小到手機、螢幕,大到高鐵、飛機,無不是由各種各樣的材料製成。可以説,是這些各式各樣的材料構成了絢麗而美好的大千世界。
科技在發展,材料也在更疊。就像手機已由幾十年前笨重的“大哥大”變為觸屏智慧手機一樣,每一種新材料的發現和使用,都將人類支配自然的能力提升至新水準。
新材料,被譽為産業的“糧食”和科技進步的基石。一項項新材料為各個産業提供科技的“養分”,助力産業“生長壯大”、創新革新。
新材料産業蓬勃發展,涌現出柔性可折疊玻璃、陶鋁新材料等一批原創首創的創新成果,安徽已成為全國重要的新材料産業發展聚集地。
無“糧”不穩,無“材”不強
2018年的秋天,一家中國科技公司在北京發佈了一項“黑科技”産品——全球首款可折疊柔性屏手機,讓世界為之驚嘆。全柔性的顯示屏,在用戶手中可以自由彎曲、折疊、捲曲。也就是説,大屏和便攜不再是“魚與熊掌不可兼得”,平板電腦也能“裝進口袋裏”。
該款産品的核心材料,是幾個拗口的名字:聚酰亞胺膜、奈米銀線。正是這些新型材料的研製成功,推動了顯示革命。
新材料是指新出現的具有優異性能或特殊功能的材料,或是傳統材料改進後性能明顯提高或産生新功能的材料。
我國將新材料劃分為先進基礎材料、關鍵戰略材料和前沿新材料三大類。以先進基礎材料為例,高強鋁合金、高強韌鈦合金等有色金屬材料區別於傳統材料,具有高剛性特點;關鍵戰略材料領域中的新型顯示材料,前沿新材料中的石墨烯、智慧倣生材料等,都屬於新材料。
“新”,是新材料的最大特點。新材料在經濟發展中的作用,逐漸從基礎性、支撐性向顛覆性、引領性轉變。
俗話説“無糧不穩”,沒有了糧食,人們吃不飽飯,社會就無法穩定。同樣,經濟生産中要是缺了新材料,産業也就缺了“養分”。
新材料領域也是“兵家必爭之地”,美、日、歐盟等全球發達國家和地區積極佈局、搶佔先機,各主要發達國家紛紛出臺多項新材料相關産業發展戰略。據統計,到2020年,全球新材料産值已達3.2萬億美元。放眼國內,我國新材料産業也在快速發展,産業規模在2020年已達5.2萬億元,形成了環渤海、長三角、珠三角三大綜合性新材料産業聚集區。
近年來,安徽省依託新型顯示、家電、新能源等優勢産業,初步形成平板顯示材料、新能源材料、磁性材料三大産業體系。截至2020年底,全省新材料産業規模以上企業達到1362戶,産值超過4000億元,約佔全省戰略性新興産業的1/4,年均增長20%以上。
輸送給産業的“養分”
9月初,位於合肥新站區的先導薄膜材料有限公司內,工人們正將一批批圓柱體形狀的ITO(氧化銦錫)靶材成品搬到貨車上,這些材料將發往惠科、熊貓等龍頭企業,作為製造顯示屏平板玻璃的關鍵材料。
同樣在9月初,安徽安利材料科技股份有限公司副總經理、董事會秘書劉松霞非常忙碌,一週五個工作日內接待了7批機構投資者調研。“公司成為耐克、蘋果、豐田、宜家等國際知名企業的供應商後,示範帶動作用顯著,品牌影響力增強,越來越多的企業慕名而來,尋求合作。”
像先導薄膜、安利股份這樣的材料企業,在産業鏈中位於上中游,專為下游企業和消費端提供“源頭活水”。
比如ITO靶材,是平板顯示行業的關鍵原材料。“眾所週知,顯示屏是由平板玻璃所制,而平板玻璃不具備導電性,將ITO靶材濺射到玻璃上就會形成一種特殊的薄膜,讓玻璃既能導電又有良好的成像性,它的純度和工藝直接決定著一塊顯示屏的品質。”先導薄膜材料有限公司科技項目部主管黃遠東説。
這家2018年落戶合肥的企業,已成為國內靶材出貨量最大的企業,技術國際領先,其産品的客戶是京東方、惠科、TCL等龍頭企業。企業還專為京東方高世代TFT-LCD液晶面板做配套工程。
從6代線到8.5代線,再到10.5代線,當前,顯示産業發展迅猛,顯示屏越做越大,清晰度越來越高,這給上游材料企業提出了更高的品質要求。
“技術迭代升級很快,原材料企業也要不斷改進技術,練就一身創新本領,不然就會被時代淘汰。”先導薄膜材料有限公司總經理劉洪浩表示,該企業是國內第一個用於8.5代線的靶材供應企業,目前已具備向10.5代線供貨的能力。收購了美國優美科、南韓三星康寧的生産線,生産工藝大幅提升,靶材純度達到99.995%。
如果説,光學薄膜及靶材材料企業為平板顯示産業帶來“看得見”的新技術,那麼聚氨酯複合材料企業給消費者帶來的是“摸得著”的新體驗。
在安徽安利材料科技股份有限公司的展廳裏,運動休閒鞋、功能沙發、高爾夫球包、手機和平板保護套、汽車內飾等成品琳瑯滿目,這些商品都閃耀著安利生態功能性聚氨酯複合材料的身影。
聚氨酯合成革是一種新型高分子複合材料,安利生態功能性聚氨酯合成革具有外觀美麗、時尚流行、質感優良、功能出眾、生態環保等特點,下游空間廣闊,與全球70多億人口的穿、用、住、行、玩密切相關。
“我們處於産業鏈中游,扮演著承上啟下、互動協同的重要角色,20多年來深耕聚氨酯合成革及複合材料行業。”劉松霞説,安利股份構建了“2+4”的市場格局,立足功能鞋材、沙發家居兩大優勢品類,拓展電子産品、汽車內飾、體育裝備、工程裝飾四大新興品類領域。
“沒有金剛鑽,別攬瓷器活”。安利憑藉著競爭優勢,贏得了越來越多世界大品牌的青睞。今年3月,該企業成為耐克公司在中國大陸唯一一家中資鞋用聚氨酯合成革及複合材料供貨商。同時,持續加大與蘋果、彪馬、艾斯克斯、迪卡儂、安踏、李寧等國內外品牌客戶的開發與合作,市場知名度和品牌形象持續提升。
問渠那得清如許,為有源頭活水來。正是産業鏈上中游新材料企業的努力與堅持,優質材料“搖身一變”,轉化為消費品進入千家萬戶,轉化成“經濟養分”助力一個個産業發展壯大、欣欣向榮。
“種糧”技術大創新
當前,一些高端技術掌握在少數發達國家和大型跨國企業手中。高端材料壟斷化,是新材料産業發展的一大趨勢。
更高級的産業“糧食”掌握在別人手裏,要使用只得向人家購買。若想在國際競爭中取勝,必須打破受制於人的困境,種出自己的“高品質糧”。
你能想像嗎?一塊僅有普通列印紙三分之一厚的超薄玻璃可以做到結實耐用,這種全新的材料就誕生在安徽。
去年8月,中國建材所屬凱盛科技集團有限公司柔性可折疊玻璃工業化生産在蚌埠啟動,成功打造中國第一、世界領先的首條全國産化超薄柔性玻璃産業鏈,實現玻璃新材料領域又一項“卡脖子”關鍵技術的重大突破。
超薄玻璃也叫超薄電子觸控玻璃,是電子資訊顯示産業的核心材料,用來做手機、電腦、電視顯示屏的基礎材料。玻璃越薄,透光性能、柔韌性就會越好,重量也會隨之減輕。
目前,已發佈的折疊手機大多采用柔性CPI塑膠作為表面保護材料,但這種材料表面硬度低、抗疲勞強度差,影響用戶體驗。而柔性超薄玻璃具備超薄、耐磨、強度高、可彎折、回彈性好等特性,是理想的柔性折疊蓋板材料。
這麼薄,結實嗎?“我們自主研發的30微米的柔性玻璃在測試設備上已經連續彎折40萬次。”蚌埠凱盛科技股份有限公司副總經理張少波自豪地説。
“這一年多來,特別是在去年疫情期間,我們攻關團隊在實驗室進行封閉式研發,不少研發人員整整三個月沒出過門。”中建材蚌埠玻璃工業設計研究院副院長、總工程師張衝介紹。
今年5月,又一項自主技術的新材料發揮了關鍵作用,這一次,是在火星。由中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所研製的新一代“嫦娥鋼”保障了“天問一號”成功著陸于火星表面。
據該所助理研究員趙莫迪介紹,由“嫦娥鋼”製成的是兩種緩衝元件,分別分佈在探測器的“輔助腿”以及探測器與“腿部”的連接處。普通鋼材雖然硬但是沒有辦法産生很大變形,“嫦娥鋼”具有極高的強韌性和吸能性,塑性可超100%,不僅可以很硬,還可以像橡皮筋一樣被拉得很長。緩衝拉桿在降落的一瞬間發揮作用,通過變形吸收著陸時的衝擊能,對其他元件起到保護作用。
在位於淮北的安徽陶鋁新材料研究院有限公司展覽館,各種用陶鋁新材料製成的産品令參觀者大開眼界。這些産品的共同特點是既“身輕如燕”又“堅如磐石”。
“陶瓷比鋼鐵硬很多,但很脆,一摔就碎;鋁是常用輕金屬,但很軟,一掰就彎。我們的技術就是讓二者合二為一、優勢互補,讓鋁裏‘長’出陶瓷。”安徽陶鋁新材料研究院院長王浩偉説。
在航太領域,陶鋁新材料已經用於天宮一號、天宮二號、量子衛星、氣象衛星等關鍵部件,翱翔太空之上;在民用領域,汽車活塞、汽車輕量化、高鐵應用等方面,已實現較好的前期應用拓展。
一項項新技術的突破,需要的是企業和院所對於研發的大力投入。
“近年來,我們公司年研發費用佔營業收入比重均保持在4.5%左右,今年上半年研發費用約5600萬元,可以説,注重創新,是我們領跑行業的重要‘法寶’。”劉松霞説道。
目前,安利股份是全國專業研發生産生態功能性聚氨酯合成革和複合材料規模最大的企業。“安利是‘小河中的大魚’,是小行業中的大品牌。”劉松霞形象地比喻道,“要做就做‘數一數二’,絕不做‘不三不四’。”
當前人們在注重材料高性能、多功能的同時,對生態環保、綠色健康也提出了更高的要求,比如,希望汽車內飾無味、凈味,沙發家居更加舒適耐用、環保健康等。
劉松霞表示,安利將積極開發應用新技術、新工藝,推動行業向生態、綠色、環保、健康方向發展。今年上半年,公司水性、無溶劑聚氨酯合成革産品營收佔比已提升至17.25%左右,計劃在“十四五”期間,佔比提升到40%左右。
“種糧技術”的創新突破,讓一批批前沿新材料成為高品質的“産業糧食”,將給産業的發展壯大注入強勁動力。
培育“産糧沃土”
要“種出好糧”,既要靠技術,也依賴“土壤”。對於新材料産業來説,優良的産業生態、良好的政策環境、強大的産業集群和構建多鏈融合的産業鏈新格局是確保“多産糧、産好糧”的“沃土”。
當前,安徽省新材料産業規模持續增長,創新能力不斷提升,集聚態勢愈發顯現,已初步形成以合肥為核心,蕪湖、蚌埠-滁州、銅陵、淮北為四翼的“一核四翼”集群佈局。然而,整體發展水準與發達地區相比仍有差距,比如骨幹企業數偏少、協同發展程度有限、産業生態有待完善。
如何補短板?先立好機制,頂格推進。安徽省已將新材料産業作為十大新興産業之一,成立由省領導挂帥的十大新興産業“雙招雙引”工作專班,各地各有關部門挂圖作戰、“按圖索驥”、梯次展開、統籌推進。
再立足“專業化”,精準推動。通過新材料産業的摸排分析,召開專題會,政府、專家、企業、商協會多方匯聚智慧,理順發展新興産業從“是什麼”到“幹什麼、怎麼幹”的實踐邏輯。
最後定好“打法”,發起攻勢。資金和人才是發展産業的核心要素。安徽省聚焦行業龍頭企業和重點領域,制定“戰法”、繪製“戰圖”、開闢“戰場”,發起招商引資、招才引智的強大“攻勢”。
“2025年産值規模突破1萬億元,基本形成産學研結合緊密、産用協同良好、服務管理體系健全、自主創新能力較強、特色明顯的新材料産業發展體系。”《新材料産業“雙招雙引”工作實施方案》這樣提出了我省新材料産業發展目標。
藍圖已繪就,目標如何實現?
“十四五”期間,安徽省將進一步擴大和優化新材料産業佈局,通過龍頭企業牽頭整合全球優質創新資源,聚焦重點領域開展“卡脖子”技術攻關,強化應用場景建設,實施一批新材料産業重大項目,加快構建産業鏈、供應鏈、創新鏈、資本鏈、人才鏈、政策鏈“多鏈協同”的産業生態。
“火車跑得快,全靠車頭帶”。龍頭企業是産業鏈形成的首要基礎,決定産業鏈最終規模,更是優良産業生態必不可少的要素。
在7月舉行的首屆國際新材料産業大會上,中國建材集團董事長周育先表示,突破“卡脖子”封鎖,建設製造強國,需要構建以企業為主體尤其是由龍頭企業帶動、産學研緊密結合、産融協同良好、支撐服務體系健全的新材料發展生態體系。
既要培育龍頭,又要招引龍頭。安徽正以“雙招雙引”為抓手,集中力量招引、培育一批創新能力強、掌握核心技術、經濟效益好、市場前景廣、對産業帶動作用大的骨幹企業,帶動上下游産業協同發展,增強産業核心競爭力。
省經信廳原材料工業處相關負責人認為,要突出以項目為抓手,堅持“走出去”嫁接高枝與“請進來”引鳳入巢並重,加強項目招商,招引國內外行業龍頭企業。同時,要促進龍頭企業“擴能生根”,引進人才和“産業鏈”的延鏈、補鏈、強鏈項目,以龍頭企業促進新材料産業鏈條成長壯大。
圍繞人才鏈,將以重大研發産業化項目為載體,採取團隊引進、核心人才引進、項目引進等方式,引進一批領軍人才和創新團隊;圍繞資本鏈,將創新銀行信貸支援體系,完善智慧財産權質押融資、供應鏈融資等金融服務,為新材料企業提供個性化、專業化服務。
“鏈”與“鏈”的融合與促進,將讓新材料的産業生態更加富有生機與活力。
希望的“田野”上,“糧食”喜獲豐收,産業茁壯成長。到“十四五”末,安徽力爭形成萬億元級規模總量、千億元級細分産業引領、百億元級龍頭企業支撐的新材料産業發展格局。