打造材料強國，引領未來產業發展

肖勁松

摘? ?要：材料是制造業的物質基礎和保障，材料工業是基礎性產業。材料工業的發展水平和質量，直接影響和決定著一個國家工業化與制造業的發展水平和質量。實踐證明，制造業強國必然是材料強國。我 國已成為全球的材料生產和消費大國，但是大而不強的問題依然突出，與材料強國之間存在很大差距， 難以支撐制造強國和網絡強國的建設。在未來產業的布局中，必須以創新驅動材料工業特別是新材料產 業的發展。建議加快制定材料強國戰略，推動材料先行，提升基礎材料的品質，前瞻性布局新材料領域 未來產業，實施材料效率提升工程，強化人才和政策支撐。

關鍵詞：材料強國;未來產業;新材料

材料、能源、信息共同構成生產制造系統的三 大基礎要素。材料是制造業的先決條件和基礎保障。 材料工業是國民經濟的基礎和支柱產業，是工業的 基礎性先導產業，具有產業規模大、關聯度高、帶 動作用強、資源能源密集等特點。“一代材料、一代 裝備”，材料工業的發展水平和質量，直接影響和決 定著一個國家工業化與制造業的發展水平和質量。

習近平總書記指出，“新材料產業是戰略性、基 礎性產業，也是高技術競爭的關鍵領域，我們要奮 起直追，迎頭趕上。”新材料作為材料工業的先導， 對推動技術創新、促進傳統產業轉型升級和國家安 全等具有重要的支撐和保障作用，是衡量一個國家 和地區經濟社會發展、科技進步和國防實力的重要 標志，已成為世界各國竭力搶占的未來戰略制高點。

一、材料的屬性和基礎性決定了制造業強 國必然是材料強國

美國、德國、日本等發達國家既是世界著名的 制造業大國，也是全球公認的材料強國。這些國家 高度重視新材料的研發和生產，制定了新材料長期發展戰略，投入重金支持新材料的研發，不僅具有 較強的材料研發能力、應用能力，而且還有先進的 材料制備和生產能力，擁有眾多全球知名的科研機 構、跨國公司以及一大批專業化的新材料中小企業， 這些企業也高度重視新材料的研發和應用。

我國是材料的生產和消費大國，生產著全球 一半的鋼鐵、60% 的水泥，是名副其實的材料生 產和應用大國，但并不是材料強國。近年來，我 國雖然在科研領域突破很快，但是從《科技日報》 所列的 35 項“卡脖子”關鍵技術來看，一大半都 跟材料相關，這說明中國材料工業水平確實還很 落后，與美國、日本、德國等材料強國相比，還 存在明顯的差距。

二、處于產業鏈上游的屬性表明 ：材料引 領未來產業的發展

從人類文明的發展來看，一部人類文明史就 是一部學習利用材料、制造材料、創新材料的歷 史，材料引領人類社會的發展。從石器、青銅器 發展到高分子材料和復合材料等，材料的發展是石青銅人類生產力的主要標志，也是人類社會進步的里 程碑。

材料工業是基礎性產業，處于產業鏈的上游， 是制造業的物質基礎和保障，具有至關重要的先 導作用。材料工業不僅面臨自身轉型升級的重任， 而且肩負著支撐和引領傳統產業升級、新興產業 發展的使命。從世界工業的發展歷史和現實來看， 材料工業的發展促進了制造業的發展，制造業也 帶動了材料工業的進步，制造業發達的國家必然是材料研發、生產和應用大國，如美國、日本、 德國等。因此，作為國民經濟先導產業和戰略性 新興產業，新材料是高端制造及國防工業的重要 保障，已成為世界各國戰略競爭的焦點。

《“十四五”規劃和 2035 年遠景目標綱要》提 出，要前瞻謀劃未來產業。這是國家面向未來提出 的一個重要發展戰略。到底什么是未來產業，哪些 產業會名列其中？國家發改委表示，未來產業發展 具有“依托新科技、引領新需求、創造新動力、拓展新空間”的“四新”特征，并初步提出包括類腦 智能、量子信息、基因技術、未來網絡、深海空天 開發、氫能與儲能等前沿科技和產業變革領域。雖 然目前所提的六大領域沒有明確涉及新材料，但是 哪一個領域離開了新材料的支撐和保障，都寸步難 行。這就好比“此處無聲勝有聲”。

三、中國打造材料強國需要把握趨勢、認 清差距

雖然我國把建設制造強國和網絡強國作為制 造業轉型升級和高質量發展的目標，但是尚未明 確將材料強國建設提高到國家戰略高度。面對復 雜的國際形勢，要想推動材料工業高質量發展和 前瞻謀劃未來產業，打造材料強國勢在必行。目 前中國與世界材料強國相比，還面臨著諸多復雜 性、不確定性和不足。

（一）精準把握材料技術演進方向與產業發展趨勢

面對新一輪科技革命和產業變革，材料發展 將日新月異。一是材料計算科學發展加快。隨著 計算材料學的發展，材料組織結構與性能的關系 將得到系統準確的理解，從而使性能預測和材料 設計成為可能，進而精確設計并控制材料制備過 程，縮短材料研發周期，實現定制化研發與設計。 二是材料的加工工藝、先進加工技術飛速發展。 3D 打印技術、智能制造技術等先進加工技術的應 用，使得新材料發展呈現多品種、小批量、定制 化，可開發更多的新型高性能材料，適應未來社 會的發展。三是材料呈現出復合化、智能化、結 構功能一體化特征。為適應智能社會的發展，智 能材料技術、高智能多級結構復合材料和智能可 控技術等將得到廣泛應用。通過技術創新可以解 決工藝、成分、結構上的不足，同時重視傳統材 料的改進，做到“一材多用”，如能源信息材料。 四是輕量化、柔性化和可再生化方興未艾。隨著 新能源的廣泛利用、航空航天的快速發展以及節 能環保的巨大需求，材料將朝著輕量化和可再生 化方向發展;隨著可穿戴設備的日益普及，新材料會朝著柔性化發展。我國一定要在把握材料發 展方向和產業需求的基礎上，推動材料先行，真 正實現“一代材料，一代裝備，一代產業”的目標。

（二）科學預測未來需求

材料工業的發展是由市場和產業發展需求牽引 的。面對快速發展的科學技術、日新月異的社會變 遷，市場對材料的需求也隨之發生變化。這就需要 前瞻預測未來社會的形態以及產業的變革，進而把 握材料的技術演進方向和產業發展趨勢。從一些政 府組織、智庫和專家學者對未來社會的預測看，未 來世界將是一個高度老齡化、智能化、低碳 / 零碳、 共享的社會。高度老齡化使得醫療、康復和保健等 領域快速發展，將帶動生物醫藥、3D 打印以及各 種新型生物功能材料的發展。高度智能社會需要具 有自感知、自適應、自我調節和腦機合一的智能化 材料及信息傳輸、道路橋梁等基礎設施的支撐，將 引起材料領域的深刻變革，大量的新型智能材料、 環保可再生材料將會誕生。在低碳 / 零碳社會，生 物燃料、氫能、太陽能、風能等可再生能源將會成 為未來社會供能的主體，互聯網技術和可再生能源 將融合成一個分布式能源互聯網，改變能源的生產 和社會分配方式，各類新型能源材料得以快速發 展。共享社會要求基礎設施的建筑材料也相應地發 生變化。此外，深海、深空和深地的開發，會推動 極端環境新材料的開發與應用。

（三）我國與世界材料強國差距較大

我國材料工業存在的短板和瓶頸依然突出，石 油、鐵礦石等大宗原材料的對外依賴度高，關鍵戰 略資源保障能力不強，專用裝備、高端儀器、基礎 軟件、核心原輔料等自我保障不足，產業鏈供應鏈 安全風險凸顯;中低端產品嚴重過剩與高端產品供 應短缺并存，高端產品的供應能力不足，關鍵核心 技術自主可控水平不高;資源能源消耗較高，綠色 低碳發展任重道遠;數字化水平難以有效支撐高質 量發展;以資源粗加工為主，產品附加值不高，行 業總體盈利水平不高，提質增效任務艱巨;缺乏具 有國際影響力的大型材料企業和專精特新的中小企 業，尚未形成良好的企業生態體系;與材料相關的 標準、檢測、評價、認證等配套服務不健全。

（四）亟須改變大而不強的現實狀況

我國是原材料生產大國和消費大國，已成為世 界第一大化學生產國和第二大石化產品生產國，約 20 種大宗化工產品產量居世界第一。我國粗鋼產量 占世界粗鋼產量的 53.3%，22 大類鋼材產品中，17 類鋼材產品自給率達 100%。從常用有色金屬到稀 有金屬的 64 種有色金屬品種都有生產。水泥、平 板玻璃、建筑衛生陶瓷等大宗建材產品產量在全球 的占比接近 60%。盡管如此，我國并非材料強國， 大量高端鋼材、高端化學品、有色金屬及建筑材料 等依靠進口，同時缺乏巴斯夫、東麗、陶氏化學等 那樣具有國際影響力的跨國大型材料企業。雖然材 料領域的論文、專利數量近年來在全球名列前茅， 但是成果轉化率不高，新材料應用推廣難。與材料 生產、檢測、控制等相關的專用裝備、儀器設備、 基礎軟件等還依賴進口。

四、推動中國材料產業高質量發展的政策 建議

（一）加快制定材料強國戰略

充分發揮國家新材料產業發展專家咨詢委員 會的作用，統籌材料領域的戰略、技術、產業政 策、標準等相關機構和部門，吸納重點企業，建 立聯合工作組，展開材料強國戰略研究，并制定 相應的路線圖和政策措施，統籌各方力量，形成 合力，強化頂層設計和智力支持。

（二）以現實和未來需求為導向推動材料先行

建設制造強國，材料必須先行。俗話說，巧 婦難為無米之炊。沒有過硬的先進材料，何談制 造強國。材料的發展要與第二個百年奮斗目標及 制造強國、網絡強國、科技創新強國建設目標有 機結合起來，瞄準產業發展的迫切現實需求和未 來關鍵需求，強化鍛長板、補短板，盡快建成滿 足高質量發展要求的材料創新體系和自主可控的 產業鏈供應鏈體系，真正做到擁有貨架式產品， 積極融入全球材料供應鏈體系。

（三）實施基礎材料提升工程

提升產品的質量;二是根據產業發展和人們生活 水平提升的需求，淘汰和制定、修訂一批材料的 標準，促進產品的提檔升級;三是打造大中小良 性發展的企業生態體系。培育一批創新能力強、 具有全球影響力的大型跨國企業和專精特新的隱 形冠軍、小巨人企業;四是培育世界級先進材料 產業集群。選擇產業規模大、創新能力強、應用 水平高的材料生產或應用企業集聚區，將其建設 成為世界級材料產業集群。

（四）前瞻性布局新材料領域未來產業

一是強化創新引領。緊盯國際材料研究前沿， 加強基礎理論研究和前沿材料研究，盡快突破專用 裝備、材料制備技術、檢測測試儀器等核心共性技 術，前瞻性布局合成加工、測試表征，新計算模式 和數據分析，增材制造、數字制造、大數據、人工 智能等支撐 / 使能技術，以及科研設施、數據庫、標 準、專利、檢測、第三方組織、公共服務平臺等材 料創新平臺。二是結合國家發展戰略、產業需求和 未來社會的發展，重點發展智能材料、生物健康材 料、新能源信息材料、空天材料、海洋工程及海洋 資源材料、新型基礎設施材料等。

（五）實施材料生產應用效率提升工程

從工業設計、生產、使用和回收再利用等全 生命周期的各個環節，系統審視材料的使用效率 問題，制定國家材料效率提升戰略和行動方案， 明確發展路徑，提升材料利用效率，減少資源能 源的消耗總量，降低對生態環境的負面影響。

（六）強化人才和政策支撐

一是加強統籌協調，增強政府職能部門之間的 溝通合作力度，進一步完善我國材料產業發展的政 策體系。二是推動跨國合作與深度對接，重點引進 世界一流大學、材料領域諾獎級專家團隊，鼓勵國 外企業和科研機構在我國設立材料研發中心。三是 成立轉化材料研究中心，培養材料領域的杰出科學 家和卓越工程師，加強上下游合作，加快成果轉化。 四是培育大中小企業密切合作的企業生態系統。

（作者系中國電子信息產業發展研究院材料工業研 究所所長）