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通过“政策性引导+市场化环境”,推动产业发展“规模效应”

2017年03月07日 17:1010000人浏览字号:T|T

    材料科学是战略性新兴产业的基础科学,对我国实施创新驱动发展战略至关重要。但目前,我国这一领域的竞争力堪忧,一方面核心关键材料对外依存度较高,关键技术缺失;另一方面,有些项目却“一哄而上”,出现产业结构性过剩。有人直言“急需的新材料找不到、能找到的又做不出、做得出的又做不好”。

    目前,深圳等一些地方已通过“政策性引导+市场化环境”形成“磁吸效应”,吸引全球顶尖新材料创新人才前来创业。一些专家建议,仍需完善制度、多措并举发挥创投等市场主体作用,助力产业发展。

    新材料产业迅速发展

    2016年5月,日本东京大学博士、美国特拉华大学复合材料中心研究员邓飞辞去职务,到深圳注册了烯湾科技。烯湾科技已研发出可量产的碳纳米管纤维材料。碳纳米管纤维是把很多单根纳米管扭拧在一起的宏观纤维,具有轻质、高强、多功能性的特点,是新一代的特种纤维材料,性能超过现在航空航天上使用的碳纤维制造的复合材料。

    烯湾科技,只是众多“材料黑科技”在深圳“扎堆扎根”的一个缩影。“近年来,深圳市新材料产业规模已由2010年的590亿元增至2015年的1500亿元。”深圳市新材料行业协会秘书长李音表示,深圳新材料领域的创新载体超过100家,上市企业近40家,国家高新技术企业超400家,新材料领域申报相关专利超过1万余件,编制或参与制定标准400多项,呈现迅速发展的态势。

    2016年下半年在深圳成立的摩方材料科技有限公司,其联合创始人、首席科学家方绚莱是美国麻省理工学院机械工程系终身教授,其团队研发的微纳尺度3D打印技术,于2015年被《麻省理工科技评论》评为年度十大颠覆性创新技术之一。

    加州伯克利大学博士张晓军联同哈佛大学化学系博士李哲峰、匹兹堡大学材料学博士丁博等组成一个高通量材料研发制备团队,放弃了世界五百强研究员的工作,到深圳创业。他们给自己的公司取名“矩阵新材料”,因为他们能够在一个基板上对不同材料进行批量化的制备和检测,正如矩阵般形成阵列,这项技术也是材料基因组计划中关键技术之一。

    大幅压缩手机摄像头的体积、在强度硬度不变的情况下减轻大型装备的重量……在去年于深圳举行的第18届高交会上,方绚莱发布具有自主知识产权、可使材料“缩骨”的微纳尺度3D打印系统技术,引起各方关注。

    微纳尺度3D打印(微纳结构增材制造)是目前全球前沿的先进制造领域之一,它是通过建立许多极薄的层将数字化电脑模型变成固态物体的一种先进微细加工技术,这种技术形成的复杂三维微纳结构在微纳机电系统、生物医疗、组织工程、新材料、新能源、高清显示、生物芯片等领域有着巨大的产业需求。

    “以往大家熟悉的塑料、金属和陶瓷等材料,通过微纳尺度3D打印系统,就像给材料用了‘缩骨功’。”苏州大学高技术产业研究院院长陈林森说,希望能在未来实现纳米架构复合材料的大批量生产,迎接材料领域新时代的到来。

    关键新材料自给率堪忧

    不少专家认为,材料行业是整个工业体系的基础,革命性新材料的发明、应用一直引领着全球的技术革新,推动着高新技术制造业的转型升级,同时催生了诸多新兴产业。但材料科学有其特殊性,研发投入大,研发周期长,我国关键新材料的自给率目前仍十分堪忧,降低核心关键材料对外依存度的紧迫性越来越凸显。

    “千人计划”专家、中国建筑(8.610,-0.02,-0.23%)材料科学研究总院教授汪洪认为,我国的材料科技工业起步较晚,虽经多年攻关,在整体水平上与先进国家仍有差距,制约诸多重大战略领域的发展。

    首先,不少新材料企业在发展过程中面临的共性问题之一,是缺乏强有力的技术支撑。在光伏、风电、电动汽车、LED等产业蓬勃发展的同时,对多晶硅、碳纤维、锂电子等新材料需求与日俱增,不少地方对这些项目“一哄而上”;部分地区出现产业结构性过剩,不少企业面临艰难的经营环境,却仍未掌握核心技术。

    与此同时,传统的材料研制方法主要为试错法,即利用现有关于材料的理论和经验,通过调整研究材料配比,进行表征测试和检验,最终找到满足需求的材料。一些业内专家介绍,传统的方法导致材料研发周期过长,远不能满足人们对新材料的需求,经验式、试错式、离散式的材料研发方式需要变革。

    深圳市国创新能源研究院院长茆胜以寻找用于太阳能光解水制氢的光催化材料为例:基材二氧化钛,从50种掺杂元素中选择5种,从30种共催化材料中选择3种;合成过程中化学原料选择2种,反应温度4种,反应时间2种;“如此,共需实验次数达36万次,按照一天做一次实验计算,需要约一千年时间才能完成。”

    此外,旧材料标准也对新材料的推广使用形成障碍。一名从事石墨烯反腐涂料生产的企业家表示,传统的防腐涂料会对锌的含量有所要求,这固然有利于保障产品质量。不过石墨烯防腐涂料作为一种新型产品,利用了石墨烯的优异特性,能在降低锌含量的同时提高防腐效率。如果还是以传统的要求达到特定锌含量作为标准,那么这种新型产品就会“不合格”,使得其无法推广。

    以“政策性引导”催化产业

    当前,多数战略性新兴产业都是材料密集型产业,如光伏、锂电、车辆和风机叶片的轻质合金、燃料电池隔膜等,但不少业界人士认为,我国在新材料领域的核心竞争力堪忧,“急需的新材料找不到、能找到的又做不出、做得出的又做不好。”

    近期在深圳调研了解到,深圳主要通过“政策性引导+市场化环境”做法形成“磁吸效应”,进而推动催化产业发展的“规模效应”。

    在2011年,深圳市政府就出台了《深圳新材料产业振兴发展规划》,提出自当年起,连续5年深圳市高新技术重大项目专项资金、科技研发资金、技术进步资金每年各安排1亿元,深圳市财政新增2亿元,每年集中5亿元,设立新材料产业发展专项资金,用于资助新材料产业核心技术攻关、产业化项目建设等。

    经过五年多的努力,国际知名、国内领先的新材料产业基地已具雏形。邓飞说,在材料创新领域,深圳先后培育了致力于超材料产业化的光启科学、致力于柔性显示材料应用的柔宇科技等,他们的成功给材料研究者注入了很大的动力。

    同样开始于2011年、颇具深圳特色的“孔雀计划”,通过“直接认定+评审”的确认机制,资助海外高层次人才团队最高8000万元的创新创业专项资助。深圳许多新材料创新创业团队,在“孔雀计划”的帮助下起步。

    “新材料是制造业转型升级的关键因素,深圳地处世界工厂珠三角的腹地,制造业体量大、转型升级动力强,同时也有着毗邻香港的区位优势,可以辐射世界,是新材料应用研究和产业化的首选之地。”摩方材料CEO贺晓宁表示。

    成立不到半年,摩方材料自主研发的多精度多材料微纳3D打印系统已被国内外研究机构采用,包括美国麻省理工学院、阿联酋Masdar理工学院、南京大学微结构国家重点实验室等。而矩阵新材料已经和国内大型熔盐研发、产销商深圳爱能森科技有限公司签订数百万元的合同,为其提供新型熔盐材料的研发制备检测服务。

    市场化的融资环境也在助力形成“磁吸效应”。深圳市松禾资本管理有限公司创始合伙人厉伟说,新材料创业投资门槛高、周期长,但深圳发达的创投行业,让一些拥有技术却不想创业的人,能够鼓起勇气投身创业大潮中。

    亟待多措并举完善制度

    国务院发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》指出,“加强前沿材料布局”,“提高新材料应用水平,推进新材料融入高端制造供应链”,“到2020年,力争使若干新材料品种进入全球供应链,重大关键材料自给率达到70%以上,初步实现我国从材料大国向材料强国的战略性转变。”

    不少业界专家建议,可以借鉴深圳的相关发展经验,多措并举发挥创投等市场主体作用,助力新材料产业发展。

    一是进一步打造新材料创新高地。近年来,深圳新材料产业规模在全国处于领先地位,年增长率达到20%,涌现出一批具备国际先进技术、行业领军人才的企业单位。一些专家建议,可在深圳等新材料发展较快、基础较好、产业转化较成熟的地区,进一步打造国际一流的新材料创新高地、人才聚集高地和产业发展高地。

    二是持续细化、出台相关产业扶持政策。调研了解到,深圳不少海外顶级科技创业团队的引进和投资都是市场化创投机构完成,不少业界人士建议,通过政府引导基金等专业投资基金积极参与扶持新材料产业发展,持续对产业发展进行适度引导。

    三是在新材料等创新领域,探索创业投资市场的QDLP(合格境内有限合伙人)模式。目前,不少引进深圳的海外创新团队都是在国内注册成立公司后,创投再进行投资。由于这些创新团队通常是在国外进行基础研发,在国内进行应用研发及产业化,因此在国内外都有资金使用需求。

    不少创投界人士表示,受限于相关政策限制,作为人民币基金,只能投入到创新团队在国内的公司,同时他们在国内融到的资金,也很难在海外使用。建议在新材料等特定领域,探索创业投资市场的QDLP模式,让国内基金能够更加高效地直投海外创新项目。

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