人民日報海外版:中國新材料更多走出實驗室
人民日報海外版:中國新材料更多走出實驗室

文章來(lai)源:人民日報海外版(ban) 發布時(shi)間:2019-01-25
1月7日(ri),中(zhong)車(che)長春軌道客車(che)股份有(you)限公(gong)司研制(zhi)出具有(you)完全(quan)自主知識產權的(de)世界首(shou)輛全(quan)碳纖(xian)維復合材(cai)料地(di)鐵車(che)體。碳纖(xian)維性能(neng)優異,廣泛應用于國(guo)防(fang)、交通、航空航天(tian)、風(feng)電、休閑(xian)娛樂等領域,被譽(yu)為“黑(hei)色(se)黃金(jin)”。此次研發的(de)全(quan)碳纖(xian)維復合材(cai)料車(che)體,整車(che)較同類地(di)鐵金(jin)屬(shu)車(che)體減重約35%,能(neng)有(you)效提高運載能(neng)力并降低能(neng)耗和(he)使(shi)用成本,減少對地(di)鐵線路(lu)的(de)磨損。更重要的(de)是,這次研制(zhi)成功(gong)探索了碳纖(xian)維復合材(cai)料在軌道交通大批量(liang)工(gong)業化(hua)生(sheng)產應用的(de)方向(xiang)和(he)實施路(lu)徑。
新(xin)材(cai)料(liao)是國(guo)家七大戰略性新(xin)興產(chan)(chan)業(ye)之(zhi)一,多(duo)年來,中(zhong)國(guo)在新(xin)材(cai)料(liao)技術(shu)(shu)領域加強研究(jiu),部分領域已處于(yu)世界先進水平。多(duo)位業(ye)內(nei)人(ren)士(shi)和專家認(ren)為(wei)(wei),中(zhong)國(guo)新(xin)材(cai)料(liao)產(chan)(chan)業(ye)發展(zhan)空間(jian)巨(ju)大,同(tong)時在新(xin)材(cai)料(liao)方面不缺原(yuan)創技術(shu)(shu),但科技成果轉化和產(chan)(chan)業(ye)化水平有待提高。聚合(he)產(chan)(chan)業(ye)創新(xin),讓(rang)技術(shu)(shu)成果走出實(shi)驗(yan)室,成為(wei)(wei)中(zhong)國(guo)新(xin)材(cai)料(liao)產(chan)(chan)業(ye)的發展(zhan)方向。
“用錢買不來”的新材料
產業化發展怎么樣
從3D打印技術到柔性顯示屏,從復興號高鐵到國產(chan)大飛機(ji),說起新材料,看似很(hen)籠(long)統,其實正悄無(wu)聲息地改變著我們的生活。
材(cai)(cai)(cai)料是(shi)(shi)(shi)(shi)制造(zao)業的基(ji)(ji)礎,而新材(cai)(cai)(cai)料是(shi)(shi)(shi)(shi)國(guo)家科技(ji)進(jin)步的基(ji)(ji)石。“新材(cai)(cai)(cai)料是(shi)(shi)(shi)(shi)用錢買不(bu)來的。”在中國(guo)工(gong)程(cheng)院(yuan)院(yuan)士戴永年看來,鋼(gang)鐵是(shi)(shi)(shi)(shi)高(gao)樓大廈的骨(gu)架(jia),鋁鎂鈦則是(shi)(shi)(shi)(shi)車、船、飛機、火箭的基(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)。新材(cai)(cai)(cai)料支撐高(gao)科技(ji)產業發展,并創造(zao)超高(gao)的經濟效益已經成了全球公認的事實(shi),很(hen)多發達國(guo)家早(zao)已在各(ge)個高(gao)新領(ling)域提前布(bu)局,甚至有壟斷之勢。
而在中(zhong)國(guo),新(xin)材(cai)料產業(ye)也日(ri)(ri)益(yi)受到關注。2010年,中(zhong)國(guo)首次將新(xin)材(cai)料作為(wei)一(yi)個獨立的產業(ye),列入七大(da)戰略性新(xin)興產業(ye)之內。發(fa)展至(zhi)今,中(zhong)國(guo)新(xin)材(cai)料技術水(shui)平不斷提(ti)高,產業(ye)規模日(ri)(ri)益(yi)壯大(da),綜合實(shi)力(li)明顯增強,有力(li)支撐(cheng)了國(guo)民(min)經濟發(fa)展和國(guo)防科技工業(ye)建設。
在產(chan)業(ye)規(gui)模方面(mian),多(duo)年來,中(zhong)國新(xin)材料(liao)(liao)(liao)(liao)產(chan)業(ye)正(zheng)以(yi)超(chao)(chao)24%的年均(jun)增(zeng)速穩步發(fa)展,尤其是在稀(xi)土功能材料(liao)(liao)(liao)(liao)、先進儲能材料(liao)(liao)(liao)(liao)、光伏材料(liao)(liao)(liao)(liao)、有機(ji)硅、超(chao)(chao)硬材料(liao)(liao)(liao)(liao)等(deng)領域產(chan)能居(ju)世界前列。業(ye)內人士預計,到2020年,中(zhong)國新(xin)材料(liao)(liao)(liao)(liao)產(chan)業(ye)總值將超(chao)(chao)過6萬億(yi)元(yuan)。
在創新(xin)能力(li)方面,創新(xin)成果(guo)不斷涌現(xian),填補國內空白。中(zhong)國在超材料、超導(dao)材料、石墨烯、液態金(jin)屬等前沿領域(yu)的新(xin)材料研制取得重要進展。
在產業(ye)(ye)結構方面,一批龍頭企業(ye)(ye)不(bu)斷成(cheng)長,北京、天(tian)津、深圳、寧波等(deng)地區初步形(xing)成(cheng)了(le)新(xin)材料(liao)產業(ye)(ye)集群,全國已建(jian)設了(le)48個新(xin)材料(liao)領(ling)域(yu)相關基地,形(xing)成(cheng)了(le)一批發展載體。
與此同(tong)時,中(zhong)國新材(cai)料應用水(shui)平也不(bu)斷提升。工信部數據(ju)顯示(shi),目前,中(zhong)國化(hua)工新材(cai)料保(bao)障能力(li)達到了63%,高(gao)強(qiang)高(gao)韌汽車用鋼(gang)、硅鋼(gang)片等國內市場占有率達到90%以上。
2017年初,《新材(cai)料(liao)產(chan)業發展(zhan)指南》正式發布,提出(chu)到(dao)2020年,先進基礎(chu)材(cai)料(liao)總體(ti)實(shi)現(xian)穩定供給,關鍵戰略(lve)材(cai)料(liao)綜合保障能力超過70%,前(qian)沿新材(cai)料(liao)取得(de)一(yi)批核心(xin)技(ji)術專利,部(bu)分品種(zhong)實(shi)現(xian)量產(chan)。同時,推動新材(cai)料(liao)等領域(yu)關鍵技(ji)術產(chan)業化,也被國家發改(gai)委列為2018年中國經濟社會發展(zhan)和改(gai)革領域(yu)的重點工作之一(yi)。
“有材不好用,好材不敢用”
創新成果轉化難在哪兒
多年來,中(zhong)國(guo)在新(xin)材(cai)料技術研究方面投入了大量(liang)精力,在石墨烯、超(chao)材(cai)料、超(chao)導(dao)材(cai)料等前沿新(xin)材(cai)料領(ling)(ling)域(yu)具備較(jiao)好發展基礎,部(bu)分領(ling)(ling)域(yu)甚至處于世(shi)界先進水平。然而,中(zhong)國(guo)新(xin)材(cai)料進口依賴度(du)較(jiao)高,相當一部(bu)分領(ling)(ling)域(yu)的國(guo)產(chan)化率(lv)仍在50%以(yi)下。
為(wei)何會(hui)出現這種差距(ju)?
工(gong)信部相(xiang)關負(fu)責人表示,中國新(xin)材料(liao)技術積累(lei)比較薄弱,整體(ti)創(chuang)新(xin)實(shi)力不強。一(yi)方面,創(chuang)新(xin)資源、創(chuang)新(xin)力量(liang)非常分散,尚未形成(cheng)與(yu)產(chan)業鏈相(xiang)匹配(pei)的(de)創(chuang)新(xin)鏈條。另一(yi)方面,技術創(chuang)新(xin)以實(shi)驗(yan)室(shi)為(wei)主(zhu),側重于解決(jue)材料(liao)的(de)有無問題,對工(gong)程(cheng)化、產(chan)業化的(de)關注不多。
這一觀點同(tong)樣得到業內人士的認同(tong)。聯泓新材料(liao)(liao)有限公司董事長鄭月明(ming)表示,中國(guo)在新材料(liao)(liao)方(fang)面并不(bu)缺原(yuan)創技術(shu),甚至(zhi)很(hen)多材料(liao)(liao)在國(guo)外出來產品的前(qian)10年,中國(guo)的科研院所就已經掌握了相(xiang)關技術(shu),但就是轉化不(bu)成產品。
從技(ji)術研發(fa)到產品轉化,究竟難在哪兒?新材料(liao)(liao)企業金發(fa)科(ke)技(ji)集團(tuan)董事(shi)長袁志敏(min)為(wei)本報(bao)記者舉了一個例(li)子:30多(duo)年前,汽車(che)的保險杠多(duo)是(shi)鋼(gang)鐵制成的,而現在多(duo)為(wei)塑(su)料(liao)(liao)材質(zhi),這就是(shi)新材料(liao)(liao)在汽車(che)應用領域的突(tu)破。而把鋼(gang)鐵換成塑(su)料(liao)(liao),需要(yao)的是(shi)多(duo)次暴曬試(shi)驗、碰(peng)撞試(shi)驗、耐疲勞試(shi)驗等(deng)漫長的積累過程。
“新(xin)材料的(de)應用與(yu)其他技(ji)術的(de)應用不(bu)同(tong),新(xin)材料是對(dui)分子鏈的(de)改(gai)變,一種新(xin)材料投入市場之初,需要經過長期的(de)測試評價與(yu)應用考核。所以,就算研(yan)發出一項(xiang)新(xin)的(de)技(ji)術,也無法立馬大面(mian)積(ji)去推(tui)廣應用。”袁志(zhi)敏說。
也正因如此,很(hen)多(duo)企(qi)業寧(ning)愿選擇高(gao)價進口,或者犧牲一(yi)定的材(cai)(cai)(cai)料性能(neng),也不愿意成為(wei)第一(yi)個(ge)“吃螃蟹”的人。而新材(cai)(cai)(cai)料如果(guo)不能(neng)在(zai)應(ying)用中不斷完(wan)善性能(neng),工藝(yi)技術就無法迭代優(you)化,一(yi)些關鍵(jian)的數據也就無法積累。這(zhe)種現象客(ke)觀(guan)上導致(zhi)了中國新材(cai)(cai)(cai)料產業普遍存(cun)在(zai)著(zhu)“有材(cai)(cai)(cai)不好(hao)(hao)用,好(hao)(hao)材(cai)(cai)(cai)不敢(gan)用”的問題。新材(cai)(cai)(cai)料首批次推(tui)廣應(ying)用困難,已成為(wei)制約(yue)中國新材(cai)(cai)(cai)料技術創(chuang)新成果(guo)產業化的關鍵(jian)瓶頸。
“研發一批、儲備一批、應用一批”
產業創新體系怎樣建
其實(shi),從世界(jie)范圍內來看,新材料從研(yan)究發現到成熟(shu)應用是一(yi)個漫長的(de)過程(cheng),一(yi)般都需要10至20年時間。面對這(zhe)一(yi)問題,發達國(guo)家大多(duo)采用“研(yan)發一(yi)批、儲(chu)備一(yi)批、應用一(yi)批”的(de)材料發展(zhan)戰(zhan)略,通過制(zhi)定重點品種發展(zhan)路線(xian)圖,加強前瞻(zhan)性基礎研(yan)究與應用創新等方(fang)式,強化前沿新材料領(ling)域布(bu)局。
《新(xin)(xin)(xin)(xin)材料(liao)(liao)產(chan)業發展指南》強調(diao)了新(xin)(xin)(xin)(xin)材料(liao)(liao)產(chan)業協同創(chuang)新(xin)(xin)(xin)(xin)體系建(jian)設(she)任務,提(ti)出了“新(xin)(xin)(xin)(xin)材料(liao)(liao)創(chuang)新(xin)(xin)(xin)(xin)能力建(jian)設(she)工程”,就(jiu)是為了完(wan)善(shan)新(xin)(xin)(xin)(xin)材料(liao)(liao)創(chuang)新(xin)(xin)(xin)(xin)鏈條薄弱(ruo)環節(jie),打(da)造(zao)一批新(xin)(xin)(xin)(xin)材料(liao)(liao)制造(zao)業創(chuang)新(xin)(xin)(xin)(xin)中(zhong)心、新(xin)(xin)(xin)(xin)材料(liao)(liao)性(xing)能測(ce)試(shi)評(ping)價中(zhong)心、材料(liao)(liao)基因技術研究平臺等創(chuang)新(xin)(xin)(xin)(xin)載體,形成(cheng)符(fu)合中(zhong)國新(xin)(xin)(xin)(xin)材料(liao)(liao)產(chan)業發展特點的創(chuang)新(xin)(xin)(xin)(xin)體系。
如(ru)今,中國部分優秀的(de)新材料企業已經(jing)在創新體系建(jian)設(she)方面(mian)做(zuo)出了積極有益的(de)探(tan)索。
以(yi)金發(fa)科技(ji)為例(li),袁志敏(min)對記(ji)者介紹說(shuo),當某(mou)項(xiang)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)企業產生閑置(zhi)時,便(bian)會與合作伙伴共同使(shi)用。比如輕(qing)量化(hua)(hua)、塑(su)料代(dai)替(ti)鋼鐵等技(ji)術(shu)(shu)就可以(yi)與汽車(che)(che)(che)廠(chang)商(shang)共同使(shi)用。“長安汽車(che)(che)(che)在(zai)汽車(che)(che)(che)設計過程中,希(xi)望汽車(che)(che)(che)車(che)(che)(che)身更加輕(qing)便(bian),這就需要新材料的研(yan)發(fa)。我(wo)們(men)在(zai)輕(qing)量化(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)方面的開發(fa)能(neng)力(li)很強,因此我(wo)們(men)可以(yi)同長安汽車(che)(che)(che)共享輕(qing)量化(hua)(hua)的集(ji)成開發(fa)技(ji)術(shu)(shu)。”
在袁志敏看來,創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)不只是(shi)企(qi)業(ye)自身的(de)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin),還應是(shi)產業(ye)鏈的(de)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)。只有(you)(you)把產業(ye)鏈的(de)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)聚合起來,才會有(you)(you)更(geng)大的(de)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)能(neng)力。未來幾年,新(xin)(xin)材(cai)料(liao)產業(ye)要聯(lian)合上下(xia)游、聯(lian)合高(gao)校(xiao)和科研(yan)(yan)院(yuan)所,形(xing)成(cheng)(cheng)產業(ye)鏈的(de)價值再造,使(shi)國家(jia)在技術(shu)能(neng)力上得(de)到更(geng)快(kuai)的(de)提(ti)升和轉型。他同時(shi)(shi)建議,新(xin)(xin)材(cai)料(liao)推廣應用(yong)的(de)資金、時(shi)(shi)間成(cheng)(cheng)本較(jiao)高(gao),國家(jia)對材(cai)料(liao)企(qi)業(ye)的(de)研(yan)(yan)發投入應更(geng)佳傾斜。
同(tong)樣專注于(yu)新材(cai)料(liao)領(ling)域(yu)的(de)企(qi)業(ye)家鄭月明也認為,提高新材(cai)料(liao)技術成果(guo)轉化(hua)率(lv),一(yi)方(fang)面需要科(ke)(ke)研院(yuan)所(suo)的(de)研究(jiu)方(fang)向與(yu)企(qi)業(ye)的(de)發(fa)展領(ling)域(yu)高度(du)契(qi)合。另一(yi)方(fang)面,要有(you)足夠(gou)的(de)資(zi)金支持。同(tong)時(shi),科(ke)(ke)研院(yuan)所(suo)與(yu)企(qi)業(ye)之間還要有(you)足夠(gou)的(de)信任度(du)。這樣才(cai)能保(bao)證科(ke)(ke)研成果(guo)出(chu)來以(yi)后企(qi)業(ye)有(you)需求,并(bing)能順(shun)利地實現產業(ye)化(hua),同(tong)時(shi)不(bu)會出(chu)現利益(yi)分割(ge)上(shang)的(de)問題。
據介紹(shao),“十三五(wu)”時期,中(zhong)(zhong)國(guo)將加(jia)(jia)強供需對接,建立新材(cai)(cai)料(liao)應(ying)用(yong)示范保險補償機制,建設一(yi)批生產(chan)應(ying)用(yong)示范平(ping)臺,開(kai)展應(ying)用(yong)示范等工作(zuo),進一(yi)步推(tui)動產(chan)用(yong)結合,激活和釋放下(xia)游行業(ye)對新材(cai)(cai)料(liao)產(chan)品(pin)的有效(xiao)需求,加(jia)(jia)快新材(cai)(cai)料(liao)創新成果轉化和應(ying)用(yong),提升中(zhong)(zhong)國(guo)新材(cai)(cai)料(liao)產(chan)業(ye)整體發(fa)展水平(ping)。(王 萌)
圖片說明:
圖①:2017年,上海交大材料科學與工程學院教授王浩偉領銜的科研團隊研制出超強納米陶瓷鋁合金,這種新材料不僅重量輕,而且強度和剛度甚至超過了“太空金屬”鈦合金,有望帶動航空、汽車、高鐵行業步入更輕、更節能的新材料時代。 (新華社記者 丁 汀攝)
圖②:2017年10月25日,第八屆中國國際納米技術產業博覽會在江蘇蘇州國際博覽中心開幕。此次博覽會涵蓋納米新材料、微納制造、能源與清潔技術、納米生物技術等四大領域。圖為觀眾在中國納米博覽會上觀看納米除霾窗。 (人民視覺 王建康攝)
圖③:2017年7月10日,在青島怡維怡橡膠研究院實驗室中,一名工作人員在展示使用連續液相法制備而成的“液體黃金”新材料EVEC。這種新材料可被作為輪胎胎面膠,將提升中國輪胎工業整體技術水平。(人民視覺 馮 浩攝)
圖④:2017年10月19日,在南京國際博覽中心江蘇國際綠色建筑展現場,輕鋼輕混網模房屋等新材料新技術吸引了觀眾。 (人民視覺 王路憲攝)
圖⑤:2017年11月7日,在上海舉辦的2017中國國際工業博覽會上,一款智能太陽能電動自行車亮相。該自行車采用薄膜太陽能技術為自行車進行充電,采用碳纖維框架,具有自動變速、智能控制車速、回收車輛剩余動能等多項新功能。 圖為參觀者在觀看智能太陽能電動自行車。 (人民視覺 龍巍攝)
【責任編輯:語謙】