新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)和趨勢
新材料在發(fā)展高技術(shù)、改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、增強(qiáng)綜合國力和國防實(shí)力方面起著重要的作用，世界各發(fā)達(dá)國家都非常重視新材料的發(fā)展。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、全球化趨勢的加快，新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下主要特點(diǎn)和趨勢。
1新材料多學(xué)科交叉性及多部門參與
新材料與信息、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、交通、建筑等產(chǎn)業(yè)的結(jié)合越來越緊密，材料科學(xué)工程與其他學(xué)科交叉的領(lǐng)域和規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，如生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)等。對(duì)學(xué)科交叉的認(rèn)知和有力推動(dòng)將對(duì)一個(gè)國家材料產(chǎn)業(yè)的超前發(fā)展起到舉足輕重的作用。新材料的發(fā)展還跨越多個(gè)相關(guān)部門，因此各國都致力于把材料發(fā)展納入到產(chǎn)、學(xué)、研、官一體化的平臺(tái)，以滿足材料開發(fā)對(duì)各個(gè)部門提出的不同要求。
2新材料產(chǎn)業(yè)上下游進(jìn)一步融合
隨著高新技術(shù)的發(fā)展，新材料與基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)結(jié)合日益緊密，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出橫向擴(kuò)散的特點(diǎn)。基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)正向新材料產(chǎn)業(yè)拓展，世界上很多著名的新材料企業(yè)以前都是鋼鐵、化工、有色金屬等基礎(chǔ)材料企業(yè)，利用積累的大規(guī)模生產(chǎn)能力、生產(chǎn)技術(shù)及充足的資金進(jìn)入新材料領(lǐng)域。
伴隨著元器件微型化的趨勢，新材料技術(shù)與器件的一體化趨勢日趨明顯，新材料產(chǎn)業(yè)與上下游產(chǎn)業(yè)相互合作與融合更加緊密，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)垂直擴(kuò)散趨勢。這種趨勢減少了材料產(chǎn)業(yè)化的中間環(huán)節(jié)，加快了研究成果的轉(zhuǎn)化，降低了研發(fā)與市場風(fēng)險(xiǎn)，有利于提高企業(yè)競爭力。
3新材料發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力由軍事需求向經(jīng)濟(jì)需求轉(zhuǎn)變
從20世紀(jì)來看，國防和戰(zhàn)爭的需要、核能的利用和航空航天技術(shù)的發(fā)展是新材料發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。而在21世紀(jì)，衛(wèi)生保健、經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長以及信息處理和應(yīng)用將成為新材料發(fā)展的最根本動(dòng)力，工業(yè)和商業(yè)的全球化更加注重材料的經(jīng)濟(jì)性、知識(shí)產(chǎn)權(quán)價(jià)值和與商業(yè)戰(zhàn)略的關(guān)系，新材料在發(fā)展綠色工業(yè)方面也會(huì)起重要作用。未來新材料的發(fā)展將在很大程度上圍繞如何提高人類的生活質(zhì)量展開。
4新材料市場需求旺盛，產(chǎn)業(yè)規(guī)模急劇擴(kuò)大
隨著社會(huì)科技的進(jìn)步和新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)新材料需求的種類和數(shù)量都大大增加，新材料市場需求前景十分看好。以新材料為支撐的新興產(chǎn)業(yè)，如計(jì)算機(jī)、通訊、綠色能源、生物醫(yī)藥、納米產(chǎn)業(yè)等的快速發(fā)展，對(duì)新材料的種類和數(shù)量需求也將進(jìn)一步擴(kuò)大。例如：2003年全球半導(dǎo)體專用新材料市場規(guī)模為200億美元；磁性材料以15%的年增長率發(fā)展，預(yù)計(jì)到2015年，僅中國市場就需要永磁鐵氧體50萬噸，軟磁鐵氧體20萬噸，釹鐵硼磁體5萬噸。目前全球生物醫(yī)用材料的產(chǎn)值超過800億美元，預(yù)計(jì)2010年將達(dá)到4000億美元。目前世界納米技術(shù)的年產(chǎn)值為500億美元，預(yù)計(jì)2010年納米技術(shù)將成為僅次于芯片制造的世界第二大產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)值將達(dá)14400億美元。
5新材料向多功能、智能化方向發(fā)展，開發(fā)與應(yīng)用聯(lián)系更加緊密
21世紀(jì)，新材料材料技術(shù)的突破將在很大程度上使材料產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能化、多功能化、環(huán)保、復(fù)合化、低成本化、長壽命及按用戶進(jìn)行訂制。這些產(chǎn)品會(huì)加快信息產(chǎn)業(yè)和生物技術(shù)的革命性進(jìn)展，也能夠給制造業(yè)、服務(wù)業(yè)及人們生活方式帶來重要影響。總體來說，新材料的發(fā)展正從革新走向革命，開發(fā)周期正在縮短，創(chuàng)新性已經(jīng)成為新材料發(fā)展的靈魂。
同時(shí)新材料的開發(fā)與應(yīng)用聯(lián)系更加緊密，針對(duì)特定的應(yīng)用目的開發(fā)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?qū)嶋H應(yīng)用，并且可以減少材料的“性能浪費(fèi)”，從而節(jié)約了資源。
6跨國公司對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響力加強(qiáng)
跨國公司及其分支公司在新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作用顯著，這些企業(yè)規(guī)模大、研發(fā)能力強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)鏈完善，它們通過戰(zhàn)略聯(lián)盟、大量的研發(fā)投入、產(chǎn)業(yè)技術(shù)及市場標(biāo)準(zhǔn)制定并控制知識(shí)產(chǎn)權(quán)，尋求在競爭中處于優(yōu)勢甚至壟斷地位，一些新材料產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了被大型跨國公司壟斷的現(xiàn)象或趨勢。
半導(dǎo)體硅材料市場和生產(chǎn)已經(jīng)形成壟斷。2001年，信越、瓦克、住友、MEMC公司、三菱材料公司5家企業(yè)硅片銷售占國際銷售額的79.1%。有機(jī)硅材料則是Dow Corning公司、GE公司、Wacker公司和Rhone-Poulenc公司及日本一些公司基本控制了全球市場。有機(jī)氟材料則是Du Pont、Daikin、DN-Hoechst、3M、Ausimont、ATO和ICI等7大公司占據(jù)全球90%的生產(chǎn)能力，在全球居于統(tǒng)治地位。
7新材料發(fā)展和生態(tài)環(huán)境及資源的協(xié)調(diào)性倍受重視
面對(duì)資源、環(huán)境和人口的巨大壓力，各國都在不斷加大生態(tài)環(huán)境材料及其相關(guān)領(lǐng)域的研究與開發(fā)的力度，并從政策、資金等方面都給予更大支持。
材料的生態(tài)環(huán)境化是材料及其產(chǎn)業(yè)在資源和環(huán)境問題制約下滿足經(jīng)濟(jì)可承受性、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。開發(fā)新材料將更加重視從生產(chǎn)到使用的全過程對(duì)環(huán)境的影響，資源保護(hù)、生產(chǎn)制備過程的污染和能耗、使用性能和回收再利用的問題。生態(tài)環(huán)境材料的三個(gè)特征是優(yōu)異性能并節(jié)省資源、減少污染和再生利用。目的是實(shí)現(xiàn)資源、材料的有機(jī)統(tǒng)一和優(yōu)化配置，達(dá)到資源的高度綜合利用以獲得最大的資源效益和環(huán)境效益，為形成循環(huán)型社會(huì)的材料生產(chǎn)體系奠定基礎(chǔ)。
8新材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化出現(xiàn)全球化趨勢
在經(jīng)濟(jì)全球化日益加強(qiáng)的背景下，能否在世界不同地方對(duì)同一材料采用相同的標(biāo)準(zhǔn)是至關(guān)重要的。各國材料及其產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致將會(huì)引起混亂、低效并增加成本，不利于市場應(yīng)用的國際化。因此對(duì)材料供應(yīng)商和用戶來說，不同的國家以相同方式測試材料特性是非常重要的，對(duì)于新興市場上的新材料，這種要求尤其強(qiáng)烈。
新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)
1信息材料
信息材料是最活躍的新材料領(lǐng)域，微電子材料在未來10～15年仍是最基本的信息材料，集成電路及半導(dǎo)體材料將以硅材料為主體，化合物半導(dǎo)體材料及新一代高溫半導(dǎo)體材料共同發(fā)展。光電子材料將成為發(fā)展最快和最有前途的信息材料，主要集中在激光材料、高亮度發(fā)光二極管材料、紅外探測器材料、液晶顯示材料、光纖材料等領(lǐng)域。
2004年，在“國家半導(dǎo)體照明工程”計(jì)劃的推動(dòng)下，我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速，關(guān)鍵技術(shù)取得突破，藍(lán)光功率型LED芯片發(fā)光效率達(dá)到90mW，處于國際先進(jìn)水平；封裝的功率型白光LED發(fā)光效率超過30lm/W，達(dá)到國際先進(jìn)水平。建立了上海、大連、廈門、南昌4個(gè)國家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地，民營資本投資近37億元人民幣，我國LED產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展的時(shí)期。
2004年我國推出了激光電視樣機(jī)，技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)。在激光顯示DPL晶體材料研究方面取得重要成果。例如，全固態(tài)激光材料的生長、后加工和鍍膜技術(shù)，高功率光學(xué)元件的鍍膜技術(shù)，鍍膜的直接檢測技術(shù)等。
2新能源材料
新能源材料是發(fā)展新能源的核心和基礎(chǔ)，發(fā)展方向是開發(fā)綠色二次電池、氫能、燃料電池、太陽能電池和核能的關(guān)鍵材料。當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和技術(shù)前沿包括高能儲(chǔ)氫材料、聚合物鋰離子電池材料、質(zhì)子交換膜燃料電池材料、多晶薄膜太陽能電池材料等。
2004年，我國在高性能鋰電池材料方面取得重大進(jìn)展，為我國鋰電池產(chǎn)業(yè)更大發(fā)展，特別是鋰電池動(dòng)力電池的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，打破了日本一統(tǒng)天下的局面，成為世界第二生產(chǎn)大國。我國自主開發(fā)的鈷鎳錳酸鋰成本僅為鈷酸鋰的一半，高溫穩(wěn)定性也大幅度改善，改性天然石墨球負(fù)極材料已研制開發(fā)并投入批量生產(chǎn)。
近年來，我國太陽能電池發(fā)展很快，納晶太陽能電池材料研究取得了重要進(jìn)展，其成本估算0.5-1$/pW。如果效率達(dá)到5%，性能價(jià)格比將超過非晶硅，有很強(qiáng)的市場競爭能力，成為值得關(guān)注的新型太陽能電池。
3生物醫(yī)用材料
隨著生物技術(shù)、醫(yī)藥技術(shù)、信息技術(shù)、制造技術(shù)、納米技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展與交互融合，新型和新概念生物醫(yī)用材料層出不窮。藥物控制釋放材料、組織工程材料、納米生物材料、生物活性材料、介入診斷和治療材料、可降解和吸收生物材料、新型人造器官、人造血液等代表了新的發(fā)展趨勢和方向。
在國家科技政策和計(jì)劃資助下，我國生物醫(yī)用材料已取得了長足進(jìn)步,主要集中在骨科修復(fù)材料、藥物控釋材料、介入材料、組織工程支架材料等。我國組織工程材料以骨材料研究為主，形成了以四川、上海、武漢、北京等多家單位為代表的格局。隨著安泰科技股份、法爾勝等一些上市公司的介入及留學(xué)歸國人員的創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，我國介入診療材料與器械產(chǎn)業(yè)化取得了較大進(jìn)展。國內(nèi)年產(chǎn)值達(dá)到25—30億人民幣，國內(nèi)市場占有率也有了較大提升，其中非血管和心血管介入治療產(chǎn)品國內(nèi)市場分別達(dá)到70%和50%以上。
4納米材料與技術(shù)
納米材料與技術(shù)發(fā)展趨勢一方面是開展納米加工、納米電子、納米醫(yī)療以及機(jī)器人等未來能形成新興主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究；一方面是對(duì)現(xiàn)在的信息高科技產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造和提升。
目前，國內(nèi)規(guī)模較大的納米產(chǎn)業(yè)主要包括特種納米碳材料、納米粉體材料、納米復(fù)合材料、納米改性的紡織品及醫(yī)療保健等領(lǐng)域。納米材料的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，主要是利用納米粉體材料的功能特性，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)。在紡織行業(yè)，納米材料改性的功能纖維產(chǎn)品相繼問世；抗菌抑菌、紅外保溫、負(fù)離子釋放、自清潔、阻燃和防水防靜電產(chǎn)品已進(jìn)入市場；納米涂料市場份額進(jìn)一步擴(kuò)大。
在最新的納米技術(shù)研究領(lǐng)域，我國也取得了重要突破，如我國研制出高穩(wěn)定、可擦寫的有機(jī)分子納米存儲(chǔ)材料，存儲(chǔ)點(diǎn)尺寸為2個(gè)納米，存儲(chǔ)密度在1013比特/厘米2，是傳統(tǒng)存儲(chǔ)密度的105倍；在國際上首次創(chuàng)新提出GaAsSb/InGaAs非對(duì)稱雙量子阱結(jié)構(gòu)，并在實(shí)驗(yàn)上獲得室溫1.3微米發(fā)光納米材料在國內(nèi)首次成功研制出性能良好的1.21-1.28微米室溫工作邊發(fā)射激光器。
5超導(dǎo)材料與技術(shù)
超導(dǎo)材料與技術(shù)的發(fā)展趨勢是不斷探求更高溫度超導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)在能源、電力、移動(dòng)通訊、國防領(lǐng)域的應(yīng)用。從目前國際上高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的趨勢來看，在繼續(xù)改善BSCCO帶材(也稱為第一代帶材)的同時(shí)，各國正在努力研究開發(fā)一種在柔性金屬基帶上涂以YBCO厚膜的涂層導(dǎo)體(第二代高溫超導(dǎo)帶材)。鉍系高溫超導(dǎo)線材目前已實(shí)現(xiàn)商品化，主要產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)被美國、日本、中國、德國等少數(shù)國家所掌握。我國鉍系高溫超導(dǎo)線材已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，在超導(dǎo)材料的應(yīng)用方面如超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)濾波器等方面取得了突破性進(jìn)展。
2004年7月，北京云電英納超導(dǎo)電纜有限公司的三相交流33.5米35kV/2kA高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)在云南昆明普吉變電站掛網(wǎng)運(yùn)行成功，標(biāo)志著我國已經(jīng)掌握了超導(dǎo)電纜實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)。這是全球第三組并網(wǎng)運(yùn)行的超導(dǎo)電纜系統(tǒng)，綜合性能優(yōu)于前兩組，多方面擁有自主關(guān)鍵技術(shù)。
2004年3月，清華大學(xué)研制的超導(dǎo)濾波器系統(tǒng)在中國聯(lián)通CDMA移動(dòng)通信基站上現(xiàn)場試驗(yàn)獲得圓滿成功。這是我國高溫超導(dǎo)技術(shù)在移動(dòng)通信中的首次實(shí)際應(yīng)用，各關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，成為繼美國之后、第二個(gè)擁有此類實(shí)用核心技術(shù)的國家。
6化工新材料
化工新材料向高性能化、多功能化、精細(xì)化、低成本化、生產(chǎn)全球化、工藝無害化、裝置大型化、應(yīng)用普及化、創(chuàng)新持續(xù)化、競爭激烈化方向發(fā)展。隨著催化劑技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)、組合化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，增強(qiáng)了技術(shù)人員對(duì)于微觀化學(xué)合成領(lǐng)域的控制能力，使得化工新材料新產(chǎn)品的合成更為靈活，速度不斷加快，效率也大為提高。專用性、功能性產(chǎn)品日益成為化工新材料領(lǐng)域中發(fā)展最快、研究最活躍的領(lǐng)域。
化工新材料由于涉及面廣，與下游應(yīng)用結(jié)合緊密，因而成為邊緣學(xué)科活躍的領(lǐng)域。如納米技術(shù)與材料技術(shù)的結(jié)合，生物技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)與材料技術(shù)的結(jié)合，膜材料技術(shù)與過程控制的結(jié)合等等為新學(xué)科的不斷涌現(xiàn)提供了機(jī)會(huì)。
7高性能結(jié)構(gòu)材料
從世界上新材料的發(fā)展趨勢看，鋼鐵材料和有色金屬材料的生產(chǎn)一直在向短流程、高效率、節(jié)能降耗、潔凈化、高性能化、多功能化的方向發(fā)展；高性能結(jié)構(gòu)陶瓷在保持原有耐高溫、高強(qiáng)度的前提下向強(qiáng)韌化、易成形加工方向發(fā)展；高分子材料向材料的微觀設(shè)計(jì)、多層次結(jié)構(gòu)調(diào)控、集成化、智能化、多功能化方向發(fā)展；復(fù)合材料以高性能、低成本制造技術(shù)為發(fā)展重點(diǎn)，向材料設(shè)計(jì)-制造-評(píng)價(jià)一體化、功能化、智能化的方向發(fā)展。（國家新材料行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心 吳玲 史冬梅 王濱秋）
新材料在發(fā)展高技術(shù)、改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、增強(qiáng)綜合國力和國防實(shí)力方面起著重要的作用，世界各發(fā)達(dá)國家都非常重視新材料的發(fā)展。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、全球化趨勢的加快，新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下主要特點(diǎn)和趨勢。
1新材料多學(xué)科交叉性及多部門參與
新材料與信息、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、交通、建筑等產(chǎn)業(yè)的結(jié)合越來越緊密，材料科學(xué)工程與其他學(xué)科交叉的領(lǐng)域和規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，如生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)等。對(duì)學(xué)科交叉的認(rèn)知和有力推動(dòng)將對(duì)一個(gè)國家材料產(chǎn)業(yè)的超前發(fā)展起到舉足輕重的作用。新材料的發(fā)展還跨越多個(gè)相關(guān)部門，因此各國都致力于把材料發(fā)展納入到產(chǎn)、學(xué)、研、官一體化的平臺(tái)，以滿足材料開發(fā)對(duì)各個(gè)部門提出的不同要求。
2新材料產(chǎn)業(yè)上下游進(jìn)一步融合
隨著高新技術(shù)的發(fā)展，新材料與基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)結(jié)合日益緊密，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出橫向擴(kuò)散的特點(diǎn)。基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)正向新材料產(chǎn)業(yè)拓展，世界上很多著名的新材料企業(yè)以前都是鋼鐵、化工、有色金屬等基礎(chǔ)材料企業(yè)，利用積累的大規(guī)模生產(chǎn)能力、生產(chǎn)技術(shù)及充足的資金進(jìn)入新材料領(lǐng)域。
伴隨著元器件微型化的趨勢，新材料技術(shù)與器件的一體化趨勢日趨明顯，新材料產(chǎn)業(yè)與上下游產(chǎn)業(yè)相互合作與融合更加緊密，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)垂直擴(kuò)散趨勢。這種趨勢減少了材料產(chǎn)業(yè)化的中間環(huán)節(jié)，加快了研究成果的轉(zhuǎn)化，降低了研發(fā)與市場風(fēng)險(xiǎn)，有利于提高企業(yè)競爭力。
3新材料發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力由軍事需求向經(jīng)濟(jì)需求轉(zhuǎn)變
從20世紀(jì)來看，國防和戰(zhàn)爭的需要、核能的利用和航空航天技術(shù)的發(fā)展是新材料發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。而在21世紀(jì)，衛(wèi)生保健、經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長以及信息處理和應(yīng)用將成為新材料發(fā)展的最根本動(dòng)力，工業(yè)和商業(yè)的全球化更加注重材料的經(jīng)濟(jì)性、知識(shí)產(chǎn)權(quán)價(jià)值和與商業(yè)戰(zhàn)略的關(guān)系，新材料在發(fā)展綠色工業(yè)方面也會(huì)起重要作用。未來新材料的發(fā)展將在很大程度上圍繞如何提高人類的生活質(zhì)量展開。
4新材料市場需求旺盛，產(chǎn)業(yè)規(guī)模急劇擴(kuò)大
隨著社會(huì)科技的進(jìn)步和新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)新材料需求的種類和數(shù)量都大大增加，新材料市場需求前景十分看好。以新材料為支撐的新興產(chǎn)業(yè)，如計(jì)算機(jī)、通訊、綠色能源、生物醫(yī)藥、納米產(chǎn)業(yè)等的快速發(fā)展，對(duì)新材料的種類和數(shù)量需求也將進(jìn)一步擴(kuò)大。例如：2003年全球半導(dǎo)體專用新材料市場規(guī)模為200億美元；磁性材料以15%的年增長率發(fā)展，預(yù)計(jì)到2015年，僅中國市場就需要永磁鐵氧體50萬噸，軟磁鐵氧體20萬噸，釹鐵硼磁體5萬噸。目前全球生物醫(yī)用材料的產(chǎn)值超過800億美元，預(yù)計(jì)2010年將達(dá)到4000億美元。目前世界納米技術(shù)的年產(chǎn)值為500億美元，預(yù)計(jì)2010年納米技術(shù)將成為僅次于芯片制造的世界第二大產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)值將達(dá)14400億美元。
5新材料向多功能、智能化方向發(fā)展，開發(fā)與應(yīng)用聯(lián)系更加緊密
21世紀(jì)，新材料材料技術(shù)的突破將在很大程度上使材料產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能化、多功能化、環(huán)保、復(fù)合化、低成本化、長壽命及按用戶進(jìn)行訂制。這些產(chǎn)品會(huì)加快信息產(chǎn)業(yè)和生物技術(shù)的革命性進(jìn)展，也能夠給制造業(yè)、服務(wù)業(yè)及人們生活方式帶來重要影響。總體來說，新材料的發(fā)展正從革新走向革命，開發(fā)周期正在縮短，創(chuàng)新性已經(jīng)成為新材料發(fā)展的靈魂。
同時(shí)新材料的開發(fā)與應(yīng)用聯(lián)系更加緊密，針對(duì)特定的應(yīng)用目的開發(fā)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?qū)嶋H應(yīng)用，并且可以減少材料的“性能浪費(fèi)”，從而節(jié)約了資源。
6跨國公司對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響力加強(qiáng)
跨國公司及其分支公司在新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作用顯著，這些企業(yè)規(guī)模大、研發(fā)能力強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)鏈完善，它們通過戰(zhàn)略聯(lián)盟、大量的研發(fā)投入、產(chǎn)業(yè)技術(shù)及市場標(biāo)準(zhǔn)制定并控制知識(shí)產(chǎn)權(quán)，尋求在競爭中處于優(yōu)勢甚至壟斷地位，一些新材料產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了被大型跨國公司壟斷的現(xiàn)象或趨勢。
半導(dǎo)體硅材料市場和生產(chǎn)已經(jīng)形成壟斷。2001年，信越、瓦克、住友、MEMC公司、三菱材料公司5家企業(yè)硅片銷售占國際銷售額的79.1%。有機(jī)硅材料則是Dow Corning公司、GE公司、Wacker公司和Rhone-Poulenc公司及日本一些公司基本控制了全球市場。有機(jī)氟材料則是Du Pont、Daikin、DN-Hoechst、3M、Ausimont、ATO和ICI等7大公司占據(jù)全球90%的生產(chǎn)能力，在全球居于統(tǒng)治地位。
7新材料發(fā)展和生態(tài)環(huán)境及資源的協(xié)調(diào)性倍受重視
面對(duì)資源、環(huán)境和人口的巨大壓力，各國都在不斷加大生態(tài)環(huán)境材料及其相關(guān)領(lǐng)域的研究與開發(fā)的力度，并從政策、資金等方面都給予更大支持。
材料的生態(tài)環(huán)境化是材料及其產(chǎn)業(yè)在資源和環(huán)境問題制約下滿足經(jīng)濟(jì)可承受性、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。開發(fā)新材料將更加重視從生產(chǎn)到使用的全過程對(duì)環(huán)境的影響，資源保護(hù)、生產(chǎn)制備過程的污染和能耗、使用性能和回收再利用的問題。生態(tài)環(huán)境材料的三個(gè)特征是優(yōu)異性能并節(jié)省資源、減少污染和再生利用。目的是實(shí)現(xiàn)資源、材料的有機(jī)統(tǒng)一和優(yōu)化配置，達(dá)到資源的高度綜合利用以獲得最大的資源效益和環(huán)境效益，為形成循環(huán)型社會(huì)的材料生產(chǎn)體系奠定基礎(chǔ)。
8新材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化出現(xiàn)全球化趨勢
在經(jīng)濟(jì)全球化日益加強(qiáng)的背景下，能否在世界不同地方對(duì)同一材料采用相同的標(biāo)準(zhǔn)是至關(guān)重要的。各國材料及其產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致將會(huì)引起混亂、低效并增加成本，不利于市場應(yīng)用的國際化。因此對(duì)材料供應(yīng)商和用戶來說，不同的國家以相同方式測試材料特性是非常重要的，對(duì)于新興市場上的新材料，這種要求尤其強(qiáng)烈。
新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)
1信息材料
信息材料是最活躍的新材料領(lǐng)域，微電子材料在未來10～15年仍是最基本的信息材料，集成電路及半導(dǎo)體材料將以硅材料為主體，化合物半導(dǎo)體材料及新一代高溫半導(dǎo)體材料共同發(fā)展。光電子材料將成為發(fā)展最快和最有前途的信息材料，主要集中在激光材料、高亮度發(fā)光二極管材料、紅外探測器材料、液晶顯示材料、光纖材料等領(lǐng)域。
2004年，在“國家半導(dǎo)體照明工程”計(jì)劃的推動(dòng)下，我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速，關(guān)鍵技術(shù)取得突破，藍(lán)光功率型LED芯片發(fā)光效率達(dá)到90mW，處于國際先進(jìn)水平；封裝的功率型白光LED發(fā)光效率超過30lm/W，達(dá)到國際先進(jìn)水平。建立了上海、大連、廈門、南昌4個(gè)國家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地，民營資本投資近37億元人民幣，我國LED產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展的時(shí)期。
2004年我國推出了激光電視樣機(jī)，技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)。在激光顯示DPL晶體材料研究方面取得重要成果。例如，全固態(tài)激光材料的生長、后加工和鍍膜技術(shù)，高功率光學(xué)元件的鍍膜技術(shù)，鍍膜的直接檢測技術(shù)等。
2新能源材料
新能源材料是發(fā)展新能源的核心和基礎(chǔ)，發(fā)展方向是開發(fā)綠色二次電池、氫能、燃料電池、太陽能電池和核能的關(guān)鍵材料。當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和技術(shù)前沿包括高能儲(chǔ)氫材料、聚合物鋰離子電池材料、質(zhì)子交換膜燃料電池材料、多晶薄膜太陽能電池材料等。
2004年，我國在高性能鋰電池材料方面取得重大進(jìn)展，為我國鋰電池產(chǎn)業(yè)更大發(fā)展，特別是鋰電池動(dòng)力電池的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，打破了日本一統(tǒng)天下的局面，成為世界第二生產(chǎn)大國。我國自主開發(fā)的鈷鎳錳酸鋰成本僅為鈷酸鋰的一半，高溫穩(wěn)定性也大幅度改善，改性天然石墨球負(fù)極材料已研制開發(fā)并投入批量生產(chǎn)。
近年來，我國太陽能電池發(fā)展很快，納晶太陽能電池材料研究取得了重要進(jìn)展，其成本估算0.5-1$/pW。如果效率達(dá)到5%，性能價(jià)格比將超過非晶硅，有很強(qiáng)的市場競爭能力，成為值得關(guān)注的新型太陽能電池。
3生物醫(yī)用材料
隨著生物技術(shù)、醫(yī)藥技術(shù)、信息技術(shù)、制造技術(shù)、納米技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展與交互融合，新型和新概念生物醫(yī)用材料層出不窮。藥物控制釋放材料、組織工程材料、納米生物材料、生物活性材料、介入診斷和治療材料、可降解和吸收生物材料、新型人造器官、人造血液等代表了新的發(fā)展趨勢和方向。
在國家科技政策和計(jì)劃資助下，我國生物醫(yī)用材料已取得了長足進(jìn)步,主要集中在骨科修復(fù)材料、藥物控釋材料、介入材料、組織工程支架材料等。我國組織工程材料以骨材料研究為主，形成了以四川、上海、武漢、北京等多家單位為代表的格局。隨著安泰科技股份、法爾勝等一些上市公司的介入及留學(xué)歸國人員的創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，我國介入診療材料與器械產(chǎn)業(yè)化取得了較大進(jìn)展。國內(nèi)年產(chǎn)值達(dá)到25—30億人民幣，國內(nèi)市場占有率也有了較大提升，其中非血管和心血管介入治療產(chǎn)品國內(nèi)市場分別達(dá)到70%和50%以上。
4納米材料與技術(shù)
納米材料與技術(shù)發(fā)展趨勢一方面是開展納米加工、納米電子、納米醫(yī)療以及機(jī)器人等未來能形成新興主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究；一方面是對(duì)現(xiàn)在的信息高科技產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造和提升。
目前，國內(nèi)規(guī)模較大的納米產(chǎn)業(yè)主要包括特種納米碳材料、納米粉體材料、納米復(fù)合材料、納米改性的紡織品及醫(yī)療保健等領(lǐng)域。納米材料的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，主要是利用納米粉體材料的功能特性，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)。在紡織行業(yè)，納米材料改性的功能纖維產(chǎn)品相繼問世；抗菌抑菌、紅外保溫、負(fù)離子釋放、自清潔、阻燃和防水防靜電產(chǎn)品已進(jìn)入市場；納米涂料市場份額進(jìn)一步擴(kuò)大。
在最新的納米技術(shù)研究領(lǐng)域，我國也取得了重要突破，如我國研制出高穩(wěn)定、可擦寫的有機(jī)分子納米存儲(chǔ)材料，存儲(chǔ)點(diǎn)尺寸為2個(gè)納米，存儲(chǔ)密度在1013比特/厘米2，是傳統(tǒng)存儲(chǔ)密度的105倍；在國際上首次創(chuàng)新提出GaAsSb/InGaAs非對(duì)稱雙量子阱結(jié)構(gòu)，并在實(shí)驗(yàn)上獲得室溫1.3微米發(fā)光納米材料在國內(nèi)首次成功研制出性能良好的1.21-1.28微米室溫工作邊發(fā)射激光器。
5超導(dǎo)材料與技術(shù)
超導(dǎo)材料與技術(shù)的發(fā)展趨勢是不斷探求更高溫度超導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)在能源、電力、移動(dòng)通訊、國防領(lǐng)域的應(yīng)用。從目前國際上高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的趨勢來看，在繼續(xù)改善BSCCO帶材(也稱為第一代帶材)的同時(shí)，各國正在努力研究開發(fā)一種在柔性金屬基帶上涂以YBCO厚膜的涂層導(dǎo)體(第二代高溫超導(dǎo)帶材)。鉍系高溫超導(dǎo)線材目前已實(shí)現(xiàn)商品化，主要產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)被美國、日本、中國、德國等少數(shù)國家所掌握。我國鉍系高溫超導(dǎo)線材已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，在超導(dǎo)材料的應(yīng)用方面如超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)濾波器等方面取得了突破性進(jìn)展。
2004年7月，北京云電英納超導(dǎo)電纜有限公司的三相交流33.5米35kV/2kA高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)在云南昆明普吉變電站掛網(wǎng)運(yùn)行成功，標(biāo)志著我國已經(jīng)掌握了超導(dǎo)電纜實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)。這是全球第三組并網(wǎng)運(yùn)行的超導(dǎo)電纜系統(tǒng)，綜合性能優(yōu)于前兩組，多方面擁有自主關(guān)鍵技術(shù)。
2004年3月，清華大學(xué)研制的超導(dǎo)濾波器系統(tǒng)在中國聯(lián)通CDMA移動(dòng)通信基站上現(xiàn)場試驗(yàn)獲得圓滿成功。這是我國高溫超導(dǎo)技術(shù)在移動(dòng)通信中的首次實(shí)際應(yīng)用，各關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，成為繼美國之后、第二個(gè)擁有此類實(shí)用核心技術(shù)的國家。
6化工新材料
化工新材料向高性能化、多功能化、精細(xì)化、低成本化、生產(chǎn)全球化、工藝無害化、裝置大型化、應(yīng)用普及化、創(chuàng)新持續(xù)化、競爭激烈化方向發(fā)展。隨著催化劑技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)、組合化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，增強(qiáng)了技術(shù)人員對(duì)于微觀化學(xué)合成領(lǐng)域的控制能力，使得化工新材料新產(chǎn)品的合成更為靈活，速度不斷加快，效率也大為提高。專用性、功能性產(chǎn)品日益成為化工新材料領(lǐng)域中發(fā)展最快、研究最活躍的領(lǐng)域。
化工新材料由于涉及面廣，與下游應(yīng)用結(jié)合緊密，因而成為邊緣學(xué)科活躍的領(lǐng)域。如納米技術(shù)與材料技術(shù)的結(jié)合，生物技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)與材料技術(shù)的結(jié)合，膜材料技術(shù)與過程控制的結(jié)合等等為新學(xué)科的不斷涌現(xiàn)提供了機(jī)會(huì)。
7高性能結(jié)構(gòu)材料
從世界上新材料的發(fā)展趨勢看，鋼鐵材料和有色金屬材料的生產(chǎn)一直在向短流程、高效率、節(jié)能降耗、潔凈化、高性能化、多功能化的方向發(fā)展；高性能結(jié)構(gòu)陶瓷在保持原有耐高溫、高強(qiáng)度的前提下向強(qiáng)韌化、易成形加工方向發(fā)展；高分子材料向材料的微觀設(shè)計(jì)、多層次結(jié)構(gòu)調(diào)控、集成化、智能化、多功能化方向發(fā)展；復(fù)合材料以高性能、低成本制造技術(shù)為發(fā)展重點(diǎn)，向材料設(shè)計(jì)-制造-評(píng)價(jià)一體化、功能化、智能化的方向發(fā)展。（國家新材料行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心 吳玲 史冬梅 王濱秋）
