
2025第30期 总第72期
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前沿新型材料
前沿新型材料是孕育战略性新兴产业和引领未来科技发展的关键,本篇从政策鼓励的发展重点出发,剖析相关产业发展动向,为我国及常州前沿新型材料产业前瞻布局、创新发展提供指引。笔者认为需重点关注:
1. 前沿新型材料涵盖3D打印用材料、超导材料、智能仿生与超材料、石墨烯材料等细分领域,其中苏州和常州是江苏省纳米材料产业发展高地。
2. 未来纳米材料的发展将在持续追求性能提升的同时,更加注重智能化设计、绿色可持续性以及与关键领域的应用需求的紧密结合,投资者可重点关注实现从“加工型”往“科技型”转变的纳米材料企业。
3. 石墨烯从“科研样品”走向“产业批量”的转化主要受限于规模化制备方法、高性能复合方法等问题,未来三年行业创新方向将集中于上游制备降本、跨场景技术融合及循环经济发展模式构建。
4. 超材料产业发展的挑战主要在于“制备瓶颈”“内外部集成困境”等,应在深化推进理论创新的同时,向上游突破原材料、制备、测试装备的限制,向下游挖掘精准的应用场景,驱动产业的实质性发展。
5. 我国前沿新型材料产业已形成区域特征鲜明、梯队层次清晰的发展格局,常州作为“中国制造2025”江苏苏南5市试点示范城市群成员,多层次建设体系的产业聚集模式为我国前沿新材料产业的高质量发展提供了重要实践样本。
前沿新型材料,是新材料领域的重要组成部分,具有战略性、前瞻性和颠覆性,是未来产业发展的制高点。它的高强度、高韧性、高耐磨性、高耐腐蚀性、高导电性、高导热性等优异性能是传统材料所难以具备的,某些前沿新型材料还具备自修复、自感知、自调节等特殊功能,使之在各个领域都有着广泛的应用前景,尤其是对于高端制造和国防装备来说,这些材料是实现重大技术突破和产业升级的核心物质基础,是衡量一个国家科技创新和高端制造水平的重要标志。
国家陆续出台了多项政策,鼓励前沿新型材料产业的发展与创新,为前沿新型材料产业的发展提供了明确、广阔的市场前景和良好的生产经营环境,《中国制造2025》中明确了前沿新型材料近年来的发展方向,聚焦于3D打印用材料、超导材料、智能仿生与超材料、石墨烯材料细分领域。
图表1:前沿新型材料领域发展重点及发展方向
(资料来源:中国制造2025重点领域技术路线图)
为了重点支持符合国家战略导向领域的新材料产品,工业和信息化部进一步考虑产品商业化销售潜力和产品技术领先水平,发布了《重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)》(以下简称“《目录》”)以细致分化和全面管理不同类别新材料。《目录》列示了26种前沿新型材料的技术参数和性能指标要求,与《中国制造2025》发展重点领域基本匹配,主要涵盖了石墨烯、3D打印用、超导材料、特种合金、合金粉末等相关材料。
在此基础上,江苏省产业培育加速推进,与主导产业、基础材料有效衔接,石墨烯、纳米材料等领域的发展处于全国领先地位,其中苏州和常州是江苏省纳米材料产业发展高地,相关产业链建设、市场应用推广等方面走在全国前列。为进一步推动省内新材料集群高质量发展,助力“1650”产业体系(16个重点产业集群、50条重点产业链)建设,结合各市实际发展情况,省工业和信息化厅印发了《江苏省重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)》,其中进一步明确了省内前沿新型材料重点发展方向包括纳米新材料、石墨烯、其他前沿新型材料三大类别材料,旨在为省内企业和科研机构的研发、生产以及应用提供明确的指导方向,做好新材料研发攻关和创新成果转化工作。
图表2:江苏省重点前沿新型材料首批次应用一览
(资料来源:江苏省工业和信息化厅)
前沿新型材料产业发展趋势
我国前沿新型材料产业正处在快速成长期,虽仍处于发展初期,但已在多项核心技术上实现重要突破。从投融资活跃度来看,2024年纳米材料、石墨烯材料和超材料成为资本最为关注的三大细分方向。
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(一)纳米材料
纳米材料作为21世纪最具潜力的前沿科技领域之一,发展势头迅猛,从生物医药到航天航空,从社会民生到国防科技,其独有的物理、化学以及生物特性为诸多传统难题提供了新的思路和方法。纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1~100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,大约相当于10-1000个原子紧密排列在一起的尺度,它通常会产生宏观材料完全没有的四种效应,即小尺寸效应、量子效应、表面效应和边界效应。
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(二)石墨烯材料
石墨烯材料作为二维材料的代表,是目前发现的强度最大、最薄、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,被称为“黑金”和“新材料之王”。石墨烯从科学发现、技术转化走向产业化应用历经伴生阶段、共生阶段与创生阶段。
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(三)超材料
超材料是指由人工结构构成、具有超常性质的人工材料,其创新性使其难以从组成、功能等方面狭义归类于任何材料子类,而是作为一类特殊材料单独分类。目前超材料的发展立足大量研究工作的积累,有关新原理、新功能的实现进入爆发期,相关工程应用开始起步。超材料技术颠覆了材料领域“经验驱动”式的正向设计路径,进而转向从功能需求端出发逆向设计,因此超材料的发展和下游重大应用需求的牵引通常是密不可分的,且能够“以点带面”地从单一需求衍生至相关的交叉领域。
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前沿新型材料产业集群发展现状
(一)全国
我国前沿新型材料产业已形成区域特征鲜明、梯队层次清晰的发展格局,整体上呈现“东部引领、中西部及东北地区追赶”的态势。
从区域布局来看,京津冀、长三角和珠三角凭借其区位、产业、人才与技术创新优势,集聚了大量综合性新材料产业集群。
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中国前沿新型材料竞争呈现“三足鼎立”:国有企业占技术高地,民营企业创新活跃,外资技术输入。在企业梯队方面,随着政策支持力度加大与技术成熟度提升,我国前沿新型材料企业呈现出快速成长与差异化竞争并存的局面。
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展望“十五五”时期,预计前沿新型材料企业数量将迎来快速增长。纳米材料、石墨烯、3D打印材料等已形成一定市场规模的领域,竞争将日趋激烈;而在超导材料、超材料、智能仿生材料等新兴方向,市场竞争强度也将显著提升。
(二)常州
为响应国家及江苏省前沿新型材料的布局,常州作为“中国制造2025”江苏苏南5市试点示范城市群成员,积极探索落实《中国制造2025》的有效模式。
图表6:前沿新型材料企业专精特新发展赋能活动
(资料来源:锦绣天宁)
2025年4月,由工业和信息化部人才交流中心、天宁经济开发区、江苏隆宇智慧科技集团有限公司三方共建的国内首家前沿新型材料产才协同创新中心正式在天宁成立,打造协同创新的平台样板。一方面,吸引社会资本和第三方服务机构参与中心建设,强化国际合作与引才支撑,为前沿新型材料领域的发展汇聚全球智慧和资源。另一方面,通过中心平台载体,联合地方院校,共同推动产学研融合工作走深走实,助力青年人才在新材料领域崭露头角。
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面对全球前沿新型材料产业加速变革的新格局,常州有望在现有优势基础上,精准把握趋势,破解发展瓶颈,实现从“产业集聚”向“创新策源”的能级跃升。一方面,以前沿新型材料产才协同创新中心江苏石墨烯新材料中试平台等现有平台为抓手,顺应前沿新型材料由下游终端具体需求反向创新材料的发展趋势,通过已落户的江苏常州高端功能材料产业专项母基金、常州市未来产业天使基金鼓励各梯队企业进行“概念验证”,降低早期技术的产业化风险;另一方面,推动“链主”企业牵头链接产业上下游以及相关产业,关注常州新能源电池、高端石墨烯材料等常州优势领域,开展行业共性技术的协同攻关,强化企业科技创新主体地位,从而与基础材料形成有效衔接,持续抢占高地,领跑全国。
结语
前沿新型材料产业正处在从技术突破迈向规模化应用的关键时期。在国家政策持续引导与市场需求双重驱动下,纳米材料、石墨烯、超材料等领域的创新活力持续释放,投融资市场活跃度显著提升,全国已形成区域特色鲜明、企业梯队完整的产业发展格局。在产业发展进程中,常州作为“中国制造2025”江苏苏南5市试点示范城市群成员,为我国前沿新型材料产业的高质量发展提供了重要实践样本。未来,唯有持续深化创新链、产业链与资本链的深度融合,才能在全球新材料竞争新格局中把握主动、赢得先机。
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文字:周婧怡
编辑:恽馥溢
审核:徐 澄

