全球7大顶尖新材料强国，中国算一个- 大数跨境

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全球7大顶尖新材料强国，中国算一个

科技牛咨讯

2022-10-21

导读：新材料是人类赖以生存的物质基础，每种新材料的出现及应用都将伴随着现代科学技术的巨大飞跃。

来源：前沿材料作者：材料委天津院

图片/ 图虫创意编辑/ 刘小用

新材料是人类赖以生存的物质基础，每种新材料的出现及应用都将伴随着现代科学技术的巨大飞跃。

从现代科学技术史中不难看出，每一项重大科技的突破在很大程度上都依赖于相应的新材料的发展。

所以新材料是现代科技发展之本，美国将新材料称之为“科技发展的骨肉”。新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。

新材料产业的创新主体是美国、日本和欧洲等发达国家和地区，其拥有绝大部分大型跨国公司，在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等多方面占据绝对优势，占据全球市场的垄断地位。

其中，全面领跑的国家是美国，日本的优势在纳米材料、电子信息材料等领域，欧洲在结构材料、光学与光电材料等方面有明显优势。中国、韩国、俄罗斯紧随其后，目前属于全球第二梯队。

中国在半导体照明、稀土永磁材料、人工晶体材料，韩国在显示材料、存储材料，俄罗斯在航空航天材料等方面具有比较优势。除巴西、印度等少数国家之外，大多数发展中国家的新材料产业相对比较落后。

从新材料市场来看，北美和欧洲拥有目前全球最大的新材料市场，且市场已经比较成熟，而在亚太地区，尤其是中国，新材料市场正处在一个快速发展的阶段。从宏观层面看，全球新材料市场的重心正逐步向亚洲地区转移。

世界新材料主要生产商美国铝业、杜邦、拜耳、GE塑料、陶氏化学、日本帝人、日本TORAY、韩国LG等大型跨国公司，加速对全球新材料产业的垄断，并在高技术含量、高附加值的新材料产品市场中保持主导地位。

值得一提的是，发达国家仍在国际新材料产业中占据领先地位，世界上新材料龙头企业主要集中在美国、欧洲和日本，其中，日、美、德6家企业占全球碳纤维产能70%以上，日、美5家企业占全球12寸晶圆产量的90%以上，日本3家企业占全球液晶背光源发光材料产量的90%以上。

世界著名企业集团凭借其技术研发、资金和人才等优势不断向新材料领域拓展，尤其在高附加值新材料产品中占据主导地位。

比如著名的尤尼明几乎垄断着国际市场上4N8及以上高端石英砂产品；比如全球新材料巨头信越、SUMCO、Siltronic、SunEdison等企业占据国际半导体硅材料市场份额的80%以上。

而半绝缘砷化镓市场90%以上被日本日立电工、住友电工、三菱化学和德国FCM所占有。再比如DuPont、Daikin、Hoechst、3M、Ausimont、ATO和ICI等7家公司拥有全球90%的有机氟材料生产能力。

美国科锐(Cree)公司的碳化硅衬底制备技术具有非常强的全球市场竞争力，飞利浦(Philips)控股的美国Lumileds公司的功率型白光LED国际领先，美、日、德等国企业拥有70%LED外延生长和芯片制备核心专利。

在小丝束碳纤维的制造领域，基本被日本的东丽纤维公司、东邦公司、三菱公司和美国的Hexel公司所垄断，而大丝束碳纤维市场则几乎由美国的Fortafil公司、Zoltek公司、Aldila公司和德国的SGL公司4家所占据。

美铝、德铝、法铝等世界先进企业在高强高韧铝合金材料的研制生产领域居世界主导地位。美国的Timet、RMI和Allegen Teledyne等三大钛生产企业的总产量占美国钛加工总量的90%，并且是世界航空级钛材的主要供应商。下面分别介绍世界七大主要的新材料大国及强国的具体情况。

1/ 中国

中国是全球新材料产业首屈一指的产业规模大国。众所周知，新材料产业被认为是21世纪最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响的高新技术产业，且新材料是国际竞争的重点领域之一，也是决定一国高端制造及国防安全的关键因素，全球范围内都在积极发展新材料，尤其是发达国家。

值得一提的是，新材料产业是我国七大战略新兴产业之一，是整个制造业转型升级的产业基础。我国新材料产业规模大约2万亿元。

中国新材料产业尤其在金属材料、纺织材料、化工材料等传统领域基础较好，稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。

经过几十年奋斗，中国新材料产业从无到有，不断发展壮大，在体系建设、产业规模、技术进步等方面取得明显成就，为国民经济和国防建设做出了重大贡献，具备了良好发展基础。

中国新材料需求将呈现持续增长的趋势发展，到2025年其产值将突破10万亿元，发展前景十分广阔！值得一提的是，早在2011年我国新材料产业总产值仅仅为0.8万亿元，到 2019年我国新材料产业总产值已增长至4.5万亿元，同比增长15.4%，预计到2021年有望突破7万亿元。

中国在部分先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等领域，已经实现了与国际先进水平“并跑”甚至“领跑”。

比如在关键战略材料方面，中芯国际前七大耗材中六类材料实现国产采购;南山集团铝合金厚板通过波音公司认证并签订供货合同;比如中船重工兆瓦级稀土永磁电机体积比传统电机减少50%、重量减轻40%;再比如世界首座具有第四代核电特征的高温气冷堆核电站关键装备材料国产化率超过85%;液态金属在3D打印、柔性智能机器、血管机器人等领域实现初步应用等。

中国的石墨烯技术是世界领先水平。石墨烯技术是当今世界各国争相开发的前沿技术领域，皆因它具有无与伦比的特性，对将来新材料的发展具有至关重要的作用。

而2017世界石墨烯创新大会是在中国常州开幕的，意味着中国石墨烯技术已经开始走在世界前列。值得一提的是，石墨烯材料最早是有英国科学家发现的，石墨烯是已知世界上最薄、最硬的材料，被誉为“黑金”、“新材料之王”。

根据悉，石墨烯的厚度可达头发丝的20万分之一，强度是钢的200倍。科学家预言，石墨烯将会是21世纪最重要的新材料，市场应用前景不可估量。

石墨烯技术已被世界许多国家列为优先发展的材料技术，虽然中国接触石墨烯技术只有短短几年时间但发展势头很猛，且中国拥有巨大的潜在市场。

中国的人工晶体材料经过多年的发展，偏硼酸钡和三硼酸锂等紫外非线性光学晶体研究居国际领先水平并实现了商品化；激光晶体、太阳能电池关键技术指标达到国际先进水平，光伏发电成本降到1元/kWh）以下。

中国的锂离子电池正负极材料、电解液均满足小型电池要求，隔膜、电解质锂盐等关键材料替代进口；超高分子量聚乙烯纤维大幅缩小与发达国家的差距。

T300级碳纤维实现了稳定生产，单线产能提高到1200t；T700和T800级碳纤维实现了批量供货能力已开始应用于航空航天装备；中国开发出具有自主知识产权的铜带、铜管拉铸技术以及铜铝复合技术；中国的海底管线钢X65、X70、X80及厚壁海洋油气焊管、化学品船用中厚板均已实现国产化，尤其是低成本石墨烯已开始生产，并应用于触摸屏、导热膜等信息通讯器件。

中国在关键技术领域的突破及新材料品种的不断增加，使我国高端金属结构材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料保障能力明显增强，先进高分子材料和特种金属功能材料自给水平逐步提高。

中国拥有全球最完备的液体金属全产业链，由原材料到制成，由专利到工艺，已可大规模生产锆基非晶合金，尤其在块状成型工艺技术里，已掌握液态金属核心技术。

值得一提的是，中国在材料配方、设备制造和成型工艺的三大核心技术，都拥有自主的知识产权，也是全球唯一的一家能对外公布具备大形块状非晶金属成型能力的国家。

因此，中国的块体非晶产业发展技术已走在世界前列。再比如中国科学院金属研究所等合作开发的可降解纯镁骨钉获得国家药品监督管理局的临床批件，成为我国第一个获得临床批件的可降解镁基金属医疗器械产品，也是全球第一例纯镁III类植入物。

2/日本

日本是全球公认的新材料生产技术最先进的国家。新材料产业被国际上认为是21世纪最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响的产业。

日本作为新材料生产技术最先进的国家，日本政府十分重视新材料技术的发展，尤其重点把开发新材料列为国家高新技术的第二大目标，因此，日本材料企业在全球新材料产业界形成一枝独秀领先局面。

日本内阁会议早于2016年就通过了《第五期科学技术基本计划(2016-2020)》，日本政府未来计划5年将确保研发投资规模占GDP比例的4%以上。

值得一提的是，日本机械制造工业长期保持全球先进水平与其发达的材料产业密不可分。

比如日本在新材料全球占有率方面，日本的新材料产业凭借其超前的研发优势、先进的研发成果、实用化开发力度，在环境及新能源材料世界市场占据绝对的领先地位。

日本拥有世界领先的新材料巨头：比如享誉世界的京瓷株式会社；三井化学株式会社(Mitsui Chemicals)等；日本同时还拥有了享誉世界的顶尖大学：比如著名的东京大学。

东京大学曾经培养了十六名总理大臣、二十一名(日本)国会议长，十三名富比世500大企业首席执行官。

十一名诺贝尔奖得主、六名沃尔夫奖得主、一名菲尔兹奖、三名罗伯·柯霍奖、四名盖尔德纳国际奖及四名普立兹克建筑奖得主。

比如名古屋大学。它是日本顶尖、世界一流的著名研究型国立综合大学，是日本中部地区最高学府。名古屋大学曾经培养出6名诺贝尔奖得主、1名菲尔兹奖得主。

日本的材料学已成为国际上最顶尖的技术。特别是材料学的水平及实力极大程度上决定了一个国家的最高科技水平。

比如世界上最先进的装甲车必需的优质材料；最先进的导弹外壳必须采用极优质材料。尤其是飞机发动机叶片更需要出色而优质的高科技新材料。再比如世界上高精尖的军用雷达半导体元器件也需要优中选优的新材料。

日本在新材料领域，甚至已远远领先最发达国家美国很大的身位，即使包括俄罗斯及欧洲发达国家和日本也不在一个档次上。

比如在高精尖的三种材料技术领域：首先是制造洲际弹道导弹喷管和壳体以及飞机骨架——高强度碳纤维材料；其次是全球最高性能主动相控阵军用雷达的——宽禁带半导体收发组件材料；再次是制造新式涡轮发动机涡轮叶片的——高性能单晶叶片。可以说，日本在这三种顶级科技领域遥遥领先，全球其他国家只能望其项背。

众所周知，最先进的涡轮发动机叶片的五代单晶材料，由于涡轮叶片工作环境十分恶劣，需极度高温高压之下依然能够保持数万转的极高转速，对于高温高压下的抗蠕变性能的条件及要求是相当苛刻的。

值得一提的是，世界上单晶材料共有五代。越到最后一代，就越看不到老牌发达国家的影子，尤其是军事超级大国俄罗斯更不在话下。而第五代单晶技术水平是日本的天下。

全球最顶级的单晶材料就是日本研发的第五代单晶TMS-162/192，日本已成为全球唯一一个能制造第五代单晶材料的国家，在全球市场上具有绝对的话语权。

再比如全球传统材料学和发动机技术的欧洲最顶尖水平公司——英国著名的发动机公司罗尔斯·罗伊斯（RR），也是欧洲最大的航空发动机企业，旗下产品包括航空发动机、船舶发动机以及核动力潜艇的核动力装置，其中航空发动机是世界久负盛名的拳头产品。

如此这样一家全球技术最顶尖的公司，在日本的新材料面前也只能膜拜及俯首称臣。比如英国RR甚至于大批进口日本的单晶材料用于制造自己的世界先进的Trent涡轮风扇发动机。

因此，日本的新材料技术，让全球很多国家离不开它，离开了寸步难行。一个重要原因是，日本的新材料不但质量极佳，而且拥有十分“恐怖”的使用寿命。

日本领先世界的还有大名鼎鼎的碳纤维材料。碳纤维由于质量轻，强度高而被军工产业视为制造导弹、尤其是最顶尖洲际弹道导弹的最理想材料。

比如美国的“侏儒”导弹是美国的小型固体洲际战略导弹，该导弹也是目前世界上最早采用全程制导的洲际战略导弹，其中就用到了日本的新材料及技术

比如美国的“三叉戟II”D-5型潜射导弹，曾经是世界上最先进的潜射弹道导弹。曾经被誉为美海军战略核力量的“骄子”。此导弹采用了日本的新复合材料。

再比如法国M51的新式洲际弹道导弹，M51潜射弹道导弹曾经是法国原子能军需事务局和法国原子能总署研制的新一代战略核导弹。至少到2030年，以M51导弹为主体的海基核力量将成为法国核力量的主体，可巩固法国在欧洲防务独立中的领导地位。法国的导弹依然采用了日本的复合新材料。

无疑全球先进的战略导弹无一例外都采用碳-碳和碳-树脂复合材料用于制造洲际导弹的壳体和喷管。而在这项技术上日本依然是全球领先水平。

比如日本东丽公司的T1000强度高达7060mpa，其拉伸模量在高强度碳纤维中也非常高（甚至达到了284Gpa），这些技术指标都远远超过了美国IM9的最高水平。

在碳纤维有机复合材料领域，前苏联国家石墨结构材料研究所、前苏联聚合物纤维研究所，全俄航空材料研究院，能够生产出拉伸强度2500～3000MPa、拉伸模量250GPa的高强度碳纤维，以及模量400～600GPa的高模量碳纤维。

尤其是后期又研发出4000～5000MPa的中模量碳纤维。尽管如此，俄罗斯的碳纤维产品在性能及水平上依然没有超过日本的技术水平。

在全球碳纤维生产制造厂家中，日本拥有著名的东丽、东邦和三菱三家顶尖公司，都代表了世界最顶级技术水平。

3/美国

美国是全球新材料领域的重要领导者。北京大学数字中国研究院副院长曾经认为：美国在新能源、新材料和生命工程方面的技术水平远远领先于世界其他国家。

值得一提的是，美国曾经把新材料列为影响经济繁荣和国家安全的六大类关键技术之首。在确定的22项关键技术中材料占了5项（材料的合成和加工、电子和光电子材料、陶瓷、复合材料、高性能金属和合金）。

美国的新材料发展特色是以国防部和航空航天局的大型研究与发展计划为龙头，主要以国防采购合同形式来推动和确保大学、科研机构和企业的新材料研究与发展工作。

早在2011年，美国总统奥巴马宣布了一项超过5亿美元的“推进制造业伙伴关系”计划，通过政府、高校及企业的合作来强化美国制造业，投资逾1亿美元的“材料基因组计划”（Materials Genome Initiative）是其组成部分之一。

《材料基因组计划》拟通过新材料研制周期内各个阶段的团队相互协作，加强“官产学研用”相结合，注重实验技术、计算技术和数据库之间的协作和共享，目标是把新材料研发周期减半，成本降低到现有的几分之一，以以期加速美国在清洁能源、国家安全、人类健康与福祉以及下一代劳动力培养等方面的进步，大幅加强美国在新材料领域的国际竞争力。

美国重点把生物材料、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，支持生命科学、信息技术、环境科学和纳米技术等发展，尤其满足国防、能源、电子信息等重要部门和领域的需求。

由此，美国制订了一系列与新材料相关的战略性计划，主要包括：“21世纪国家纳米纲要” 、“ 国家纳米技术计划（NNI）” 、“未来工业材料计划” 、“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” 、“化石能材料计划” 、“建筑材料计划” 、“NSF先进材料与工艺过程计划” 、“材料基因组计划”等。美国在新材料科技发展方面取得很大进展。

比如在战略性新材料计划之下，早在2011年1月份，美国科学家开发出一种由超介质材料制造的声呐探测不到的“隐声衣”；3月份，高效存储氢的纳米复合材料问世；6月份，“诱导”聚合物拟肽链自我组装成纳米绳子，自组装纳米绳性能不逊于自然材料；9月份，以镱为基础材料研制出奇特的新型超导体，在自然状态就能达到“量子临界点” ；11月份，研发的超黑材料能吸收几乎所有照射在其上的光，吸收率超过99%；同月，新研发的世界上最轻的材料，其能量吸收性能与人造橡胶相仿，却比聚苯乙烯泡沫塑料还要轻100倍。

美国拥有全球众多顶尖的新材料巨头：比如埃克森美孚(ExxonMobil)、陶氏化学(DowChemical)、杜邦公司(DuPont)、3M公司(3M)、美铝公司(Alcoa)、美国钢铁公司(UnitedStates Steel)、PPG 工业公司(PPG Industries)、空气化工产品公司(AirProducts & Chemicals)、伊士曼化学公司(Eastman Chemical)、康宁公司(Corning)。

美国拥有世界顶尖的新材料高等学府：比如著名的西北大学、麻省理工大学（材料科学与工程学院的课程排名第一）、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（由最早成立于1867年的陶瓷、冶金、矿业等系合并而来;专业分为生物材料、电子材料等6个方向;全美材料专业排名常年前三。）

加利福尼亚大学伯克利分校（世界上最负盛名且是最顶尖的公立大）、斯坦福大学（世界上最杰出的大学之一）、加州大学圣塔芭芭拉分校（美国顶尖的以研究科学为主，且学术声望非常高的研究性公立大学。）

康奈尔大学（办学规模为当时全美高校之最）、宾夕法尼亚州立大学帕克分校（全美最大的十所公立大学之一）、佐治亚理工学院分校治亚理工学院分校（美国顶尖的理工学院。

重点在研究开发下一代工程应用的材料）、美国密歇根大学（与加州大学伯克利分校以及威斯康星大学麦迪逊分校素有“公立大学典范”之称。材料专业排名非常高）。

美国拥有一大批全球顶尖的研究所及领先的实验室：比如在新材料研究领域科研机构一共有210所科研机构，比如橡树岭国家实验室、阿贡国家实验室、埃姆斯实验室等17个科研实力全球名列前茅的国家实验室，以及杜邦、波音、IBM等13个顶尖科技研发公司实验室，而涉足新材料研究的主力—高校实验室如麻省理工大学、哈佛大学等则高达180所。

橡树岭国家实验室：主要材料研究内容：磁性材料、超导、激光脉冲烧蚀、薄膜、布鲁克海文国家实验室：主要材料研究内容：高温超导性、磁性、固态结构与相转变、高分子导体。

艾米斯实验室：主要材料研究内容：新机械、磁性和超导方面稀土元素的实验和理论研究。

阿贡国家实验室：主要材料研究内容：高温超导性、高分子超导体、薄膜磁性、表面科学。

劳伦斯伯克利国家实验室：主要材料研究内容：激光光谱、超导、薄膜、飞秒加工、生物高分子、高分子与复合物、表面科学以及理论研究。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室：主要材料研究内容：金属与合金、陶瓷、激光材料、合金超塑性。

西北太平洋国家实验室：主要材料研究内容：金属和合金应力腐蚀裂纹、陶瓷材料高温腐蚀疲劳、陶瓷材料辐射效应。

洛斯拉莫斯国家实验室：主要材料研究内容：电子材料、微结构发展理论、使表面硬度、抗腐蚀性和耐磨性提高的等离子体浸没离子注入技术。

桑迪亚国家实验室：主要材料研究内容：陶瓷涂料溶胶-凝胶化学、纳米晶材料发展以及金属、玻璃和陶瓷材料表面的胶粘合润湿。

美国标准与技术研究院(NIST）：主要材料研究内容：属于美国商务部的非监管机构。NIST共有6个实验室，分别为工程实验室、信息科技实验室、材料测量实验室、物理测量实验室、纳米科技中心、NIST中子研究中心。

美国航空航天局（NASA）：主要材料研究内容：主要涉足新型金属材料以及高性能复合材料。

美国加州纳米研究中心：主要材料研究内容：纳米科学和纳米技术发现的迅速商业化研究。CNSI开展的工作代表了纳米系统相关的研究四个目标领域包括能源，环境，健康，医学，信息技术。

美国国家增材制造创新研究所：主要材料研究内容：新型金属材料，增材/3D打印材料、开发梯度及可定制材料。

哈佛大学研究中心：主要材料研究内容：哈佛大学拥有多个材料研究中心，其中包括量子科学及工程学会、纳米系统中心、侧重不同层次生物学功能的认识、解决医疗问题的仪器和设备的生物材料研究室等。在哈佛的工程与应用科学学院，研究材料科学的教授是最多的。

省理工大学研究中心：主要材料研究内容：麻省理工学院则拥有科技与聚合物物理研究小组、44个生物工程方面的研究所及研究室、纳米技术实验室、先进材料实验室、专门进行金属材料等快速成型技术研究的快速成型实验室、高级材料和结构技术实验室以及正在研究4D打印的自组装实验室等材料研究部门。

其中生物学与生物工程系里面的Whitehead研究所代表了全美国生物学研究的最高水平，其下设15个研究室，在生物材料研究方面主攻人类遗传学下设15个研究室，在生物材料研究方面主攻人类遗传学、基因、免疫系统、RNA等领域。

普林斯顿大学的化学工程部：主要材料研究内容：高分子材料研究和生物材料研究的主要据点，其材料科学与技术研究所下面有专门的复合材料研究组；

康涅狄格大学材料科学研究所：主要材料研究内容：该研究所材料科学方面的研究横跨金属聚合物、金属纳米材料、生物医学金属材料等领域。

宾夕法尼亚大学：主要材料研究内容：新型高强度、高韧性合金材料，致力于金属间化物的基础系统研究，比如钛铝合金和银钼合金等。

斯坦福大学工程学院：主要材料研究内容：主要为交通运输工具设计更轻质、性能更良好、结构更新颖的材料。

加州大学圣芭芭拉分校：主要材料研究内容：该学校除了拥有数个全球顶尖的纳米材料实验室，还拥有众多其它与材料研究相关的实验室，包括材料研究实验室、多功能材料和结构中心、节能材料中心、复合材料研究所、先进材料中心、国际材料研究中心等。

综上所述，之所以美国的高科技及新材料在全球如此之强，在很大程度上得益于美国对于新材料的高度重视，特别是美国新材料“产学研政”各界的有效结合。原因是新材料是科技发展的基础，只有新材料强大了，一个国家的科技才能做到真正领先。

4/德国

德国新材料产业受到全世界的公认好评。2012年6月，德国启动实施了《纳米材料安全性》长期研究项目，以了解各类纳米材料可能对周边环境产生的影响，通过定量化方法对纳米材料进行安全性风险评估。

2012年11月，德国启动“原材料经济战略”科研项目，目的在于开发能够高效利用并回收原材料的特殊工艺，加强稀土、铟、镓、铂族金属等的回收利用。

德国为鼓励各种社会力量参与新材料研发，先后颁布实行了“材料研究MatFo”(1984-1993年)、“材料技术MaTech”(截至2003年)和“为工业和社会而进行材料创新WING”(始于2004年)3个规划。WING规划强调密切关注材料的可制造性，致力于协调各部门间的高水平材料研究。

值得一提的是，2013年4月，德国颁布了《关于实施工业4.0战略的建议》白皮书。之后德国将工业4.0项目纳入了《高技术战略2020》的10个未来项目中，推动以智能制造、互联网、新能源、新材料、现代生物为特征的新工业革命。

德国企业界普遍认为，确保和扩大在材料研发方面的领先地位是其在国际竞争中取得成功的关键。2016年3月，德国发布了《数字战略2025》(Digital Strategy2025)，确定了实现数字化转型的步骤及具体实施措施，其中重点支柱项目包括工业3D打印等。工业4.0是由德国政府《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。

德国新材料产业重要基础来自四大领域：

化工制药业：德国是世界最大的化工产品出口国，是欧洲首选的化工投资地区，拥有完善的基础设施、研究机构和高素质劳动力。据德国化学工业协会数据，著名的德国化工制药企业有：巴斯夫、拜耳、朗盛、汉高、赢创、默克、勃林格殷格翰等。

机械设备制造：机械设备制造业是德国就业人数最多的行业。德国著名的机械设备制造巨头有：蒂森克虏伯、西马克、海德堡印刷、海瑞克、福伊特、普茨迈斯特、通快等。

汽车和汽车配件工业：德国是闻名遐迩的全球汽车制造强国，德国高档汽车全球市场占有率曾超过70%。著名的德国主要汽车制造商有：大众汽车、戴姆勒、宝马、奥迪、保时捷、欧宝曼(商用车)等整车企业和博世、大陆、采埃孚(ZF)、蒂森·克虏伯、西门子VDO等汽配企业。

电子电气工业：德国拥有世界技术领先的电子电气工业。德国电子元件业的发展在很大程度上依赖于德国汽车业的发展。汽车电子行业是德国电子元件的最大消费者，通信领域、电子数据处理和工业电子也是其主要用户，分别占20%左右的销售份额。著名的世界级企业：德国电子电气行业龙头企业有西门子、英飞凌、博世、捷德(Giesecke & Devrient)、库卡(KUKA)等。

德国拥有享誉世界的新材料企业：

巴斯夫：巴斯夫股份公司(BASF SE)成立于1865年，它是世界上工厂面积最大的化学产品基地。巴斯夫集团在欧洲、亚洲、南北美洲的41个国家拥有超过160家全资子公司或者合资公司。

赢创：赢创工业集团(AG)是一家全球领先的特种化工企业。赢创80%的销售额都来源于占据市场领先地位的业务。

朗盛：朗盛集团是一家全球领先的德国特殊化学品集团，总部及主要业务运营位于科隆。2004年，拜耳集团进行战略重整分拆，将其化学品业务和部分聚合物业务进行了剥离，朗盛随之诞生。

汉高：德国汉高公司1876年9月26日创建于亚琛，汉高公司的业务重点在于应用化学。经140多年发展，汉高从80个工人企业扩展成为世界性的集团公司。

西格里：西格里集团是全球领先的碳素石墨材料以及相关产品的制造商之一，拥有从碳石墨产品到碳纤维及复合材料在内的完整业务链。

EOS 3D打印公司：成立于1989年，是世界著名的快速成型设备制造商和e-制造方案提供商。

5/俄罗斯

俄罗斯是传统的制造业强国，尤其在新材料等新兴产业的科技创新方面具有独特优势。值得一提的是，俄罗斯在航天航空、能源材料、化工新材料等领域处于全球领先地位，同时，俄罗斯发展战略目标为力求特续保持这些材料领城在全球的领先地位，同时大力发展对促进国民经济发展和提离国防实力有重要影响力的新材料。

比如俄罗斯国家科学技术大学的材料科学家曾经研制出一种氰化铪陶瓷，理论上能承受4200摄氏度高温。在此之前，世界上公认的最耐高温、最难熔化的人造物质是钽铪碳化物。另外俄罗斯采用ＳＨＳ法（自蔓燃技术）合成的化合物已多达７００种，已居世界领先地位。

俄罗斯研发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、能源工业、化工、金属材料、超导材料、聚合材料等；另一方面，则大力发展对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。

目前的状况是由于信息、通讯、计算机产业的相对滞后，给本来具有优势的领域的发展带来负面影响。因此也成为俄政府和科技界注意的焦点。

俄罗斯也始终把新材料相关技术产业作为国家战略和国家经济的主导产业。比如早在2012年4月发布的《2030年前材料与技术发展战略》将18个重点材料战略列为发展方向，其中包括智能材料、金属间化合物、纳米材料及涂层、单晶耐热超级合金、含铌复合材料等，同时还制定了新材料产业主要应用领域的发展战略。

再比如俄罗斯科学院于2015年发布《至2030年科技发展预测》，内容主要包括7个科技优先发展方向，即信息通信技术、生物技术、医疗与保障、新材料与纳米技术、自然资源合理利用、交通运输与航天系统、能效与节能。

俄罗斯的矿产资源十分丰富，煤、石油、天然气、泥炭、铁、锰、铜、铅、锌、镍、钴、钒、钛、铬的储量均居世界前列，在发展新材料产业方面，俄罗斯当前把发展新材料等相关技术产业作为国家战略和国家经济的主导产业进行大力扶持、推动和实施。

俄罗斯拥有极为明确的研究方向，拥有众多的世界水平的研究机构：

俄罗斯的研发方向：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、超导和纳米材料等。

俄罗斯把以下9项新材料和化学品列为科技规划之一：陶瓷及玻璃材料、特种性能金属和合金、膜技术、重要战略原料的评估、综合开采和深加工技术、聚合材料和复合材料、超硬合成材料、超导技术、微型冶金生产技术模型。

俄罗斯具有世界水平的新材料研究所：

从事金属材料研究的机构有：俄科院金属研究所、俄科院西伯利亚分院强度物理和材料学研究所、稀有金属工业研究所、航空材料研究所、结构材料研究所、重工业研究所、有色冶金研究所、国家航空技术研究所、全俄轻质合金研究所以及若干研究协会和企业。

从事陶瓷材料研究的机构有：俄科院西伯利亚分院强度物理和材料学研究所、固体化学和矿物原料加工研究所、硅酸盐化学研究所、航空材料研究所、结构材料研究所、全俄高分子纤维研究所、国家航空技术研究所、全俄轻质合金研究所以及若干科研生产联合体和企业。

从事复合材料研究的机构有：俄科院合成聚合材料研究所、强度物理和材料学研究所、硅酸盐化学研究所、航空材料研究所、石墨基结构材料研究所、中央特种机械制造研究所、全俄轻质合金研究所以及若干科研生产联合体和企业。

从事高分子材料研究的机构有：俄科院合成高分子材料研究所、航空材料研究所、国立高分子化学和技术研究所、全俄高分子纤维研究所、国家航空技术研究所以及若干科研生产联合体和企业。

从事高纯度材料研究的机构：金属研究所、高纯度物质化学研究所、稀有金属工业研究所、特纯材料研究所等研究机构及科研生产联合体和企业。

6/英国

英国是全球传统的新材料强国之一。比如世界上第一座大型塑料桥1992年10月是在英国出现的。世界上第一座用复合材料,主要是玻璃纤维增强塑料建造的大型桥梁在苏格兰的阿伯费迪竣工。

这座桥是由蒙赛尔公司和邓迪大学的工程技术人员共同设计的,桥梁为悬索式结构,是用来联结一条河流的两侧的高尔夫球场的。桥长62米、宽2米,但重量仅为15吨。

英国政府于2019年5月宣布承诺到2050年实现净零排放。而英国的亨利·罗伊斯研究所（Henry Royce Institute）由参与先进材料研究的九个领先机构（包括利兹）组成，并与剑桥大学物理研究所和制造业研究所一起确定了学术方法。

行业研究人员可以帮助提供负担得起且可靠的绿色技术。合作的结果是五个技术“路线图”，它们描述了许多关键研究领域的发展如何在减少温室气体排放中发挥重要作用。这些路线图涵盖：

用于光伏系统的材料，它将增加太阳能电池板产生的电量。用于产生氢气和化学原料的低碳方法的材料。热电能量转换材料，存在于加热，制冷和空调系统中。热量转换材料，可消除在加热和制冷系统中使用碳。用于低损耗电子设备的材料，这将导致更节能的电子设备和计算。

研究人员还提出了一系列建议，包括呼吁增加对材料研究和测试设施的投资，制定新法律以确保采用新的绿色技术以及将可持续性作为任何新的先进材料的核心。

物理与天文学学院的Linfield教授和Katharina Zeissler博士以及Oscar Cespedes博士协调了低损耗电子学的技术路线图。该计划得到了代表半导体行业的研究和技术组织CSconnected的支持。

值得一提的是，英国剑桥科技园是欧洲最成功的的科学园区，也是欧洲最著名的科学园区之一。剑桥科技园以剑桥大学为主导的产学研合作，致力于发展生命科学、生物医药、人工智能、物联网、新材料、国防等高新技术产业，拥有超过120家企业，其中61%的企业起源于剑桥大学，50%的企业成立了十年以上，30%的企业是外资企业。

英国的新材料研究机构：

卡文迪许实验室：卡文迪许实验室作为剑桥大学物理科学院的一个系，从1904年至1989年的85年间一共产生了29位诺贝尔奖得主，占剑桥大学诺奖总数的三分之一。若将其视为一所大学，则其获奖人数可列全球第20位，与斯坦福大学并列。其科研效率之惊人，成果之丰硕，举世无双。在鼎盛时期甚至获誉“全世界二分之一的物理学发现都来自卡文迪许实验室。

英国ARM公司：英国ARM公司是全球领先的半导体知识产权（IP）提供商。全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。ARM设计了大量高性价比、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。

早在2014年基于ARM技术的全年全球出货量是120亿颗，从诞生到现在为止基于ARM技术的芯片有600亿颗。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。在智能机、平板电脑、嵌入控制、多媒体数字等处理器领域拥有主导地位。

英国太赫兹公司Teraview：英国创业公司TeraView成立于2001年，是世界上第一家致力于太赫兹光成像和光谱学应用的公司。公司的太赫兹技术主要面向研究型实验室和全球性的生产设施部门，可应用于制药、汽车、半导体封装等领域，可大幅缩短检测时间。

据称，在IC封装方面，使用传统的区域检测方法需要7-10天，而使用该公司的太赫兹技术1天以内即可完成，同时能大幅降低因检测对IC封装造成的破坏。公司的太赫兹技术还可用于武器及爆炸物的检测、药品质量的监测、汽车及相关领域中涂层表面的检测以及癌症检测的医学成像等。

超颖材料企业Metaboards：Metaboards成立于2016年，由牛津大学的教授和研究人员创立，他们正在尝试用一种“超颖材料”来提出更好的无线充电解决方案。新方案可以解决目前无线充电的短板，比如需要设备和充电器对接，新科技还能用一个充电点给多个设备充电。

7/韩国

韩国是新材料世界级强国之一。比如2020年10月，三星先进技术研究院Eunjoo Jang团队曾经报道了一种量子产率为100%的无镉蓝光ZnTeSe/ZnSe/ZnS量子点的合成。所得的器件显示出高达20.2％的EQE，亮度为88,900cd m^-2，在100cd m^-2时T50=15,850 h，这是迄今为止全球蓝光QD-LED报道的最高值！

韩国早在2001年就成为世界上第5个材料出口国，并且推出了著名的“Fast-Follower”战略，希望跻身四强。

韩国企业在“Fast-Follower”战略推动下，逐渐赶超了原材料行业发达国家的企业。韩国并且在2001年成为世界上第5个材料出口国/地区。当年材料行业占韩国出口总额的45%以上，到了2015年达到68%。

韩国希望在未来十年成为在“核心材料”领域实现世界第四大出口国的愿望。比如在韩国的大学和研究机构中，许多研发工作正在信息技术、生物技术和环境技术等多个领域取得进展，一些高频热词包括：功能性有机/无机纳米杂化、纳米结构的光电材料、超分子材料、太阳能电池和热能转换的有机材料、自组装纳米颗粒的药物传递、能量生成和储存的复合材料、气凝胶、高性能超级电容器、二次锂电池等。

韩国的材料学家和工程师想要成为新材料技术的“First Movers”，而不是其他发达国家先进技术的“Fast Followers”，特别是在工业4.0时代。

韩国一直处于新材料研发的核心阵营，比如“石墨烯”是典型例子。石墨烯可以广泛应用在许多不同的领域包括太阳能电池、半导体、透明面板、发光材料等。尽管石墨烯是国外科学家首先发明的，但韩国在石墨烯产业研发创新上是一个“最早的行动者”。

2016年，韩国是拥有国内和国际石墨烯专利最多的国家：比如来自韩国三星225项专利，LG180项，成均馆大学147项，韩国科学技术高等研究院(KAIST)129项，以及首尔国立大学78项。

韩国知识经济部和教育科学技术部之前表示，到2020年将投入5130亿韩元(约合人民币28.2亿元)推动“纳米融合2020项目”。

值得一提的是，韩国政府在2013发布《第三次科学技术基本计划》，提出将在5个领域推进120项国家战略技术(含30项重点技术)的开发，其中30项重点技术包括先进技术材料、知识信息安全技术、大数据应用技术等。韩国的未来增长动力计划，集中支持新一代半导体、纳米弹性元件、生态材料、生物材料、高性能结构材料等。

韩国政府在2014年制定了3D打印技术产业发展的总体规划，并加强了技术开发、基础设施建设、人才培养、法律制度完善等基本产业环境的建设。2016年，在原有政策与推进工作基础上，为提高韩国产业竞争力，韩国制定了《韩国3D打印产业振兴计划(2017-2019年)》，其目标是在2019年使韩国成为3D打印技术的全球领先国家。

2022年申请高新技术企业的要求将会升高，审查机制也会越发严格。在此提醒各企业：要确保申报成功率，必须提前做好高新技术企业认定规划，前期准备越充分通过率自然越高。

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