3.3 我国功能材料产业发展现状和趋势
3.3.1 我国功能材料产业发展现状
功能材料作为新材料领域的核心,历来得到我国各级政府和社会各界的高度重视和大力扶持。自2010年以来,我国功能材料产业规模稳步增长,由2010年5500亿元增长至2014年13000亿元左右。而在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》、“863”“973”“国家自然科学基金”“国家重点支持的高新技术领域”等计划中都将功能材料作为重点发展内容。在“九五”“十五”国防计划中将特种功能材料列为“国防尖端”材料。在“863”计划支持下,开辟了超导材料、平板显示材料、稀土功能材料、生物医用材料、储氢等新能源材料,金刚石薄膜,高性能固体推进剂材料,红外隐身材料,材料设计与性能预测等功能材料新领域,取得了一批接近或达到国际先进水平的研究成果,在国际上占有了一席之地。
近年来,我国也在新型稀土永磁材料、生物医用材料、生态环境材料、催化材料与技术等领域加强了专利保护。虽然从2014年的专利授权总数看我国仅次于美国,但是,我国目前功能材料的创新性研究不够,申报的专利数,尤其是具有原创性的国际专利存量数与我国的地位远不相称。我国功能材料在系统集成方面也存在不足,有待改进和发展。功能材料是关系到我国能否顺利实现第三步战略目标的关键新材料,在国家政策的引导下,通过采用新的制备技术和学科交叉来提高已有基础性功能材料及器件的技术水平、功能特性和产业规模;跟踪国外技术发展与自主创新相结合,功能材料的发展和应用已向清洁高效能源技术、环境技术等重要领域扩展,材料的环境适应性和极限使用性能日益受到关注;在新型功能材料、光电子材料与器件、纳米和薄膜材料与器件、智能材料与工程结构技术等方面的研发与产业化已经取得了重要发展。
3.3.2 我国功能材料产业发展趋势
我国作为一个13亿人口的大国,正在实施宏伟的发展战略,这一根本国情加之功能材料在经济社会发展中的重要作用和地位,决定了我国对功能材料的需求将是巨大的。
功能材料不仅是发展我国信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,而且是改造与提升我国基础工业和传统产业的基础,直接关系到我国资源、环境及社会的可持续发展。
我国国防现代化建设一直受到以美国为首的西方国家的封锁和禁运,所以我国国防用关键特种功能材料是不可能依靠进口来解决的,必须要走独立自主、自力更生的道路。如军事通信、航空、航天、导弹、热核聚变、激光武器、激光雷达、新型战斗机、主战坦克以及军用高能量密度组件等,都离不开特种功能材料的支撑。特种功能材料也是我国核电、电子、建筑、造船等领域产业技术升级的重要功能材料。我国当前已进入重化工业阶段,汽车、机械、石化、航空、航天、军工和铁道等行业迎来快速发展,对高性能特种功能材料的需求量将大幅增长。目前国内大量依赖进口,极大限制了相关行业的发展。高性能特种功能材料行业发展趋势是技术提升、结构调整、品种优化、质量提高、淘汰落后;企业重组、产业集中和产品优化。节约资源、节约能源、保护环境是特种功能材料的发展方向,产品将向特、精、高的方向发展,向深加工、高附加值发展,企业向低成本、高效率、生态型发展;部分不符合市场需求的产品和中小型企业将最终退出市场。随着互联网、移动通信等新一代电子信息技术的迅速崛起,作为一大批基础电子元器件技术核心的信息功能材料将日益成为我国发展相关高技术的需求重点。按照5%的世界市场占有率计,2014年我国信息功能材料及制品的年销售额达600亿元,对信息通信产业发展具有举足轻重的作用。
我国能源(超临界、超超临界大型火电机组、大型民用核电站等)、冶金、航空航天、石油化工、煤化工等行业重大装备技术升级,以及电动汽车、物联网等行业的发展,对新能源材料及元件提出了高精度、大容量、长寿命(10年以上)、大功率充放电等特殊要求。
随着我国人民生活质量的进一步改善和提高,我国潜在的生物医用材料市场将很快转化为充满勃勃生机的现实市场,从而创造出巨大的社会经济效益,成为国民经济的一个支柱产业。
近年来,功能材料成为材料科学和工程领域最为活跃的部分。每年以20%以上的速度增长,相当于每年有近1.25万种新材料问世。未来世界需要更多的功能材料,功能材料正在渗透到现代生活的各个领域。