重点突破 新材料产业需走出“徘徊”
稿件来源:本报讯
未来5~10年,国家经济增长点将覆盖高效能源、高速交通、民生产业、战略资源、国防安全等。可以说,未来,高品质特殊钢、半导体照明工程、稀土功能材料、高性能纤维及复合材料等领域,都将是新材料产业需关注的重点。 据预测,半导体照明工程到2015年芯片国产化率将达70%,形成百亿元以上芯片企业与百亿元以上应用企业体系;高端稀土功能材料产值将达100万吨,在新材料领域应用比例将提高到60%以上;稀土材料高效清洁提纯技术在行业推广应用率将达50%以上。 特 钢 海工用钢研发刻不容缓 近年来,对深海资源的开发,已经成为各国关注的焦点。发展海洋工程, “材料先行”已刻不容缓。 中国工程院院士、中国金属学会名誉理事长翁宇庆日前表示,海洋工程装备需要的大量金属材料,主要包括油气钻采、深海研究、海水淡化、特种船舶与发动机所需材料四大类。其中,油气钻采用材有海洋平台结构用钢板、油气钻采和输送用钢板,深海研究用材包括具有强耐腐蚀性能的深海用金属材料和深潜器用金属材料,特种船舶与发动机用材主要有石油天然气船用低温金属材料、船舶柴油机用曲轴和船舶螺旋浆用金属材料等。 中国船舶工业行业协会等权威部门对今后我国海洋工程用钢需求作了以下估计:一是我国海洋油气钻井平台装备的70%仍须进口,其用钢量每年大于100万吨;二是FPSO(海上浮式生产储油船)和其他海洋工程辅助船 (含船上装备)年用钢量约为100万吨;三是浅海海底油气管线用钢年需求量为20万~25万吨;四是包括易焊接钢,钻采、海水淡化用高端特殊钢,以及业主指令进口的平台用钢在内的海洋工程特殊钢将大量进口。 超导材料 千亿规模待挖掘 目前国内超导材料主要是依赖于美国和日本进口,价格昂贵,占超导应用产品50%左右的成本。从整个产业链价值来看,超导材料占超导设备40%~50%的成本。从盈利能力来讲,超导材料盈利能力最强,毛利率约50%左右。超导行业的发展必将引发对超导材料大量的需求,因此,超导行业要发展壮大,超导材料必须要实现国产化。 据了解,目前的超导行业产业链由三部分组成:上游矿资源,如钡、铋等金属;中游是超导材料如YBCO和BSCCO等;下游是超导应用产品,如超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能、超导发电机和超导变压器等。其中技术最成熟、应用最广泛、商业化程度最高的超导材料是BSCCO高温超导材料。由于第二代超导材料具有较强的载流能力、抗磁场衰竭能力以及较低的理论价格,各国纷纷将研发和生产重点放在YBCO(氧化钇钡铜),因而YBCO将是未来超导材料发展的主要方向。 我国超导材料技术一直处于国际领先水平,但在产业化应用方面与发达国家存在较大差距,究其原因在于我国的研发力量比较分散,投入较少,缺少研发创新平台,导致科研成果的转化率低,产业化应用还有较多制约瓶颈。 未来,我国必须在推动超导材料工程化、产业化制备关键技术上加大研发投入力度,提高我国超导材料的制备及应用水平,推动超导材料的产业化应用。 石 墨 烯 产业化探索待加速 石墨烯在2004年被发现后就迅速引发全球范围内的研究热。近年来,我国在石墨烯研发应用方面的研究不断加强,各地政府和有关机构加大力度扶持和推动石墨烯产业化发展。 2013年7月13日,在中国产学研合作促进会的支持下,中国石墨烯产业技术创新战略联盟正式成立。该联盟已向有关部门上报了无锡、青岛、宁波、深圳四个地方,作为石墨烯产业研发示范基地。江苏省、山东省等省级石墨烯联盟已于2013年陆续成立。2013年12月18日,无锡市发布 《无锡石墨烯产业发展规划纲要》,规划建立无锡石墨烯产业发展示范区和无锡市石墨烯技术及应用研发中心、江苏省石墨烯质量监督检验中心。 与此同时,上海浦东新区也正筹备建立临港石墨烯产业园区,并力争国家石墨烯检验监测中心落户浦东。据了解,目前,无锡市已设立2亿元专项资金,通过补贴、配套、奖励、跟进投资、股权投资等方式,进一步扶持石墨烯产业发展;宁波为了扶持石墨烯产业发展,也拿出了千万元以上的扶持资金。 我国十分重视石墨烯的基础研究,相继出台 “石墨烯宏量可控制备”、 “石墨烯基电路制造设备、工艺和材料创新”等973计划。数据显示,1991~2010年,我国发表的有关石墨烯的科研论文数量排名世界第二,仅次于美国,部分学者的研究成果的引用次数达到了上百次。此外,我国石墨烯的专利数量也仅次于美国,成为世界第二大国。 尽管如此,目前,我国石墨烯行业仍处于产业化探索阶段,还未形成产业化生产的规模。 目前,实验室制备大尺寸石墨烯的技术基本攻克,但是工业化连续生产质量好、成本低的大尺寸石墨烯还存在难度,石墨烯的产业化道路还存在许多困难。制备能力方面,大多数企业和科研院所的石墨烯生产仍处于中试阶段,不具备规模化生产的能力;材料应用方面,目前石墨烯的应用仅限于实验室,还没有形成下游的需求与应用。 (本报记者 陈祎淼)
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