复合超硬材料产业发展行动指南

复合超硬材料产业发展行动指南

加快开发新一代核能装备系统。加快推动铅冷快堆、钍基熔盐堆等新核能系统试验验证和实验堆建设。支持小型和微型核动力堆研发设计和关键设备研制，开展实验堆建设和重点领域示范应用。积极参与国际热核聚变实验堆计划，不断完善全超导托卡马克核聚变实验装置等国家重大科技基础设施，开展实验堆概念设计、关键技术和重要部件研发。复合超硬材料行业基本风险特征（一）复合超硬材料行业原材料波动风险超硬材料制品的主要原材料为金刚石、预合金粉、铜粉、铁粉、钢材、树脂粉、银焊片、等材料，原材料占产品成本的比重较大，原材料价格的波动对产品盈利能力有较大影响。金刚石、金属粉末及钢材等原材料价格主要受市场影响，有些原材料波动较大，若原材料向上波动将对本行业的利润率产生一定负面影响。（二）复合超硬材料行业与国际先进水平的技术差距经过二十余年的不懈努力，我国超硬材料制品企业在部分产品和部分领域已经接近或达到国际先进水平，但从整体科研能力和研究成果而言，与国际先进水平还存在一定的技术差距，阻碍了我国新型高技术超硬材料制品的发展。（三）复合超硬材料行业内企业发展水平良莠不齐虽然近年来少数几家国内超硬材料制品企业脱颖而出并处于行业领先地位，但我国超硬材料制品行业整体发展很不平衡，低端技术水平企业数量众多且规模小，大多数缺乏自主创新研发能力，并依赖于传统落后工艺，生产的产品质量、性能低下；另外，低端生产企业主要采取相互压价等恶性竞争方式获取客户，严重影响行业发展环境。促进数字创意产业蓬勃发展，创造引领新消费以数字技术和先进理念推动文化创意与创新设计等产业加快发展，促进文化科技深度融合、相关产业相互渗透。到2020年，形成文化引领、技术先进、链条完整的数字创意产业发展格局，相关行业产值规模达到8万亿元。（一）创新数字文化创意技术和装备适应沉浸式体验、智能互动等趋势，加强内容和技术装备协同创新，在内容生产技术领域紧跟世界潮流，在消费服务装备领域建立国际领先优势，鼓励深度应用相关领域最新创新成果。（二）提升创作生产技术装备水平加大空间和情感感知等基础性技术研发力度，加快虚拟现实、增强现实、全息成像、裸眼三维图形显示（裸眼3D）、交互娱乐引擎开发、文化资源数字化处理、互动影视等核心技术创新发展，加强大数据、物联网、人工智能等技术在数字文化创意创作生产领域的应用，促进创新链和产业链紧密衔接。鼓励企业运用数字创作、网络协同等手段提升生产效率。（三）增强传播服务技术装备水平研发具有自主知识产权的超感影院、混合现实娱乐、广播影视融合媒体制播等配套装备和平台，开拓消费新领域。大力研发数字艺术呈现技术，提升艺术展演展陈数字化、智能化、网络化应用水平，支持文物保护装备产业化及应用。研究制定数字文化创意技术装备关键标准，推动自主标准国际化，完善数字文化创意技术装备和相关服务的质量管理体系。以企业为主体、产学研用相结合，构建数字文化创意产业创新平台，加强基础技术研发，大力发展虚拟现实、增强现实、互动影视等新型软硬件产品，促进相关内容开发。完善数字文化创意产业技术与服务标准体系，推动手机（移动终端）动漫、影视传媒等领域标准体系广泛应用，建立文物数字化保护和传承利用、智慧博物馆、超高清内容制作传输等标准。完善数字创意双创服务体系。战略性新兴产业主要原则（一）坚持供给创新创新是战略性新兴产业发展的核心。要深入实施创新驱动发展战略，大力推进大众创业、万众创新，突出企业主体地位，全面提升技术、人才、资金的供给水平，营造创新要素互动融合的生态环境。聚焦突破核心关键技术，进一步提高自主创新能力，全面提升产品和服务的附加价值和国际竞争力。推进简政放权、放管结合、优化服务改革，破除旧管理方式对新兴产业发展的束缚，降低企业成本，激发企业活力，加快新兴企业成长壮大。（二）坚持需求引领市场需求是拉动战略性新兴产业发展壮大的关键因素。要强化需求侧政策引导，加快推进新产品、新服务的应用示范，将潜在需求转化为现实供给，以消费升级带动产业升级。营造公平竞争的市场环境，激发市场活力。（三）坚持产业集聚集约集聚是战略性新兴产业发展的基本模式。要以科技创新为源头，加快打造战略性新兴产业发展策源地，提升产业集群持续发展能力和国际竞争力。以产业链和创新链协同发展为途径，培育新业态、新模式，发展特色产业集群，带动区域经济转型，形成创新经济集聚发展新格局。（四）坚持人才兴业人才是发展壮大战略性新兴产业的首要资源。要针对束缚人才创新活力的关键问题，加快推进人才发展政策和体制创新，保障人才以知识、技能、管理等创新要素参与利益分配，以市场价值回报人才价值，全面激发人才创业创新动力和活力。加大力度培养和吸引各类人才，弘扬工匠精神和企业家精神。（五）坚持开放融合开放融合是加快战略性新兴产业发展的客观要求。要以更开放的理念、更包容的方式，搭建国际化创新合作平台，高效利用全球创新资源，大力推动我国优势技术和标准的国际化应用，加快推进产业链、创新链、价值链全球配置，全面提升战略性新兴产业发展能力。提升生物医学工程发展水平深化生物医学工程技术与信息技术融合发展，加快行业规制改革，积极开发新型医疗器械，构建移动医疗、远程医疗等诊疗新模式，促进智慧医疗产业发展，推广应用高性能医疗器械，推进适应生命科学新技术发展的新仪器和试剂研发，提升我国生物医学工程产业整体竞争力。（一）发展智能化移动化新型医疗设备开发智能医疗设备及其软件和配套试剂、全方位远程医疗服务平台和终端设备，发展移动医疗服务，制定相关数据标准，促进互联互通，初步建立信息技术与生物技术深度融合的现代智能医疗服务体系。（二）开发高性能医疗设备与核心部件发展高品质医学影像设备、先进放射治疗设备、高通量低成本基因测序仪、基因编辑设备、康复类医疗器械等医学装备，大幅提升医疗设备稳定性、可靠性。利用增材制造等新技术，加快组织器官修复和替代材料及植介入医疗器械产品创新和产业化。加速发展体外诊断仪器、设备、试剂等新产品，推动高特异性分子诊断、生物芯片等新技术发展，支撑肿瘤、遗传疾病及罕见病等体外快速准确诊断筛查。复合超硬材料行业壁垒（一）复合超硬材料行业人才和技术壁垒复合超硬材料具有较高的技术含量，属于技术密集型行业，融合了材料学、金属学、物理学、高分子材料学、界面力学、摩擦学等多学科知识，需要多个领域的人才协作配合，而相关人才在这些领域形成默契的配合需要较长时间的积累和沉淀。聚晶金刚石复合片主要用于油气勘探和开发，在所有地质条件中使用最为复杂和恶劣，因此其对PDC的各项性能指标和质量要求也比较高，准入标准较高。为了使PDC产品符合油气钻探所需，生产厂家需要结合以上技术、协调人才，经过不断的研发和生产试验，才能在原材料选用、配方调配、工艺生产等方面满足高品质PDC的要求。同时随着下游运用领域的发展，下游客户的产品也在不断升级和改进，从而对与之配套的复合超硬材料也不断提出新的要求，生产厂家需要快速协调人力跟进技术研发，调整配方，改善生产工艺，从而满足客户的新需求。复合超硬材料制品主要应用于加工领域。随着加工对象的差异，加工机床的差异，加工参数的差异，导致对于复合超硬材料制品的差异化要求就非常高，这就要求复合超硬材料制品厂家具有丰富的现场经验积累和产品配方技术积累。随着下游产业生产效率的不断提高，产业集中度的不断提升，客户对于复合超硬材料制品供应商的产品稳定性，产品性能，生产能力，快速反应能力和综合服务能力的要求越来越高。而这些能力的取得需要复合超硬材料制品供应商具有较强的产品配方技术、结合剂配方技术和生产工艺技术等方面的能力，同时还需要复合超硬材料制品供应商培养并拥有一支涵盖产品设计与开发、产品工艺技术设计与开发、生产工艺过程控制、售后技术服务、市场开发技术服务等方面的综合人才队伍。综上所述，新进入者很难在短时间内完成人才及技术方面的积累，从而对其形成一定的壁垒。（二）复合超硬材料行业客户和品牌壁垒聚晶金刚石复合片主要用于油气钻探，该领域具有投资大，风险高的特征，对于钻井材料的可靠性、适用性和安全性有严格的要求，油服企业在钻井过程中承担着较高的风险和责任，在施工过程中如果发生油气钻头的非正常崩裂将使得其损失大量的人力物力以及时间成本，因此其对钻头主要材料聚晶金刚石复合片的质量和可靠性要求也极高，要求在钻井过程中非正常破损率降低到零。由于聚晶金刚石复合片的质量直接关系到钻头的性能和钻探效果，因此其对钻井作业的效率和成本具有重要影响。因此，油服企业在选择聚晶金刚石复合片供应商时会对其产品的质量进行严格的测试和考核，并对其管理能力、研发能力、技术水平、生产能力进行全方位的考察，一般是先进行较长时期的小批量供货测试，测试合格后，方能将其列为合格供应商，一般国外钻头厂商前期的测试到正式供货需要两到三年的时间。正是由于钻井作业的高投资、高风险，钻头厂商一旦选定了聚晶金刚石复合片的合作厂商，就会形成稳定的合作关系，不会轻易更换。对于新进入者来说，具有较高的客户壁垒。复合超硬材料制品主要作为硬脆材料的加工工具，其加工过程具有不可逆性，复合超硬材料制品的稳定性和可靠性对客户非常重要，因此客户在选择供应商时非常注重其过往产品的使用情况和市场反应，通常会选择在业内具有良好口碑的生产企业作为其供应商。良好品牌口碑的形成，需要供应商具有较强的技术研发实力、良好的生产工艺和管理能力以及快速的市场响应能力和售后服务能力，这些能力的建立需要较长时间的积累，从而对新进入者构成较高的客户壁垒。（三）复合超硬材料行业规模壁垒复合超硬材料需要不断的研发投入方能适应市场的快速发展和变化，研发费用支出较大，未达到规模效应的生产企业很难不断的进行研发投入，进而导致其产品质量和竞争力不能满足不断变化的市场需求，从而只能在低端领域通过低价进行竞争。聚晶金刚石复合片主要用于油气勘探领域，该领域的下游市场集中度很高，绝大部分市场份额被国际几大油气装备制造厂商所垄断，这些国际客户在选择供应商时往往要求合作伙伴具有一定的生产规模以保证供货能力；另外，这些国际客户通常采用低库存战略，对交货的及时性要求很高，也要求供应商有一定的备货能力；第三，油气钻探地质复杂，情况多变，对材料技术的要求很高而且要不断适应变化的地质条件，从而使得聚晶金刚石复合片生产企业要不断的研发投入，改进工艺，进行相关设备的更换升级。随着加工技术的发展，加工效率的提高，加工质量要求的提高，对复合超硬材料制品的技术更新升级的要求也越来越高。对于没有一定生产及销售规模的企业难以进行持续的技术研发投入，以满足客户对产品越来越高的要求。同时客户也要求复合超硬材料制品的供应商能够及时的进行产品改进升级以配合其加工技术的进步。另一方面，大的客户一般都会进行供应商考核及现场考察供应商的生产和技术开发实力。这不仅要求企业要投入较大的资金进行技术研发设备的引进，同时还要具有一定的人才队伍进行不断的技术开发与生产工艺升级。因此，复合超硬材料行业对新进入者而言，如果不能保证较大的规模化生产能力和持续不断的研发投入，则其在市场竞争方面会存在较大的困难。推进相关产业融合发展推动数字文化创意和创新设计在各领域应用，培育更多新产品、新服务以及多向交互融合的新业态，形成创意经济无边界渗透格局。（一）加快重点领域融合发展推动数字创意在电子商务、社交网络中的应用，发展虚拟现实购物、社交电商、粉丝经济等营销新模式。推动数字创意在教育领域的应用，提升学习内容创意水平，加强数字文化教育产品开发和公共信息资源深度利用，推动教育服务创意化。提升旅游产品开发和旅游服务设计的文化内涵和数字化水平，促进虚拟旅游展示等新模式创新发展。挖掘创意三农发展潜力，提高休闲农业创意水平，促进地理标志农产品、乡村文化开发，以创意民宿推动乡村旅游发展和新农村建设。推动数字创意在医疗、展览展示、地理信息、公共管理等领域应用。构建数字创意相关项目资源库和对接服务平台，创新使用多种形式的线上线下推广手段，广泛开展会展活动，鼓励行业协会、研究机构积极开展跨领域交流合作。（二）推进数字创意生态体系建设建立涵盖法律法规、行政手段、技术标准的数字创意知识产权保护体系，加大打击数字创意领域盗版侵权行为力度，保障权利人合法权益。积极研究解决虚拟现实、网络游戏等推广应用中存在的风险问题，切实保护用户生理和心理健康。改善数字创意相关行业管理规制，进一步放宽准入条件，简化审批程序，加强事中事后监管，促进融合发展。提升创新设计水平挖掘创新设计产业发展内生动力，推动设计创新成为制造业、服务业、城乡建设等领域的核心能力。（一）强化工业设计引领作用积极发展第三方设计服务，支持设计成果转化。鼓励企业加大工业设计投入，推动工业设计与企业战略、品牌深度融合，促进创新设计在产品设计、系统设计、工艺流程设计、商业模式和服务设计中的应用。支持企业通过创新设计提升传统工艺装备，推进工艺装备由单机向互联、机械化向自动化持续升级。以创意和设计引领商贸流通业创新，加强广告服务，健全品牌价值体系。制定推广行业标准，推动产业转型升级。支持建设工业设计公共服务平台。通过工业设计推动中国制造向中国创造、中国速度向中国质量转变。（二）提升人居环境设计水平创新城市规划设计，促进测绘地理信息技术与城市规划相融合，利用大数据、虚拟现实等技术，建立覆盖区域、城乡、地上地下的规划信息平台，引导创新城市规划。从宏观、中观、微观等多层面加强城市设计，塑造地域特色鲜明的风貌。鼓励建筑设计创作，完善招投标制度和专家评标制度，扩展建筑师执业服务范围，引导建筑师参与项目策划、建筑设计、项目管理，形成激励建筑师创作的政策环境。加大建筑师培养力度，培育既有国际视野又有文化自信的建筑师队伍。倡导新型景观设计，改善人居环境。进一步提高装饰设计水平。复合超硬材料行业发展概况和趋势（一）复合超硬材料及其制品的行业发展概况复合超硬材料主要是以金刚石和立方氮化硼等单晶超硬材料为主要原料，添加粘结剂（如：金属、树脂等）通过在特定温度和压力下压制而成的复合材料，广泛使用于石油、天然气、石材、建筑、家电、矿山、汽车等传统领域，以及电子信息、航天航空、国防等高新技术领域。其中PCBN（聚晶立方氮化硼）具有高硬度、高耐磨性且高温下稳定，主要用于制造各类刀具；金刚石可分为单晶金刚石、聚晶金刚石（PCD）和CVD金刚石，单晶金刚石应用于砂轮、锯片等，PCD应用于刀具、石油钻头，CVD金刚石应用于拉丝模、刀具等，高端CVD金刚石应用于电子器件、航天等领域。超硬材料也可以分类为单晶超硬材料和聚晶超硬材料（也称复合超硬材料），单晶超硬材料包含单晶金刚石、单晶立方氮化硼等，特点是硬度高但尺寸小；聚晶金刚石/立方氮化硼是用单晶金刚石/立方氮化硼为主要原料，添加金属和非金属粘接剂在高温高压环境下制成的复合材料，复合超硬材料虽然硬度和耐热度稍差，但其切割面积较大、耐磨性更好。金刚石复合片在硬度、加工精度、摩擦系数及使用寿命方面与传统材料相比，具有显著的优势。超硬材料超硬的独特物理特性，使其可以加工几乎所有已知的材料，不但解决了传统硬质合金工具由于硬度不够，部分硬脆材料无法工业化加工的难题，而且大幅度提升了工业加工效率，降低了能源耗费。随着技术的不断发展，在日常生活和工业应用过程中，逐渐出现了强度和硬度更高的产品，也需要有更硬、更强的材料对这些产品进行加工，未来复合超硬材料行业也将面临更加广阔的市场空间和机遇。复合超硬材料主要用于石油天然气、煤田矿山的开采及汽车的制造等。石油