瞭望 | 努力成爲新材料產業領跑者——專訪中國工程院院士李元元
中國工程院院士李元元
我國已形成了新材料研發、製造、應用完整的創新鏈、產業鏈。在前沿研究方面：發明專利和論文數量均位居世界第一位；在生產企業方面：2023年新材料企業達165.13萬家，產值超過7.7萬億元，約佔我國GDP的7%
先進基礎材料，如超級鋼、電解鋁、低負荷水泥等，已突破關鍵技術；關鍵戰略材料，如稀土永磁材料的產業規模世界第一；前沿新材料，如石墨烯技術處於國際領先地位
“新材料產業的核心問題是關鍵材料受制於人，要加快研發關鍵材料，重視知識產權保護，加強材料與軟件開發領域技術互動與融合，建設材料大數據庫，加快新材料高端檢測儀器研發突破。”
文 |《瞭望》新聞週刊記者 肖思思 馬曉澄
在世界新材料研發賽道中，我國新材料產業已進入高速發展的快車道。前沿研究正邁向世界前列，部分領域與發達國家形成並跑甚至領跑的局面。產業集羣已逐步形成，長三角、珠三角、環渤海三大新材料產業聚集地表現出蒸蒸日上的發展局面。特色產業優勢明顯，西部、東北、中部以能源、資源、地域爲特色呈現出高速發展的新態勢。此外，以市場爲導向、以企業爲主體，“政產學研用”相融合的新材料創新體系正在逐步形成。
我國已經成爲材料大國，但由於科研起步晚，原始創新和核心技術不足，還不是材料強國。例如在原材料、關鍵設備、材料性能集成化等系統基礎研究方面佈局不足，高端新材料對外依賴度仍較高，例如高端芯片、特種合金等部分關鍵材料仍受制於人，集成電路材料和顯示材料70%以上還需要進口。
中國工程院院士李元元在接受《瞭望》新聞週刊記者專訪時表示，近年來，我國新材料創新能力快速提升，關鍵技術持續追趕，產業發展有望實現更大突破，“新材料產業的核心問題是關鍵材料受制於人，要加快研發關鍵材料，重視知識產權保護，加強材料與軟件開發領域技術互動與融合，建設材料大數據庫，加快新材料高端檢測儀器研發突破。”
從跟隨者成爲領跑者
《瞭望》：當前全球新材料產業發展現狀和趨勢是怎麼樣的？
李元元：當前，全球新材料產業快速增長，2023年市場規模達7.2萬億美元，年增20%。同時面臨着資源分佈不均等情況，科技多元化、分立化發展讓新材料產業鏈充滿挑戰。發達國家在關鍵材料領域繼續保持主導地位，而發展中國家則面臨貿易爭端和產業升級的壓力，全球產業競爭日趨激烈。
進入21世紀以來，發達國家爭相出臺新材料國家戰略計劃，如美國的“材料基因組計劃”、歐盟的《關鍵原材料法案》，日本的“科學技術與創新基本計劃”，德國的“研究與創新未來戰略”，都在新能源、信息、汽車、海洋等各自優勢領域和戰略支柱產業中重點佈局、加快新材料發展。
《瞭望》：我國新材料產業總體發展態勢如何？
李元元：我國的新材料發展，始於新中國成立初期。改革開放爲新材料產業發展奠定了基礎，並於第八個五年計劃和第九個五年計劃期間蓬勃發展。經過40多年發展，新材料產業逐步從跟蹤模仿走向了自主創新，並在多個關鍵領域取得領先地位，從跟隨者成爲領跑者。
近年來，我國在新材料領域有針對性地出臺了一系列具體政策，例如《“十四五”原材料工業發展規劃》提出應培育壯大新材料產業，加速信息技術賦能；《質量強國建設綱要》明確提出強化企業創新主體地位，推動新材料應用開發和品質升級；《原材料工業數字化轉型工作方案（2024—2026年）》提出要建設新材料大數據中心，助力行業轉型和高質量發展。
這些政策推動着我國新材料產業快速發展，其中先進基礎材料，如超級鋼、電解鋁、低負荷水泥等，已突破關鍵技術；關鍵戰略材料，如稀土永磁材料的產業規模世界第一；前沿新材料，如石墨烯技術處於國際領先地位。此外，人工智能與新材料相結合促進了材料高性能化、智能化。
總體上，我國已形成了新材料研發、製造、應用完整的創新鏈、產業鏈。在前沿研究方面：發明專利和論文數量均位居世界第一位；在人才培養方面：專業技術人才達160萬人，位居世界第一位；在科研機構方面：國家實驗室、新材料技術創新中心、全國重點實驗室、產業化基地等達400餘家；在生產企業方面：2023年新材料企業達165.13萬家，產值超過7.7萬億元，約佔我國GDP的7%。
正視挑戰 抓住機遇
《瞭望》：我國的新材料產業還面臨哪些挑戰？
李元元：我國新材料產業發展受到諸多挑戰。首先是來自外部環境的挑戰，特別是在發達國家在全球化產業分工優勢逐漸減弱的背景下，提出了智能化高端製造的“再工業化”，這對我國製造業發展智能製造帶來挑戰，其本質在於關鍵新材料的技術突破。
其次，國內工業發展面臨“三重重任”，即補課夯實“工業2.0”，推廣普及“工業3.0”，先行示範“工業4.0”。與上述任務相應，必須加快先進基礎材料、關鍵戰略材料和前沿新材料發展。
再者，我國新材料低碳綠色發展也面臨巨大壓力。如我國需減少的碳排放量遠大於美國。要實現碳中和，留給美國的時間是50年，而留給我國的時間僅30年。短時間實現上述目標，任務艱鉅。
此外，我國新材料產業鏈也面臨較大挑戰。上游高純原材料和中游加工輔料的供給都受到較大的技術封鎖。如陶瓷、高端金屬、生物醫用原材料等高純原料的研製，受工藝及加工裝備限制。在產業鏈下游，新材料應用集成能力亟需提高。在新材料數據庫建設、材料與應用端一體化集成能力等方面，與國外仍有較大差距。
《瞭望》：我們有哪些契機？
李元元：目前，全球新材料競爭表現出新特徵，如在材料前沿研究方面，原創、變革、顛覆性技術不斷涌現；在材料產業發展方面，隨着高新技術、高端製造和重大工程快速發展，產業發展主導權成爲爭奪對象；在材料技術應用方面，“政產學研用”融合，成爲爭奪工業發展自主權的關鍵，這些都爲新材料發展帶來重大機遇。
儘管我國新材料產業發展面臨諸多問題和挑戰，但隨着傳統產業升級，新材料供應增多，推動材料多元化和高端化，爲產業發展提供了動力。同時，我國新材料產業鏈日臻完善，創新及市場應用持續增強，已形成集羣效應，部分地區領跑了產業發展。
例如在已建設的國家工程方面，我國已完成的嫦娥六號、國產大飛機C919、“奮鬥者”號、復興號動車組、天宮空間站、北斗導航、地殼一號等，新材料都發揮了重大作用。嫦娥六號離不開先進的空天材料，“奮鬥者”號離不開新一代鈦合金關鍵技術的突破，新能源汽車離不開先進的能源材料等等。在未來建設的國家工程方面，如國際月球科研站、天問三號、“人造太陽”等，也都對新材料有着更高的性能要求。
位於蘇州市的長三角先進材料研究院展出的一件深海潛航器鈦合金耐壓殼體展品（2024年6月1日攝） 李尕攝/本刊
堅持“四個面向”發展新材料
《瞭望》：如何判斷我國新材料產業的未來趨勢？
李元元：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。針對外部環境的變化、我國經濟高質量發展的要求，我們在新材料創新鏈、產業鏈的建設中，要落實國家的戰略部署，用好國家的相關政策，強化研發與應用銜接，提高整體保障能力，提升水平和精準度，建立和完善新標準，攻堅克難，力爭取得新突破。
我們要堅持“四個面向”的戰略導向，面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，加強新材料研究。在新材料前沿研究、產業發展、技術應用中，提高原始創新能力、基礎能力、補短能力、集成能力、智能能力、綠色能力，加快新材料發展，爲建設世界科技強國提供重要支撐。
未來20年，我國新材料戰略佈局應主要聚焦於綠色產業、智能產業、先進製造業等，重點佈局人工智能材料、信息技術材料、新能源材料、生命和生物技術材料、高端結構材料和功能材料等。未來中長期佈局，應聚焦於石墨烯、量子材料和技術、生物大分子和基因調控、類腦材料和技術等。未來長遠佈局，應更加關注暗物質、暗能量、引力波等科學利用及其相應的新材料技術。
《瞭望》：加速新材料產業發展，在政策支持方面還需如何發力？
李元元：加速新材料產業發展，政策支持需在多個維度上持續發力。首先，持續強化企業創新主體地位，通過稅收、研發補貼等多種政策手段，鼓勵企業加大技術創新投入，特別是針對新材料領域的新技術、新工藝的應用研究。完善產業政策支持體系，涵蓋研發、生產、應用、推廣等全鏈條，降低企業創新風險，加速前沿材料的商業化進程。在此過程中，還需推進傳統產業延鏈，以產業鏈高端化延伸爲重點，打造專業化、精細化、特色化、新穎化的產品體系，提升產品附加值，增強核心競爭力。同時，加快關鍵產品攻關，促進優勢產品提質，實施產品品質提升工程，推動技術改造，強化標杆引領。
再者，在產業鏈構建方面，需佈局建設創新平臺，推進中試項目落地，促進上下游協同創新。同時培育壯大龍頭企業，大力培育中小企業，加快人才隊伍建設。爲推動新材料產業的區域協調發展，還需推動園區規範發展，實施精準化服務保障，發揮協會等中介組織的橋樑紐帶作用。
最後，積極應對化學品管理政策標準調整的影響，實施責任關懷，確保新材料產業在合規、安全、環保的基礎上實現高質量發展。■