷歌DeepMind团队合作开发出基于机器人和人工智能技术的自主新材料发现合成系统“A-Lab”，17天分离出41种新型化合物，新材料研发模式发生颠覆性变革，研发效率显著加快。以太阳能、风能、氢能为代表的新能源技术创新发展，以合成生物学、基因编辑、脑科学等为代表的生命科学领域孕育新的变革，并与新材料产业深度融合，将推动新材料产业绿色化、复合化发展，加快新材料产品推陈出新速度和产业化进程，新材料产业处于蓬勃发展的新阶段。
（二）发达国家抢先布局新材料产业，我国与第一梯队国家之间竞争进一步加剧
全球新材料“第一梯队”强国一直高度重视新材料产业发展，近年来不断加大对新材料产业的支持力度。美国在《新一版关键和新兴技术清单（2024年）》中将先进工程材料列为仅次于先进计算的第二位。欧盟2024年发布的《先进材料产业领导地位》提出完善新材料创新生态，推动新材料数字化绿色化发展。日本《第六期科学技术创新基本计划（2021-2025）》仍将材料作为重点关注的领域之一，大力支持材料创新能力提升。政策加持下发达国家新材料产业发展速度加快，产业先发优势得到进一步巩固，高端材料被少数大企业全球垄断的局面将进一步加剧，对于二、三梯队国家新材料产业发展将形成较强制约。例如美国杜邦、日本大金、德国赫斯特、美国3M等7家公司拥有全球90%的有机氟材料生产能力，日本、德国5家企业占据全球80%以上的半导体硅材料市场份额，日本、德国4家企业占据全球90%以上半绝缘砷化镓市场份额，作为后起之秀的我国如果要赶超发达国家，将面临更激烈的竞争。
（三）中美大国博弈复杂性和不确定性增强，我国新材料产业继续遭受打压制裁
2022年美国白宫发布《2022年国家安全战略》，提出利用“决定性的十年”促进美国重要利益，在战略上制胜美方想定的地缘政治竞争对手。特别是在技术领域，美国将联合盟友推进国际技术生态系统，巩固美国在国际标准制定领域的领导地位，提升美国竞争力。例如，通过与欧盟贸易和技术委员会合作，加强在半导体、关键矿产供应链等方面的跨大西洋协调；通过印度-太平洋四国联盟，推动在关键和新兴技术、下一代数字基础设施等方面交流合作，确保美国技术领先优势和供应链安全。特别地，美国将进一步强化高科技出口管制和投资筛选机制，保证美国在基础技术、核心数据等方面的战略竞争优势。可以预见，中美在高科技领域的博弈将继续，美国将持续对我国包括新材料产业在内的高科技产业进行技术封锁和战略遏制，试图阻断我国新材料产业发展进程。
（四）我国加速推进新型工业化，新材料产业得到更多支持和关注
当前，我国正处于制造大国向制造强国转变的关键时期，随着新型工业化的加速推进，新材料产业作为发展重点，必将迎来重大发展机遇。党的二十大报告提出，“构建新一代信息技术、人工智能、新材料等一批新的增长引擎”，这既是对新材料产业过去发展成绩的肯定，也为新材料产业未来发展指明了方向。为此，从中央到地方都加大对新材料产业的支持力度，将新材料产业作为带动经济增长的新引擎培育。2024年伊始，有30个省（自治区、直辖市）的政府工作报告明确将新材料产业作为发展重点，从创新驱动、项目牵引和集群集聚等方面重点发力给予支持；3月的《2024年国务院政府工作报告》更是明确指出加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展，奠定了新材料产业高质量发展的总基调。预计“十五五”时期，作为新型工业化的重要支撑，我国新材料产业将持续受到中央和地方的支持和关注，发展前景可期。
二、“十五五”时期我国新材料产业思路和目标
加快发展新质生产力、布局建设未来产业、推动绿色低碳转型、实现数智化发展是我国当前和未来一段时期制造业发展的主要方向和任务，“向新向绿向智向未来”也是“十五五”时期我国新材料产业发展的思路。
坚持新质化发展。新质生产力是实现经济高质量发展的着力点，发展新质生产力是我国“十五五”的重要任务。新质生产力是科技创新发挥主导作用的生产力，是摆脱了传统增长路径、符合高质量发展要求的生产力，在实践中形成并展示出对高质量发展的强劲推动力、支撑力。发展新质生产力要求加强科技创新，特别是原创性、颠覆性科技创新，打好关键核心技术攻坚战。作为新质生产力的典型代表，新材料产业必须向新发力，瞄准国际前沿趋势和国内重大发展需求，加大创新力度，增强自主创新能力，提高全要素生产率，朝着高科技、高效能、高质量的新质化方向发展。
坚持低碳化发展。绿色低碳发展是我国实现经济高质量发展的必然要求。“十五五”是落实“我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值”国际承诺的重要时期，是迈向碳中和目标的关键阶段。各地区、各行业、各领域将以双碳目标为核心，继续稳步推进双碳工作，加快实施碳达峰行动，逐步实现绿色低碳发展。具体到新材料产业，新材料产业也必须坚持绿色低碳高起点发展，提高可再生资源和清洁能源使用比例，加快绿色低碳设备、工艺应用，提升资源综合利用水平，助力双碳目标实现。同时，新材料产业还要加快低碳零碳负碳新材料、新技术研发和推广应用，支撑制造业绿色低碳转型。
坚持数智化发展。近年来，大数据、云计算、人工智能、区块链、机器人等数字化、智能化技术迅猛发展，逐步与制造业深度融合，赋能制造业的效果显著，推动制造业生产效率和生产质量的提升，激发制造业发展新活力。新材料产业是典型的连续性生产行业，具有技术密集度高、过程机理复杂、生产连续性强等突出特点，数智化发展有助于提高新材料研发设计环节效率、生产制造环节性能一致性和稳定性、回收利用环节的规范性和透明化，增强我国新材料产业竞争力。因此，“十五五”时期，新材料产业将加快发展数智化研发、生产、回收利用模式，实现全产业链数智化管控，塑造新的竞争优势。
坚持未来化发展。未来产业是由新一轮科技革命和产业变革带来的前瞻性、颠覆性技术产业化所形成的新产业，代表未来科技和产业发展方向，是把握全球未来发展主动权的重要抓手，已经成为全球经济发展的必争之地。我国从中央到地方都在加快部署未来产业，将布局未来产业作为拼先机、谋长远的重头戏。新材料产业具有先导性、引领性特征，特别是具有较强颠覆性的前沿材料，代表新材料产业发展的方向与趋势，将应用于未来制造、未来信息、未来能源等未来产业。同时，未来材料产业本身也是未来产业的重要组成部分。“十五五”时期，发展未来产业离不开新材料产业的有力支撑，要求新材料产业必须未来化发展。
预计到2025年，我国新材料产业将持续保持两位数增长态势，产业规模有望突破15万亿元；创新能力进一步提升，关键核心技术攻关取得阶段性进展；长板材料竞争优势进一步巩固，短板“卡脖子”材料国产化率进一步提升，前沿材料产业化应用进一步扩大；大中小企业融通创新发展格局形成，逐步融入全球高端产业链供应链；新材料产业集群发展生态更加完善，集群综合竞争力逐步增强。
三、“十五五”时期我国新材料产业需要解决的关键问题
经过多年发展，我国新材料产业发展取得了长足进步，产业规模持续扩大，创新成果不断涌现，龙头企业和领军人才不断成长，整体实力大幅提升。尽管如此，我国新材料产业总体仍处于从中低端产品自给自足向中高端产品自主研发、进口替代的过渡阶段，与“第一梯队”国家相比还存在较大差距，在新材料顶层设计谋划、关键核心技术突破、资源/原料和核心装备保障、上下游协同融合、产业发展生态等方面仍存在不足，亟待“十五五”期间完善加强。
顶层设计和统筹协调亟待加强，央地协同联动机制有待完善。由于缺乏国家层面的统筹规划，我国新材料产业呈现遍地开花的发展态势。部分地区提出的新材料产业发展方向以大宗基础材料为主，缺乏差异化定位和分工，存在严重的趋同现象；部分地区盲目追求热点，对自身条件和发展优势考虑不足，一哄而上高端材料项目，出现高端材料低端化发展现象，这些都严重影响我国新材料产业发展的可持续性。建议“十五五”时期进一步加强新材料产业的顶层设计，加强国家层面对新材料产业发展的统筹引导，完善新材料产业政策和法规体系。发挥各地新材料产业协会和研究机构优势，适时发布新材料产业发展指导目录和投资指南，引导新材料企业减少盲目投资和重复建设。深化央地合作，依托“央企产业链融通发展共链行动”“央企产业焕新行动”“未来产业启航行动”等，推动材料领域大型央企积极参与地方新材料产业建设，带动地方新材料产业壮大发展。
新材料全产业链协同创新能力亟待提升，新材料产业创新生态建设步伐有待加快。我国新材料产业起步晚、底子薄、基础研究积累不足，部分关键核心技术受制于人，高端产品国内自给率低。例如，电子化学品等高端材料的稳定性一致性欠佳，尚需依赖国外进口满足需求。此外，我国镍、钴、锂等新材料生产所需的关键矿产资源不足，产业链供应链安全水平不高，产业高质量发展面临极大挑战。建议国家层面加强创新资源统筹，组织高校、科研院所、企业等力量联合开展新材料短板弱项环节攻关。支持新材料及其配套企业围绕基础材料、基础工艺、基础软件和核心装备等开展协同攻关，提升全产业链创新能力。加快新材料产业创新人才培养，吸引国外高水平的技术和管理人才，加强国内技能型人才队伍建设。
生产应用衔接不紧密问题亟待解决，材料先行、需求牵引的发展模式有待强化。尽管“十三五”至今，国家层面出台了一系列政策支持新材料产用结合，取得了积极成效，但从实际发展效果来看，我国新材料在推广应用上仍存在困难。例如，我国稀土产量占全世界90%，但应用领域仅局限于磁性材料、储氢材料等几个主流领域，其他领域应用研究不足，无法满足下游市场日益提高的要求。总体来看，我国新材料发展一直滞后于装备制造，重大装备、重大工程“等米下锅”现象非常突出。建议持续完善重点领域新材料上下游合作机制，加快国家新材料生产应用示范平台建设，推动新材料与终端产品同步设计、系统验证，缩短新材料开发应用周期。
完善重点新材料首次应用保险补偿机制，加速关键技术成果落地应用和产业化发展。推动新材料产业与新能源汽车、高端装备等新兴产业融合集群发展，实施新材料应用场景融合示范工程，建立材料先行、需求牵引的协同发展生态。
新材料产业支撑体系亟须完善，发展环境有待进一步优化。当前，我国材料测试评价机构普遍规模较小，部分测试评价方法落后，高性能测试仪器设备未能完全自主掌握，国际话语权不足，导致新材料国际竞争力较弱。此外，新材料标准制修订速度落后于新产品推出速度、新材料知识产权保护力度不足、新材料结构设计-制造-评价共享数据库缺失、新材料成果转化和工程化过程缺乏支持等问题比较突出，制约了新材料产业的高质量发展。建议完善国家新材料测试评价平台体系，加快区域中心和行业中心建设。加快新材料领域标准制修订，根据新材料发展阶段积极推进团体标准、行业标准、国际标准工作，加快推进新材料标准国际化，积极参与国际标准制定、修订工作。加强新材料知识产权保护，推进重点新材料专利布局工作，制订高价值专利目录。逐步建立国家新材料数据中心，加快新材料共享数据库建设。推动新材料中试平台建设，引导社会资本加大对新材料科技成果转化的支持，努力为产业发展营造良好环境。
来源：赛迪智库
作者：曾昆 王敏 肖劲松
编辑：改静
指导：新文
延伸阅读：