近幾年，哈爾濱市將謀劃產業(yè)升級轉型的目光瞄準了以新材料產業(yè)為代表的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。在《哈爾濱市新材料產業(yè)發(fā)展規(guī)劃和實施意見》中，明確提出重點發(fā)展5個新材料領域。規(guī)劃實施后已初見成效，今年1至8月，全市規(guī)模以上77戶新材料企業(yè)共實現產值74億元，同比增長25.4%；實現銷售收入72億元，同比增長22.8%。圖為首屆中國國際新材料產業(yè)博覽會現場。
編者按作為七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一，新材料在支撐整個戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展，促進傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級，保障國家重大工程建設等方面都具有重要的戰(zhàn)略意義。抓住機遇、大力發(fā)展新材料和先進制造技術，加快推進材料產業(yè)結構調整，積極發(fā)展先進結構材料、功能材料和復合材料，成為我國經濟持續(xù)發(fā)展和產業(yè)升級的迫切需求。新材料的黃金增長期即將到來。
產品向高端需求發(fā)展
化工新材料產業(yè)是化學工業(yè)的基礎性、先導性產業(yè)。如今，產業(yè)結構調整和戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展為化工新材料產業(yè)提供了市場空間。今后，該產業(yè)的發(fā)展一方面需提高市場自給率，另一方面需擴大產值規(guī)模。
“十二五”期間，我國化工新材料產值規(guī)模將達3498億元，年均增長率約為16%，國內市場自給率將提高到大約81%。石油和化學工業(yè)規(guī)劃院院長史獻平在第一屆中國國際新材料產業(yè)博覽會化工新材料發(fā)展交流會上透露。
化工新材料是指那些具有特殊優(yōu)異性能的化工合成材料，一般包括特種橡膠、工程塑料、功能性膜材料、高性能氟硅材料、高性能纖維等。據統(tǒng)計，2010年我國化工新材料產業(yè)的總產值約為1700億元，產業(yè)體系初步建立，但總量供應仍不足，2009年，化工新材料的國內自給率僅為60%，產品也以低檔為主，難以滿足高端市場要求。
為滿足國家戰(zhàn)略發(fā)展和產業(yè)結構調整需求，史獻平認為要擴大我國化工新材料產業(yè)規(guī)模，一方面要提高市場自給率，另一方面要擴大產值規(guī)模。
中國石油和化學工業(yè)聯合會副會長周竹葉建議，化工新材料產業(yè)發(fā)展要調整優(yōu)化產業(yè)結構。對通用型、中低端產品，如有機硅單體、聚甲醛等，要提高產業(yè)準入門檻，遏制低水平重復建設，通過技術創(chuàng)新和技術改造，提高產品的附加值和市場競爭力，要在產業(yè)化示范取得成功的基礎上，大力發(fā)展高附加值、環(huán)境友好型高端產品，替代進口，滿足內需。鼓勵優(yōu)勢企業(yè)開展兼并重組，推進上下游產業(yè)鏈一體化、規(guī)模化、大型化協調發(fā)展和化工新材料園區(qū)建設，提高產業(yè)集中度。
進一步加強技術創(chuàng)新則是行業(yè)內專家共同的建議。周竹葉建議以工程化技術為重點，構建產、學、研相結合的技術創(chuàng)新體系，促進工程設計、裝備制造和技術工藝的配套協調，加快科技成果的轉化。史獻平建議加大研發(fā)經費投入，提高創(chuàng)新能力。他提出，重點企業(yè)研發(fā)投入占銷售收入的比重要達到5%以上；到2015年使我國化工新材料的整體技術水平與發(fā)達國家的差距縮小到10年以內，擁有一批具有自主知識產權的核心技術。
高性能纖維及復合材料——
尖端材料先將基礎做好
目前，國際上先進的高性能纖維及復合材料正向著制造技術先進化、低成本化、材料高性能化、多功能化和應用擴大化的方向發(fā)展。而高性能纖維及復合材料不僅是新能源產業(yè)發(fā)展的重要材料，還是提高建筑工程安全性和節(jié)能經濟性的有效手段，甚至也成為帶動傳統(tǒng)產業(yè)升級的途徑。
近日舉辦的中國國際化纖會議上，高性能纖維及復合材料再次成為業(yè)界關注的熱點�！秶抑虚L期科學與技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2010)》中曾提出要重點研究開發(fā)滿足國民經濟基礎產業(yè)發(fā)展需求的高性能復合材料及大型、超大型復合部件制備技術；《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》中也提出了“提升碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維等高性能纖維及復合材料發(fā)展水平”的具體目標。參照目前國內高性能纖維及復合材料產業(yè)的發(fā)展現狀，與會人士認為需進一步加大對該領域的研發(fā)和投入力度，推進國內高性能纖維及復合材料的發(fā)展。
據了解，高性能纖維包括有機高性能纖維和無機高性能纖維，與普通纖維相比，高性能纖維具有質量輕、強力高、耐沖擊、耐高溫、耐腐蝕等特點。其中，近年來發(fā)展迅速的碳纖維復合材料已經成為先進復合材料的主流增強體。據了解，歐美等國家一直將復合材料技術列為國家關鍵技術和國防關鍵技術予以優(yōu)先發(fā)展，談到目前國內高性能纖維產業(yè)的發(fā)展現狀，中國科學院化纖研究所相關研究人員認為，基本可以概括為作用重大、規(guī)模較小、技術創(chuàng)新難度大及全球市場被日美壟斷等四點。
目前，發(fā)展高性能纖維及復合材料還存在以下主要問題。首先是若干關鍵科學問題模糊不清，直接導致纖維和復合材料的性能不穩(wěn)定、成本居高不下、應用無法拓展等問題。二是高性能纖維品種單一、產量小、應用面窄。比如，碳纖維材料種類單一、高端碳纖維品種缺乏、自主品牌系列建設進展緩慢。三是先進裝備缺乏，自主創(chuàng)新能力不強。
針對上述問題，在纖維研發(fā)方面，應加強新配方、新工藝、新方法等原創(chuàng)性研究和探索，突破國際專利保護壁壘；在復合材料方面，國際專利保護重點已由制造領域向應用領域轉移，應用技術和行業(yè)發(fā)展日新月異，新的應用領域可以說為國內和國外相關產業(yè)發(fā)展提供了均等的機會，國內產業(yè)發(fā)展應加強復合材料應用技術知識產權保護，爭取國際話語權。
曾有紡織產業(yè)人士表示，目前國內的高性能纖維性能很好，但價格昂貴、用量有限。成本的居高不下，與關鍵技術、市場開發(fā)及應用拓展均有關聯。從世界范圍來看，高性能纖維材料是國際研究與競爭的熱點所在。開拓尖端材料，既需要包括生化技術、納米技術、信息技術等在內的先進技術的整合及再創(chuàng)新，也要注重高性能纖維及復合材料的技術集成與應用示范。與此相應，在科研方面，包括新機理、新技術、新工藝、新裝備、新應用在內的知識創(chuàng)新也需跟上需求。
有色金屬新材料——
合金材料占據主流
在第一屆中國國際新材料產業(yè)博覽會上，工業(yè)和信息化部原材料司對即將發(fā)布的《新材料產業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》的解讀中透露，“十二五”期間我國將實施新材料十大工程，其中包括了高強輕型合金材料專項工程、稀土及稀有金屬功能材料專項工程、先進電池材料專項工程等，這些將是有色金屬新材料施展才能的舞臺。
電子信息材料、新能源材料、高端裝備結構材料、特殊功能材料……在國家鼓勵發(fā)展的新材料產業(yè)重點方向中，有色金屬新材料占有重要地位。
由工業(yè)和信息化部、黑龍江省人民政府、中國有色金屬工業(yè)協會、中國鋁業(yè)公司主辦，北京安泰科信息開發(fā)有限公司承辦的“2011中國有色金屬新材料產業(yè)發(fā)展峰會”上，也透露出有色金屬新材料的一些發(fā)展動向。
中國工程院院士何季麟認為，國家鼓勵新材料產業(yè)的發(fā)展，對于曾經處于配套發(fā)展位置的稀有金屬來說，是個好的發(fā)展機會。航空航天、新能源、新能源汽車等不斷出現的產業(yè)需求，需要新的高性能材料，這就給很多具有良好特性的稀有金屬提供了“用武之地”。他以鉭、鈮為例，這兩種稀有金屬擁有熔點高、抗液態(tài)金屬腐蝕能力強、超導轉變溫度高等特點，可以成為高溫合金、電容元件、化工工業(yè)的重要材料，通過深入研究和性能開發(fā)，可以在航空航天、高能物理、光學領域有不少新的應用。
大多數新材料的本質是合成材料。隨著科技不斷向前發(fā)展，單一的金屬品種已經難以滿足需求，只有通過不同金屬元素的組合及配比，盡可能地發(fā)揮出各元素的特性，才能在超導、極限溫度、極限強度等方面滿足愈來愈苛刻的要求。而這些組合及配比的成果就是合金。使汽車邁向輕量化的鎂合金，廣泛應用于航空航天、交通、電子等行業(yè)的鋁合金，制造精密切削工具的硬質合金，在醫(yī)療器械、海洋工程等廣泛領域應用的新材料鈦合金等，多種合金材料正在成為有色金屬新材料的主要發(fā)展方向。
隨著現今全球發(fā)展綠色可再生能源的熱潮，新能源材料成為有色金屬新材料的又一個熱點。以半導體硅為例，原北京有色金屬研究總院教授張椿介紹，隨著光伏產業(yè)的爆炸式增長，為滿足太陽能級多晶硅的需要，極大地激發(fā)了多晶硅的飛速增長，2007年全球多晶硅的產量約為3.5萬噸，到2010年產量猛增至16萬噸，僅僅3年的時間多晶硅產量增加了4.5倍多。我國太陽能級多晶硅的產量更是以驚人的速度增長，2005年產量只有80噸，2010年產量就達到4.5萬噸，5年間產量增加了562.5倍。這在材料工業(yè)發(fā)展史上增長速度之快，是空前的。目前世界各國紛紛新建或擴建多晶硅廠，同時不斷改進生產工藝和研發(fā)新工藝，探求生產廉價的太陽能級多晶硅，以滿足太陽能電池的發(fā)展和推廣應用。