中國工程院發布，面向2035的新材料強國戰略研究

　　材料產業是國民經濟建設、社會進步和國防安全的物質基礎。

　　我國已進入工業化中后期，材料的作用顯得尤為重要，開展新材料強國戰略研究，對支撐我國制造強國戰略實施具有重要戰略意義。為推動新材料產業高質量發展，支撐制造強國戰略實施。

　　近日，中國工程院制定面向 2035 的新材料強國發展戰略，為國家加快提升新材料自主創新能力和產業核心競爭力提供咨詢建議。

　　01前言

　　近幾年，在新一輪科技革命和產業革命的大背景下，新材料技術不斷取得新突破，新材料和新物質結構不斷涌現，全球新材料產業保持快速增長態勢。與發達國家相比，我國新材料產業起步較晚、基礎薄弱。

　　02新材料產業發展現狀及趨勢

　　（一）國外新材料產業發展現狀及趨勢

　　1. 產業發展現狀及趨勢

　　全球新材料產業發展迅速，產業規模不斷擴大。據統計，2019 年全球新材料產值達 2.82萬億美元。全球新材料產業已形成三級梯隊競爭格局，各國產業發展各有所長。

　　第一梯隊是美國、日本、歐洲等發達國家和地區，在經濟實力、核心技術、研發能力、市場占有率等方面占據絕對優勢。第二梯隊是韓國、俄羅斯、中國等國家，新材料產業正處在快速發展時期。第三梯隊是巴西、印度等國家。

　　從全球看，新材料產業壟斷加劇，高端材料技術壁壘日趨顯現。大型跨國公司憑借技術研發、資金、人才等優勢，以技術、專利等作為壁壘，已在大多數高技術含量、高附加值的新材料產品中占據了主導地位。

　　當前，以新一代信息技術、新能源、智能制造等為代表的新興產業快速發展，對材料提出了更高要求，如超高純度、超高性能、超低缺陷、高速迭代、多功能、高耐用、低成本、易回收、設備精良等，新材料的研制難度前所未有 。

　　新材料產業向綠色化、低碳化、精細化、節約化方向發展。新材料研發及制備方法創新進程加快。

　　以材料基因工程為代表的材料設計新方法的出現，大幅縮減了新材料的研發周期和研發成本，加速新材料的創新過程。

　　物聯網、人工智能、云計算等新一代信息技術和互聯網技術的飛速發展，以及新型感知技術和自動化技術的應用，推動新材料產業研發進程不斷加快。

　　2. 新材料產業政策

　　近年來，國外主要發達國家針對新材料重點領域出臺了相關專項政策，對重點新材料領域實行長期精準扶持和提前戰略布局，促進本國新材料產業快速發展，使其紛紛在國際新材料產業中占據了領先地位。

　　如在第三代半導體領域，美國、歐洲、英國、日本、韓國等國家和地區近年來出臺了 60 余項政策，總投入 37 億美元，主要發展電力電子、光電子、微波射頻、半導體照明等領域的 SiC 襯底、GaN 射頻器件、 GaN LED、 SiC 和 Si 基 GaN 功率器件、有機發光半導體（OLED）、電力電子器件等 芯片封裝材料 。

　　針對重點材料領域，國外積極實施保護本國利益的貿易政策。截至 2020年8月，美國已對約5500億美元中國輸美商品加征關稅，關稅清單中廣泛涉及通信、電子、機械設備、汽車、家具等產品，這些產業間接或直接影響到上游新材料企業，尤其是低附加值的材料企業利潤將受到較大影響。

　　發達國家對關鍵技術和產品的出口不斷設置壁壘。2018年8月，美國總統簽署了《出口管制改革法案》，同年11月美國商務部工業與安全局又提出了一份針對關鍵技術和相關產品的出口管制框架方案，列出了14個考慮進行管制的領域，涉及先進材料技術以及與新材料制備相關的設備、檢測儀器等 。

　　（二）我國新材料產業發展現狀及問題

　　1. 產業發展現狀

　　新材料產業的生產體系基本完整，產業規模不斷壯大。據統計，自“十二五”以來，我國新材料產業產值快速擴張，從2010年的0.65 萬億元增長到2019年的4.57萬億元。

　　新材料科技快速發展不斷推動產業結構優化。如超級鋼、電解鋁、低環境負荷型水泥、全氟離子膜、聚烯烴催化劑等產業化關鍵技術的突破，促進了鋼鐵、有色金屬、建材、石化等傳統產業轉型升級。

　　新材料為我國航空航天、能源交通、工程建設、資源節約及環境治理等領域一系列國家重大工程的實施提供了不可或缺的物質基礎和保障。

　　例如，高性能鋼材料、輕合金材料、工程塑料等產品結構不斷優化，有力支撐和促進了高速鐵路、載人航天、海洋工程、能源裝備的“走出去”；第三代鋁鋰合金成功實現在大飛機上應用等。

　　2. 產業發展存在的問題

　　材料支撐保障能力不強，受制于人問題突出，產業鏈自主可控性較差。引領發展能力不足，創新鏈不通暢，難以搶占戰略制高點 。新材料研發投入方式單一，投入不足且分散，原始創新能力弱。質量技術基礎設施建設薄弱，產業支撐體系不健全。未形成良好的產業發展生態，產業發展環境有待優化。

　　03面向 2035 的新材料產業發展戰略需求

　　當前，我國正處于戰略轉型期，亟需開辟新的經濟增長點，提高環境承載能力，這為我國新材料的大發展提供了難得的歷史機遇。在轉型升級和新型工業化發展的交匯時期，對新材料的戰略需求特別突出。

　　（一）運載工具領域

　　《中國制造 2025》中提出大力發展新能源、高效能、高安全的系統技術與裝備，完善我國現代交通運載核心技術體系，發展時速 400 km 高速列車、遠程寬體客機、新能源汽車等運載工具，提升交通運載可持續發展能力和“走出去”戰略支撐能力。因此，亟需對重型直升機、高速列車、遠程寬體客機、新能源汽車、重型運載火箭、航天器等運載工具所需核心部件及關鍵材料進行研發，形成核心部件產品自主保障能力（見表 1）。

　　（二）能源動力領域

　　以煤炭為主和油氣資源緊缺的能源結構，決定了我國國家能源戰略發展重點在于發展新一代高效清潔燃煤發電技術和深海油氣資源開發技術。

　　先進能源動力系統用特種合金代表國家高端裝備核心競爭力，屬于國家戰略型新材料范疇，是我國搶占技術制高點的重大機遇。核電、油氣開發等能源領域重大項目對特種合金、稀土材料、非晶材料、超導材料、復合材料等新材料提出急迫需求（見表 2）。

　　（三）信息顯示領域

　　集成電路與信息顯示是我國電子信息產業的兩大基石，是信息領域為數不多的千億美元級產業，帶動力和輻射力極強，在我國國民經濟中占有極其重要的戰略地位，信息顯示領域新材料需求見表3。新型信息技術及產業的發展需要電子信息材料支撐，當前我國電子信息材料研發技術與發達國家存在較大差距。

　　（四）生命健康領域

　　隨著全球人口老齡化日益加劇，人們對自身健康的關注度不斷提高，健康產業進入加速發展時期。生物醫用材料的快速突破，將在疾病快速診斷、人體器官修復移植方面為人類帶來福祉，對國家的醫療安全、人民健康產生至關重要的影響，生命健康領域新材料需求見表4。

04 新材料強國發展戰略

　　到2025年，重點新材料總體技術和應用與國際先進水平同步，部分達到國際領先水平；全面提升新材料產品質量水平與穩定性，中高端產品所占比重大幅提升，整體水平進入全球價值鏈中高端環節；關鍵高端材料和高端裝備自主研發水平和自主保障能力顯著提升，關鍵短板材料受制于人問題得到有效緩解。

　　到2035年，在世界材料強國行列中占有一席之地；圍繞保障國家安全、產業安全、科技安全的重大需求，核心系統、關鍵器件受制于人的問題基本解決；對事關國計民生和國家安全重點領域的器件與材料需求，構建系統性、全方位的支撐保障能力；全面提升材料行業的國際競爭力，基本建成材料自主創新體系。

　　到2050年，位于世界材料強國前列，全面建成材料自主創新體系，材料研發能力和產業競爭力處于全球領先水平；材料發展全面滿足國民經濟建設和國防安全需求，支撐人類經濟社會發展。

　　（一）發展重點與發展方向

　　1. 先進基礎材料

　　先進基礎材料領域發展重點及發展方向主要包括先進鋼鐵材料、先進有色金屬材料、先進石化材料、先進建筑材料、先進輕工材料及先進紡織材料等（見表5）。

　　2. 關鍵戰略材料

　　關鍵戰略材料領域發展重點及發展方向主要包括高端裝備用特種合金、高性能纖維及其復合材料、新型能源材料、先進半導體材料及芯片制造和封裝 材料、稀土功能材料、電子陶瓷和人工晶體、先進結構功能一體化陶瓷和功能梯度材料、高性能分離膜材料、新型顯示材料、新一代生物醫用材料及生物基材料等（見表6）。

　　3. 前沿新材料

　　前沿新材料領域發展重點及發展方向主要包括3D打印用材料、超導材料、智能仿生材料、石墨烯材料等（見表7）。

　　4. 新材料評價、表征、標準平臺建設

　　新材料評價、表征、標準平臺建設主要包括平臺基礎要素建設與完善、機制建設與完善、平臺運行重點任務等重點發展方向（見表8）。

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