高性能高分子材料生產建設項目可行性研究報告
3.1 新材料產業特點
1、具備高新技術含量。
目前,與傳統材料不同,新材料產業的科學基礎知識與多領域交叉學科技術相互作用,產品知識含量和附加值高,生產出精細高端的基礎性材料,包含復雜的知識產權和擁有強大的競爭優勢,資源和能源利用率高且注重產品的低碳性和可循環利用性。新材料采用高新技術產生了優異性能和特殊功能,適用于高技術產業,例如,太陽能電池能源轉換效率的不斷提升,推動了新能源產業的發展;鎂合金與鈦合金等高端材料應用于航空航天和汽車等領域,強度高、消震性和散熱性好。
2、高度關聯性。
新材料產業處于產業價值鏈的上游,任何重要生產活動都離不開材料的供應。新材料產業為下游產業提供生產資料和技術支持,上下游之間存在高度關聯性,因此下游產業的市場需求在一定程度上決定了新材料產業的需求。新材料產業的研發和生產水平制約著其他產業的發展水平,能夠輻射帶動其他產業的發展,新材料產業與下游相關產業的融合發展是未來產業發展的重中之重。
3、清潔環保性。
傳統材料產業屬于資源驅動型產業,新材料產業屬于創新驅動型產業。生態環境和資源能源的壓力對產業結構升級提出了新要求,采用無害化技術、清潔原料的環境友好型生產方式將成為新材料產業的必然選擇。新材料產業注重環境友好性和資源可循環利用性,利用綠色生產技術,大大降低資源的消耗和浪費,生產過程滿足生態環保標準。
4、發展迅速,產品更新周期短。
新材料產業凝聚大量知識要素和技術要素,是發展速度較快的新興產業。眾多企業處于產業初期階段,隨著材料科學的不斷革新和技術研發效率的不斷提升,產業迅速興起擴大,產品更新周期不斷縮短。
2018 年全球新材料產業規模為 25597.0 億美元,同比增長 10.5%。2018 年全球先進基礎材料產值比重占49%,關鍵戰略材料產值比重占 43%,受 3D 打印材料、石墨烯、超導新興產業技術不斷突破,前沿新材料比重較上年有所上升,達到 8%。
新材料作為國民經濟先導性產業和高端制造及國防工業等的關鍵保障,是各國戰略競爭的焦點。目前,全球新材料龍頭企業主要集中在美國、歐洲和日本,其中,日本、美國、德國有 6 家企業占全球碳纖維產能70%以上;日本和美國有 5 家企業占全球 12 寸晶圓產量的 90%以上;日本有 3 家企業占全球液晶背光源發光材料產量的 90%以上。除中國、印度、巴西等少數國家之外,大多數發展中國家的新材料產業較為落后。
3.2.1 美國
美國在新材料研究領域一直處于國際領先地位,美國歷屆政府領導人都對新材料領域高度重視,認為新材料是關系國家經濟繁榮和國家安全的最重要的國家戰略領域。在政策層面上,美國政府不遺余力地推動新材料領域科技創新,陸續發布了一系列新材料產業政策、新材料產業規劃與研發計劃。美國新材料領域的全球領先地位和技術領先優勢和其對新材料產業的支持是分不開的。
從美國新材料產業政策發展來看,新材料發展的政策引導較密集,涵蓋的領域包括國防安全、清潔能源、特種材料等,包含了納米技術材料、復合材料、生物材料、能源材料及半導體材料等諸多領域的材料。美國的新材料產業帶有濃重的軍工特色,其新材料研究多服務于國家安全,以軍工、航空航天及能源為主導方向,這使得美國在航空航天及電子計算機技術等方面一直處于高度領先狀態。
3.2.2 德國
德國是世界工業強國,在電氣、汽車、化學、生物技術、電子與信息技術等領域一直以來都舉世矚目。自 2011 年提出和實施“工業 4.0”戰略以來,以德國為中心的歐洲西北部城市群已經成為歐盟經濟活躍、國際競爭力不斷增強的創新引領區。2018 年 10 月的世界經濟論壇上公布的《全球競爭力報告》顯示,德國被評為全球最具創新力的國家。
德國工業發展一直處于快速平穩的發展態勢,不僅在傳統領域有著深厚的基礎,在新材料等高新技術領域也有著國際領先的實力。德國在國家層面十分重視高新技術的研究,將高新技術的開發與基礎研究作為德國聯邦政府的一項硬性任務。政府結合本國現狀制定出不同時期的戰略規劃,同時制定出詳細可行的實施方案從而帶動技術升級以及產業的轉型。 2019 年2月 5 日,德國公布了《國家工業戰略 2030》(NationaleIndustriestrategie 2030)計劃草案。該戰略旨在提高德國的經濟和科技競爭力和創新能力,確保或奪回其在相關工業領域國際市場上的領先地位。略 《國家工業戰略 2030 》并非獨立提出,而是具有一定的政策連續性,是對國內產業變革需求和國際環境變化的一個回應,背后則反映了德國經濟 的焦慮以及對未來本國國際競。 爭力受到威脅的擔憂。《國家工業戰略 2030》中提到中國在產業發展以及“中國制造 2025”和“一帶一路”倡議方面的成功經驗,中國創新能力的提高以及在全球價值鏈上的不斷攀升正在對德國企業在國際市場上形成競爭,同時,中國對德國高端制造業企業的并購也帶來挑戰。
新材料產業是德國的支柱產業之一,技術創新和技術進步成為了德國新材料產業集約化發展的重要特征。德國新材料產業已經具有集約化、集群化的特征,在全球首屈一指。從其產業發展不難看出,德國的材料產業發展也是政策先行,從國家層面對產業進行整體規劃。
3.2.3 日本
日本一直致力于新材料領域的技術研發和應用,在電子信息材料、碳纖維復合材料、半導體材料及特種鋼等新材料領域一直是國際上的佼佼者。日本不僅注重新材料的研發,而且注重對傳統材料性能的改進提高,注重資源回收再利用和環境保護。其材料產品實用性強,符合綠色環保標準。
從日本產業發展可以看出,日本國家政策層面對于新材料、科技的研究也高度重視,涵蓋了包括電子信息、生物工程、功能化學、高溫超導、納米科技、碳纖維等技術,日本的環境、新能源材料和電子半導體三個領域在國際市場占有絕大份額,并且在工程塑料、碳纖維、精細陶瓷、有機 EL 材料、非晶合金、汽車鋼鐵材料、鋁合金材料等方面的優勢也很明顯。
3.3 我國新材料產業發展現狀
中國自“九五”開始就將新材料作為發展重點,自從“十二五”以來,國內的新材料技術發展取得了很大的進步,自主創新能力越來越強,創新成果越來越多,國內新材料的龍頭企業和領軍人才的整體實力也得到大幅度的提升。以企業為主體、市場為導向、產學研用相互結合的新材料創新體系逐漸完善,并且國家的新材料實驗室、企業技術中心以及科研院所實力也得到大幅度的提升,促進了許多重大技術研發及成果轉化。我國新材料產業總產值由 2010 年的 6500 億元增長至 2019 年的 4.5 萬億元,年均增速超過 25%。預計到2021 年有望突破 7 萬億元。
我國新材料產業發展主要呈現三個方面特點。
1、是整體產業初具規模。
已建成門類最為齊全的新材料研發和生產體系,稀土功能材料、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料、特種不銹鋼、玻璃纖維及其復合材料等產能居世界前列。如半導體照明產業規模超過 5000 億元、節能玻璃材料產業規模達 300 億元、稀土功能材料產量約占全球份額 80%。
2、是關鍵技術實質突破。
隨著國家持續加大支持及投入,新材料產業研發能力逐步增強、自主創新能力不斷提升,部分關鍵材料取得重大突破,實現了與國際先進水平“并跑”。如 T300 級碳纖維單線產能提高到 1200t、T700 和 T800 級碳纖維已開始應用于航空航天裝備。
3、是區域集聚態勢明顯。
初步形成了特色明顯、各具優勢的區域分布格局。如長三角杭州灣精細化工特色產業集聚區、江蘇沿江電子信息材料產業帶,珠三角以廣州和佛山為中心的新型電子材料、改性塑料、新型電池、高性能涂料產業集群等。
盡管近些年來我國新材料產業獲得了較快發展,但是與發達國家進行比較,我國新材料產業整體而言無論是在產業規模方面、技術水平方面及市場競爭方面上都存在著一定程度的差距。具體主要表現在我國新材料產業在關鍵材料依舊需要通過進口才能滿足國內的需要,關鍵技術和核心技術長期難以突破是制約產業創新發展的最大瓶頸,關鍵設備不掌握也是新材料領域一大短板。此外,我國新材料研發投入不足、進行自主研發創新的能力還不強。在發展的環境上,我國新材料產業的發展既缺少良好健全的外部政策環境又缺少企業進行科學管理的內部環境。
未來能夠帶動新興產業發展的高端材料是我國新材料產業發展的主要方 向。隨著傳統材料企業不斷轉型升級,我國新材料發展也將由原材料、基礎化工材料逐步過渡至新興材料、半導體材料、新能源材料、節能(輕量化)材料,圍繞電子信息、高端制造、航空航天和國防軍工等重點領域,以及機器人、無人駕駛、大數據等新興產業的發展對材料的需求,通過創新突破其技術瓶頸,實現現有材料的升級,加強產業化應用技術攻關,促進產業化,做到產業關鍵核心技術和產業鏈關鍵環節供給的自主可控。
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