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新材料产业的竞争力与发展策略研究

作者:王艳秀   文章来源:本站原创   点击数:282   发布日期:2019-5-30

2018年2月,国家工业和信息化部、财政部联合印发《国家新材料生产应用示范平台建设方案》和《国家新材料测试评价平台建设方案》,国家新材料生产应用示范平台将以新材料生产企业和应用企业为主联合组建,吸收产业链相关单位,衔接已有国家科技创新基地,力争到2020年在关键领域建立20个左右。

按照《2016年战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》,新材料产业可以包括:新型功能材料产业,先进结构材料产业,高性能复合材料产业。新材料产业对引导传统产业优化升级,助推技术、产品、装备创新起着重要的作用。欧美等国家在新材料产业发展上既有雄厚的产业基础,也有强大的技术根基,在争夺新材料产业制高点的竞争中,更是多种措施尽可能优化结合,加快推进新材料产业的发展。为此,对于中国而言,新材料产业发展既要在发展时间较短的基础上保证平稳发展,也需要努力创新生产、营销等模式向跨越发展迈进。

一、中国新材料领域产品的产业化、高端化发展态势

新材料产业是国民经济发展的重要基础,加快培育和发展新材料产业,对于促进产业转型升级,保障重大工程实施,提升制造业核心竞争力具有重要战略意义。以化工新材料产业为例,中国化工新材料市场的综合供给率仅为五分之三左右,核心技术仍然受制于人。因此,新材料产业的发展一直在不断加快攻克技术难题,努力突破发展瓶颈,要将新材料科研成果的产业化、高端化、系列化作为重点。

1. 产业集群优势逐渐显现

我国从1995年才开始化工新材料的研发,历时与积累较短,但陆续取得的成果颇丰。2010年新材料产业的总产值为0.65万亿元,到2015年已接近2万亿元,五年间增长了两倍多,年增速24%。2016年已经达到2.65万亿元。

新材料产业在环渤海、长三角、珠三角等地逐渐形成的产业集群日渐彰显优势,中西部地区也在培养和发展特色鲜明的新材料产业基地,现已初见规模。截至2017年初,已累计建成北京石化新材料、包头稀土新材料、陕西有色金属新材料等48个新材料重点领域的产业基地。江西省南昌市是中国最早从事LED研发和生产的地区之一,在“硅衬底LED”上,依托南昌原有优势产业基础,已经初步建成比较完整的产业链,而且在这里也聚集了众多高素质的研发团队与经营管理人才及熟练技术工人等人力资源。

2. 取得显著技术成果

近些年来,中国新材料企业在技术领域已经取得了丰硕的研究成果,并实现了一定的经济效益。2005年创建的宁波江丰电子材料股份有限公司主导并联合国内设备厂家研制了靶材生产、检测的关键装备,实现了生产线的国产化,成功制备出超高纯金属溅射靶材。2012年,西南铝业(集团)有限责任公司成功试制了用于“大飞机”项目专用的第三代新型铝锂合金,这个技术成果不仅填补国内生产空白,还为“大飞机”加速实现国产化奠定了坚实的材料基础。2017年,宁波材料所第一次实现了单一波长可激发的三原色碳基荧光纳米材料的制备,在碳基纳米发光材料领域取得重要研究进展。2017年,中复神鹰碳纤维有限责任公司攻克了干喷湿法T1000的碳纤维技术难关,当年9月,千吨级T800碳化线投产并连续稳定运行,实现中国航天级碳纤维产业化。2017年,远科秦皇岛节能科技开发有限公司研制成功一款用于飞机发动机叶片隔热保护的石墨烯涂层,这意味着制备大尺寸、高质量石墨烯薄膜的技术难题已被突破。

石墨烯被誉为“改变21世纪的神奇材料”,有“黑金”“新材料之王”之称,作为纳米材料,它的厚度只有头发丝的20万分之一,几乎是完全透明,但其导电速度却是硅的十倍,如果用做电池材料,一部手机只需20秒就可充满电。它还是下一代超级计算机的最好材料。2017年,“生物质石墨烯材料绿色宏量制备工艺”项目在国际上首创从生物质中提取制备石墨烯材料的技术路径,我国现已建立起了世界上首条年产20吨的生物质石墨烯材料宏量制备生产线。

3. 技术提升,企业逐步扩大外贸

中国的新材料产业在部分先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料等领域已经实现了与发达国家技术水平“齐平”,甚至在一些技术中可以在国际上处于领先地位。

《半导体照明产业“十三五”发展规划》提出,到2020年,中国半导体照明关键技术不断突破,产品质量不断提高,产品结构持续优化。中国已成为世界LED芯片的主要产地,也是全球最大的半导体照明产品生产、消费和出口国。中国以LED为主营业务的主板上市公司数量从2010年的2家增长到2015年的25家,中国大陆2家企业跻身全球半导体照明十大芯片、封装企业之列。2016年,中国半导体照明产业整体产值达到5216亿元,比前一年增长22.8%。欧盟、美国、日本、东盟国家、金砖国家以及中东国家是中国LED照明产品出口的主要市场。2016年前11个月,中国LED照明产品累计出口金额近94亿美元。

4. 产品自给率在不断提升

2016 年,全球碳纤维小丝束产能主要集中于亚洲、尤其是日本企业,而大丝束产能主要集中于欧美国家。此时我国虽然80%的产品供给仍依赖进口,但实现真正有效产出已经达到 3600 吨左右。中国最大的高性能碳纤维生产线年产原线5000吨,碳丝1700吨,性能指标已达到国际先进水平,这意味着新材料产业高端产品的国内自给率在逐渐提高。世界第一座具有第四代核电特征的高温气冷堆核电站关键装备材料在我国国产化率已经超过85%;液态金属在3D打印、柔性智能机器、血管机器人等领域已经实现初步应用。总之,中国新材料产业产品的国内化生产已经得到了很大提升。

综上可以看出,我国在新材料产业领域,虽然一些高端化、具有高水平技术的产品大部分还是依赖进口,但是,部分领域的技术已经得到了迅速发展,甚至一些产品已经开启了国际化发展之路。我国要想从世界材料消费大国向世界材料生产强国转变,还需要进一步完善产品的品牌、商标、专利保护和标准等内容,更有效地利用人才、自然资源、资本等投入,集中攻克核心技术难题,使新材料产业在各领域能实现与国际水平接轨。

二、中国新材料产业发展中遇到的问题

新材料产业的研发与创新速度,直接影响区域经济社会发展与科技进步步伐。为加速新材料产业规模化、集聚化发展,需针对新材料发展中主要影响因素进行深入分析。

1.传统生产方式与研发路径已经不足以满足新材料市场的要求

新材料产业与许多产业相关联,它支撑着如电子材料等产业的技术变革与基础材料的生产。新材料产品的供应以往是局限于某个具有优势的地域,但是在现代生产制造业快速发展的状况下,对于不同产业的发展,可能会出现在任何时间、任何地点对新材料产业产品有需求,地域、产业领域的不确定性与新材料产品的潜在需求不断激增,使得原有的传统生产与研发路径会发生变化或者必须进行创新。从研发过程来看,新材料领域的产品研制成功,既需要投入大量的要素资源,也需要一定的时间投入,由于新材料产业与诸多产业具有密切关联性的特点,如果新材料升级换代研制地域主要集聚在特定区域的话,生产信息的扩散速度、技术外溢效应等会受到约束,这对加速新材料产业科技研发产业化而言是具有阻碍作用的。然而,在“互联网+产业”的发展模式下,新材料产业的发展获得了新的引擎。对于研发技术、手段、信息等内容的交流与传播可以突破地域的限制,有利于新材料成果在全产业链进行技术扩散。不仅如此,大数据的快速运算与信息分析能力,可以及时获得不同产业的技术需求,在集聚有效信息的基础之上,众多研发机构与科研院所可以实现数据共享及技术分工合作。因此,在新材料领域,传统生产方式与研发路径亟待创新,来满足日益增加的新材料产品的研发需求。

2.融资困境约束新材料产业创新活动

新材料领域的创新投入成本较高,除了依靠国家直接投资和财政补贴以外,还需要进一步拓展融资渠道和企业的内源筹资能力。以新材料企业上市股权融资为例,由于供求双方的信息不对称,导致融资过程受到约束,融资数量也受到局限。对2008-2013年间,129家企业进行面板数据分析,其中涉及稀土、生态环境、先进复合材料和航空航天等新材料细分领域,研究结果显示,由于外部融资成本过高,样本企业只能将企业自主创新活动延后,这表明,中国新材料产业的创新活动在外部融资方面存在局限。(王涛,刘雪萍,陈志军,2015)利用DEA模型分析2011-2013年新材料产业融资效率情况,发展规模报酬递减的企业数量有所增加,且融资效率表现了下降的趋势。(马珩,李睿欣,周梦娜,2015)这说明,企业对融入的资金没有实现有效的利用,产生的经济效益不足,综合有关数据分析,可以看出新材料领域在融资方面存在困难,而且在资金运用方面还有待进一步提高使用效率。

3.新材料产业人才仍然存在供求缺口

新材料产业的发展与电子信息、海洋工程、航空航天、生物与化工等产业密切相关,新材料产业的创新发展需要各专业领域的专门人才、高端人才进行技术攻关。从专业设置上看,需要在学科培养中前瞻性地考虑产业未来发展需求,主动迎合新技术、新工艺、新材料等产业发展需求,围绕前沿与紧缺学科来设立专业与课程,培养特色人才,以满足产业发展的人才供给。科研院所、高等院校需要与企业进一步就人才培养需求深入合作。新材料产业作为新兴产业,存在巨大的人才需求潜力,只有人才供给满足了,产业内大中小企业的运营方式、生产方式、营销模式等才可能实现快速地转型与升级。

综上所述,我国新材料产业在技术创新体系建设、促进产学研协同创新、拓宽融资途径与高端人才培育等方面亟待完善。我国新材料产业的规模化发展,需要创新发展模式与路径,积极发展跨地域合作的科研院所、高校的科技协同创新途径,多措施提升融资主体的筹资能力,并在技术、资金、人才等方面提供保障。

三、新材料产业加速规模化发展的策略

 1. 创新合作模式,继续加深产学研合作的广度与深度

企业间的技术创新联盟、产业知识产权联盟、科技研发与成果转化基地建设、产业创新综合服务平台建设等方式,可以依托企业合作平台、校企合作基地,降低企业因技术创新失败而带来的由企业单独承担的风险,也可以对新材料产业日渐增多的新工艺、新技术、新设备等投资通过多方主体合作的方式,分担企业或科研院所投入所承担的独立成本。产业创新综合服务平台建设,一方面,要努力突破地域阻碍,联合跨地域的企业、院校、研究所等多方主体协同研发与促进科研成果转化;另一方面,要综合不同产业中对新材料产业科技产品的创新与供给需求信息,努力实现新材料产业与多产业联合发展的良性互动,充分发挥新材料产业在制造业发展中的科技支撑与产品供给作用。

2. 可以利用“互联网+”模式,搭建人才链、知识链、资金链和服务链等产业发展要素供给新模式

新材料产业的发展需要立足生态化、智能化、高端化的发展角度,为新能源、高端装备等产业优化升级助力服务。为保障新材料产业的可持续快速发展,必须加快创新要素投入链的建设,探索人才定向培养、知识产权体系完善、网络融资、中介综合服务等为新材料产业要素投入的新路径,在人才市场、资本市场、中介市场等领域确保新材料产业高端人才、资金、配套服务等企业的需求得到满足。

3. 督促跨地域的产业合作、协同创新发展

不同区域的资源条件、地方政策、城市功能等都存在差异,这意味着不同区域的产业间存在着互补发展的联合可能性。比如,长三角区域,在战略性新兴产业发展中,已经越来越突显产业集聚和某些产业的规模经济效应。在这一区域,产业间在战略定位与发展规划上具有相似性,如果地区间能够实现跨城市开放合作、协同创新,既可以推进现代化综合交通运输体系的快速完善,也可以实现区域产业协同发展,加速新材料产业高端化、集聚化、全球化的速度。总之,随着科技手段的日益创新发展,不同区域间产业的联动必然加强、协同创新趋势将加速,这既会加强新材料产业跨域的技术外溢效应,也会促使所在区域产业联系更加紧密。

综上所述,中国新材料产业的发展历程虽短,却在部分先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等领域已经取得的技术成果不仅填补了国内空白,而且在国际上也达到了领先水平,但是在人才服务体系、数据信息积累、资金供应链建设等方面还存在需要完善的地方。为实现中国新材料产业总体实力能跃居世界前列,应该多模式、多路径探索尝试突破。

本文系吉林省教育厅“十三五”社会科学项目“开放型经济体系建设下吉林省战略性新兴产业外向发展研究”(JJKH20180480SK);吉林财经大学博士基金项目“吉林省战略性新兴产业外向发展研究”(2017B17)的阶段性成果。

(作者单位:吉林财经大学国际经济贸易学院)

【责任编辑:江民】

 


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