新材料作為全球科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的核心基礎(chǔ)領(lǐng)域,同時(shí)也是支撐我國(guó)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的戰(zhàn)略先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),其發(fā)展水平直接關(guān)系到產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級(jí)化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化進(jìn)程,對(duì)實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)及制造強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)建設(shè)具有不可替代的戰(zhàn)略價(jià)值。
為系統(tǒng)部署“十五五”時(shí)期新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向與重點(diǎn)任務(wù),本規(guī)劃以國(guó)家“十五五”規(guī)劃綱要總體要求及《中國(guó)制造2035》戰(zhàn)略目標(biāo)為根本依據(jù),結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際需求編制,旨在明確未來(lái)五年產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)圖,為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供指導(dǎo)框架。
一、“十四五”產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧與現(xiàn)狀
1.核心發(fā)展成就
“十四五”期間,我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)“規(guī)模擴(kuò)張與質(zhì)量提升”雙輪驅(qū)動(dòng)的良好態(tài)勢(shì),產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力顯著增強(qiáng):
產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破關(guān)鍵節(jié)點(diǎn):截至“十四五”末,產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已突破8.2萬(wàn)億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率保持在12%以上,規(guī)模優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步鞏固;
關(guān)鍵材料技術(shù)突破顯著:在超高強(qiáng)度鋼、高性能碳纖維、半導(dǎo)體硅片、鋰離子電池正負(fù)極/隔膜等關(guān)鍵材料領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)從技術(shù)攻關(guān)到規(guī)?;瘧?yīng)用的跨越,生物醫(yī)用材料臨床轉(zhuǎn)化效率大幅提升;
創(chuàng)新方法與平臺(tái)建設(shè)提速:材料基因組工程、增材制造(3D打?。┑刃滦脱邪l(fā)方法在材料設(shè)計(jì)與制備環(huán)節(jié)的應(yīng)用深度不斷深化;國(guó)家級(jí)新材料創(chuàng)新平臺(tái)(包括重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心等)建設(shè)成效顯著,為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供核心支撐;
產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)持續(xù)強(qiáng)化:依托區(qū)域產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與資源優(yōu)勢(shì),形成若干特色新材料產(chǎn)業(yè)集群,產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同能力與集約化發(fā)展水平進(jìn)一步提升。
2.現(xiàn)存核心挑戰(zhàn)
盡管“十四五”期間產(chǎn)業(yè)取得階段性成果,但仍面臨多維度瓶頸制約,主要體現(xiàn)在:
高端材料供給存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn):在高端芯片制造用光刻膠、高純度濺射靶材、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金單晶葉片、高性能醫(yī)用植入材料(如人工關(guān)節(jié)涂層材料、可降解支架材料)等高端領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品仍高度依賴進(jìn)口,自主可控能力不足;
核心工藝裝備自主化水平偏低:材料制備、性能檢測(cè)等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵工藝裝備(如高精度薄膜沉積設(shè)備、材料微觀結(jié)構(gòu)表征儀器)仍以進(jìn)口為主,裝備自主化程度制約產(chǎn)業(yè)效率與質(zhì)量提升;
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同機(jī)制不完善:材料設(shè)計(jì)、制備工藝與下游應(yīng)用場(chǎng)景的銜接存在脫節(jié),“材料-器件-終端產(chǎn)品”一體化協(xié)同創(chuàng)新體系尚未完全建立,導(dǎo)致部分材料技術(shù)難以快速轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用;
標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試評(píng)價(jià)體系滯后:新材料領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)度跟不上技術(shù)迭代速度,測(cè)試評(píng)價(jià)方法、指標(biāo)體系尚未完全統(tǒng)一,影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性與市場(chǎng)認(rèn)可度;
原始創(chuàng)新與人才儲(chǔ)備不足:基礎(chǔ)研究投入強(qiáng)度相對(duì)較低,原始創(chuàng)新能力與國(guó)際頂尖水平存在差距;高端材料研發(fā)、工藝優(yōu)化、市場(chǎng)應(yīng)用等領(lǐng)域的復(fù)合型人才團(tuán)隊(duì)規(guī)模與質(zhì)量仍需加強(qiáng);
綠色低碳轉(zhuǎn)型壓力加大:部分傳統(tǒng)材料(如化工新材料、冶金新材料)生產(chǎn)過(guò)程能耗較高,碳排放強(qiáng)度較大,與“雙碳”目標(biāo)要求的綠色生產(chǎn)模式存在差距,轉(zhuǎn)型成本與技術(shù)難度并存。
二、“十五五”產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)與機(jī)遇
1.全球競(jìng)爭(zhēng)格局變化
當(dāng)前全球新材料產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)已進(jìn)入“戰(zhàn)略博弈”新階段,主要特征包括:
顛覆性技術(shù)加速涌現(xiàn):新材料與人工智能(AIforMaterials)、大數(shù)據(jù)、生物技術(shù)的深度融合,推動(dòng)材料研發(fā)范式從“試錯(cuò)法”向“精準(zhǔn)設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)變,研發(fā)周期大幅縮短,技術(shù)迭代速度顯著加快;
主要經(jīng)濟(jì)體強(qiáng)化戰(zhàn)略布局:美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛將新材料納入國(guó)家戰(zhàn)略優(yōu)先領(lǐng)域,通過(guò)加大研發(fā)投入、完善產(chǎn)業(yè)鏈政策、強(qiáng)化技術(shù)封鎖等手段,爭(zhēng)奪全球新材料產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán);
供應(yīng)鏈安全成為核心焦點(diǎn):全球供應(yīng)鏈重構(gòu)背景下,各國(guó)均重視新材料供應(yīng)鏈的韌性與自主可控性,對(duì)關(guān)鍵材料的“本土化供給”要求進(jìn)一步提升,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與合作格局更趨復(fù)雜。
2.國(guó)內(nèi)發(fā)展需求升級(jí)
我國(guó)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段后,下游產(chǎn)業(yè)需求對(duì)新材料提出更高要求,主要體現(xiàn)在:
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)需求拉動(dòng):新一代信息技術(shù)(如5G基站、半導(dǎo)體器件)、新能源(如動(dòng)力電池、光伏組件)、高端裝備(如數(shù)控機(jī)床、航空航天裝備)、生物醫(yī)藥(如創(chuàng)新藥輔料、醫(yī)療耗材)等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)新材料的性能穩(wěn)定性、功能多樣性、環(huán)境適應(yīng)性提出更高標(biāo)準(zhǔn);
未來(lái)產(chǎn)業(yè)布局提前卡位:量子信息、類腦智能、深??仗扉_(kāi)發(fā)等未來(lái)產(chǎn)業(yè)的培育,需要新型功能材料(如量子點(diǎn)材料、柔性電子材料、耐極端環(huán)境材料)提供支撐,倒逼新材料產(chǎn)業(yè)向“前沿化、高端化”突破;
產(chǎn)業(yè)升級(jí)倒逼質(zhì)量提升:從“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”轉(zhuǎn)型過(guò)程中,市場(chǎng)對(duì)材料的可靠性、一致性、綠色化要求顯著提高,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)從“規(guī)模導(dǎo)向”向“質(zhì)量效益導(dǎo)向”轉(zhuǎn)變。
綜上,“十五五”時(shí)期我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)處于“突破瓶頸、搶占先機(jī)”的關(guān)鍵窗口期,需通過(guò)系統(tǒng)布局、精準(zhǔn)施策,著力破解現(xiàn)存制約,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)從“跟跑并跑”向“并跑領(lǐng)跑”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。
三、產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體要求
1.核心指導(dǎo)思想
以黨中央關(guān)于現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建及新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重大決策部署為根本遵循,確立“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、需求牽引、綠色低碳、開(kāi)放協(xié)同”四大發(fā)展主線。產(chǎn)業(yè)發(fā)展聚焦兩大核心目標(biāo):一是提升關(guān)鍵戰(zhàn)略材料自主保障能力,破解產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)依賴風(fēng)險(xiǎn);二是強(qiáng)化前沿新材料原始創(chuàng)新能力,搶占全球新材料技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。
通過(guò)構(gòu)建“基礎(chǔ)研究-技術(shù)攻關(guān)-產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化-規(guī)模應(yīng)用”全鏈條協(xié)同發(fā)展生態(tài),進(jìn)一步夯實(shí)企業(yè)創(chuàng)新主體地位,深化產(chǎn)學(xué)研用金(產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)、研發(fā)、應(yīng)用、金融)多維度融合機(jī)制,推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化、集群化方向轉(zhuǎn)型,為制造強(qiáng)國(guó)與科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)提供核心物質(zhì)支撐與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)保障。
2.關(guān)鍵發(fā)展原則
創(chuàng)新引領(lǐng),自立自強(qiáng)
強(qiáng)化新材料領(lǐng)域基礎(chǔ)研究投入與前沿技術(shù)探索,集中突破制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸,減少高端材料對(duì)外技術(shù)依賴,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高水平科技自立自強(qiáng),構(gòu)建自主可控的技術(shù)創(chuàng)新體系。
需求牽引,應(yīng)用導(dǎo)向
緊密對(duì)接國(guó)家重大工程(如航空航天、重大裝備等)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)(新一代信息技術(shù)、新能源、生物醫(yī)藥等)及民生健康領(lǐng)域需求,以應(yīng)用場(chǎng)景為核心驅(qū)動(dòng)新材料技術(shù)迭代與產(chǎn)品升級(jí),加速市場(chǎng)培育與產(chǎn)業(yè)化落地進(jìn)程。
企業(yè)主體,協(xié)同融合
發(fā)揮龍頭企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈整合、技術(shù)引領(lǐng)與市場(chǎng)拓展中的支撐作用,推動(dòng)大中小企業(yè)融通創(chuàng)新(龍頭企業(yè)帶動(dòng)中小企業(yè)配套發(fā)展);深化產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制,促進(jìn)軍民技術(shù)雙向轉(zhuǎn)化與信息化、工業(yè)化深度融合(兩化融合),提升產(chǎn)業(yè)整體協(xié)同效率。
綠色低碳,安全高效
將綠色發(fā)展理念貫穿新材料全生命周期(研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用、回收),重點(diǎn)發(fā)展環(huán)境友好型材料與綠色低碳制備工藝,降低生產(chǎn)過(guò)程能耗與污染物排放;同時(shí)強(qiáng)化資源循環(huán)利用效率與產(chǎn)業(yè)鏈安全保障能力,構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)模式。
系統(tǒng)布局,重點(diǎn)突破
基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)需求,統(tǒng)籌規(guī)劃全國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)布局,實(shí)施分類施策策略:一方面集中優(yōu)勢(shì)資源攻克“卡脖子”材料(如高端芯片材料、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金等),補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)短板;另一方面加快培育前沿新材料(如二維材料、生物基材料等),打造產(chǎn)業(yè)發(fā)展新增長(zhǎng)極。
3.2030年發(fā)展目標(biāo)
自主保障能力顯著躍升
關(guān)鍵戰(zhàn)略材料綜合自主保障能力提升至80%以上,前沿新材料領(lǐng)域形成一批具有全球領(lǐng)先水平的原創(chuàng)技術(shù)成果并實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。新一代信息技術(shù)、航空航天、新能源、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需核心材料全部實(shí)現(xiàn)自主可控,徹底擺脫對(duì)外依賴。
創(chuàng)新能力實(shí)現(xiàn)全球并跑
新材料產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入強(qiáng)度(研發(fā)經(jīng)費(fèi)占營(yíng)業(yè)收入比重)持續(xù)提升,累計(jì)突破500項(xiàng)以上關(guān)鍵核心技術(shù)與產(chǎn)業(yè)共性技術(shù);建成若干具有全球影響力的新材料創(chuàng)新高地(如國(guó)家級(jí)新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、技術(shù)研究院等),材料創(chuàng)新平臺(tái)體系(研發(fā)平臺(tái)、測(cè)試平臺(tái)、成果轉(zhuǎn)化平臺(tái))進(jìn)一步完善,創(chuàng)新效能顯著提升。
產(chǎn)業(yè)體系完成優(yōu)化升級(jí)
培育一批具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流新材料龍頭企業(yè),同時(shí)壯大專精特新“小巨人”企業(yè)群體(聚焦細(xì)分領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢(shì)的中小企業(yè));在全國(guó)范圍內(nèi)形成20個(gè)以上特色鮮明、產(chǎn)業(yè)鏈條完整、技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先的新材料產(chǎn)業(yè)集群,提升產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)與規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)力。
綠色智能轉(zhuǎn)型深度推進(jìn)
新材料生產(chǎn)過(guò)程能耗強(qiáng)度與碳排放強(qiáng)度較當(dāng)前水平顯著下降,智能制造新模式(如智能工廠、數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng))在產(chǎn)業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用,生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性大幅提升;綠色低碳材料(如可降解材料、低碳合金材料等)市場(chǎng)占比實(shí)現(xiàn)大幅提升,產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系健全完善
新材料領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系、測(cè)試評(píng)價(jià)體系、計(jì)量體系、認(rèn)證體系及數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)全面接軌,消除技術(shù)貿(mào)易壁壘;產(chǎn)業(yè)支持政策(財(cái)稅、金融、人才、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等)環(huán)境進(jìn)一步優(yōu)化,形成有利于創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好生態(tài)。
四、產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向
1.先進(jìn)基礎(chǔ)材料:夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展根基
先進(jìn)基礎(chǔ)材料是新材料產(chǎn)業(yè)的“壓艙石”,聚焦傳統(tǒng)基礎(chǔ)材料的性能升級(jí)與綠色化轉(zhuǎn)型,重點(diǎn)突破高附加值、高性能產(chǎn)品,滿足高端制造與民生領(lǐng)域的升級(jí)需求,具體細(xì)分領(lǐng)域如下:
先進(jìn)鋼鐵材料:聚焦高端裝備與特殊場(chǎng)景需求,重點(diǎn)發(fā)展超高強(qiáng)度汽車鋼(支撐汽車輕量化與碰撞安全性提升)、高耐蝕海工鋼(適配海洋工程裝備防腐蝕需求)、特種裝備用鋼(如工程機(jī)械、高端機(jī)床用耐磨鋼)、高等級(jí)電工鋼(保障高效電機(jī)、變壓器能效提升)、高性能工模具鋼(滿足精密制造加工需求);同時(shí)推動(dòng)綠色低碳冶金技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,加快氫冶金鋼等低碳產(chǎn)品落地,降低鋼鐵產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度。
先進(jìn)有色金屬材料:圍繞輕量化、高功能化需求,突破高強(qiáng)高韌鋁合金(航空航天領(lǐng)域結(jié)構(gòu)件、汽車輕量化車身核心材料)、高性能鎂合金(3C產(chǎn)品、醫(yī)療器械輕量化材料)、鈦合金(寬幅板材用于航空蒙皮、精密型材用于高端裝備);此外,發(fā)展銅基電子材料(如高頻高速覆銅板)、稀有金屬功能材料(如釹鐵硼永磁材料、鎢鉬合金),支撐電子信息、新能源領(lǐng)域發(fā)展。
先進(jìn)化工材料:瞄準(zhǔn)高端化、功能化方向,重點(diǎn)研發(fā)高端聚烯烴(茂金屬聚乙烯/聚丙烯,用于高端包裝、醫(yī)療耗材)、特種工程塑料(聚醚醚酮PEEK用于航空航天結(jié)構(gòu)件、醫(yī)療植入物,聚酰亞胺PI用于柔性顯示、耐高溫電子器件)、高性能合成橡膠(如氫化丁腈橡膠用于汽車密封件);同時(shí)布局可降解高分子材料(緩解白色污染)、電子級(jí)化學(xué)品(如超高純?cè)噭⒐饪棠z配套溶劑)、高純?cè)噭ㄖ伟雽?dǎo)體、生物醫(yī)藥領(lǐng)域純度需求)。
先進(jìn)無(wú)機(jī)非金屬材料:聚焦結(jié)構(gòu)功能一體化,發(fā)展高性能水泥基復(fù)合材料(如超高性能混凝土UHPC,用于橋梁、核電等重大工程)、特種玻璃(顯示玻璃基板支撐OLED/LCD面板制造,藥用玻璃保障生物醫(yī)藥包裝安全性)、特種陶瓷(結(jié)構(gòu)陶瓷用于高端軸承、刀具,功能陶瓷用于電子元件、傳感器)、新型建筑材料(節(jié)能保溫材料、防火隔音材料,助力建筑領(lǐng)域碳中和)。
2.關(guān)鍵戰(zhàn)略材料:突破“卡脖子”瓶頸
關(guān)鍵戰(zhàn)略材料是保障國(guó)家重大工程、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)安全的核心,聚焦高端裝備、新一代信息技術(shù)、新能源、生物醫(yī)藥等重點(diǎn)領(lǐng)域,攻克對(duì)外依賴度高、技術(shù)壁壘強(qiáng)的核心材料,具體細(xì)分領(lǐng)域如下:
高端裝備用特種材料:支撐航空航天、深海裝備等重大裝備發(fā)展,重點(diǎn)突破高溫合金(單晶葉片用于航空發(fā)動(dòng)機(jī),粉末冶金盤(pán)用于燃?xì)廨啓C(jī))、耐蝕合金(如哈氏合金用于化工、核電領(lǐng)域耐腐蝕部件)、高強(qiáng)輕型合金(鋁鋰合金減重航空結(jié)構(gòu)件,鈦鋁系合金用于發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪葉片)、金屬基/陶瓷基復(fù)合材料(CMC用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件,提升耐高溫性能)、極端環(huán)境服役材料(超低溫材料用于液化天然氣裝備,強(qiáng)輻射耐受材料用于核電領(lǐng)域)。
新一代信息技術(shù)材料:圍繞半導(dǎo)體、顯示產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化需求,重點(diǎn)布局集成電路材料(300mm及以上大尺寸硅片突破晶圓制造瓶頸,碳化硅/氮化鎵襯底與外延片支撐第三代半導(dǎo)體器件,高純金屬靶材Cu/Co/Ru用于芯片布線,ArFi/EUV先進(jìn)光刻膠及配套試劑支撐7nm及以下制程,電子特氣、高精度拋光材料保障芯片制造純度,F(xiàn)an-out/3DIC先進(jìn)封裝材料助力芯片高密度集成);新型顯示材料(OLED發(fā)光/傳輸/注入材料提升屏幕畫(huà)質(zhì)與壽命,量子點(diǎn)材料實(shí)現(xiàn)廣色域顯示,Micro-LED外延與巨量轉(zhuǎn)移材料推動(dòng)顯示技術(shù)升級(jí),柔性顯示基板材料支撐折疊屏等創(chuàng)新形態(tài))。
新能源材料:支撐新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)?;c高安全性發(fā)展,重點(diǎn)研發(fā)電池材料(高比能高安全鋰離子電池材料,如高鎳無(wú)鈷正極、硅碳/鋰金屬負(fù)極、固態(tài)電解質(zhì)解決電池自燃風(fēng)險(xiǎn);鈉離子電池材料適配低成本儲(chǔ)能需求;液流電池材料支撐長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能;氫能材料如高效電解水催化劑、高密度儲(chǔ)氫材料、高性能燃料電池膜電極及質(zhì)子交換膜,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈落地);光伏材料(高效晶硅電池材料如N型硅片、新型金屬化漿料提升光電轉(zhuǎn)換效率;鈣鈦礦電池材料突破穩(wěn)定性瓶頸,推動(dòng)鈣鈦礦-晶硅疊層電池產(chǎn)業(yè)化;薄膜光伏材料如碲化鎘、鈣鈦礦薄膜,適配柔性光伏場(chǎng)景)。
生物醫(yī)用材料:聚焦高端醫(yī)療裝備與精準(zhǔn)醫(yī)療需求,發(fā)展高端植入器械材料(可降解金屬/高分子骨修復(fù)材料避免二次手術(shù),人工關(guān)節(jié)表面涂層提升耐磨性與生物相容性,心臟瓣膜材料如可降解聚乳酸瓣膜用于微創(chuàng)介入治療)、組織工程支架材料(仿生支架支撐細(xì)胞生長(zhǎng)與組織再生)、藥物緩控釋材料(實(shí)現(xiàn)藥物長(zhǎng)效精準(zhǔn)釋放)、醫(yī)用級(jí)增材制造材料(鈦粉用于個(gè)性化骨科植入物,生物墨水用于3D生物打?。?、高端診斷試劑關(guān)鍵材料(如抗原抗體、熒光探針,提升診斷準(zhǔn)確性與靈敏度)。
節(jié)能環(huán)保材料:助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn),重點(diǎn)突破高性能分離膜材料(反滲透膜用于海水淡化、污水處理,氣體分離膜用于天然氣提純)、高效催化材料(汽車尾氣凈化催化劑降低污染物排放,工業(yè)脫硝催化劑減少氮氧化物)、環(huán)境修復(fù)材料(如土壤重金屬修復(fù)材料、水體凈化材料)、高溫多孔材料(用于工業(yè)余熱回收)、高效絕熱材料(如氣凝膠用于建筑、管道保溫)、永磁節(jié)能材料(高效永磁電機(jī)降低能耗)。
3.前沿新材料:搶占全球技術(shù)制高點(diǎn)
前沿新材料是引領(lǐng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心,聚焦低維、量子、生物基等顛覆性技術(shù)方向,布局具有原創(chuàng)性、前瞻性的材料領(lǐng)域,培育產(chǎn)業(yè)新增長(zhǎng)極,具體細(xì)分領(lǐng)域如下:
低維與智能材料:突破低維材料規(guī)?;瘧?yīng)用瓶頸,發(fā)展石墨烯(實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量石墨烯規(guī)?;苽?,推動(dòng)在柔性電子、導(dǎo)熱膜、電池電極等領(lǐng)域應(yīng)用)、碳納米管(用于芯片互聯(lián)、復(fù)合材料增強(qiáng)體)、M-Xenes(如碳化鈦,用于儲(chǔ)能、催化領(lǐng)域);同時(shí)研發(fā)智能響應(yīng)材料(形狀記憶材料用于航空航天結(jié)構(gòu)件、醫(yī)療器械,自修復(fù)材料延長(zhǎng)裝備壽命,壓電/熱電材料實(shí)現(xiàn)能量回收與傳感)、仿生材料(模仿生物結(jié)構(gòu)的超疏水、超強(qiáng)韌材料)。
量子信息材料:支撐量子計(jì)算、量子通信等未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展,重點(diǎn)布局量子點(diǎn)(用于量子顯示、量子傳感)、拓?fù)浣^緣體(用于拓?fù)淞孔佑?jì)算)、量子磁性材料(如自旋電子材料,用于高密度存儲(chǔ))、單光子源/探測(cè)器材料(保障量子通信安全性與量子計(jì)算精度)。
先進(jìn)能源材料:探索能源利用新范式,研發(fā)新型超導(dǎo)材料(推進(jìn)室溫超導(dǎo)材料理論與實(shí)驗(yàn)探索,推動(dòng)低溫超導(dǎo)材料在磁共振、量子計(jì)算領(lǐng)域應(yīng)用)、熱電轉(zhuǎn)換材料(實(shí)現(xiàn)工業(yè)余熱、廢熱高效回收發(fā)電)、新型核能材料(耐輻照材料延長(zhǎng)核反應(yīng)堆壽命,嬗變材料減少核廢料)。
生物基與可持續(xù)材料:推動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,發(fā)展高性能生物基高分子(聚乳酸PLA用于包裝、3C產(chǎn)品,聚羥基脂肪酸酯PHA用于醫(yī)療耗材、可降解塑料)、生物基單體(替代傳統(tǒng)石油基單體,降低化石資源依賴)、CO?基材料(利用CO?合成高分子材料,實(shí)現(xiàn)碳資源化利用)、可持續(xù)回收設(shè)計(jì)材料(如可拆解、可循環(huán)材料,提升產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)效率)。
材料基因工程:創(chuàng)新材料研發(fā)范式,構(gòu)建高通量計(jì)算(通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬篩選材料配方)、高通量實(shí)驗(yàn)(自動(dòng)化平臺(tái)快速制備與測(cè)試樣品)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)(建立材料數(shù)據(jù)庫(kù)與AI模型)的新材料研發(fā)體系,大幅縮短材料研發(fā)周期,提升原創(chuàng)材料發(fā)現(xiàn)效率。