新材料國家競爭力經濟評價方法和發展戰略研究

駱博佳

摘要：新材料全球需求日益增加，帶動巨大產業化潛力。文章以中科院百米鐵基超導線新突破為例，提出新材料經濟評價方法模型，包括：產業化前期市場預測、投入市場后的不確定性、國民經濟風險、科技綜合效益等，進而提出新材料國家競爭力發展戰略。

關鍵詞：新材料;國家競爭力;經濟評價;發展戰略;百米鐵基超導線

一、我國新材料現狀

新材料指領先發展并處于先進水平的結構材料和功能材料。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高級生產要素，是各國戰略競爭的焦點。我國發展新材料產業的核心目標是：提升新材料的基礎支撐能力，實現我國新材料從大到強的轉變。近十年來，我國新材料產業總產值從0.65萬億元上升到3.1萬億元，年復合增長率超過25%。在產業政策的促進下，預計到2035年，我國新材料產業總體實力將躍居全球前列，產業發展體系基本建成。

二、中科院百米鐵基超導線

2016年中科院電工研究所馬衍偉研究員帶領團隊，成功研制全球首根100米量級鐵基超導長線。這是中國成功研制的首條百米鐵基超導線，制備技術世界第一，遠超美日。美、日、歐等發達國家鐵基超導線制備技術尚局限于米級。中科院馬衍偉團隊研制的百米鐵基超導，實現了核心制備技術的突破，開創了鐵基超導材料從實驗研究走向產業化的先河。

超導體作為新材料的主力軍，具有三大特性：完全電導性、完全抗磁性、通量量子化。現有超導應用產品包括：超導電纜、超導限流器、超導濾波器、超導儲能、風力超導發電機和超導變壓器等，具有廣闊的全球市場空間。近年，產業研究報告指出，超導市場的潛在規模已達2000億元，其中核心超導材料占比30%～40%，約800億元左右。 目前，國內超導材料主要依賴于美國和日本進口，價格昂貴，占超導應用產品成本高達50%以上。從全產業鏈價值來看，超導材料占超導設備成本達40%～50%之多。

三、國家競爭力經濟評價方法

本文討論我國鐵基超導材料國際產業化的可行性和其發展戰略。提出以下幾項經濟評價方法模型，以備實踐檢測和驗證。

（一）前期市場預測

針對前期市場需求預測，關鍵調查國際市場的購買意愿和能力，將影響需求的各因素，進行對照分析。預測模型建議用因果回歸法，由數據集求出回歸系數得出預測模型，并將實際數帶入模型進行相關系數Y檢驗。檢驗公式為Y=（n∑xy-∑x∑y）/■。此時y代表國際市場需求，x代表收入或其他影響因素。相關系數的絕對值只在0到1之間變動，且越接近于1，國際需求和其影響因素的相關程度越大，預測積極結果的可信程度越高。

百米鐵基超導在發達國家是有需求的，然而可能因為國際貿易保護主義、關稅壁壘和反壟斷政策，我國科研新材料產品跨國輸出受到了限流甚至阻礙。但外國政策并不影響市場調查的重要性，這是我們管窺新材料產品和國際市場契合度的絕佳途徑。

（二）不確定性分析

經市場預測的科學檢驗符合標準后，進入基礎分析階段。首先，初選關鍵不確定因素，使投入主體把握項目的變化幅度和可控程度。可參考的動態模型為：凈現值（生命周期）=-初始投入*（1+初始投入變化率）+年凈收入*（1+年凈收入變化率）*（P/A，科技投資收益率，生命周期）+最終收回額*（P/F，科技投資收益率，生命周期）。新材料項目能接受的變化程度是當凈現值大于0時的組合，在此值域內該項目抗風險能力強。其次，考慮單因素的影響，應逐個測試，例如：年需求、年購買力等單因素變化對項目現在價值的敏感度。可選模型為，敏感度=|（敏感值-基礎值）/敏感值|/敏感變動率，敏感度數值越大，此單因素對經濟指標的影響越大，此時應謹慎再跟蹤較為敏感的因素對項目整體的影響。

新材料產業處于“朝陽階段”，預計產品生命周期將充滿活力，應用潛力大，有望成為潮流。百米鐵基超導線制備成本高，需要進行試點項目不確定因素分析，讓新材料更加有的放矢地完善國際市場化過程。

（三）國民經濟風險分析

百米鐵基超導作為高級生產要素，其自身的前途無量是確信無疑的。還需要把新材料市場化放入國民經濟評價體系中，考察百米鐵基超導對我國國民經濟發展整體的貢獻和風險。對于新材料的投入額和可收回額進行估算，假設投入和收回兩因素不確定，且各因素都有雙向的變化范圍，兩者之差得出的凈現金流也相應有差異及其概率分布。首先，測試凈現值的期望值大于0，然后再將凈現值非負值出現的概率加總，如總概率大于70%，此時可以初步判定，此新材料項目國民經濟風險不大。客觀上符合國民經濟發展規律，但主觀社會行為因素也至關重要，投資人的風險偏好，直接決定新材料項目是否能落地。

（四）科技綜合效益分析

貫徹我國科技興國戰略，科技綜合效益應重點單獨考量。分兩種子模型，用t表示新材料項目計算期。其一，是測出數量值。動態科技綜合效益∑■■=（科技效益-成本費用）t*（1+社會折現率）-t。如科技綜合效益大于0，則經濟效益不僅超過我國社會報酬率，而且還能創造超額科技綜合收益，達成經濟科技雙豐收;其二，是采用比較法。新材料科技效用比=∑■■科技效益t（1+科技效益折現率）-t/∑■■成本費用t（1+科技效益折現率）-t。如效用比大于1，則資源配置的經濟效率是優化的、合理的、前景好的。科技綜合效益是本文提出的新指標，需要進一步細化并檢驗。

四、國家競爭力發展戰略研究

（一）讓世界了解中國科研新材料

百米鐵基超導線扎根于中國，屬于全球一枝獨秀、世界領先的高級專業生產要素。此稀缺要素在國內擁有自主知識產權，但市場化推廣不足。然而，在發達國家超導新材市場化迅速，在輸電電纜、集成芯片、磁懸浮列車等領域應用廣泛。中國超導產業化并不普遍和全面，對歐美日超導產品路徑依賴。實際上，我國超導技術已經領先于世界了。因此，為避免國內同業競爭導致的資源過度消耗，同時為節省技術培育時間。可嘗試將新材料直接輸出到發達國家，此時需要國內專家、企業家、營銷智囊團和輸入國企業政府的合力，研制新產品滿足挑剔發達國家的需求，將百米鐵基超導推向國際市場錘煉，一直拓展到國際產能合作階段。

（二）國內試點工程造中國材料精品

百米鐵基超導作為中國高端制造的領軍新材料，應在國內試行試點工程計劃。在投入端優化制備工藝升級和難點工作突破，以鞏固產出段的質量和競爭力。新材料國內試點工程是為規模化量產的準備。為避免過度消耗國內資源，先試驗看效果、效用、效益、效率。如果“四效”結果積極，可在安全邊際內繼續擴大生產規模到效益最高點。凸顯鐵基超導材料的中國精品特色，為我國高科技經濟增量提供貢獻度。

（三）新材料多方向多種類市場轉化

將產品高端化、標準化并吸引國際眼球，把世界需求更深入地引入到中國科研新材料上。在同類產品競爭環境里，需要發揮替代和互補作用，保留技術產權，避免同業競爭消耗資源，同時讓產品替代成本增高。在科研新材料市場化過程中，適度的營銷和包裝是不可或缺的，因為只有梳理出產品的特色和優勢，才能順利向產業化轉型形成規模經濟。

（四）國際直接推廣科研新材料

國內尚不成熟的需求條件也許對百米鐵基超導的國際化傳播有利。由于線材的科技前沿性，國內外均無歷史經驗可借鑒，這就為我國獨立研發提供了內生的可塑條件，新材料集約型資源能夠被高效利用。面向國際市場推廣我國百米鐵基超導線，實現稀缺資源的優化配置。在國際市場更新升級產業化成熟后，再回歸我國市場，實現“中國制造，中國人用”的理想。

（五）國家政策扶持是必要保障

近年，國家相繼出臺支持政策，各省市新材料產業規劃及重點發展材料已經布局。2016年國務院印發《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》提出：力爭使新材料進入全球供應鏈，重大關鍵材料自給率達到70%以上。推動新材料企業“走出去”，加強與國內外高端制造企業的供應鏈協作，開展研發設計、生產貿易、標準制定等全方位合作。國務院在《中國制造2025》中提出高度關注顛覆性新材料對傳統材料的影響，做好超導戰略前沿材料提前布局和研制。

（六）新材料節能減排深度挖潛

由全球推崇高科技、智能化、循環環保的社會需求而創造的市場機會，為全球推廣中國新材料提供了契機。以普通導體做磁體時，要產生10萬高斯量級的穩定強磁場，需要消耗3.5兆瓦電能及大量冷卻用水，即不節能又不環保。相反的，百米鐵基超導線材在超導狀態下具有零電阻和抗磁性，只需消耗極少電能，就可獲取等量的特定磁場。

（七）科研人、經濟人和高級管理人的智慧聯通

基礎科學領域的探索是無止境的，這決定一線科研人員的工作特征是埋頭于尖端科技難題突破上。價值發現方面，經濟學家和企業高級管理人，應關注每一階段的科研成果，對有實用價值的進行產業化試驗，及時把階段性科研成果轉化為經濟價值。在產業化引導方面，與科研人員多解釋、多幫助、多溝通、多配合，增進合作互信互通機制，實現產學研無縫結合。在多領域人員協作基礎上，將中國成分超導科研產品推向世界。

五、總結和展望

以中科院百米鐵基超導為代表的新材料產業，具有強大的市場潛力、廣闊的發展前景、豐厚的預期經濟回報和理想的社會效益。作為經濟學人應搭建起研究、學術、產業等各個相關方的橋梁，助力階段性尖端科研成果轉化為生產力和經濟價值。

本文對百米鐵基超導的國際市場可行性模型形成理論上的假設，需要同類實證調研和相關新數據檢驗，結合數量和性質的分析必不可少。目前，無論國內還是國際市場，對高端超導材料的需求很高，供給缺口很大，還存在國際壁壘，可見鐵基超導突出重圍是大勢所趨。百米鐵基超導在國際舞臺上，一定會展現奇特光彩，博世界經濟之眼，圓我國科技經濟崛起之夢。

參考文獻：

[1]中商產業研究院.《2019版中國新材料相關政策匯編》出爐！[DB/OL].中商情報網.https：//www.askci.com/news/chanye/20190423/1707511145246.shtml.

[2]彭科峰.世界第一根百米級鐵基超導長線“中國造”[DB/OL].科學網. http：//news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/9/355643.shtm.

[3]高華.項目可行性研究與評估[M].北京：機械工業出版社，2017.

（作者單位：中工國際工程股份有限公司）