中国科学院院士刘忠范：材料是制约我国高科技产业发展的瓶颈

经济观察网 记者 郑晨烨 “我们经常讲材料是产业的先导，现在也常说‘卡脖子’技术，其实‘卡脖子’的深层次根源是材料，应该说材料是制约我国高科技产业发展的瓶颈。”在4月10日由深圳创新发展研究院等机构举办的科技创新院士报告厅活动上，中国科学院院士刘忠范表示。

在刘忠范看来，发展新材料、开辟新赛道是解决“卡脖子”问题，实现产业跨越发展的关键抓手。同时，新材料产业发展的关键，必须通过企业牵引、主导，方能实现落地。

“绑定头部企业和杀手锏级的应用场景非常重要。”刘忠范称。

新材料产业需要“耐心”

以碳纤维产业为例，刘忠范表示，目前全球的碳纤维市场需求已经达到了20万吨/年，然而碳纤维相关制品的主要生产厂商却多为海外企业。

“碳纤维产能排在全球前五位的厂商，日本就占了三家，另外的是德国和美国公司。我国过去20多年全力发展碳纤维产业，但是现在国际市场的占有率几乎为零。”刘忠范说。

刘忠范认为，碳纤维产业的发展过程，背后反映了新材料产业发展的共性底层逻辑。比如，目前全球碳纤维领域的龙头——日本东丽公司，早在1961年便成立了碳纤维研发部门，1971年即实现了碳纤维产品的量产，但直到2003年获得波音787型飞机合同后，方才真正实现碳纤维产品的“出圈”。

“波音公司要做新一代的大飞机，‘新一代’通常是从材料入手，满世界找材料，找到了碳纤维，然后跟东丽公司一起把碳纤维用到波音787上，直到2011年3月（东丽公司）才进入稳定的盈利期。”刘忠范认为，类似东丽公司这样的企业，在新兴领域坚持长时间投入的态度值得我国的高新产业界学习。

“中国碳纤维发展的简史，用八个字形容就是‘起了大早，赶了晚集’。我们早在20世纪60年代就开始了验证PAN基（聚丙烯腈）碳纤维的研究，跟日本差不多同步。”回顾我国的碳纤维产业发展历程，刘忠范表示，由于产业参与方纷繁复杂，知识产权归属不明晰，以及缺乏能够长期坚持研发投入的相关企业，我国的碳纤维产业发展逐渐落后于日本。

“碳纤维产业的发展给我们启示是什么？首先就是要有耐心和坚持。东丽公司坚持了50年才变成龙头，我们能不能坚持哪怕10年？其次是要有主导企业和领军企业，任何科技创新的成果最后必须通过企业才能落地。最后，绑定头部企业和杀手锏级的应用场景也非常重要，没有波音公司的（波音787型飞机）量产，（碳纤维）很可能晚一些才能真正实现大规模落地。”谈及碳纤维产业背后所反映的新材料产业发展的底层逻辑时，刘忠范如是总结。

石墨烯领域值得重点投资

在刘忠范看来，在当下的新材料领域，石墨烯值得国内高新产业界重视，也值得资本重点投资。

根据记者在活动现场的了解，石墨烯是一个单层碳原子构成的蜂窝状纯碳材料，它是目前最薄、最轻、最强、最坚硬的材料，也是最好的导热、导电材料。

“如果说硅是20世纪的战略新型材料，那么石墨烯就是21世纪的战略新型材料。”刘忠范如此形容石墨烯材料的价值。

据其介绍，中国具有巨大的石墨资源优势，在石墨烯领域的论文发表数量以及专利申请数量也是全球最多，基础研究与产业化力量在全球处于第一梯队。

但在刘忠范看来，中国石墨烯行业的关注点，与欧洲、美国、日本和韩国相比，“不在一个频道上”。

刘忠范表示，目前国外厂商更多关注的是“真正体现石墨烯新材料特性的未来型技术研发”，而国内厂商则更关注于眼下实用性产品的开发，相关生产企业亦主要以初创期的中小微企业为主，同质化竞争严重，高端研发方面相对欠缺。

“2019年我花了半年的时间走了全国14个省29个城市，实地考察了上百家企业，都是我精挑细选后认为可以看的。回来之后我就放心了，我们还是有竞争力的，还是有机会的。”刘忠范说。

同时，他也认为，当前的行业发展也存在一些问题，比如过度“碎片化”的政策引导，“一窝蜂”的产业园建设，让石墨烯产业出现了一定程度的无序竞争。

“石墨烯新材料产业前途无量，任重道远。”刘忠范认为，一个新材料要想在市场上站住脚，就必须有一个离开它不行的用途，就是杀手锏应用。

在他看来，“国家意志”和“市场意志”的有效协同，是我国石墨烯产业以及其他高新产业健康发展的关键。

观点 我国战略性新兴产业发展面临的四大制约因素

一是新一代数字化、绿色化技术与战略性新兴产业的融合度亟待提升。 当前，我国数字化技术与战略性新兴产业融合发展的要素培育、制度建设仍不完备。数据采集利用的相关权属不够清晰。企业能耗与排放数据的采集、交换、运用受到标准和使用规范缺位的制约。数字化发展人才、资金、技术等要素培育不充分。特别是数字化转型人才方面，既懂数字技术又懂行业知识的人才紧缺是数字化转型的巨大挑战，而在数字化与绿色化发展中，更需要“数字化+绿色化+行业知识”的复合型人才。

二是支撑战略性新兴产业各领域发展的产业基础薄弱。 在高端芯片、工业软件、生物医药等战略性新兴产业重要领域，产业技术基础不够完善，产业链存在明显短板。虽然我国拥有较为齐全的工业品门类，但在部分门类的细分领域，一些关键产品目前仍无法生产，或者在良率、性能、稳定性等方面与国际先进水平差距较大。例如，高档数控机床与基础制造装备、高技术船舶与海洋工程装备、高性能医疗器械、航空发动机、农业装备等领域产业基础薄弱，先进工艺应用程度不高，核心基础部件和材料严重依赖进口，科技创新对战略性新兴产业的产业链供应链韧性和安全保障能力亟待加强。在核电领域，受制于我国工程基础方面的因素，部分满足核级标准的仪控系统、大型核电分析设计软件尚依赖国外。

三是战略性新兴产业国际市场准入的技术壁垒和政治干扰因素增加。 美国通过科学技术领域“精准脱钩”、产业制造领域“低端锁定”、智力环流的“人才限制”、金融投资的“双向封堵”对我国进行遏制，对我国战略性新兴产业等重点领域实施“小院高墙”的科技竞争战略，更加突出政府主导、盟友协作、精准定位等特征。拜登政府在芯片及其制造设备、人工智能、量子计算等关键技术领域对华“脱钩”。在技术管制上，管制范围从军用技术、关键技术扩大到基础技术、新兴技术，特别是在半导体、信息通信技术、医疗器械、高铁设备、生物医药、新材料和航空设备等高技术产业重点领域打压我国科技进步。美国在供应链上推动友岸外包，通过供应链多元化方式部分替代中国供应链。

四是战略性新兴产业宏观统筹协调的治理机制亟待优化。 一些地区存在同一产业重复布局、缺乏整体统筹的情况。以新材料产业为例，一些地区发布的新材料产业规划未充分立足自身条件及优势进行合理定位和差异化分工，存在趋同现象。相关材料产业布局缺乏顶层设计和市场分析，宏观统筹协调不够，盲目跟风式投入尚未得到有效遏制，造成低水平重复建设，影响了新材料产业的可持续发展。

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