新材料的研发协调是政府的重要职能之一,解决关键原材料(关键技术/行业的基础)供应问题并保障其安全获取是材料研发的战略作用之一。各个国家的创新体系背景(包括核心机构等)推动新材料战略/路线图的构建发展,支撑/使能技术(尤其是基础技术、材料、制造、信息通信技术)和创新基础设施是新材料的发展基础。材料创新对一系列技术应用来说都很重要,对后续产品影响巨大,新材料支撑着其他关键新兴技术、使能技术和重大技术,其发展有利于解决关键工业部门的创新需求与竞争挑战,在应对重大社会经济挑战方面发挥着关键作用,在实现先进高价值制造方面发挥着关键作用等,因此, 国家需要非常重视材料产业的顶层设计。今天我们一起来看一下全球新材料产业政策的变迁及创新模式。
01
美国的模式与政策
非常注重 材料基因组计划 战略规划;
建立了比较健全的风险投资机制;
建立了比较完善的法律保障机制;
规划了强力的国际化产业重组机制。
(一)相关机构
国防部(DoD)、能源部(DoE)、卫生研究院(NIH)、国家标准技术研究院(NIST)、国家科学基金会(NSF)、国家科学院等。
(二)主要特点
重点方向 按应用领域分类,通过性能拉动,不限定具体材料;
(三)任务部门(如NASA)
目标(预算)、指标(拨款)明确具体;
(四)前端布局
防止关键材料掣肘,支持替换材料/技术等。
(五)其近年来材料产业相关政策梳理如下:
总体来看,从金融危机之后,美国政府在战略部署上以推动先进制造业为主要目标,落实到具体层面,就是在功能性产业政策的框架下,采取多样化的手段措施支持先进制造领域的创新研发活动,这类措施能够巧妙地规避掉WTO补贴与反补贴协议的约束,以一种“隐形”的方式支持产业创新。但近年来这种方式由暗转明,逐步开始在半导体、稀土等重点领域大力推行产业政策,美国期望联合盟友来制定国际规则和加强产业链回归,其产业政策密集程度和强度都将逐步加强。
02
日本的模式与政策
非常注重长期的 国家科学技术基本计划 ;
建立了高效的产官学研合作机制;
非常注重整体和系统的技术战略路线图;
从各个方面和角度进行创新集群建设。
(一)日本科技政策管理机构
日本产业技术综合研究所(AIST)、日本科学技术振兴机构(JST)、日本国立材料研究所(NIMS)等。
(二)新材料创新模式主要特点
一是企业联盟(经联结构), 捆绑式买卖关系;
二是突出自身优势,如纳米技术,强调“四大领域”的依赖性;
三是强调国际合作, 如美国、欧盟等。
(三)其与新材料产业相关的政策梳理如下:
03
德国的模式与政策
非常注重有
自己特色的产业集群建设;
建立并完善
以核心技术和核心制造为基础的工业标准化体系;
大力培育
以核心技术和核心制造为基础科技型中小企业,
并促进他们竞合和高质量的发展;
建设赋能和完善的科技公共服务体系。
(一)德国科技政策管理机构
弗劳恩霍夫协会、工业研究联合会(AiF)、马克斯·普朗克科学促进协会(MPG)等。
(二)新材料创新模式主要特点:
一是重点方向以工业需求为导向,强调材料附加值(如经济效益);
二是院所(非政府组织)积极参与协调合作等宏观调控;
三是 固本培元, 重视传统材料的国民经济价值。
(三)德国与新材料相关的政策梳理如下:
04
韩国的模式与政策
依据本国资源匮乏、人口因素、企业现状、产业状况,非常重视
国家级战略支持和投入;
促进大企业集团改革重组,发挥集中效用;
鼓励“官民一体”的全员并协作的创新模式;
注重
以技术创新主体的企业为基础进行企业人才培养。
(一)近年来韩国与新材料产业相关的政策梳理如下:
05
中国的模式与政策
我国产业链齐全、市场庞大,早期依赖低成本劳力和人口与市场红利快速发展,对于创新重视不足。近年来,一是对欧美国家追赶有了一定基础,到了瓶颈期;另一方面,随着劳动力成本的提高,有了产业转移东南亚的趋势;最后,随着疫情和地缘政治的影响,各国对供应链安全重视升级,中国关键技术被卡脖子现象日趋严重。 上述原因使得国家非常重视国家级战略支持和投入,并开始促进大型国企改革重组,发挥集中效用。在创新模式上,也继续自上而下地刺激创新, 并表露出强烈的政策意志。
我国在新材料产业发展目标上提出三大重点方向:先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料。
同时,进入“十三五”后,为促进新材料产业发展更上一层楼,我国新材料产业相关政策频频加码。从发布《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》明确加快新材料等战略新兴产业发展,到成立国家新材料产业发展领导小组;从发布《新材料产业发展指南》到为中国制造2025增添百亿专项基金,不断在政策上为新材料产业提供支持。
在“十四五”开局之年,我国发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,提出未来我国新材料产业将重点发展高端新材料,例如高端稀土功能材料、高温合金、高性能纤维及其复合材料等。
(一)中国支持新材料产业发展重点规划及政策汇总:
06
总结
从上述各国/区域的政策来看:
(一)各区域/国家的政策都有连贯性, 长远布局不是中国所独有的,创新模式来说美国、日本等国依然具有明显优势。
(二)各区域的技术差距在缩小, 在重点战略领域的竞争进入白热化阶段。在半导体领域, 中国逐步接近其他国家的脚步,而在氢能等新能源领域中国从原来跟随欧美日,到开始同步竞争甚至布局超前。
(三)各国政府对于经济和产业的干预作用都在加强,且政策密度在变大。
(四)政府越来越重视科研投入的成果进行产业转化,科研成果要解决社会问题。
(五)随着应对气候的变化,清洁能源、可再生资源领域上升为优先战略领域, 争夺大大加剧。
(六)随着近年来的地缘政治摩擦等原因,各国更为重视供应链的安全和制造业回流问题(特别涉及到芯片等半导体产业)。区域保护主义开始成为趋势。
(七)各国都在推动政策引导的产业主要为半导体、新能源和碳中和相关产业。
07
全球新材料产业展望
(一)全球新材料行业市场规模有望突破6万亿美元
在全球工业4.0的大背景下,航空航天、电气电子、医疗器械、汽车等工业发展将会进入到一个新的发展阶段,对新材料的需求将会增长。此外,伴随着越来越多的国家加大力度对新材料进行研究与开发,未来全球新材料的技术将会得到进一步的发展,这也将反向推动全球各行各业对新材料的需求。前瞻预测,未来五年全球新材料产业产值规模将保持正增长态势, 2026年有望突破6万亿美元。
图表:2021-2026年全球新材料产业市场规模预测情况(单位:亿美元)
(二)全球新材料产业将往融合化、绿色化和集群化方向发展
在趋势上,随着AI技术、大数据、超级计算机、量子计算等先进信息技术的迅速发展,及基础学科的突破,全球新材料产业将呈现多学科技术交叉融合的发展趋势。此外,在全球“碳中和”的大背景下,节能、环保、可循环、低碳等材料绿色化也已经成为了共识,未来新材料也将呈现绿色化方向发展的态势。
另一方面,新材料产业涉及众多领域,产业链的上下游协同的重要性日益突出,随着全球经济一体化进程加快,集群化也将成为全球新材料产业发展的一大趋势。
(1)新材料绿色化
在全球“碳中和”的大背景下,节能、环保、可循环、低碳等材料绿色化也已经成为了共识,未来新材料也将呈现绿色化方向发展的态势。
(2)产业集群化
新材料产业涉及众多领域,产业链的上下游协同的重要性日益突出,随着全球经济一体化进程加快,集群化也将成为全球新材料产业发展的一大趋势。
(3)多学科技术交叉融合
随着AI技术、大数据、超级计算机、量子计算等先进信息技术的迅速发展及基础学科的突破,全球新材料产业将呈现多学科技术交叉融合的发展趋势。
消息来源:铝高端制造
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