产业政策评论 | 制造强国 材料先行

华夏幸福产业研究院 2019-05-27

新材料新能源新材料应用材料

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Photo by Katya Austin on Unsplash 


据研究,世界上20%左右的技术发明与材料相关,新材料技术和信息技术、生物技术、新能源技术被并列为21世纪的支柱性高新技术和新科技革命的重要标志。世界各国尤其是发达国家,均高度重视新材料产业发展,在支持技术研发和产业化应用上从不吝惜政府的“有形之手”,战略指引、研发专项、税收减免、营造环境等各类政策纷至沓来,势在必夺科技创新和产业竞争的制高点。为此,本文对主要材料大国的新材料产业政策做简要的评述。


世界新材料产业发展情况


新材料是指具有优异性能的结构材料和特殊性质的功能材料,是工业的基础先导和重要的新兴产业。


新材料概述


1. 产业规模不断扩大


随着全球高新技术产业快速发展和传统制造业改造升级,新材料产品、技术、应用等也持续迭代更新,产业规模不断扩大。2010年,全球新材料市场规模4000亿美元左右,2018年超过了3万亿美元,平均每年以15%以上的速度增长。我国新材料产业规模同样高速增长,2010年不足6500亿人民币,预计到2020年将增长到7万亿人民币左右,年均增长25%以上。


我国新材料产业快速发展


2. 发展情况各具特色


长期以来,新材料产业的创新主体是美国、日本和欧洲等发达国家。美国在新材料研发、应用各领域全面领跑,日本在纳米材料、电子材料等领域具有明显优势,欧洲在结构材料、光学与光电材料等方面保持领先。此外,中国、韩国、俄罗斯等也各具特色,中国的半导体照明材料、稀土永磁材料、人工晶体材料,韩国的显示材料、存储材料,俄罗斯的航空航天材料等均具有相当的优势。从发展趋势看,全球新材料市场的重心正逐步向亚洲地区转移。

 

3. 技术融合创新加速


基础学科突破、多学科交叉、多技术融合快速推进了新材料的研发和性能提升。值得注意的是,针对现有研发思路和方法的局限性,以高通量计算、高通量制备、高通量表征、数据库与大数据等技术为支撑,推动新材料的研发、设计、制造和应用发生重大变革,使新材料研发周期和研发成本大幅度缩减,并将加快探索发现前沿材料、拓展材料新功能,加速新材料的创新进程。

 

4. 产业集聚发展加快


随着全球经济一体化进程加快,集约化、集群化和高效化成为新材料产业发展的突出特点。产业链日趋完善,横向扩展、纵向贯通的趋势愈发明显,多学科、多部门联合进一步加强。大型跨国材料公司核心技术、研发能力、市场占有率等多方面拥有绝对优势,占据全球市场的垄断地位。如,杜邦、GE、拜耳、韩国LG等大型跨国公司纷纷结成战略伙伴开展全球化合作,通过并购、重组及产业生态圈构建,加强对新材料产业的垄断,总体上把控着全球新材料产业格局。

 

5. 全周期绿色化加强


世界各国高度重视新材料与资源、环境和能源的协调发展,大力推进与绿色发展密切相关的新材料开发与应用。如:欧洲首倡材料全生命周期技术,对钢铁、有色、水泥等大宗基础材料的单产能耗、环境载荷要求降低20%以上;对新能源材料、节能环保材料等研发生产,更是高度重视从生产到使用全生命周期的低消耗、低成本、少污染和综合利用等。



世界主要国家新材料产业相关政策


鉴于新材料战略性和基础性的重要作用,加强推动新材料产业发展已成为各国科技和产业竞争的热点之一,主要材料大国均制定了相应的发展战略和研究计划。


1. 美国


美国处于世界科技的领先地位,得益于对新材料研究的长期重视和持续支持。从克林顿、小布什、奥巴马到特朗普政府,美国都将新材料发展置于重要国家战略的高度。长期以来,美国新材料研发的主导方向是优先为国防领域服务,因此美国航空航天、计算机及信息技术等行业的相关材料应用得到迅速发展,进而带动行业全面进步,美国GE、杜邦、康宁等领先的新材料企业也在全球占有重要地位。


美国新材料产业主要政策(华夏幸福产业研究院整理)


2.欧盟


欧盟同样十分重视新材料产业发展,在材料替代、循环利用以及应对全球挑战等方面,领导着的先进材料技术研发创新的世界潮流。欧盟先进材料技术研发与创新政策确定了三大目标:保障能源安全、提高资源利用和促进大众健康等。


欧盟新材料产业主要政策(华夏幸福产业研究院整理)


3.德国


德国是世界重要的新材料强国,也是最大的化工新材料产品出口国,拥有拜耳、巴斯夫、赢创、朗盛、汉高等新材料跨国公司。过去100多年中,德国几经兴衰,却都能完成制造业的振兴,某种程度上说是离不开德国强大的材料工业支撑。


德国新材料产业主要政策(华夏幸福产业研究院整理)


4.日本


日本得益于强大科技作为基础,成为创新实力仅次于美国的国家,特别是在半导体材料,电子材料,电子元器件,碳纤维复合材料及特种钢等新材料领域,在全球具有举足轻重的地位。


上个世纪八九十年代,日本政府开始采取一系列的支持措施来推动新材料的发展。新日铁、三菱化学、JFE、TDK公司、信越化学等均为全球材料界的知名企业。


日本新材料产业主要政策(华夏幸福产业研究院整理)


5. 韩国


韩国的新材料产业在2000年开始实现快速增长,这主要归功于政府对企业创新的大量投入以及通过部分特殊产业政策来推动行业发展,韩国企业在“Fast-Follower”战略持续推动下,涌现了LG、浦项、三星等具有较强实力的大企业集团,逐渐赶超了部分发达国家企业新材料发展水平。


韩国新材料产业主要政策(华夏幸福产业研究院整理)


6.俄罗斯


俄罗斯矿产资源丰富,在发展新材料产业方面,一方面力求保持某些材料领域在世界上的领先地位,如能源材料、化工材料等;另一方面大力发展对促进国民经济发展和提高国防实力有重要影响力的材料,如高性能铝材、钛材等。俄铝、谢韦尔钢铁、诺里尔斯克镍业、俄罗斯纳米、VSMPO-AVISMA(世界最大钛材公司)等在全球新材料领域均占有一席之地。 


俄罗斯国新材料产业主要政策(华夏幸福产业研究院整理)



对我国发展材料产业发展的启示和借鉴


概括来看,世界主要国家新材料产业相关政策,在突出各自特色、聚焦优势发展领域的同时,有四个方面的共同特点:


一是重视基础研究和技术研发,强调创新引领;

二是突出竞争中性的产业政策,强调普惠包容;

三是推动上下游产业链的协作,强调融合协同;

四是注重技术人员和工人培养,强调人才优先。

 

我国新材料研发创新方面还存在较多不足,基础研究欠缺、数据库不健全、专业人才匮乏、企业创新积极性不高、产业政策效果不明显等。为加快我国从材料大国向材料强国转变,必须积极推动技术创新、管理创新、机制创新,使新材料成为推动我国制造业和经济增长的强大源动力。有关建议如下:


(一)加强顶层设计,创新组织协调机制。为加快新材料研发速度,需要包括政府、学术界和企业界在内的各方力量加强统筹、信息共享、协调合作,提高新材料产业发展规划的系统性、部门工作的协同性、国家及地方政策措施的配套性。要加强前瞻性布局和顶层设计,从国家战略需求、重大工程项目出发,开展示范性应用,以推动材料科学健康可持续发展。


(二)坚持问题导向,建立政策集成体系。我国材料工业原隶属于不同工业部门管理,一定程度上受传统企业、院所等体系影响,促进材料产业发展的政策点多、面广、分散和互不协同,在政策执行中政府部门偏好审核批准、资金分配、资源配置等。必须统筹优化新材料领域的科研、创新、投资、金融、财税、人才、管理等措施,形成政策合力,要充分利用国家先进制造产业投资基金等资本平台,引导社会资金投入,支持共性关键技术研发、公共创新平台和示范项目建设。


(三)坚持需求牵引,强化官产学研用联系。我国新材料行业“官、产、学、研、用”之间的联系有待加强,企业研发新产品积极性不高,产品推广应用困难。要发挥市场需求对新材料开发应用的引导作用,强化产用结合,通过政府、高校及企业的合作来强化制造业优势,促进上下游协作配套。政府应积极引导,大力提倡以应用为主的材料研究与开发,强调市场拉动作用,加强科研单位与企业界之间的合作,促进成果转化,提高先进材料的开发速度,加大首批次应用保险支持力度。


(四)加大知识产权保护,完善材料数据库建设。材料数据获取过程复杂,不同单位之间的数据库彼此孤立、相对分散、缺乏共享。数据共享是大势所趋,但同时要加大对侵犯知识产权的打击力度,逐步建立国家级数据库公用平台,完善数据库共享机制,打破不同单位和部门之间的利益界限,加强成果利用效率,避免重复投入和研发,以保证材料数据的知识产权和公开性的协调统一。


(五)强化国际交流与合作,积极培育复合型人才。我国应通过加强国际交流,与国际上先进的实验室开展合作,建立联合研究中心等方式,逐步形成国际影响力,推动我国材料研发水平的全面提升。着力解决专业人才短缺问题,加强交叉学科的课程设置,大力培养新型人才。要高度重视职业教育和技能培训,大力培养掌握先进制造业技术技能的劳动者,加快建设形成宏大的多学科融合的技术创新团队和高水平的技能人才队伍。


(六)加强产业政策工具,突出竞争中性原则。我国新材料产业政策工具在产业创新链上分布不合理,偏向于直接扩大供给和产业化应用环节施加影响,而在基础研究、技术研发阶段政策工具所占比重较少。近年来,按照“使市场在资源配置中起决定性作用,更好发挥政府作用”的要求,我国产业政策已经发生了较大调整,正在从选择性产业政策为主转向功能性产业政策为主。


2018年底召开的中央经济工作会议提出,“结构性政策要强化体制机制建设。强化竞争政策的基础性地位,创造公平竞争的制度环境”,这为新时期产业政策调整完善提供了可遵循的基本原则。我国应在未来的新材料产业政策设计上,进一步增加竞争中性的功能性产业政策,加大对基础领域以及新产品、新技术的投入比重,使我国材料领域新产品、新技术、新应用不断涌现,加快由材料大国向新材料强国转变。


参考文献:

[1] 汪苹等.《基于内容分析法的中国新材料产业政策工具研究》.引自《现代化工》2018年第10期;

[2] 孙浩林.德国研究与创新政策新目标和重点;

[3] 张世明.美国与欧洲竞争法的差异与联系;

[4] 粉体技术网.《解析:全球新材料产业发展特征瑟趋势》. 2018年3月;

[5] 罗若愚、易晓芹.《中美高技术产业创新政策比较研究》[J].中国高校科技; 

[6] 引用新材料在线网.《德国新材料产业为何这么强》. 2018年9月;


延伸阅读:

1.《产业政策评论|“德国制造2030”浮出水面,工业王者再出征》

2.《产业政策评论 | 如何看美国宣告捍卫人工智能全球主导权?》

3.《产业政策评论|未来产业之争就是国运之争!》

4.《产业观察|特朗普冲击波,会回加速全球产业链和供应链的重构吗?》

5.《产业观察|中美高技术贸易不得不说的一大障碍——<瓦森纳协定>》

6.《产业观察丨美国到底有没有产业政策? ——从<美国先进制造业领导战略>说起》


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