科技创新“六个一”工程十大产业现状和发展趋势之六

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-24-第一章新材料产业的现状与发展趋势一、新材料的概念及对人类进步的贡献新材料指新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料，是与基础材料或传统材料相对应的概念，属于高新技术领域研究的范畴。科技部在《新材料及新材料产业界定标准(2004年)》中对新材料进行了较严格的界定，新材料指满足以下条件之一的材料：即新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料；高技术发展需要，具有特殊性能的材料；由于采用新技术(工艺、装备)，使材料性能比原有性能有明显提高，或出现新的功能的材料。《中国新材料产品与技术指导目录》将新材料产品分为新型金属材料、新型建筑材料、新型化工材料、电子信息材料、生物医用材料、新型能源材料、纳米及粉体材料、新型复合材料、新型稀土材料、高性能陶瓷材料、新型碳材料、新材料制备技术与设备等12类具体技术领域。与传统材料相比，新材料产业技术密集度高、更新换代快、研发投入成本高、保密性强、产品附加值高、国际竞争激烈、质量要求高。材料是人类用于制造各类机器、构件和器件的一切物质，它是人类文明进步的基石和里程碑。人类发展的历史可以说是材料发展的历史，连续不断地开发和利用新材料构筑了今天的文明。在漫长的历史长河中，人类经历石器时代、青铜器时代和铁器时代，这些时代都是以当时标志性的材料来命名。如今，材料对社会发展的作用更加巨大，材料的发展向多极化方向发展，多种材料同时在深刻地影响着这个时代。石器、青铜、钢铁(工业革命)、硅(信息时代)等材料研究上的重大突破无疑是“人类进步的里程碑”。如今，随着现代社会的快速发展，新材料实际上已经成为了“高技术产业的先导和基础”，对人类社会的进步发挥着决定性作用。二、金属材料的简介1.概念金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。2.金属材料的分类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁。含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。④半导体材料和超导材料也归人金属材料范畴。三、新材料产业发展特点和趋势新材料在发展高技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用，世界各发达国家都非常重视新材料的发展。随着社会和经济的发展、全球化趋势的加快，新材料产业的发展呈现出以下主要特点和趋势。1.新材料多学科交叉性及多部门参与新材料与信息、能源、医疗卫生、交通、建筑等产业的结合越来越紧密，材料科学工程与其他学科交叉的领域和规模都在不断扩大，如生物学、医学、电子学、光学等。对学科交叉的认知和有力推动将对一个国家材料产业的超前发展起到举足轻重的作用。新材料的发展还跨越多个相关部门，因此各国都致力于把材料发展纳入到产、学、研一体化的平台，以满足材料开发对各个部门提出的不同要求。2.新材料产业上下游进一步融合随着高新技术的发展，新材料与基础材料产业结合日益紧密，产业结构呈现出横向扩散的特点。基础材料产业正向新材料产业拓展，世界上很多著名的新材料企业以前都是钢铁、化工、有色金属等基础材料企业，利用积累的大规模生产能力、生产技术及充足的资金进入新材料领域。伴随着元器件微型化的趋势，新材料技术与器件的一体化趋势日趋明显，新材料产业与上下游产业相互合作与融合更加紧密，产业结构出现垂直扩散趋势。这种趋势减少了材料产业化的中间环节，加快了研究成果的转化，降低了研发与市场风险，有利于提高企业竞争力。3.新材料发展的驱动力由军事需求向经济需求转变从20世纪来看，国防和战争的需要、核能的利用和航空航天技术的发展是新材料发展的主要驱动力。而在21世纪，卫生保健、经济持续增长以及信息处理和应用将成为新材料发展的最根本动力，工业和商业的全球化更加注重材料的经济性、知识产权价值和与商业战略的关系，新材料在发展绿色工业方面也会起重要作用。未来新材料的发展将在很大程度上围绕如何提高人类的生活质量展开。4.新材料市场需求旺盛，产业规模急剧扩大随着社会科技的进步和新兴产业的快速发展，对新材料需求的种类和数量都大大增加，新材料市场需求前景十分看好。以新材料为支撑的新兴产业，如计算机、通讯、绿色能源、生物医药、纳米产业等的快速发展，对新材料的种类和数量需求也将进一步扩大。例如：2003年全球半导体专用新材料市场规模为200亿美元；磁性材料以15%的年增长率发展，预计到2015年，仅中国市场就需要永磁铁氧体50万吨，软磁铁氧体20万吨，钕铁硼磁体5万吨。目前全球生物医用材料的产值超过800亿美元，预计2010年将达到4000亿美元。目前世界纳米技术的年产值为500亿美元，预计2010年纳米技术将成为仅次于芯片制造的世界第二大产业，年产值将达14400亿美元。5.新材料向多功能、智能化方向发展，开发与应用联系更加紧密21世纪，新材料技术的突破将在很大程度上使材料产品实现智能化、多功能化、环保、复合化、低成本化、长寿命及按用户进行订制。这些产品会加快信息产业和生物技术的革命性进展，也能够给制造业、服务业及人们生活方式带来重要影响。总体来说，新材料的发展正从革新走向革命，开发周期正在缩短，创新性已经成为新材料发展的灵魂。同时新材料的开发与应用联系更加紧密，针对特定的应用目的开发新材料可以加快研制速度，提高材料的使用性能，便于新材料迅速走向实际应用，并且可以减少材料的“性能浪费”，从而节约了资源。6.跨国公司对新材料产业发展影响力加强跨国公司及其分支公司在新材料产业的发展作用显著，这些企业规模大、研发能力强、产业链完善，它们通过战略联盟、大量的研发投入、产业技术及市场标准制定并控制知识产权，寻求在竞争中处于优势甚至垄断地位，一些新材料产业出现了被大型跨国公司垄断的现象或趋势。7.新材料发展和生态环境及资源的协调性倍受重视面对资源、环境和人口的巨大压力，各国都在不断加大生态环境材料及其相关领域的研究与开发的力度，并从政策、资金等方面都给予更大支持。材料的生态环境化是材料及其产业在资源和环境问题制约下满足经济可承受性、实现可持续发展的必然选择。开发新材料将更加重视从生产到使用的全过程对环境的影响，资源保护、生产制备过程的污染和能耗、使用性能和回收再利用的问题。生态环境材料的三个特征是优异性能并节省资源、减少污染和再生利用。目的是实现资源、材料的有机统一和优化配置，达到资源的高度综合利用以获得最大的资源效益和环境效益，为形成循环型社会的材料生产体系奠定基础。8.新材料产品标准化出现全球化趋势在经济全球化日益加强的背景下，能否在世界不同地方对同一材料采用相同的标准是至关重要的。各国材料及其产品数据标准不一致将会引起混乱、低效并增加成本，不利于市场应用的国际化。因此对材料供应商和用户来说，不同的国家以相同方式测试材料特性是非常重要的，对于新兴市场上的新材料，这种要求尤其强烈。四、新材料产业发展热点1.信息材料2.新能源材料新能源材料是发展新能源的核心和基础，发展方向是开发绿色二次电池、氢能、燃料电池、太阳能电池和核能的关键材料。当前的研究热点和技术前沿包括高能储氢材料、聚合物锂离子电池材料、质子交换膜燃料电池材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。3.生物医用材料4.纳米材料与技术5.超导材料与技术超导材料与技术的发展趋势是不断探求更高温度超导体，实现高温超导材料产业化技术在能源、电力、移动通讯、国防领域的应用。6.化工新材料7.高性能结构材料从世界上新材料的发展趋势看，钢铁材料和有色金属材料的生产一直在向短流程、高效率、节能降耗、洁净化、高性能化、多功能化的方向发展。结构材料其主要功能是承担负载(如火车、汽车、飞机)。汽车用钢近年来已从一般钢铁发展为使用高强合金钢、铝合金或特殊的高强Mg基合金，高强Ti合金在高强钢中有重要位置，不锈钢则有取代碳钢的趋势。用于军用飞机的舢合金及一般钢材则被先进的Ti合金及高分子基复合材料所取代。进一步还需要发展碳纤维增强复合材料或Al基复合材料。结构材料的主体有：(1)钢铁钢铁材料，特别是具有多相结构和复杂成分的优质钢具有重要的应用前景和潜在优势，需要开展相应的基础研究。联系微米和纳米技术的纳米层间结构、织构以及晶界和界面都可视为改善钢铁材料的重要途径。(2)Al合金Al基材料及相应的沉淀硬化效应导致高强铝合金的出现，相关技术工艺已发展为“沉淀科学”，它涉及“相”间晶体结构的匹配性以及合金的稳定性，特别是时效合金的稳定性直接影响航空或空间应用，因此可视为A1合金基础研究中的重要问题。(3)Mg合金镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动、风动工具和医疗器械等领域。镁合金是最轻的工程结构材料，以其优良的导热性、减振性、可回收性、抗电磁干扰及优良的屏蔽性能等特点，被誉为新型“绿色工程材料”、21世纪的“时代金属”。(4)Ti合金Ti合金在军用或民用航空工业的发展中有重要位置，多相纳米尺度层状微结构问题对高强rri基合金的特性具有重要意义，它将成为设计新Ti基合金的关键因素。第二章国内外金属新材料的发展概况一、国外金属材料的发展概况：目前世界上已有50万种材料，而新材料正以每年大约5%的速度增长，现今全世界已有800多万种人工合成的化合物，而且每年还以25万种的速度递增，其中有相当一部分将成为新材料。新材料在新兴技术中的产值居于首位，2000年全世界12项新兴技术的市场总营业额达到10000亿美元，其中新材料占.40%。新材料国际市场需求旺盛，预计2007—2010年锂离子电池产业进入相对平稳增长阶段，销售收入增长率为5.85%。1.新材料主要领域发展概况钢铁业是全球最大金属产业和第二大人造材料产业，其年产量达7.5亿吨，位居水泥的11亿吨之后。作为结构材料，钢铁产品在社会生活中应用非常广泛，无论是当前还是今后较长时间内钢铁材料都将占主导地位。世界钢铁工业技术进步的主流是缩短流程、减少工序、降低能耗降低成本、提高质量、提高效率，使钢铁工业从粗放式向集约化方向发展。目前钢铁技术的发展主要涉及到钢铁冶炼新技术，钢铁生产新工艺流程的开发，钢铁材料的连铸连轧技术、钢铁用能新技术、轧钢技术、冷轧产品的高质和高功能化以及计算机系统在钢铁工业中的应用等几个方面。有色金属是指元素周期表中除金属铁、锰、铬以外的6-4种金属。由于这些金属具有一系列独特的性能和奇异的功能，如半导体功能、形状记忆功能、介电功能、光、磁、热、化学和核能等，在材料领域里独树一帜，应用极广，成为人类文明发展中不可缺少的物质。21世纪，人类面临资源枯竭、环境污染、人口剧增三大难题，有色金属材料在解决这些难题过程中起着独特的、不可替代的作用，有色金属材料的生产水平和应用程度已成为一个国家综合国力的标志之一。其技术发展方向是合成技术向纯净化、细晶体、均质化、强韧化和复合化方向发展，加工技术向高效、节能、短流程、高精度、环保型发展，新型铝合金、镁合金、钛合金的应用越来越广。新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料，主要包括镍氢电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料以及核反应堆用核能材料等。复合材料是指由两种或两种以上不同材质的材料通过适当的工艺方法复合而成的一种多相材料体系，按其基体种类可分为聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料三类。复合材料技术发展趋势是：金属基复合材料中非连续增强复合材料迅速发展，航空和宇航方面的应用前景好；美国和西欧各国侧重于航空和军事应用，日本则力求把它应用在工业上。信息技术是21世纪高技术发展的先导，而电子信息材料则是信息技术发展的物质基础。电子信息材料主要包括电子计算机所用的集成电路材料(半导体材料)、与电子计算机配套使用的信息存储材料、光电子材料、传感器材料、磁性材料、电子功能陶瓷、光传导纤维、绿色电池材料等。电子材料技术发展趋势是：集成电路和半导体器件所用的材料由单片集成向系统集成发展；光电子材料向纳米结构、非均值、非线性和非平衡态发展；新型电子元器件用材料主要向小型化、片式化方向发展。2.主要国家材料科技发展概况现代科技发展表明，每一项重大的新技术产生，往往都依赖于新材料的发展，由于新材料在发展高技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用，世界各发达国家都非常重视它的研究开发工作，并制定了相关发展计划，例如美国、日本、欧盟、俄罗斯、韩国等。美国材料科技的战略目标是保持本领域的全球领导地位，支撑信息技术、生命科学、环境科学和纳米技术等的发展，满足国防、能源、电子信息等重要部门和领域的需求。美国把生物材料、信息材料、纳米材料、极端环境材料及材料计算科学列为主要前沿研究领域。美国正在执行的材料相关规划比较多，分为国家层次及部门层次两种。这些规划主要包括：未来工业材料计划、国家纳米技术计划(NNI)、2l世纪纳米技术研究开发法案、美国氢燃料电池研究计划、光电子计划、光伏计划、下一代照明光源计划、先进汽车材料计划、建筑材料计划。其中与金属新材料有关的有：纳米材料、极端环境材料、先进汽车材料计划、建筑材料计划。日本材料科技战略目标是保持产品的国际竞争力，注重实用性，在尖端领域赶超欧美。日本科学技术基本计划重点是生命科学、信息通信、环境、纳米技术与材料等四大领域。日本注重于已有材料的性能提高、合理利用及回收再生，并在这些方面领先于世界。日本对新材料的研发与传统材料的改进采取了引进的策略，在结构材料的研究主要集中在超级钢、高性能铝合金、钛合金、镁台金、铜合金、锌合金、高性能陶瓷、超细陶瓷粉体、高性能高分子材料、复合材料方面；材料技术上的发展重点为高纯度化、薄膜化、纤维化、微粒化、气孔化、致密化、复合化、非晶化、梯度功能化、精密成形化等技术。主要规划有：科学技术基本计划；纳米材料计划；21世纪之光计戈Ⅱ；超级钢铁材料开发计划等。欧盟是政治、经济联盟，也是科技联盟。欧盟材料科技战略目标是保持在航空航天材料等某些领域的竞争领先优势。2003年欧盟科研部门指出欧盟准备大力发展的十大材料领域是催化剂、光学材料和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生学、纳米生物技术、超导体、复合材料、生物医学材料以及智能纺织原料，并认为未来新材料学的研究将体现三大技术特征：①制作技术，新的加工工艺和制造方法将使材料的生产实现从实验室走向工业化；②模仿技术，从材料的自然特性仿制到材料混合特性的研究；③预测技术，开发新的模型和试验方法，从而缩短材料的试验周期。俄罗斯发展新材料的战略目标是：一方面力求继续保持某些材料领域在世界上的领先地位，如航空航天材料、能源材料、化工材料、金属材料、聚合材料等；另一方面大力发展促进国民经济发展和提高国防实力有影响的领域，如电子信息工业、通讯设施、计算机产业等所用的关键新材料。俄罗斯在新材料发展中采取的基本策略是：在处理发展高新技术和传统产业关系的同时，做到研发新材料与有效使用传统材为有机结合，在注重研发高新技术所需新材料的同时，对于现有的一般技术所需要的材料进行优选和更新，进而提高利用率。使研发新材料有的放矢、重点突出、周期缩短、效果显著。俄罗斯新材料的主要研发方向是结构材料和功能材料，具体为金属材料、陶瓷材料、复合材料、高分子材料、高纯度材料以及生物材料、超导材料和纳米材料等。俄罗斯在航空航天以及与国防有关的材料方面投入很大，以期保持在国防与空间技术方面与美国抗衡的实力。韩国材料科技的战略目标是继美国、日本、德国之后，成为世界产业第四强国，材料科技被认为是确保2025年国家竞争力的6项核心技术之一，也是为其他领域技术实现突的破铺路技术。与材料相关的主要规划为：韩国科技发展长远规划——2025年构想；新产业发展战略；纳米科技推广计划；NT(纳米技术)综合发展计划(2001—2010年)；韩国的G7计划及2025构想提出了针对高新材料的发展方向，在新材料产业战略中对钢铁、化工材料的发展制定了明确目标；生物工程科学发展计划；原子能技术开发计划等。二、国内金属新材料的发展概况1.国家高度重视金属新材料的发展高性能金属材料产业是高新技术发展的重要基础和先导产业，前沿技术不断突破，新产品开发不断加快，在新材料领域中占有重要的战略地位。目前，高性能金属材料技术正处于加快发展的关键时期，作为当今科技创新和产业化的重要前沿领域，高性能金属材料产业的发展水平成为一个国家和地区经济社会发展、科技进步和综合实力的重要标志之一。据科技部火炬中心统计，2000年全国高新区的新材料产品有2661种，年销售收入达到676.79亿元，占主要技术领域合计的12%。到2000年底，省级认定的以新材料为主导产业、销售收入过亿元的高新技术企业有661家，占销售收入过亿元的高新技术企业总数的25.9%。到2001年止，科技部认定的以新材料为主导产业的重点高新技术企业221家，占重点高新技术企业总数的28.3%。国家“十五”规划中明确地指出要有选择加快信息技术、生物工程和新材料等三个高新技术产业，新材料列为最重要的发展领域之一。根据有关机构预测，近几年内，新材料产业市场需求平均年增长约在10%以上，我国新材料产业正处于强劲的发展态势。“863”计划，是国家的中长期高技术研究与发展计划，其中的7个高技术研究领域中，新材料研发被作为重点之一。一是光电子材料及器件主题：二是特种功能材料技术主题；三是高性能结构材料技术主题：以国民经济建设中的重大需求为导向，发展具有自主知识产权的高性能结构材料及其先进制备、成形与加工技术，重点开发轻质、高强度的结构材料，第一批课题安排了45个项目。973计划，是国家重点基础研究计划，选择的30个重大课题中有7个与材料有直接关系，包括改造传统材料产业涉及的基础问题；发展高技术新材料涉及的基础问题；材料设计、制备、成型、改性及使用中的基础问题。国家自然科学基金，是国家为支持自然科学基础性研究而设立的专项基金，它大力支持具有重要应用前景，特别是具有新思想，新方法以及可能产生新成果的材料方面的基础性研究。国家自然科学基金委员会资助的研究课题，与材料有关的约占四分之一。目前，已建和在建的150个重点实验室中，有关材料工艺、组织、结构、表征与测试的达35个，超过总数的1／5。2.几个区域金属新材料发展情况的介绍1)上海市政府出台《关于加快推进上海高新技术产业化的实施意见》，明确了推进包括新材料产业在内的九个高新技术产业重点领域。按照规划，预计到2012年，上海新材料产业的产值规模将达到一千六百亿元人民币。而2008年沪新材料产业的产值为八百亿元人民币左右，这也就意味着，上海新材料产业将用四年的时间实现产值翻番。上海新材料产业将着力推进高性能碳纤维、耐高温纤维等生产线建设，实现高温合金、钛合金材料产业化，推进生物相容材料及终端产品产业化，加快发展环保节能材料与新型绿色建材产业化等领域。新材料产业包括信息材料、能源材料、生物材料、纳米材料等十个门类的高科技材料，是欧美各国一致看好的基础性产业。此间专家指出表示，新材料技术与先进制造业发展的关系密切，比如核电、大飞机、精细化工等项目的研制都以新材料为基础，因而发展新材料产业不但产能潜力巨大，而且意义深远。上海已在青浦、金山、奉贤、宝山四区重点布局新材料技术，青浦区新材料产业将以发展新型纺织材料、有机高分子材料等为重点，同时兼顾各种新材料门类。金山和奉贤两区将结合自身的化工产业优势，发展化工新材料。宝山区则围绕宝钢集团，重点打造精品钢材和特种钢等。2)天津市市政府高度重视新材料产业的发展，把新材料产业列为天津市鼓励发展的高新技术产业之一。为实现新材料产业的跨越式发展，使之成为我市新兴产业，特在《天津市高新技术产业发展第十个五年计划纲要》的基础上，编制《天津市新材料产业第十个五年计划》。全市从事新材料生产和研发的企业和科研单位共459家，其中生产企业44l家，开发研究机构18家。441家企业中，金属材料94家。新材料企业中，国有经济占25%，集体经济占33%，私营经济占13.3%，股份制经济占9%，三资经济占16.4%；其中，大型企业占9%，中型企业占8.8%。产值超亿元的产品10种，5000万元以上的产品25种。新材料产业实现高新技术产值为81.2亿元，占全市高新技术产值的10.9%。从事新材料开发的研究机构共有18家。天津大学、南开大学、天津理工学院、天津工业大学、天津轻工业学院等高等院校和一批驻津科研院所拥有一支实力较强的科研队伍，建有一批国家级重点实验室、工程中心和中试基地，在金属材料领域，已形成航空钢丝绳、被覆线钢丝、锌一铝一稀土镀层钢丝、予应力钢丝等2000多个品种。在国内率先开发出一批技术含量高的金属材料制品。在今后的几年里，将重点发展高性能金属制品和高效钢材，做大做强线材制品，发展板带产品和建筑用高级棒、线材产品，扩大无缝钢管和石油套管的规模，加速新型铝合金挤压型材的产业化。3)大连市根据调研资料，截止2003年底，大连市共有新材料企业71家，工业总产值为45.16亿元，总收入为42.70亿元。从新材料产业定位来看，要成为大连市高新技术战略性产业和经济发展的重要支柱产业之一，其增长速度应高于同期GDP增长速度的5%以上，按同期GDP增长速度为10%计算，新材料产业的年增长速度应为15%左右，以此预计2010年大连市新材料工业总产值为120亿元。大连是中国最早的钢铁基地之一，为中国特钢产业的发展做出了重要贡献，目前形成了以东北特钢集团为代表的低合金钢、合金钢材料产业。东北特钢集团在大连的经营单位大连金牛股份有限公司于1999年上市，注册资本两亿七千多万元。公司以特殊钢为主导产品，包括不锈钢材、轴承钢材、合金弹簧钢材、工模具钢材等几大类，广泛应用于航空、军工、国防等领域。如我国发射的大推力长二捆火箭使用的品种钢就包含了大连金牛公司生产的158种特殊钢材。2003年，大连金牛实现钢产量45.47万吨，工业总产值18.44亿元。大连通发新材料开发有限公司的“铜包铝线的包覆焊接装置”专利技术，经国家级实验室检测，性能达到美国AS7I'M标准。2001年列为科技部“十大”重点新产品和国家“十五”攻关计划项目。先后获得为摩托罗拉、诺基亚、爱立信等企业配套的专业化国际知名线缆商～美国ANDREW公司、芬兰NK公司、德国R砖公司、法国ACOME公司等质量合格评定，被指定为供货商。大连傅氏双金属制造有限公司主要从事双金属复合铜包铝线和铜包钢线等专利产品的生产。公司的铜包铝线产品可作为有线电视用户线及用户分配线的内导体，计算机局域网、接入网电缆内导体及电话用户通信线等。随着我国有线电视和大容量通讯网络的迅速发展，该产品将拥有巨大的市场发展空间。通过外引内联，大连特种钢重点企业金牛股份有限公司技术水平不断得到加强，在国内特钢及汽车钢材生产企业中，具有一定优势。该公司与大连理工大学、东北大学、北京科技大学、北京钢研总院等高等院校和科研院所建立起密切的合作关系，为大连钢铁企业的产品质量攻关、人才培养、学术交流等提供了重要的智力支持。大连新源动力股份有限公司作为中国燃料电池产业化的开拓者，在2003年工业总产值为27.8万元，总收人为‘778.5万元。目前在市场及产业化上尚未形成规模。因此，大连市计划重点提高新材料企业的研发投入和自主创新能力，形成以企业为创新主体的新材料工业创新体系，提升新材料企业规模和产业集中度。到2010年，大连市应培育3—5家工业总产值和销售收入5亿元(不变价)以上的具有国际竞争力的龙头企业，培育10家以上工业总产值和销售收入超过1亿元(不变价)的强势企业，争取3—5家公司上市。4)重庆市重庆市新材料产业经过十多年的发展，特别是近几年政府的支持引导和市场的强劲推动，己初其规模。据海关统计资料显示，2005年重庆市新材料产品出口27265万美元，同比增长18.9%，占高技术产品出口总额45%，为重庆市高新技术产品出口行业第一位。重庆市现已形成以新型铝镁合金材料、磁性材料为主的金属材料，以高性能功能陶瓷，结构陶瓷、玻璃纤维、新型建筑材料为主的无机非金属材料，以涂科及精细化工产品为主的有机高分于材科及以高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料、金属基复合材料、新型油封为主的复合材料的门类较齐全的产业体系，重庆市新材料产业2005年产业，总产值(现价)10838345元，主要涉及四大领城，其中金属材科3309939元，无机非金属材料3446095元。有机高分子材料及制品3962640元，复合材料119671元。在四大领域中，新材料主要包括六大专项，新型铝镁合金材料，以天然气为主的化工材料，玻璃纤维材料，仪表材料，新型建筑材料，以碳酸钙为主的功能材料等。有机高分子材料及制品是重庆市新材料产业的主导产品，其2005年产值为3962640元.占新材料总产值的36.56%，其产品销售收入为3886731元，占新材料产品总销售收入的36.54%，其它依次是无机。非金属材料、金属材料和新型复合材料，值得一提的是，2005年无机非金属材料总产值比04年同期增长高达78.19%，而产品销售收人的增长率达82%，金属材料的总产值比04年同期增长42.74%，无机高分于材料和制品的总产值也有22.33%的增长，但是复合材料的总产值却下降了17，91%。重庆的材料产业具有传统优势，截至2005年底，全市共有材料生产加工企业近3000家，从业人员近30万人。产品门类较为齐全，在金属材料、化工材料、功能材料及光电子材科、建筑材料及陶瓷材料、矿产资源及原材料等方面产业基础和发展趋势较好，并形成了以金属材料、建筑材料、化工材料、功能材料、电子材料、复合材料、高分予材料等为主的材料产业体系。重庆市新材料生产企业共558家，其中内资企业479家，私营企业87家，港、澳、台商投资企业32家，外商投资企业47家。按规模大小分组，其中大型企业18家，中型企业15l家，小型企业264家，重庆市新材料企业大多是中小型企业，大型支柱企业较少。重庆市新材料产业特点为传统材料企业的新材料开发和新材料企业并存。在铝、镁、铌等有色金属、天然气化工、仪器仪表功能材料及光电子材料、建筑材科、矿产资源等材料及其加工方面具有明显的优势和特色。(1)新材料企业的经济运行状况新材料产业整体运作良好。2005年，重庆工业企业五十强中，材料企业有11家，占22%；高新技术产品销售收入超亿元的32个企业中，材料企业有6家。占190A，；高新技术产品实现利税上千万元的48(家)个企业中，材料企业有8家，占17%全市工业企业按主营业务收入，排序前100名中材料企业有20家，其主营业务收入总和占100家企业主营业务收入总和的20%；按利税总额排序，前100名中材料企业有21家，其利税总额占100家企业利税总额的19%；按资产总计排序前100名中，材料企业有24家。(2)重点企业运行状况西南铝业(集团)公司是中国生产规模最大、技木装备最先进、品种规格最齐全的综合性特大型铝加工企业，中国高精铝材研究开发及生产基地。为中国军民用飞机、“长征”系列火箭、人造卫星、“神舟”号飞船、北京正负电子对撞机等国防军工项目及高新技术工程提供了上千种高品质铝材，重庆钢铁研究所为，“神舟”飞船研制生产的伺服阀的核心技术桥型磁钢。重庆镁业科技股份有限公司集镁合金冶炼、成型加工、镁回收研究和开发于一体，主要产品有镁合金摩托车曲轴箱、曲轴箱组件、镁合金通用发动机部件等，并且重庆有十家科技部确立的国家“十五”科技攻关镁合金应用及产业化基地。重庆仪表材抖研究所在测温材料及其应用技术、金属复合带材、汽车、摩托车用传感材料等方面具有明显优势。并研制生产了国内第一支铠装热电偶、第一支贵金属细丝热电偶、第一支钨铼偶丝，首家拥有核级资质的核场测温装置生产许可证，其研制的超低矫顽合金、电度表用磁温度补偿合金，汽车仪表用可加工永磁合金在全国均处于领先地位，且出口到国外。重庆四联仪器仪表集团有限公司建成了我国第一条表面连续复合的超簿贵／廉金属复合材料生产线，其复合材料产品的生产取得了较好的经济效益，同时还拥有国内最先进的磁场热处理炉，在磁钢的质量、品种、技术方面居国内领先地位，产品出口日木、新加坡、台湾、香港等国家和地区，是全国新材料行业的骨干企业。重庆渝港钛白粉股份有限公司是我国最大的钛白粉生产基地之一、拥有目前国内最大，技术水平最先进的钛白粉生产装置，可生产各种金红石型和锐钛型钛白粉。第三章我省金属材料新技术的发展概况1、钢铁中国钢铁生产连续多年高速增长，已受到资源、能源、运输、电力、环境及市场等因素的影响，今后的发展也将受到约束，而且约束作用也将越来越强。铁矿石、煤炭资源短缺将制约江西钢铁工业的发展。(1)近五年产品产量实现高速增长，综合实力增强2003—2007年全省钢铁工业实现高速增长。2007年全省生产生铁1045万吨、粗钢1306万吨、钢材1350万吨，五年间平均年增铁118.4万吨、增钢151.8万吨、增钢材166.3万吨，生铁、粗钢、钢材产量平均年递增率分别达到18.2%、19.O%和21.1%。粗钢产量从100万吨到500万吨用了15年时间，而从500万吨到1000万吨只用了4年时间。2007年全省生铁、粗钢、钢材产量分别为1045万吨、1306万吨和1350万吨，分别位于全国生铁、粗钢、钢材产量第15位、第13位和第14位。2007年中国企业500强.新余钢铁有限责任公司列225位，萍乡钢铁有限责任公司列348位，南昌钢铁有限责任公司列355位。2006年全球钢铁企业粗钢产量排名，新余钢铁有限责任公司列57位，萍乡钢铁有限责任公司列67位，南昌钢铁有限责任公司列98位。(2)能源消耗大幅度下降，取得显著成效近几年，各企业把节能降耗作为提高企业竞争力的重要措施，节能降耗取得了显著成效。主要钢铁企业吨钢综合能耗2007年比2003年降低82.8千克标准煤／吨，下降12.5%，其中：新钢公司、南钢公司分别下降25%和1.07%。五大工序能耗都有不同程度的下降，炼铁工序能耗和炼钢工序能耗下降最大，分别下降65.560A，和74.8%。(3)主要技术经济指标明显改善近几年，各企业把技术经济指标的改善作为提高产量、降低消耗的主要措施，开展了一系列技术经济指标提升攻关活动，主要技术经济指标得到明显的改善，在全国大中型钢铁企业中排名前移。全省钢铁企业2007年与2003年相比，炼铁人炉焦比降低19Kg,／t，高炉利用系数提高0.012∥m’.d，高炉喷煤比提高19Kg／t，电炉冶炼电耗降低22：Kwh／t，连铸比提高O.34个百分点，综合成材率提高0.07个百分点。(4)工艺技术装备水平大幅度提高近几年，各企业加大投资力度，加快工艺技术装备结构调整的步伐，使主要生产流程的现代化、紧凑化、工艺装备的大型化、高效化取得重大进展。新钢公司宽厚板轧机、高速线材轧机，萍钢公司棒、线材轧机等一大批重点项目的建设，极大地推动了工艺装备水平的升级换代。高炉、转炉向大型化发展，新钢公司建成了：100吨转炉、1050m。高炉，南钢公司建成了65t、80t转炉、1050m’高炉，萍钢公司建成了50t转炉，自动化控制技术和信息化水平得到提高。按照中国钢铁工业协会颁发的《钢铁企业主要生产设备装备水平等级划分办法》，按生产能力统计，主要钢铁企业焦炉、烧结机、高炉、转炉、轧机总体工艺装备技术水平，属于领先水平的由2003年的0%提高到2.2%，属于先进水平的由22.4%提高到33.6%，属于一般水平的由18.3%下降到17.9%，属于落后水平的由59.3%下降到46.3%。(5)新产品开发取得新进展，产品结构进一步优化近几年，新钢公司先后开发了锅炉板、压力容器板、高强度船板、桥梁板、高层建筑板、硬线、焊线、Ⅲ级螺纹钢等几十个新品种。2004年品种材首次突破100万吨，2007年品种材达到272万吨，实现品种效益8亿元，品种材比例达到58.17%。热轧中厚板、热轧盘条、螺纹钢筋连续3年荣获江西省名牌产品称号，船板、低合金板、优线等7个产品荣获全国冶金产品实物质量“金杯奖”。船板通过中国、英国、法国、挪威、美国等九国船级社认可。船板和热轧盘条荣获中国名牌称号。2007年生产中厚板246万吨，其中：船板136万吨，名列全国第一名。新钢公司荣获“为奥运会场馆建设做出贡献的钢铁企业”。南钢公司、萍钢公司相继开发了40Cr、20CI’、16MnNb、37Mn5、52CrMnBA弹簧钢等新钢种，10#角钢、20MnSiNb低成本高强度螺纹钢、电炉20管坯、H08A焊条钢等，以及转炉冶炼45钢、转炉冶炼60Si2.Mn等新产品。(6)推广应用了一批先进实用技术近几年，我省钢铁企业高炉长寿、高炉喷煤、高效连铸、转炉溅渣护炉、小型连轧和钢铁企业综合节能等六大专业共性关键技术，支撑了我省钢铁工业的流程优化进展。在炼铁生产工序中，积极采取富氧大喷煤技术，带动炼铁技术结构的全面优化，吨铁喷煤量达到121Kg／t，比2003年提高19Kg／t。在炼钢生产工序中，采取高效连铸技术和钢水精炼技术，加快了炼钢一精炼一连铸“三位一体”的工艺结构优化步伐，连铸比达到了99.98%，比2003年提高0.34个百分点。在轧钢生产工序中，采用小型连轧技术、连铸坯一火成材技术和热送热装技术，主要企业热轧材全部一火成材，综合成材率比2003年提高0.07个百分点。(7)技术进步成果显著据初步统计，2003年一2007年问，全省钢铁企业通过省科技厅、省经贸委组织鉴定的科技项目54项，其中：新产品18项，新技术开发与应用36项。科技研究与试验发展(R&D)经费共支出22.1亿元，占销售收入的比重1.25%。新产品开发项目数200个，新增新产品产值348.3亿元，新增利税57.06亿元，新增利润19亿元。2003年一2007年，全省钢铁企业共有17项成果获得江西省科技进步奖和冶金科学技术奖奖励。荣获江西省科技进步奖14项，其中：二等奖2项，三等奖12项。荣获冶金科学技术奖3项，其中：三等奖3项。2、有色金属近年来，我省有色金属工业技术创新取得较大进展.攻克了一批生产中的关键技术，取得了一批新的科技成果，一批重大科技成果实现了产业化，有力地推动了我省有色金属行业的技术进步和生产发展。(1)形成了完整的有色金属工业体系。经过几十年的发展，已形成采选、分离、冶炼、加工和地质勘查、工程设计、科学研究等比较完整的有色工业体系。我省铜形成了以铜杆、线、管、棒、板带、箔、异型材为主的完整的产业链，钨形成了以APr、氧化钨、钨粉、碳化钨粉、钨条、钨铁、钨丝、硬质合金以及硬质合金工具为主的完整的产业链，稀土形成了稀土氧化物、稀土金属、稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土储氢材料为主的完整的产业链，特别是纳米晶掺稀土硬质合金粉末、电气化铁路接触电网高强高导电铜合金产品、稀土铜集成电路引线框架铜带等产品填补了国内空白。(2)重点企业的科技实力明显增加。中国瑞林工程科技有限公司(原南昌有色冶金设计研究院)完成的《常温闪速炼铜》项目，在我省首次荣获国家科技进步一等奖，该公司在闪速炉炼铜、铜电解、闪速炉计算机在线控制、圆盘定量浇铸、铜电解联动作业机组等技术均处于国内领先地位。近年来，江铜集团公司走“引进、消化、吸收、创新”之路，获“国家科技进步一等奖”1项、“国家科技进步三等奖”6项、省部级科技进步一等奖7项，江铜的整体技术水平达到世界先进水平。江西稀有稀土钨业集团有限公司坚持高起点引进国内技术，稀有稀土金属加工技术均达到国内先进水平。江西钨业集团有限公司在钨、稀土生产加工方面技术优势突出。该公司下属单位赣州有色冶金研究所先后承担过国家火炬计划、国家“863”项目、“八五”国家重点科技攻关项目、国家高新技术产业化示范工程项目，取得科研成果100余项，获国家发明奖6项，获国家科技进步奖7项，拥有专利16项。崇义章源公司建立了自己的研发中心。该公司目前已成为国内一流的高技术钨深加工企业。(3)有色企业技术装备水平明显提高。近年来，我省有色金属工业大力引进先进设备，淘汰落后生产能力，企业技术装备水平有了很大的提高。有色金属工业主要生产领域——地、采、选、冶和常规加工方面的技术和装备已经大大缩短了与国内外的差距，特别是大中型企业主要生产工艺的技术、装备己经达到或接近国际先进水平。江铜集团贵溪冶炼厂拥有2座Outokumpu闪速熔炼炉，1台年处理紫杂铜10万吨的倾动炉，是中国第一个采用国际先进的富氧气化以及双对流和双重吸收技术的铜冶炼企业。江铜的铜加工技术和设备在国内领先，在世界上也属一流。江西金田铜业公司在建设年产10万吨铜棒项目中，采用“炉口固定房式罩吸气一潜液转流一布袋除尘”设备和技术，达到了国际先进水平，实现了节能减排、综合利用的目标。亚菲特铜业公司、江西铜材、华泰采用了世界先进的连续挤压工艺技术，提高了铜杆、铜线、铜棒产品的产业化技术水平。近2年新建的钨的冶炼、制粉、高比重合金、硬质合金的生产工艺技术、装备都已达到国内先进水平。重点稀土冶炼企业普遍采用设备大型化、自动控制技术。这些技术装备的改进，提升了行业的竞争力。(4)关键技术取得重大突破。闪速熔炼技术取得重大突破。南昌有色冶金设计研究院通过引进、消化、吸收国外铜冶炼技术，将国际领先的铜闪速熔炼技术提高到了一个新水平。近几年，该院依靠掌握的铜冶炼技术优势，不但承担了全国三分之二以上的大型铜冶炼厂新建、扩建和技改的设计任务，而且向伊朗国家铜业公司输出闪速熔炼技术，实现了我国有色冶金炼铜技术由长期依赖进口到技术与设备成套输出的根本性转变。该院开发的《大极板电解铜自动化生产线成套技术及装备的研究与开发》科研成果分别荣获江西省科技进步奖一等奖和中国有色金属工业科技进步奖一等奖。第四章我省金属材料新技术方面目前尚存在的不足1、钢铁未来国内钢材市场需求基本稳定，仍有一定的市场发展空间，但是国内钢材总量供给矛盾已经解决，品种质量成本成为主要矛盾，特别是我国特钢发展滞后。我国已成为钢铁净出口大国，对国际市场的依赖程度增加，国际市场的波动将影响我国钢铁产能的发挥，进而影响江西钢铁工业稳定运行。技术创新能力不强，缺乏技术创新人才。技术创新和产品研发能力不强，是制约品种质量提高和高附加值品种生产工艺技术开发的重要原因；持续技术创新能力不强，将影响江西钢铁工业整体竞争力提高。2、有色金属在我省有色金属工业持续、稳定发展，科技进步和自主创新能力不断增强的形势下，还应清醒地看到，我省有色金属行业经济增长过渡依赖资源、能源消耗，环境污染依然严重；产业结构不尽合理，高新技术产业发展滞后，高科技、高附加值产品发展不够；资源供需矛盾突出，资源、能源利用效率亟待提高；科技资源分散，自主创新能力不足。因此，必须进一步加快科技创新步伐，加快结构调整，发展精深加工，提高资源利用水平，加快增长方式的转变，实现行业的科学发展。第五章促进我省金属材料新技术发展的几点想法1、坚持“三个重点”、“两个根本转变”和“一个跨跃”即重点增加高技术含量、高附加值产品，提高质量，实施精品战略，树立品牌；重点提高产业集中度，加强现有企业的改组改造；重点节能减排，提高企业和产品竞争力，不能依赖消耗资源，污染环境。要坚持走新型工业化发展的道路，实现我省钢铁工业发展方式的根本转变；实现我省钢铁工业从规模扩张转移到质量效益型的根本转变。实现我省钢铁工业由弱到强的历史性跨越。2、钢铁工业生产的连续化、短流程、高质量、低成本钢铁工业生产的连续化、短流程、高质量、低成本是当今世界钢铁工业发展的趋势。科技进步加速了钢铁工业的发展，科技创新正成为竞争力的决定性因素，新技术的有效组合应用改变了经济结构和企业组织结构，引起了制造流程的重构和企业重组。当前不论是发达国家，还是发展中国家，都是以技术进步作为载体，没有技术和科技创新也就没有钢铁工业的发展。3、提高产品的技术含量和附加值主导产品达到或接近国外实物质量水平，培育名牌产品。发展经济断面钢材和钢材深加工，努力开发低合金高强度钢。4、重点开发的新产品和新材料钢材产品发展趋势：型线材向高强度方向发展；以汽车板、容器板、造船板、电工板为主体的各类板材，向高强度、高韧性、良好焊接性能及优良的表面质量等方面发展，而且随着薄板坯连铸连轧技术的发展，薄规格板材生产(尤其是以热代