我國材料工業(yè)水平落后的原因和破解之道——原因和破解之道
“一代材料,一代產(chǎn)業(yè)”,新材料產(chǎn)業(yè)因其知識(shí)密集、技術(shù)密集、附加值高等特點(diǎn),成為了制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支撐。美國、德國、日本等制造強(qiáng)國都在新材料領(lǐng)域廣有建樹,新材料產(chǎn)業(yè)早已成為各國先進(jìn)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。目前我國新材料產(chǎn)業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)從無到有、從小到大的歷史跨越,品種門類逐步齊全,取得了一定成就,具體表現(xiàn)為:一是規(guī)模提升快,產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展效應(yīng)逐步顯現(xiàn)。新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已由2010年的0.65萬億元增至2017年的3萬億元。預(yù)計(jì)到2020年,生產(chǎn)總值將超過6萬億元,稀土、儲(chǔ)能、光伏等部分領(lǐng)域產(chǎn)能位居世界前列。全國已經(jīng)在浙江、廣東、湖南等多地形成了產(chǎn)業(yè)集群,推動(dòng)我國新材料產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展。二是支持力度大,產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策環(huán)境逐步優(yōu)化。2016年成立了國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組,推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體部署和重要規(guī)劃。國家重大科技專項(xiàng)、“核高基”專項(xiàng)、《關(guān)鍵材料升級(jí)換代工程實(shí)施方案》《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄》等政策陸續(xù)出臺(tái),營造了良好的政策環(huán)境。在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中,工程與材料科學(xué)項(xiàng)目比重已經(jīng)超過15%。三是創(chuàng)新資源豐富,部分領(lǐng)域步入國際先進(jìn)行列。高校和科研院所是我國新材料創(chuàng)新的重要力量,2017年我國共有89所高校進(jìn)入ESI(即“基本科學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫”)材料科學(xué)全球前1%的行列,被視為“國際高水平學(xué)科”。近期相繼成立了增材制造、輕量化材料成形技術(shù)及裝備等國家級(jí)制造業(yè)創(chuàng)新中心,推動(dòng)關(guān)鍵材料創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化。目前,我國已經(jīng)在很多領(lǐng)域取得重要突破,尤其在超導(dǎo)、人工晶體、硬質(zhì)合金等方向上居國際重要位置。
材料工業(yè)水平落后的主要原因
但與規(guī)模快速增長(zhǎng)形成鮮明對(duì)比的是,我國很多制造業(yè)發(fā)展必需的關(guān)鍵核心材料尚未突破,長(zhǎng)期處于受制于人的狀態(tài)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在130多種關(guān)鍵基礎(chǔ)材料中,32%在我國仍為空白,52%完全依賴進(jìn)口,高強(qiáng)高韌鋁合金材料、航空級(jí)鈦材、有機(jī)氟材料、有機(jī)硅材料等幾乎被歐美日等國家壟斷,造成這種局面的主要原因在于:
一是基礎(chǔ)性先導(dǎo)性研究不足,新材料前沿領(lǐng)域長(zhǎng)期處于跟隨狀態(tài)。我國材料科學(xué)起步晚,新材料的理論與方法積累等基礎(chǔ)性研究相對(duì)較少,與基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、現(xiàn)代物理等學(xué)科的融合不夠,造成新材料領(lǐng)域長(zhǎng)期處于跟隨發(fā)展的局面。如,石墨烯、碳纖維、光纖、稀土永磁等當(dāng)前熱點(diǎn)前沿領(lǐng)域都誕生自歐美國家,我國學(xué)者更多的是進(jìn)行改良和延伸。同時(shí),我國雖然持續(xù)加大對(duì)原始創(chuàng)新的投入力度,但總體上仍低于美國等發(fā)達(dá)國家。美國聯(lián)邦研發(fā)經(jīng)費(fèi)統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示,2017年美國基礎(chǔ)研究預(yù)算達(dá)到了323億美元,而同年我國的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)僅為976億元人民幣,不到美國的一半。
二是高層次人才流失加劇,進(jìn)一步削弱我國在新材料領(lǐng)域的研究能力。湯森路透集團(tuán)發(fā)布的全球頂尖100位材料學(xué)家名人堂榜單中,前6位均為華人,但這些科學(xué)家無一例外都在國外高校和科研機(jī)構(gòu)任職。高層次人才國內(nèi)外流動(dòng)本也無可厚非,但新材料領(lǐng)域中的這種情況則實(shí)屬罕見。隨著近幾年投入力度不斷加大,我國科研基礎(chǔ)設(shè)施與國外的差距已經(jīng)逐步縮小,但科研創(chuàng)新“軟環(huán)境”建設(shè)方面的問題則暴露出來。
三是重科研、輕應(yīng)用現(xiàn)象突出,新材料領(lǐng)域科研成果與實(shí)際應(yīng)用形成強(qiáng)烈反差。目前,我國新材料領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)量已經(jīng)居于世界前列,這與我國新材料產(chǎn)業(yè)研發(fā)能力不足、產(chǎn)品提升諸多短板無法突破形成強(qiáng)烈反差。研發(fā)與應(yīng)用體系銜接不足是其中的重要原因,很多科研工作者瞄準(zhǔn)的是國外頂級(jí)期刊,對(duì)產(chǎn)業(yè)急需的核心材料卻鮮有研究。同時(shí),新材料生產(chǎn)企業(yè)與下游應(yīng)用企業(yè)間的協(xié)作不夠密切,“研發(fā)—應(yīng)用—反饋—再研發(fā)”機(jī)制不健全,很多產(chǎn)品雖然性能指標(biāo)與國外產(chǎn)品一致,但下游企業(yè)缺少采購意愿,造成產(chǎn)品研發(fā)成本高、應(yīng)用少的尷尬局面,降低了企業(yè)持續(xù)投入的積極性。
四是政策支持碎片化分散化,新材料產(chǎn)業(yè)諸多卡脖子領(lǐng)域難獲足夠支持。持續(xù)制定政策進(jìn)行支持,是世界主要制造強(qiáng)國推進(jìn)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的通行做法。美國就先后制定和實(shí)施了《未來工業(yè)材料計(jì)劃》《國家納米技術(shù)計(jì)劃》《先進(jìn)汽車材料計(jì)劃》《材料基因組計(jì)劃》等多項(xiàng)政策,以保持在新材料領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。“十二五”以來,我國已經(jīng)通過規(guī)劃、重大專項(xiàng)等方式,形成了一批推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施。不過,總體而言我國新材料產(chǎn)業(yè)所獲得的科技、金融等要素供給和支持過于碎片化,沒有形成有效合力,很多領(lǐng)域都難以獲得足夠的支持。
五是標(biāo)準(zhǔn)體系不健全,科研成果共享水平不高。我國新材料標(biāo)準(zhǔn)體系還不完善,部分產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)齡過長(zhǎng),一些關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究不足,缺少工藝參數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),導(dǎo)致我國很多新材料產(chǎn)品采用的都是國外標(biāo)準(zhǔn),影響了產(chǎn)品持續(xù)研發(fā)與下游企業(yè)的應(yīng)用。部分領(lǐng)域還沒有形成適合我國國情及技術(shù)水平的牌號(hào)體系,存在多國牌號(hào)并存、互不兼容的復(fù)雜局面。此外,我國缺乏公共性的研發(fā)數(shù)據(jù)集成發(fā)布平臺(tái),各類研發(fā)機(jī)構(gòu)處于分散、封閉的狀態(tài),無法共享科研數(shù)據(jù)成果,很多材料研發(fā)和測(cè)試都屬于低水平的重復(fù)。
新材料產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的突破口
當(dāng)前,我國制造業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期,要解決制造業(yè)諸多卡脖子問題,新材料的支撐作用必不可少。必須加強(qiáng)統(tǒng)籌,繼續(xù)提升增強(qiáng)新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力,謀劃新材料產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的突破口。
一是加大新材料領(lǐng)域基礎(chǔ)性研究。在基礎(chǔ)研究持續(xù)加大投入的基礎(chǔ)上,對(duì)于一些嚴(yán)重制約制造業(yè)發(fā)展的材料短板,要加快設(shè)立重大專項(xiàng),集中突破。考慮到新材料產(chǎn)品領(lǐng)域的原始研發(fā)創(chuàng)新存在周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高、獲益大等特點(diǎn),在財(cái)政支持基礎(chǔ)上,還要充分引入金融支持,加快天使投資、創(chuàng)投基金、私募股權(quán)基金等與新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新相結(jié)合,在產(chǎn)品的基礎(chǔ)研究、探索商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)化等不同階段,進(jìn)行資本對(duì)接,為新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供持續(xù)動(dòng)力來源。
二是完善新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新環(huán)境。建立更為靈活、更為寬容的創(chuàng)新管理體系,把研究人員從跑項(xiàng)目、找項(xiàng)目等繁瑣的工作中解脫出來。繼續(xù)推動(dòng)考評(píng)體系改革,增強(qiáng)對(duì)工程化人才、應(yīng)用型人才的激勵(lì)。營造寬容失敗的科研氛圍,鼓勵(lì)研究人員勇于嘗試新的研究范式與思路。對(duì)于新材料產(chǎn)業(yè)頂尖人才,除了良好的薪資和生活待遇外,要給予充分的信任和自主權(quán),充分激發(fā)人才的創(chuàng)新活力與熱情。
三是強(qiáng)化示范引領(lǐng)和產(chǎn)業(yè)協(xié)同。繼續(xù)實(shí)施新材料首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)工作,加強(qiáng)國家層面對(duì)新材料研發(fā)成果的認(rèn)證推廣,增強(qiáng)下游企業(yè)應(yīng)用信心和動(dòng)力。注重對(duì)新產(chǎn)品的市場(chǎng)培育,綜合利用政府采購等手段,加快新材料研發(fā)成果應(yīng)用。發(fā)揮工業(yè)強(qiáng)基“一條龍”等工程作用,推動(dòng)基礎(chǔ)材料企業(yè)、零部件企業(yè)與整機(jī)企業(yè)開展合作,形成研發(fā)共同體。
四是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和制度建設(shè)。統(tǒng)籌各部門各地方資源,加強(qiáng)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略指引,形成長(zhǎng)效機(jī)制。對(duì)于重點(diǎn)領(lǐng)域和瓶頸方向,統(tǒng)籌各部門現(xiàn)有政策,形成連續(xù)相互匹配的政策合力。充分發(fā)揮軍用智力資源的潛在力量,促進(jìn)新材料領(lǐng)域軍民資源共享,鼓勵(lì)新材料軍用技術(shù)向民用轉(zhuǎn)化。
五是完善新材料標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。依托最新發(fā)布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2018)》,對(duì)各類材料進(jìn)行收集匯總,參考?xì)W洲、美國先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),按照性能、工藝等進(jìn)行分類整理,建立符合我國情的材料牌號(hào)序列。制定與標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的工藝及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),搭建國際化的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)平臺(tái),加強(qiáng)新材料的檢驗(yàn)檢測(cè)及結(jié)果運(yùn)用,使新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展走上標(biāo)準(zhǔn)化、程序化的軌道。
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