升級換代 2025年關(guān)鍵戰(zhàn)略新材料85%自給

　　新材料產(chǎn)業(yè)不僅是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是其他戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。新材料產(chǎn)業(yè)將有力支撐節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而，長期以來，我國新材料自主創(chuàng)新能力薄弱，很多關(guān)鍵產(chǎn)品依賴進(jìn)口，關(guān)鍵技術(shù)受制于人。

　　日前正式發(fā)布的《中國制造2025》重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖（以下簡稱《路線圖》）明確提出，到2025年，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整顯著，基礎(chǔ)材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實現(xiàn)升級換代，國內(nèi)市場占有率超過90%。到2025年，高端制造業(yè)重點領(lǐng)域所需戰(zhàn)略材料制約問題基本解決，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料國內(nèi)市場占有率超過85%。部分產(chǎn)品進(jìn)入國際供應(yīng)體系，關(guān)鍵品種填補國內(nèi)空白，實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)體系。到2025年，實現(xiàn)前沿新材料技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、專利等有效布局；前沿新材料取得重要突破并實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，部分領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

A 基礎(chǔ)材料 先進(jìn)基礎(chǔ)材料國內(nèi)占有率超90%

　　先進(jìn)基礎(chǔ)材料是指具有優(yōu)異性能、量大面廣且“一材多用”的新材料，主要包括鋼鐵、有色、石化、建材、輕工、紡織等基礎(chǔ)材料中的高端材料，對國民經(jīng)濟(jì)、國防軍工建設(shè)起著基礎(chǔ)支撐和保障作用。

　　基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)是實體經(jīng)濟(jì)不可或缺的發(fā)展基礎(chǔ)，我國百余種基礎(chǔ)材料產(chǎn)量已達(dá)世界第一，但大而不強(qiáng)，面臨總體產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、高端應(yīng)用領(lǐng)域尚不能完全實現(xiàn)自給等三大突出問題，迫切需要發(fā)展高性能、差別化、功能化的先進(jìn)基礎(chǔ)材料，推動基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和可持續(xù)發(fā)展。

　　《路線圖》明確提出，到2020年，基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模得到有效控制，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整初見成效，先進(jìn)基礎(chǔ)材料總體實現(xiàn)自給，形成一定出口能力。到2025年，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整顯著，基礎(chǔ)材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實現(xiàn)升級換代，國內(nèi)市場占有率超過90%。

　　《路線圖》明確了先進(jìn)基礎(chǔ)材料的發(fā)展重點。一是先進(jìn)鋼鐵材料。突破先進(jìn)裝備用高性能軸承、齒輪、工模具、彈簧、緊固件等用鋼的材料、設(shè)計、制造及應(yīng)用評價系列關(guān)鍵技術(shù)，高效節(jié)能電機(jī)、高端發(fā)動機(jī)、高速鐵路、高端精密機(jī)床、高檔汽車等先進(jìn)裝備用關(guān)鍵零部件用鋼鐵材料國內(nèi)自給率2020年達(dá)到80%，2025年力爭全面自給，關(guān)鍵零部件壽命提高1倍以上。高性能海工鋼要滿足我國400英尺以上自升式平臺、重型導(dǎo)管架平臺以及新一代半潛式平臺對國產(chǎn)材料的迫切需求；高端海工鋼的國內(nèi)市場占有率從現(xiàn)在的不足50%提升到90%以上，采購成本較進(jìn)口材料降低20%以上。特種裝備用超高強(qiáng)度不銹鋼。開發(fā)屈服強(qiáng)度1400~2200MPa、企業(yè)具有高抗應(yīng)力浮士德高強(qiáng)不銹鋼系列品種，滿足航空、深海鉆探、油田化工、特種船舶等行業(yè)。新型高強(qiáng)韌汽車鋼、高速、重載軌道交通用鋼、新一代功能復(fù)合化建筑用鋼、超大輸量油氣管線用鋼、軋制復(fù)合板等取得重大突破。

　　二是先進(jìn)有色金屬材料。高性能輕合金材料加工成材率提高10%。稀有稀貴及高純金屬在現(xiàn)有基礎(chǔ)上純度提高1~2N，注重材料的循環(huán)再生與高效利用，利用率提高10%；開發(fā)600mm以上高純無氧銅壓延銅箔等配套材料。

　　三是先進(jìn)石化材料。實現(xiàn)在液壓油、工業(yè)齒輪油、透平油、潤滑脂最常見工業(yè)潤滑油脂的通用型產(chǎn)品的自主知識產(chǎn)權(quán)配方開發(fā)；開發(fā)高性能長壽命空間潤滑劑產(chǎn)品。突破高熔融指數(shù)聚丙烯、超高分子量聚乙烯、發(fā)泡聚丙烯、聚丁烯-1（PB）等工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。重點發(fā)展環(huán)保型聚氨脂材料如水性聚氨酯材料，加快發(fā)展脂肪族異氰酸酯等原料。重點發(fā)展聚偏氟乙烯、PET、其它氟樹脂以及硅樹脂、硅油等。重點發(fā)展異戊橡膠并配套發(fā)展異丁烯合成異戊二烯；發(fā)展硅橡膠、溶聚丁苯橡膠和稀土順丁橡膠；發(fā)展鹵化丁基、氫華丁腈等具有特殊性能的橡膠等。重點突破生物基橡膠合成技術(shù)，生物基芳烴合成技術(shù)，生物基尼龍制備關(guān)鍵技術(shù)，新型生物基增塑劑合成及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，生物基聚氨酯制備關(guān)鍵技術(shù)，生物基聚酯制備關(guān)鍵技術(shù)，生物法制備基礎(chǔ)化工原料關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)等。

　　四是先進(jìn)建筑材料。極端環(huán)境下重大工程用水泥基材料。節(jié)能綠色結(jié)構(gòu)及功能一體化建筑材料。環(huán)境友好型非金屬礦物功能材料。開發(fā)高效冶金保護(hù)渣、高端石墨制品、高效催化劑、助濾劑、緩控釋藥物和化肥、高性能聚合物等典型新材料。

　　五是先進(jìn)輕工材料。重點發(fā)展聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二酯（PBS）、聚對苯二甲酸二元醇酯（PET、PTT、聚羥基烷酸（PHA、聚酰胺（PA等產(chǎn)品。PLA關(guān)鍵單體L-乳酸和D-乳酸的光學(xué)純度達(dá)99.9%以上，成本下降20%。重點發(fā)展脂肪酶、脂肪氧合酶、葡萄糖氧化酶、天冬酰胺酶、氨基甲酸乙酯降解酶等食品工業(yè)用酶。關(guān)鍵產(chǎn)品酶活在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提升100%~300%。重點發(fā)展基于熱塑性聚酰亞胺（PI）工程塑料樹脂、雜萘聯(lián)苯型聚醚砜酮共聚樹脂（PPESK）、高端氟塑料的加工成型的特種纖維、過濾材料、耐高溫功能膜、高性能樹脂基復(fù)合材料、耐高溫絕緣材料、耐高溫功能涂料、耐高溫特種膠粘劑。

　　六是先進(jìn)紡織材料。2020年實現(xiàn)可吸收縫合線、血液透析材料的自主產(chǎn)業(yè)化，部分替代國外進(jìn)口產(chǎn)品；滿足熱、生化、靜電、輻射等功能防護(hù)要求；高溫過濾、水過濾產(chǎn)品性能滿足各應(yīng)用領(lǐng)域要求；土工材料滿足復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境施工要求。2025年，滿足多功能復(fù)合防護(hù)要求，同時實現(xiàn)輕質(zhì)、舒適和部分智能化，過濾產(chǎn)品壽命和穩(wěn)定性進(jìn)一步提升，實現(xiàn)低成本應(yīng)用和智能化監(jiān)測預(yù)警等功能結(jié)合。

B 戰(zhàn)略材料 關(guān)鍵戰(zhàn)略材料國內(nèi)市場占有率超85%

　　關(guān)鍵戰(zhàn)略材料主要包括高端裝備用特種合金、高性能分離膜材料、高性能纖維及其復(fù)合材料、新型能源材料、電子陶瓷和人工晶體、生物醫(yī)用材料、稀土功能材料、先進(jìn)半導(dǎo)體材料、新型顯示材料等高性能新材料，是實現(xiàn)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵戰(zhàn)略材料，是支撐和保障海洋工程、軌道交通、艦船車輛、核電、航空發(fā)動機(jī)、航天裝備等領(lǐng)域高端應(yīng)用的關(guān)鍵核心材料，也是實施智能制造、新能源、電動汽車、智能電網(wǎng)、環(huán)境治理、醫(yī)療衛(wèi)生、新一代信息技術(shù)和國防尖端技術(shù)等重大戰(zhàn)略需要的關(guān)鍵保障材料，目前，在國民經(jīng)濟(jì)需求的百余種關(guān)鍵材料中，約三分之一國內(nèi)完全空白，約一半性能穩(wěn)定性較差，部分產(chǎn)品受到國外嚴(yán)密控制，突破受制于人的關(guān)鍵戰(zhàn)略材料，具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

　　《路線圖》明確提出，到2020年，實現(xiàn)30種以上關(guān)鍵戰(zhàn)略材料產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用示范。有效解決新一代信息技術(shù)、高端裝備制造業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料國內(nèi)市場占有率超過70%；初步形成上下游協(xié)同的戰(zhàn)略新材料創(chuàng)新、應(yīng)用示范體系和公共服務(wù)科技條件平臺。到2025年，高端制造業(yè)重點領(lǐng)域所需戰(zhàn)略材料制約問題基本解決，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料國內(nèi)市場占有率超過85%。部分產(chǎn)品進(jìn)入國際供應(yīng)體系，關(guān)鍵品種填補國內(nèi)空白，實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)體系。

　　《路線圖》明確了關(guān)鍵戰(zhàn)略材料的發(fā)展重點。一是高端裝備用特種合金。國產(chǎn)高代次渦輪盤和單晶葉片等高溫合金產(chǎn)品形成穩(wěn)定供應(yīng)能力，滿足航空發(fā)動機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)重大專項對高溫合金材料的需求。研發(fā)耐大氣、海洋、油氣、高溫、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)等環(huán)境腐蝕的鋼鐵材料，全面提高我國耐蝕鋼產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，典型鋼種耐蝕性能提高1倍以上，并構(gòu)建起自主知識產(chǎn)權(quán)的耐蝕鋼材料體系。開發(fā)超級鎳基合金、鍋爐管材、高中壓轉(zhuǎn)子鍛件、蒸汽發(fā)生器傳熱管、主泵電機(jī)材料、安全殼、專用焊接材料等，支撐700℃超超臨界電站示范工程建設(shè)。

　　研制≥700℃高溫鈦合金和1300MPa以上高強(qiáng)韌鈦合金、直徑≥覫450mm超大規(guī)格棒材等。加工成材率提高10%。

　　二是高性能分離膜材料。海水淡化反滲透膜產(chǎn)品脫鹽率大于99.8%，水通量提高30%，海水淡化工程達(dá)到200萬噸/日，裝備國產(chǎn)化率大于80%。陶瓷膜產(chǎn)品裝填密度超過300m2/m3，成本下降20%，需求量達(dá)到20萬m2，突破低溫共燒結(jié)技術(shù)，形成氣升式膜分離裝備，能耗下降30%。離子交換膜產(chǎn)品膜性能提高20%，氯堿工業(yè)應(yīng)用超過1000萬噸規(guī)模，突破全膜法氯堿生產(chǎn)新技術(shù)和成套裝置。滲透汽化膜產(chǎn)品滲透通量提高20%，膜面積達(dá)到10萬m2，突破大型膜組器和膜集成應(yīng)用技術(shù)，推廣應(yīng)用規(guī)模超過百萬噸溶劑脫水和回收，節(jié)能30%以上。

　　三是高性能纖維及復(fù)合材料。2020年國產(chǎn)高強(qiáng)碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度達(dá)到9級，實現(xiàn)在汽車、高技術(shù)輪船等領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用；2025年，國產(chǎn)高強(qiáng)中模、高模高強(qiáng)碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度達(dá)到9級；力爭在2025年前，結(jié)合國產(chǎn)大飛機(jī)的研發(fā)進(jìn)程，航空用碳纖維復(fù)合材料部分關(guān)鍵部件取得CAAC/FAA/EASA等適航認(rèn)證。碳纖維（T800級）拉伸強(qiáng)度≥5.8GPa，CV≤4%，拉伸模量294GPa，CV≤4%。2025年國產(chǎn)對位芳綸纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度達(dá)到9級。重點發(fā)展金屬基、陶瓷基先進(jìn)復(fù)合材料、構(gòu)件及相關(guān)工藝裝備。

　　此外，新型能源材料、新一代生物醫(yī)用材料、電子陶瓷和人工晶體、稀土功能材料、先進(jìn)半導(dǎo)體材料、顯示材料均要取得重點突破。

C 前沿新材料 前沿新材料實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用

　　革命性新材料的發(fā)明、應(yīng)用一直引領(lǐng)著全球的技術(shù)革新，推動著高新技術(shù)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，同時催生了諸多新興產(chǎn)業(yè)。在發(fā)揮前沿新材料引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，我國的自主創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足，迫切需要在3D打印材料、超導(dǎo)材料、智能仿生與超材料、石墨烯等新材料前沿方向加大創(chuàng)新力度，加快布局自主知識產(chǎn)權(quán)，搶占發(fā)展先機(jī)和戰(zhàn)略制高點。

　　未來10年，為滿足航空航天、生物醫(yī)療、汽車摩配、消費電子等領(lǐng)域?qū)€性化、定制化復(fù)雜形狀金屬制品的需求，3D打印金屬粉末需求量將年均增長30%，到2020年需求量達(dá)800噸，到2025年達(dá)2000噸。我國在智能電網(wǎng)、大科學(xué)裝置方面對超導(dǎo)材料的需求持續(xù)增長，到2020年需求量將達(dá)到100億元，到2025年達(dá)到150億元。智能仿生與超材料是智能制造、智能傳感的核心材料，實現(xiàn)規(guī)?；圃旒皯?yīng)用極為迫切，預(yù)計將以40%的年復(fù)合增長率快速發(fā)展，到2020年，其市場規(guī)模將達(dá)近650億美元。石墨烯材料集多種優(yōu)異性能于一體，是主導(dǎo)未來高科技競爭的超級材料，廣泛應(yīng)用于電子信息、新能源、航空航天以及柔性電子等領(lǐng)域，可極大推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和升級換代，市場前景巨大，有望催生千億元規(guī)模產(chǎn)業(yè)。

　　《路線圖》明確提出，到2020年，積累一批前沿新材料核心技術(shù)專利，部分產(chǎn)品實現(xiàn)量產(chǎn)，在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用示范。到2025年，實現(xiàn)前沿新材料技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、專利等有效布局；前沿新材料取得重要突破并實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，部分領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

　　《路線圖》明確了前沿新材料的發(fā)展重點。3D打印用材料。滿足航空航天3D打印復(fù)雜零部件用粉要求，低成本鈦合金粉末成本相比現(xiàn)有同等鈦合金粉末降低50%～60%。突破適用于3D打印材料的產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)，建立相關(guān)材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系。

　　超導(dǎo)材料。掌握高性能超導(dǎo)線材結(jié)構(gòu)設(shè)計及批量化加工控制技術(shù)。掌握涂層導(dǎo)體織構(gòu)化基帶、功能層沉積技術(shù)和MOCVD、PLD制造裝備。掌握高電壓等級超導(dǎo)限流器等應(yīng)用產(chǎn)品的電磁設(shè)計、超高壓絕緣、裝配結(jié)構(gòu)與掛網(wǎng)運行等關(guān)鍵技術(shù)。整體突破高性能低成本超導(dǎo)線材集束拉拔塑形加工技術(shù)、大型高效長壽命制冷機(jī)技術(shù)和低漏熱低溫容器制備技術(shù)、面向不同波段和頻率的超導(dǎo)應(yīng)用產(chǎn)品制備技術(shù)。

　　智能仿生與超材料?？煽爻牧吓c裝備。實現(xiàn)特定頻段內(nèi)電磁波從吸波與透波的可控轉(zhuǎn)換，或者將特定頻段內(nèi)的吸波或透波轉(zhuǎn)換為輻射電磁波。獲得2~3種長效仿生抗海洋生物粘附的涂層材料及仿生高效分離技術(shù)與裝備。具有智能化和仿生特性的自適應(yīng)可控式超材料的聯(lián)合設(shè)計技術(shù)。

　　石墨烯材料。電動汽車鋰電池用石墨烯基電極材料較現(xiàn)有材料充電時間縮短1倍以上，續(xù)航里程提高1倍以上。石墨烯基散熱材料較現(xiàn)有產(chǎn)品性能提高2倍以上。整體突破石墨烯的規(guī)模制備技術(shù)，石墨烯粉體的分散技術(shù)，石墨烯基電極材料的復(fù)合技術(shù)。

　　《路線圖》最后還提出了戰(zhàn)略支撐與保障條件。設(shè)立關(guān)鍵戰(zhàn)略材料、前沿新材料專項計劃。重點支持產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)新聯(lián)盟，加強(qiáng)新材料研發(fā)與先進(jìn)制造緊密結(jié)合，開發(fā)和突破一批面向各基礎(chǔ)材料行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的共性關(guān)鍵技術(shù)和重大應(yīng)用技術(shù)。加強(qiáng)關(guān)鍵戰(zhàn)略材料、基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和重點應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的研究制定；積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作。建立第三方檢測評價等公共服務(wù)平臺、新材料技術(shù)成熟度評價體系和新材料產(chǎn)品認(rèn)定體系，構(gòu)建國家基礎(chǔ)新材料數(shù)據(jù)庫。深入推動軍民融合發(fā)展，實現(xiàn)新材料技術(shù)雙向轉(zhuǎn)移。建立新材料“首批次”應(yīng)用風(fēng)險補償機(jī)制，完善保險、財稅等綜合配套政策，加強(qiáng)對新材料初期市場的培育和支持力度。開展新材料技術(shù)成熟度評價和認(rèn)定。集中力量建立若干國家級前沿新材料創(chuàng)新中心。（記者 陳祎淼）

來源：中國工業(yè)報

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