引言
新材料產業作為七大戰略新興產業之一,是眾多高技術產業發展的基礎和先導,在優化產業結構、推進產業升級以及創造新的經濟增長點等方面具有極高的戰略價值。由于發展前景看好,各地開發區紛紛涉足新材料產業,導致競爭過度激烈,招商引資難度大增。
新材料細分領域眾多,如何選擇適合自己的發展領域,是我國新材料產業園區需要著重考慮的問題。筆者從新材料產業特點出發,結合我國新材料產業的發展現狀,對新材料產業發展趨勢和發展潛力較大的細分領域進行了深入研究。
一、 新材料產業特點
下游產業多,帶動作用明顯。新材料產業下游產業數量眾多,應用范圍非常廣,可以很好帶動電子信息、新能源等下游相關產業的發展,形成產業鏈縱向一體化發展。且新材料產業與我國當前發展主題息息相關,成長空間巨大。
細分領域多,關聯度低。新材料產業可以分為十一大類,每類下又可分為多種產品,涉及眾多學科和行業,之間的關聯度較低,難以同時發展多種領域,選擇發展哪些細分領域是新材料產業園區首先要需要解決的難點。
圖1 新材料產業分類
高投入、高回報、高風險。盡管新材料產業的預期回報較高,但其對資金也具有很高要求,有較高的風險。新材料產業園區首先需要對自身進行準確定位,設定發展路徑,在發展中注意風險控制。
二、 我國新材料產業發展現狀
產業集聚發展。我國20多個省市將新材料作為高新技術產業發展重點之一,新材料產業分布主要是以產業基地的形式進行的,屬于產業引導模式與強制模式相結合的一種促進產業成長的方式。新材料產業基地數量眾多,以中國火炬計劃特色產業基地為例,其中新材料特色產業基地有49個,占全部特色產業基地的20.9%。新材料產業正逐步成為地區經濟的重要增長極之一,其中,江蘇、浙江、山東發展力度最大。
圖2 中國火炬計劃特色產業基地分省統計(2009年末)
依托自身優勢進行區域分工。在各地新材料產業快速發展的同時,我國新材料產業在空間上的區域分工體系開始逐步形成。東部地區新材料產業園主要依靠市場、技術與人才等要素,其中華東地區綜合實力最強,研發實力突出;東南地區市場需求廣泛;東北地區以重工業引領需求;中西部地區主要依托礦產資源優勢。
三、 新材料產業發展趨勢
隨著社會和經濟的發展、全球化趨勢的加快,我國新材料產業正處于強勁發展的階段,預期未來我國新材料產業市場年增長速度將保持在20%以上,新材料產業的發展呈現五大趨勢。
多學科交叉發展,產業進一步融合。新材料產業的發展越來越依賴于多學科(力學、熱學、光學、電學、磁學、醫學、生物學、化學、信息學等)交叉,并呈現多產業(能源、信息、建筑、交通、醫療衛生等)融合的趨勢,其高度知識密集和技術密集的特點日益突出,能否吸引到人才和有競爭力高新技術企業是新材料產業園區發展的關鍵要素。
國際競爭呈兩極分化,我國競爭力增強。全球新材料產業的國際化競爭格局凸顯,呈現寡頭與零散格局并存的局面。一方面,許多大型原材料企業利用積累的大規模生產能力和先進的技術,迅速成為新材料國際巨頭。另一方面,隨著新材料領域細分的不斷深化,絕大部分應用產品和產業的規模都較小,從而使得針對細分領域開展專業化生產的企業也大量存在。它們與寡頭企業形成錯位競爭。隨著中國在新材料研發和貿易方面的實力進一步提高,中國將在產業附加值更高研發和貿易領域與西方發達國家展開競爭。
復合化、智能化、綠色化。新材料技術將向材料的結構功能復合化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備和使用過程綠色化發展。新材料產品將向多功能、智能化方向發展,開發與應用聯系更加緊密;向低成本及綠色化方向發展,和生態環境及資源的協調將受到更大的重視。這些變化趨勢集中反應在產業標準上,短流程、低污染、低能耗、綠色化生產制造、節約資源以及材料回收循環再利用,成為標準制定的首要原則。
新材料技術與器件制造一體化。從產業結構看,新材料與基礎材料產業的結合日益緊密,新材料技術與器件的制造一體化趨勢日趨明顯,產業結構呈現出橫向擴散、垂直融合的趨勢。
四、 新材料產業重點發展領域
隨著新能源、光電子、微電子、航空、汽車等產業的發展以及綠色環保日益受到重視,新能源材料、電子信息材料、高分子材料將是最活躍的新材料領域。
1) 新能源材料
新能源材料主要包括太陽能電池、動力電池材料以及其他新能源材料,是發展新能源的核心和基礎,同時具有七大新興產業中的新材料、新能源概念,未來發展前景廣闊。
太陽能電池包括晶體硅太陽能電池、薄膜太陽能電池和聚光太陽能電池,其中晶體硅電池應用最廣泛,占80%以上。太陽能電池生產的全球分布呈現出向發展中國家轉移的趨勢,未來太陽能電池將呈現多種技術并存的局面。其中薄膜電池由于采用多層結構模式可大幅提高轉換效率,將成為未來高效電池領域的主導。
動力電池包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池以及燃料電池等,是新能源汽車的核心。新能源汽車作為動力電池產業的下游,得到政策的大力扶持并且有著巨大需求,將使動力電池產業極大受益。鎳氫電池目前占據動力電池主導地位,但由于其容量小、自放電率高等缺點,難以滿足未來發展需求。鋰電池是下一步發展的重點方向,國外鋰離子電池生產商通過產業鏈整合進行合作發展,市場格局還不明朗,尚未有寡頭壟斷廠商出現。中國是全球最大的動力電池生產國,已建立了鋰電池生產的完整產業鏈條。燃料電池具備能量密度高、效率高、零污染等特點,被視為車載電池的終極發展方向,但尚處于實驗室階段,預計在2025 年左右才會大規模商業化。
2) 電子信息材料
電子信息材料是指在光電子、微電子技術和新型元器件基礎產品領域中所用的材料,是政策最關注也是市場最大的新材料細分產業。電子信息材料及其產品支撐著現代通信、計算機、信息網絡技術、微機械智能系統、工業自動化和家電等高技術產業的發展。
光電子材料是發展光電信息技術的先導和基礎,其中的LED產業在中國發展迅速,預計未來還將保持快速增長態勢,技術發展已進入大規模市場化。從產業鏈看,LED產業上游利潤最高;從產業結構看,我國LED產業中游占比最大,但上游也呈現快速發展勢頭;從產品類別看,高亮度和超高亮度LED在全球市場中占主導地位,且呈現良好的增長勢頭。
微電子材料需求增長點主要在硅拋光片、外延片、半導體用多晶硅、寬禁帶半導體材料等領域。95%以上的半導體器件和99%以上的集成電路都是用高純優質的硅拋光片和外延片制作的;高純多晶硅是集成電路和太陽能的關鍵材料,太陽能電池用多晶硅已經出現產能過剩情況,而半導體用多晶硅則缺口超過5000噸;寬禁帶半導體材料,是制作高溫、高頻高速、大功率電子器件和高亮度發光二極管等器件的最佳材料之一。
新型電子元器件方面,磁性材料、電子陶瓷材料、信息傳感材料等將成為發展的重點,微波介質電子陶瓷朝著高頻化、集成化、微型化發展。磁性材料正向著高磁能積、高飽和磁通密度、高磁導率、低磁損耗、高截止頻率等方向發展。
3) 高分子材料
高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料,包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料,涉及面廣,與下游應用結合緊密,其中,改性塑料、有機硅和特種纖維是三個發展潛力較大的細分領域。
改性塑料具有阻燃、抗沖、高韌性、易加工性等特殊性能,中國正在成為全球改性塑料最大的潛在市場和需求的主要增長動力,主要發展方向為低鹵化和去鹵化,無鹵阻燃材料是發展的重點方向。
有機硅產業分為研發、原料、粗加工、深加工環節,各環節利潤依次上升。產業鏈上下游企業較多,競爭激烈,中游企業集中度高,規模效應大。建筑、電子電器、油漆涂料、紡織皮革等為其主要下游行業。我國有機硅生產技術較落后、規模小、品種小、水平低、質量差、消耗高,因此價格遠高于國外,導致我國有機硅市場仍處于外國公司控制階段,我國有機硅產業供需缺口增加,產業具有較大發展空間。
特種纖維產業處于石化產業的末端、紡織行業的上游,同時也為先進復合材料產業提供原料。
五、 結論
對于新成立的新材料產業園區,首先需要選擇能夠與自身優勢和發展趨勢相匹配的細分領域,設定明確的戰略發展目標,發展優勢產業,逐漸形成具有鮮明地方特色的產業集群。并注重產業鏈上下游整合、產業內部優勢互補和產業融合創新,提升研發實力,注意避免與周邊產業基礎雄厚的園區直接競爭。