新材料是新興產業和未來產業發展的根基，是搶占科技和經濟發展制高點的重要領域，也是我國推進新型工業化的重要驅動力。中國工程院院刊《中國工程科學》2024年第1期《面向新興產業和未來產業的新材料發展戰略研究》系統分析了我國新材料產業在規模、技術創新能力、企業和集群等方面的發展現狀，提出了面向新興產業亟需發展的9個重點方向，包括集成電路關鍵材料、信息功能陶瓷材料、先進能源材料、新型顯示材料、生物基材料、先進結構與復合材料、稀土材料以及超導材料。下面選取文章部分內容供參考。

一、我國新材料產業發展現狀與存在問題

1.發展現狀

近年來，我國新材料產業立足資源優勢和發展基礎，推進材料先行、產用結合，著力構建以企業為主體、高校和科研機構為支撐、“產學研用”協同促進的新發展體系。

①產業規模平穩增長；

②技術創新能力大幅提升；

③企業實力不斷壯大；

④產業集聚態勢良好；

⑤新材料產業支撐引領作用凸顯。

2.存在的問題

雖然我國重視新材料產業的發展，初步建立了品種門類較為齊全的產業體系，但仍面臨先進基礎材料參差不齊、關鍵戰略材料受制于人、前沿新材料技術有待突破等問題。

①部分基礎原材料依賴進口，嚴重威脅新材料產業鏈安全；

②部分核心裝備尚未實現自主可控，產業發展存在風險；

③高端產品自給率不高，高端應用的自主保障能力不足；

④基礎研究與應用脫節，產業化進展滯后；

⑤市場培育不力，產品未能大規模應用。

3.案例分析

①高性能陶瓷

用于制備先進結構和功能一體化陶瓷材料的高性能陶瓷粉體行業長期被日本、歐洲、美國的公司壟斷。我國高性能氮化物陶瓷粉體，如氮化硅、氮化鋁、氮化硼等粉體等嚴重依賴國外進口，雖然國內正在進行關鍵技術攻關，且已經有相關產品，但距離真正產業化還有相當長的距離。

圖 氮化鋁，來源：旭瓷/北瓷

②電子陶瓷

在電子陶瓷材料領域，我國多家從事片式元器件生產的骨干企業的產值總和不及日本東京電氣化學工業株式會社（TDK Electronics Co., Ltd.）。在壓電陶瓷產品方面，我國壓電陶瓷企業數量較多，其中規模較大的企業有蘇州攀特電陶科技股份有限公司、廣東捷成科創電子股份有限公司等，雖然能夠生產一些高端壓電陶瓷產品，如多層壓電陶瓷驅動器、多層壓電變壓器、多層壓電微揚聲器及壓電微馬達等；但多數企業是中小企業，產品結構以低端產品為主，如點火器、蜂鳴器以及少量的濾波器、換能器等。盡管多年來我國在壓電陶瓷的研究開發中取得了一批有自主知識產權的技術成果，但從目前行業的總體情況看，市場競爭力、產業技術水平亟待提高，產品結構有待升級。

③稀土功能材料

我國主要稀土功能材料產業規模居全球前列，但“大而不強”的問題仍然比較突出，特別是在汽車、電子、新能源等領域所需的高端稀土功能材料被國外壟斷。一些產業關鍵技術均來自國外，如稀土永磁生產過程中的速凝、氫破碎、滲鏑等關鍵技術主要來自日本；靶向氣流磨技術，燒結釹鐵硼一致性、智能化生產裝備與技術，熱壓磁體產業化技術以及高性能指標釹鐵硼磁體、釤鈷磁體等仍由日本、歐洲、美國等國家和地區掌握。

二、面向新興產業發展的新材料

1.信息功能陶瓷材料

通信技術的發展對新型微波濾波器件提出了高頻寬帶化、超低功耗的技術要求，對微小型濾波器件的結構與寬頻設計原理、超低功耗實現方法和器件加工與測試技術等提出了新的挑戰，需要發展新型微波介質濾波器件的高頻低功耗設計原理、集成制造與糾偏微調技術及器件測試與評價方法。集中力量開展具有優良介電性能，適合新一代無源集成組件應用的低、中、高介電常數低溫共燒陶瓷介質材料開發；解決器件集成中異質材料工藝匹配、外場下的穩定性等關鍵共性問題，獲得材料結構?工藝?電性能?服役特性優化的途徑，推動低成本、高性能的無源集成器件用介質材料制備；針對新一代無線通信、可穿戴電子系統應用，探索基于自主介質材料的新型無源器件的設計、制備和集成技術。采用材料基礎研究與應用開發相結合的方式，堅持材料?器件?工藝一體化研究路線，鼓勵科研單位與生產企業密切合作，開展協同創新研究工作。

2.先進結構與復合材料

以國家重大需求為導向，以攻克關鍵核心技術、獲取自主知識產權和工程應用為目標，解決材料設計與結構調控的重大科學問題，突破結構與復合材料制備與應用瓶頸技術，實現先進結構與復合材料技術自主發展。發展基于跨尺度多維度結構調控的新型結構材料、高性能高分子及其復合材料、高溫耐蝕結構材料、輕質高強新材料、結構陶瓷及其復合材料、重大工程結構材料、增材制造材料并取得重大技術突破，材料微結構調控、超強韌化、極限化制備與服役等一批共性瓶頸技術達到世界先進水平；形成具有國際一流水平的先進結構與復合材料主干新材料研發和產業體系，結構與復合材料創新能力進入國際前列；重大裝備用的高端結構與復合材料能夠自主保障，戰略必爭領域關鍵核心結構材料實現自主可控。

3.稀土材料

緊密圍繞國家戰略需求，結合未來智能機器人、智慧城市、深空/深海開發、大數據和人機交互等應用場景，重點開展工程化及產業化關鍵技術研究，著力突破稀土永磁材料、稀土發光材料、稀土催化材料、稀土晶體材料、高純稀土金屬及靶材等先進稀土功能材料的核心制備技術、智能生產裝備、專用檢測儀器及其應用技術；通過全產業鏈同步創新，推動先進成果的推廣實施，保障戰略性新興產業、國防軍工、智能制造等對關鍵材料的需求，最終實現高端應用稀土功能材料的自主供給；開展前沿基礎理論和實驗研究，通過科學問題的深入探究和積累，提出更多原創理論和原創發現，獲得一批稀土新材料和新應用原創性成果；實現我國從稀土大國向稀土強國的戰略性轉變，引領未來稀土科技和產業發展。

圖 稀土，來源：江蘇國盛

來源：

趙鴻濱，周旗鋼，李志輝，李騰飛，屠海令.面向新興產業和未來產業的新材料發展戰略研究[J].中國工程科學,2024,26(1):23-34.

DOI 10.15302/J-SSCAE-2024.01.006

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