新材料：結構性過剩與核心技術缺失難題待解

【亞洲配件網(wǎng)訊】專家建議，通過“政策性引導+市場化環(huán)境”，推動產業(yè)發(fā)展“規(guī)模效應”。
材料科學是戰(zhàn)略性新興產業(yè)的基礎科學，對我國實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略至關重要。但目前，我國這一領域的競爭力堪憂，一方面核心關鍵材料對外依存度較高，關鍵技術缺失;另一方面，有些項目卻“一哄而上”，出現(xiàn)產業(yè)結構性過剩。有人直言“急需的新材料找不到、能找到的又做不出、做得出的又做不好”。

目前，深圳等一些地方已通過“政策性引導+市場化環(huán)境”形成“磁吸效應”，吸引全球頂尖新材料創(chuàng)新人才前來創(chuàng)業(yè)。一些專家建議，仍需完善制度、多措并舉發(fā)揮創(chuàng)投等市場主體作用，助力產業(yè)發(fā)展。

新材料：結構性過剩與核心技術缺失難題待解

新材料產業(yè)迅速發(fā)展
2016年5月，日本東京大學博士、美國特拉華大學復合材料中心研究員鄧飛辭去職務，到深圳注冊了烯灣科技。烯灣科技已研發(fā)出可量產的碳納米管纖維材料。碳納米管纖維是把很多單根納米管扭擰在一起的宏觀纖維，具有輕質、高強、多功能性的特點，是新一代的特種纖維材料，性能超過現(xiàn)在航空航天上使用的碳纖維制造的復合材料。
烯灣科技，只是眾多“材料黑科技”在深圳“扎堆扎根”的一個縮影?！敖陙?，深圳市新材料產業(yè)規(guī)模已由2010年的590億元增至2015年的1500億元?！鄙钲谑行虏牧闲袠I(yè)協(xié)會秘書長李音表示，深圳新材料領域的創(chuàng)新載體超過100家，上市企業(yè)近40家，國家高新技術企業(yè)超400家，新材料領域申報相關專利超過1萬余件，編制或參與制定標準400多項，呈現(xiàn)迅速發(fā)展的態(tài)勢。
2016年下半年在深圳成立的摩方材料科技有限公司，其聯(lián)合創(chuàng)始人、首席科學家方絢萊是美國麻省理工學院機械工程系終身教授，其團隊研發(fā)的微納尺度3D打印技術，于2015年被《麻省理工科技評論》評為年度十大顛覆性創(chuàng)新技術之一。
加州伯克利大學博士張曉軍聯(lián)同哈佛大學化學系博士李哲峰、匹茲堡大學材料學博士丁博等組成一個高通量材料研發(fā)制備團隊，放棄了世界五百強研究員的工作，到深圳創(chuàng)業(yè)。他們給自己的公司取名“矩陣新材料”，因為他們能夠在一個基板上對不同材料進行批量化的制備和檢測，正如矩陣般形成陣列，這項技術也是材料基因組計劃中關鍵技術之一。
大幅壓縮手機攝像頭的體積、在強度硬度不變的情況下減輕大型裝備的重量……在去年于深圳舉行的第18屆高交會上，方絢萊發(fā)布具有自主知識產權、可使材料“縮骨”的微納尺度3D打印系統(tǒng)技術，引起各方關注。
微納尺度3D打印(微納結構增材制造)是目前全球前沿的先進制造領域之一，它是通過建立許多極薄的層將數(shù)字化電腦模型變成固態(tài)物體的一種先進微細加工技術，這種技術形成的復雜三維微納結構在微納機電系統(tǒng)、生物醫(yī)療、組織工程、新材料、新能源、高清顯示、生物芯片等領域有著巨大的產業(yè)需求。
“以往大家熟悉的塑料、金屬和陶瓷等材料，通過微納尺度3D打印系統(tǒng)，就像給材料用了‘縮骨功’?！碧K州大學高技術產業(yè)研究院院長陳林森說，希望能在未來實現(xiàn)納米架構復合材料的大批量生產，迎接材料領域新時代的到來。
關鍵新材料自給率堪憂
不少專家認為，材料行業(yè)是整個工業(yè)體系的基礎，革命性新材料的發(fā)明、應用一直引領著全球的技術革新，推動著高新技術制造業(yè)的轉型升級，同時催生了諸多新興產業(yè)。但材料科學有其特殊性，研發(fā)投入大，研發(fā)周期長，我國關鍵新材料的自給率目前仍十分堪憂，降低核心關鍵材料對外依存度的緊迫性越來越凸顯。
“千人計劃”專家、中國建筑材料科學研究總院教授汪洪認為，我國的材料科技工業(yè)起步較晚，雖經多年攻關，在整體水平上與先進國家仍有差距，制約諸多重大戰(zhàn)略領域的發(fā)展。
首先，不少新材料企業(yè)在發(fā)展過程中面臨的共性問題之一，是缺乏強有力的技術支撐。在光伏、風電、電動汽車、LED等產業(yè)蓬勃發(fā)展的同時，對多晶硅、碳纖維、鋰電子等新材料需求與日俱增，不少地方對這些項目“一哄而上”;部分地區(qū)出現(xiàn)產業(yè)結構性過剩，不少企業(yè)面臨艱難的經營環(huán)境，卻仍未掌握核心技術。
與此同時，傳統(tǒng)的材料研制方法主要為試錯法，即利用現(xiàn)有關于材料的理論和經驗，通過調整研究材料配比，進行表征測試和檢驗，最終找到滿足需求的材料。一些業(yè)內專家介紹，傳統(tǒng)的方法導致材料研發(fā)周期過長，遠不能滿足人們對新材料的需求，經驗式、試錯式、離散式的材料研發(fā)方式需要變革。
深圳市國創(chuàng)新能源研究院院長茆勝以尋找用于太陽能光解水制氫的光催化材料為例：基材二氧化鈦，從50種摻雜元素中選擇5種，從30種共催化材料中選擇3種;合成過程中化學原料選擇2種，反應溫度4種，反應時間2種;“如此，共需實驗次數(shù)達36萬次，按照一天做一次實驗計算，需要約一千年時間才能完成?！?br />此外，舊材料標準也對新材料的推廣使用形成障礙。一名從事石墨烯反腐涂料生產的企業(yè)家告訴《經濟參考報》記者，傳統(tǒng)的防腐涂料會對鋅的含量有所要求，這固然有利于保障產品質量。不過石墨烯防腐涂料作為一種新型產品，利用了石墨烯的優(yōu)異特性，能在降低鋅含量的同時提高防腐效率。如果還是以傳統(tǒng)的要求達到特定鋅含量作為標準，那么這種新型產品就會“不合格”，使得其無法推廣。
以“政策性引導”催化產業(yè)
當前，多數(shù)戰(zhàn)略性新興產業(yè)都是材料密集型產業(yè)，如光伏、鋰電、車輛和風機葉片的輕質合金、燃料電池隔膜等，但不少業(yè)界人士認為，我國在新材料領域的核心競爭力堪憂，“急需的新材料找不到、能找到的又做不出、做得出的又做不好。”
《經濟參考報》記者近期在深圳調研了解到，深圳主要通過“政策性引導+市場化環(huán)境”做法形成“磁吸效應”，進而推動催化產業(yè)發(fā)展的“規(guī)模效應”。
在2011年，深圳市政府就出臺了《深圳新材料產業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃》，提出自當年起，連續(xù)5年深圳市高新技術重大項目專項資金、科技研發(fā)資金、技術進步資金每年各安排1億元，深圳市財政新增2億元，每年集中5億元，設立新材料產業(yè)發(fā)展專項資金，用于資助新材料產業(yè)核心技術攻關、產業(yè)化項目建設等。
經過五年多的努力，國際知名、國內領先的新材料產業(yè)基地已具雛形。鄧飛說，在材料創(chuàng)新領域，深圳先后培育了致力于超材料產業(yè)化的光啟科學、致力于柔性顯示材料應用的柔宇科技等，他們的成功給材料研究者注入了很大的動力。
同樣開始于2011年、頗具深圳特色的“孔雀計劃”，通過“直接認定+評審”的確認機制，資助海外高層次人才團隊最高8000萬元的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專項資助。深圳許多新材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊，在“孔雀計劃”的幫助下起步。
“新材料是制造業(yè)轉型升級的關鍵因素，深圳地處世界工廠珠三角的腹地，制造業(yè)體量大、轉型升級動力強，同時也有著毗鄰香港的區(qū)位優(yōu)勢，可以輻射世界，是新材料應用研究和產業(yè)化的首選之地?！蹦Ψ讲牧螩EO賀曉寧表示。
成立不到半年，摩方材料自主研發(fā)的多精度多材料微納3D打印系統(tǒng)已被國內外研究機構采用，包括美國麻省理工學院、阿聯(lián)酋Masdar理工學院、南京大學微結構國家重點實驗室等。而矩陣新材料已經和國內大型熔鹽研發(fā)、產銷商深圳愛能森科技有限公司簽訂數(shù)百萬元的合同，為其提供新型熔鹽材料的研發(fā)制備檢測服務。
市場化的融資環(huán)境也在助力形成“磁吸效應”。深圳市松禾資本管理有限公司創(chuàng)始合伙人厲偉說，新材料創(chuàng)業(yè)投資門檻高、周期長，但深圳發(fā)達的創(chuàng)投行業(yè)，讓一些擁有技術卻不想創(chuàng)業(yè)的人，能夠鼓起勇氣投身創(chuàng)業(yè)大潮中。
亟待多措并舉完善制度
國務院發(fā)布的《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出，“加強前沿材料布局”，“提高新材料應用水平，推進新材料融入高端制造供應鏈”，“到2020年，力爭使若干新材料品種進入全球供應鏈，重大關鍵材料自給率達到70%以上，初步實現(xiàn)我國從材料大國向材料強國的戰(zhàn)略性轉變。”
不少業(yè)界專家建議，可以借鑒深圳的相關發(fā)展經驗，多措并舉發(fā)揮創(chuàng)投等市場主體作用，助力新材料產業(yè)發(fā)展。
一是進一步打造新材料創(chuàng)新高地。近年來，深圳新材料產業(yè)規(guī)模在全國處于領先地位，年增長率達到20%，涌現(xiàn)出一批具備國際先進技術、行業(yè)領軍人才的企業(yè)單位。一些專家建議，可在深圳等新材料發(fā)展較快、基礎較好、產業(yè)轉化較成熟的地區(qū)，進一步打造國際一流的新材料創(chuàng)新高地、人才聚集高地和產業(yè)發(fā)展高地。
二是持續(xù)細化、出臺相關產業(yè)扶持政策。記者調研了解到，深圳不少海外頂級科技創(chuàng)業(yè)團隊的引進和投資都是市場化創(chuàng)投機構完成，不少業(yè)界人士建議，通過政府引導基金等專業(yè)投資基金積極參與扶持新材料產業(yè)發(fā)展，持續(xù)對產業(yè)發(fā)展進行適度引導。
三是在新材料等創(chuàng)新領域，探索創(chuàng)業(yè)投資市場的QDLP(合格境內有限合伙人)模式。目前，不少引進深圳的海外創(chuàng)新團隊都是在國內注冊成立公司后，創(chuàng)投再進行投資。由于這些創(chuàng)新團隊通常是在國外進行基礎研發(fā)，在國內進行應用研發(fā)及產業(yè)化，因此在國內外都有資金使用需求。
不少創(chuàng)投界人士表示，受限于相關政策限制，作為人民幣基金，只能投入到創(chuàng)新團隊在國內的公司，同時他們在國內融到的資金，也很難在海外使用。建議在新材料等特定領域，探索創(chuàng)業(yè)投資市場的QDLP模式，讓國內基金能夠更加高效地直投海外創(chuàng)新項目。