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高强高韧耐损伤铝锂合金
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2035年新材料产业发展需求、发展重点与发展方向
材料汇· 2025-12-24 16:01
面向2035的新材料产业发展战略需求 - 核心观点:文章系统阐述了中国面向2035年的新材料产业发展战略,明确了在航空航天、节能与新能源汽车、高速列车、能源动力、信息显示及生命健康等关键领域对新材料的急迫需求,并规划了先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料三大类别的发展重点与方向,旨在提升材料产业的自主创新能力和国际竞争力[1][3][4][13][14][15] 航空航天装备领域新材料需求 - 重型直升机、远程宽体客机等装备需要高强高韧耐损伤铝锂合金、高强中模碳纤维及其复合材料、碳碳复合材料、高温合金、耐温超高强韧铝合金、镁合金等关键原材料[2] - 发展时速400公里高速列车、远程宽体客机等运载工具,亟需研发其核心部件及关键材料,形成自主保障能力[4] 节能与新能源汽车领域新材料需求 - 节能汽车需要第三代半导体材料、高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维增强复合材料等[2] - 新能源汽车需要轻量化车体用碳纤维及其复合材料、超高强度钢、铝合金板材、高强可焊接铝合金锻件/型材、抗疲劳高导热镁合金、稀土镁铝合金、高压储氢气瓶用碳纤维复合材料、高容量稀土储氢合金、电控系统用功率半导体芯片、驱动系统磁路组件、夜视系统用稀土氟化物镀膜、电池电控电机“三电系统”等[2] 高速列车领域新材料需求 - 高速列车需要车轮钢、车轴钢、轴承钢、齿轮钢、碳纤维复合材料、阻燃内饰复合材料、高强耐磨复合材料、铝合金、镁合金、高耐磨模具钢、高导电轻质弓网材料、高性能稀土磁体、碳化硅等材料[2] 能源动力领域新材料需求 - 以煤炭为主和油气资源紧缺的能源结构,决定了国家能源战略重点在于发展新一代高效清洁燃煤发电技术和深海油气资源开发技术[5] - 700℃超超临界火电机组需要大型镍基耐热合金铸锻件材料、稀土新材料等[2][6] - 重型地面燃气轮机需要长寿命耐热蚀单晶高温合金、定向凝固高温合金、变形高温合金等[2][6] - 深海能源钻采平台需要高端不锈钢、耐候钢、耐蚀合金、硬质合金、防腐涂料、镍基高温合金、磁性材料、碳纤维及其复合材料等[2][6] - 柔性输变电系统需要超大功率碳化硅材料等[2][6] - 核电、油气开发等能源领域重大项目对特种合金、稀土材料、非晶材料、超导材料、复合材料等新材料提出急迫需求[5] 信息显示领域新材料需求 - 集成电路与信息显示是电子信息产业的两大基石,是信息领域为数不多的千亿美元级产业,在我国国民经济中占有极其重要的战略地位[7] - 集成电路需要硅基集成电路芯片、微型机电系统(MEMS)器件封装玻璃粉、高性能氮化物陶瓷粉体及基板、光刻胶、氧化镓单晶、光刻机用紫外级氟化钙晶体、高纯石英玻璃及制品、大尺寸超高纯有色金属靶材、湿电子化学品等[2][9] - 印刷显示需要印刷用OLED/QLED显示核心材料与墨水,65英寸8K印刷OLED/QLED制备技术及喷印装备技术,可卷绕100英寸8K印刷显示的制备技术,卷对卷全印刷制备技术等[2][9] - 激光显示需要短波长红光LD(AlGaInP)和蓝绿光LD(InGaN)材料等[2][9] - Micro-LED显示需要微米尺度氮化镓多色LED材料、芯片技术及超小间距芯片海量转移工艺等[2][9] - 特种光源需要新型窄带荧光粉、类太阳光全光谱光源用新型荧光粉、高效稀土荧光粉等稀土发光材料,高光产额/快衰减稀土闪烁晶体、氮化物基第三代宽禁带半导体材料等[2][9] 生命健康领域新材料需求 - 全球人口老龄化加剧,健康产业进入加速发展时期,生物医用材料的快速突破对医疗安全和人民健康至关重要[10] - 骨再生修复需要具有生物活性的第二代生物医学材料,包括生物活性陶瓷和生物活性玻璃两大类无机非金属材料,以及以镁合金、聚乳酸为代表的可降解金属和高分子材料[2][12] - 人工种植牙需要钛及钛合金[2][12] - 血管支架需要全降解聚乳酸血管支架、可降解镁合金血管支架等[12] 新材料产业发展目标 - 到2025年,重点新材料总体技术和应用与国际先进水平同步,部分达到国际领先水平,中高端产品所占比重大幅提升,整体水平进入全球价值链中高端环节,关键短板材料受制于人问题得到有效缓解[14] - 到2035年,在世界材料强国行列中占有一席之地,核心系统、关键器件受制于人的问题基本解决,基本建成材料自主创新体系[14] - 到2050年,位于世界材料强国前列,全面建成材料自主创新体系,材料研发能力和产业竞争力处于全球领先水平[14] 先进基础材料发展重点与方向 - 先进钢铁材料:包括先进制造基础零部件用钢、高性能海工钢、高技术船舶用钢、新型高强韧汽车钢、高速重载轨道交通用钢、新一代耐火耐蚀耐候建筑用钢和海洋环境建筑用钢、超大输量油气管线用钢和深海钻采输储钢铁材料、能源用钢等[3][16][17] - 先进有色金属材料:包括高性能轻合金材料、功能元器件用有色金属关键配套材料、稀有稀贵金属材料等[3][16][17] - 先进石化材料:包括润滑油脂、高性能聚烯烃材料、聚氨酯功能性树脂、氟硅树脂、特种合成橡胶和弹性体、工程塑料及特种工程塑料、催化剂及催化材料、新型高分子材料加工工艺与材料、高端电子化学品等[3][16][17] - 先进建筑材料:包括极端环境下重大工程用水泥基材料、功能化智能化玻璃材料、工业陶瓷材料、高性能纤维及其复合材料、环境友好型非金属矿物功能材料等[3][16][17] - 先进轻工材料:包括高性能纸基材料、高性能皮革材料等[3][16][17] - 先进纺织材料:包括差别化功能纤维、生物基纤维、非织造纤维材料、高性能纤维及其编织材料、纺织复合材料、回收再利用纤维材料等[3][16][17] 关键战略材料发展重点与方向 - 高端装备用特种合金:包括先进变形、粉末、单晶高温合金,先进黑色耐热合金,先进黑色耐蚀合金,特种铝镁钛合金等[3][18][19] - 高性能纤维及其复合材料:包括碳纤维及其复合材料、有机纤维及其复合材料、陶瓷纤维及其复合材料等[3][18][19] - 新型能源材料:包括Si基太阳能电池材料、GaAs基太阳能电池材料、锂离子电池材料、全固态电池材料、燃料电池材料及其他能源材料等[3][18][19] - 先进半导体材料及芯片制造和封装材料:包括大尺寸硅半导体材料、Ⅲ-V族半导体材料、第三代半导体材料、超宽禁带半导体材料、芯片制造和封装材料等[3][18][19] - 稀土功能材料:包括稀土磁性材料、稀土发光材料、稀土催化材料、稀土晶体材料、稀土储氢材料、高纯稀土金属及化合物等[3][18][19] - 电子陶瓷和人工晶体:包括电子陶瓷材料、人工晶体材料等[3][18][19] - 先进结构功能一体化陶瓷和功能梯度材料:包括结构功能一体化陶瓷材料、功能梯度材料等[3][18][19] - 高性能分离膜材料:包括水处理膜材料、特种分离膜材料、气体分离膜材料等[3][18][19] - 新型显示材料:包括OLED/QLED显示材料、Micro/Mini-LED显示材料、激光显示材料、显示基板材料等[3][18][19] - 新一代生物医用材料:包括再生医学产品、功能性植/介入材料、医用级原材料等[3][18][19] - 生物基材料:包括天然高分子生物基材料、生物基合成材料等[3][18][19] 前沿新材料发展重点与方向 - 3D打印用材料:包括3D打印金属材料、3D打印有机高分子材料、3D打印生物材料、3D打印无机非金属材料、3D打印复合材料等[3][20][21] - 超导材料:包括强磁场用高性能超导线材及磁体装备、低成本千米级Bi2223和钇钡铜氧(YBCO)涂层导体等[3][20][21] - 智能仿生材料:包括资源利用智能仿生材料、环境保护用智能仿生材料、能源利用智能仿生材料、生命健康用智能仿生材料、仿生材料与智能集成等[3][20][21] - 石墨烯材料:包括新能源领域用高效石墨烯电极材料、石墨烯集流体等新能源材料,推进航空航天领域用石墨烯橡胶、石墨烯芳纶等高分子复合材料,石墨烯碳纤维、石墨烯玻璃纤维等复合材料,石墨烯金属复合增强材料等,突破石墨烯导热、散热材料在电子信息领域的应用等[3][20][21] 新材料评价、表征、标准平台建设 - 平台基础要素建设与完善:包括优化新材料产业标准体系和新材料标准供给结构,建立并完善新材料质量评价体系,加快培育建立新材料领域专业化第三方认证评价机构,培育团体标准化组织,构建新材料专业化质量认证评价能力,整合新材料测试资源提升综合测试能力,加强社会团体标准化能力建设打造国际标准化品牌,注重检测分析仪器技术研发水平提升等[22][23] - 机制建设与完善:包括建立新材料标准制定与科技创新、产业发展协同机制,建立质量技术基础设施协调互动机制,探索新材料标准制定机制创新等[22][23] - 平台运行重点任务:包括利用大数据技术引领新材料研究促进成果转化,组织开展新材料标准修订工作,全面开展新材料评价工作,保障平台可持续发展与服务安全运行等[22][23]
未来10年,中国新材料产业的发展重点与发展方向
材料汇· 2025-10-24 15:16
文章核心观点 - 中国新材料产业面临重大历史机遇,对实现国家战略转型和产业升级至关重要 [2] - 产业发展需满足运载工具、能源动力、信息显示、生命健康等关键领域的战略需求 [3][6][8][10] - 制定了明确的阶段性发展目标:2025年达到国际同步、2035年跻身世界强国行列、205年全球领先 [14] - 发展重点围绕先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料及平台建设四大方向展开 [16][18][20][22] 面向2035的新材料产业发展战略需求 运载工具领域 - 重点发展时速400km高速列车、远程宽体客机、新能源汽车等运载工具所需核心材料 [3] - 具体需求包括:航空装备用高强中模碳纤维、高温合金、铝锂合金;新能源汽车用轻量化碳纤维复合材料、超高强度钢、高压储氢气瓶碳纤维;高速列车用车轮钢、车轴钢、碳纤维复合材料、碳化硅等 [4] 能源动力领域 - 能源战略重点在于发展新一代高效清洁燃煤发电和深海油气资源开发技术 [6] - 核电、油气开发等项目对特种合金、稀土材料、非晶材料、超导材料、复合材料有急迫需求 [6] - 具体需求包括:700℃超超临界火电机组用大型镍基耐热合金、重型燃气轮机用单晶高温合金、深海平台用耐蚀合金、柔性输变电系统用超大功率碳化硅材料 [7] 信息显示领域 - 集成电路与信息显示是千亿美元级产业,在我国国民经济中占有极其重要的战略地位 [8] - 具体需求包括:集成电路用硅基芯片、光刻胶、大尺寸超高纯靶材;信息显示用印刷OLED/QLED材料、激光显示用短波长红光LD材料、Micro-LED用微米尺度氮化镓材料 [9] 生命健康领域 - 生物医用材料的突破将在疾病诊断、器官修复移植方面带来福祉 [10] - 具体需求包括:骨再生修复用生物活性陶瓷、可降解镁合金和聚乳酸;人工种植牙用钛及钛合金;血管支架用全降解聚乳酸和可降解镁合金材料 [12] 发展目标 - 到2025年,重点新材料总体技术和应用与国际先进水平同步,部分国际领先,中高端产品比重大幅提升 [14] - 到2035年,在世界材料强国行列中占有一席之地,核心系统、关键器件受制于人的问题基本解决 [14] - 到2050年,位于世界材料强国前列,全面建成材料自主创新体系,材料研发能力和产业竞争力全球领先 [14] 发展重点与发展方向 先进基础材料 - 包括先进钢铁材料、先进有色金属材料、先进石化材料、先进建筑材料、先进轻工材料及先进纺织材料 [16] - 发展方向涵盖先进制造基础零部件用钢、高性能轻合金、高性能聚烯烃、极端环境工程用水泥基材料、差别化功能纤维等 [17] 关键战略材料 - 包括高端装备用特种合金、高性能纤维及其复合材料、新型能源材料、先进半导体材料、稀土功能材料等 [18] - 发展方向涵盖单晶高温合金、碳纤维复合材料、锂离子电池材料、第三代半导体材料、稀土磁性材料、OLED显示材料等 [19] 前沿新材料 - 包括3D打印用材料、超导材料、智能仿生材料、石墨烯材料等 [20] - 发展方向涵盖3D打印金属/高分子材料、高性能超导线材、环境保护用智能仿生材料、新能源领域用高效石墨烯电极材料等 [21] 新材料评价、表征、标准平台建设 - 重点包括平台基础要素建设与完善、机制建设与完善、平台运行重点任务 [22] - 具体任务为优化新材料产业标准体系、建立质量评价体系、培育第三方认证机构、利用大数据技术引领新材料研究等 [23]