余偉業
1 前言
新材料是指新出現的具有優異性能或特殊功能的材料,或是傳統材料改進后性能明顯提高或產生新功能的材料。新材料的發現、發明、應用和推廣與技術革命和產業變革密不可分,許多抑制我國高新產業發展的“卡脖子”技術,說到底就是新材料技術(如光刻膠、高端電容電阻、航空鋼材)。加快發展新材料,對推動技術創新,支撐產業升級,建設制造強國具有重要戰略意義。
鑒于新材料對高新產業的支撐作用,我國對新材料的科研攻關從20世紀80年代已經開始部署。在我國“六五”開始實施的火炬計劃中,新材料就被列入重點研發領域;“七五”至“九五”期間,在“863”計劃的支持下,我國新材料領域研究上升到了國家層次,研究開發水平進入了一個新的發展階段;“七五”至“十二五”期間,在一系列措施的帶動下,我國新材料領域實現了飛躍式發展,新材料領域科技論文數量世界第1位,發明專利申請量均達世界第2位,全國范圍內新材料領域初步形成了較為完整的研發與產業化體系;“十三五”時期,我國出臺了《新材料產業發展指南》《中國制造2025》《“十三五”新材料領域科技創新專項規劃》等一系列政策規劃。在國家層面的帶動下,各地有關部門也陸續出臺相關政策,推動新材料產業的發展。在政策的積極支持下,各種新材料相關的“示范區”“產業園”如雨后春筍般涌現。
近年來,國內學者針對不同地區、不同層面的新材料產業現狀進行了分析,并為各地區新材料產業的發展提出了對策建議。唐瑞等對重慶市特種功能材料、高端金屬結構材料、新型無機非金屬材料等新材料產業集群進行了分析,并說明了各產業集群對下游制造業的支撐作用[1,2]。孫偉[4]、吳瀟[5]、韓秀棟[3,6]分別梳理了天津市新材料產業發展現狀,從產業鏈、產品成本、產學研結合等多個角度提出了建議。南劍飛等[7]聚焦新時期ST區新材料產業集群問題,著重闡述了該地區新材料發展現狀和存在問題,并從企業培育、政策對接、產學研等角度提出了對策建議。
廣州市作為華南地區的經濟、教育中心且在精細化工和金屬材料領域具有較好的產業基礎,自然是走在了全國的前列。在2008年,廣州入選全國首批新材料產業國家高技術產業基地,重點發展金屬材料、高分子材料、精細化學品等領域。一路走來,雖然廣州市新材料產業取得了一定的進步,但是在全國多個省市將新材料作為重點發展產業的大環境下,廣州市新材料產業的發展卻稍顯乏力。2013年,廣州市新材料產業工業總產值約為370.9億元,約占全廣東全省的1/4。廣州比同省的深圳市新材料產業基礎更具優勢,但其工業總產值卻與深圳相當;與同為第一批新材料產業國家高技術產業基地的寧波相比,廣州卻不及寧波市新材料產業工業總產值(833億元)的一半[7]。值得關注的是,相關報道表明,2016年廣州市新材料產業總產值達2700億元,其中的差異或許是源于統計口徑不一致。2019年9月,中國企業聯合會、中國企業家協會對我國企業的戰略新興產業收入進行了統計,并頒布了百強名單。雪松控股集團有限公司、廣新控股集團有限公司、廣晟資產經營有限公司等3家廣州市新材料相關企業入榜。但是,只有廣晟資產經營有限公司旗下的廣晟有色金屬股份有限公司位于廣州。
由于新材料產業涉及領域眾多,無法直接對應國民經濟分類,并且各地在統計新材料產業數據時并沒有明確統一的統計口徑,因此各方在新材料產業上給出的數據呈現出較大的差異。也基于同樣的原因,很難從宏觀數據上分析廣州市新材料產業的現狀。
本文將公開數據進行整理分析并結合文獻、專利計量方法,對廣州市新材料產業從技術創新能力到產業整體現狀進行分析,找出影響廣州市新材料產業發展的癥結所在,并提出一系列對策建議。
2 研究方法
2.1 現狀分析法
通過資料收集和整理,從公開數據檢索和文獻調研等方法全面收集新材料產業相關信息,了解國內外新材料產業現狀、技術水平與發展趨勢。資料收集法具有應用范圍廣、節省時間、收效大等優點;缺點是獲取的信息通常不夠全面,不具有針對性,不能滿足研究需求。因此,通過實地調研法進行補充分析,通過走訪位于黃埔區、增城區的新材料企業,掌握產業的一手信息,了解企業發展所面臨的問題。
2.2 文獻計量法
文獻計量法是指利用數學和統計方法,對知識載體進行定量分析,常用于研究某學科或某技術的研究發展態勢。通過對新材料領域SCI論文以及專利進行定量分析,可以了解廣州市新材料產業鏈上游技術研發環節的水平,發現從技術研發到實際生產中間環節所存在的問題。
3 廣州市新材料產業概況
3.1 產業基礎雄厚
廣州市的新材料產業與汽車工業、電子信息制造業、石化產業3大支柱產業密不可分。在3大產業的帶動下,廣州市形成了精細化工、先進高分子材料、電子信息材料等新材料產業集群。以先進高分子材料產業為例,已經建立了“石油化工—合成—改性—加工—應用—再利用”等全面且具有特色的產業鏈條。在合成樹脂、合成纖維、改性塑料、塑料薄膜、塑料注劑等產品的技術和市場占有率方面處于國內領先水平。在產業園區規劃上,廣州全市建有廣州科學城、廣州民營科技園、明珠工業園等多個新材料相關產業園,聚集了金發科技、廣州市白云化工實業有限公司、廣州市儒興科技開發有限公司等一批優秀的新材料企業。
結合公開資料,對廣州市目前新材料產業的布局以及相關發展規劃進行整理,如圖1所示。
由圖1可知,廣州市除越秀、海珠2區之外,其他行政區皆具有新材料產業分布,部分行政區結合自身環境特點,提出了相應的新材料產業發展規劃。
3.2 創新資源充足
廣州市在新材料領域占據了廣東全省乃至粵港澳大灣區大部分的科技創新資源。以國家重點實驗室為例,廣東全省新材料領域國家重點實驗室一共有7個,其中5個位于廣州(見表1)。廣東全省67所本科院校(含民辦),廣州占了37所。
在占有全省大多數高校和科研平臺的前提下,廣州市在新材料領域的科技論文發表情況自然是表現不俗。本文在Web of Science中的科學引文索引擴展版(SCI—Expand)數據庫進行檢索,2014—2019年間我國在材料科學(Materials Science)分類中共發表研究性論文271 623篇,其中發文城市涉及廣州的有14 207篇,位于北京、上海、南京、西安及武漢之后,居全國第6,是深圳的1.7倍(見圖2)。
除科技論文以外,發明專利授權也能反映一個地區特定產業的整體水平。在incopat平臺上對新材料領域2000—2019年間的專利進行檢索分析,篩選出國內主要城市有效發明專利授權量,其中廣州在新材料領域的有效發明專利授權量為24 217件,居全國第5,排在在北京、上海、深圳、南京之后。
從SCI發文量及有效專利授權量上可見,廣州市在新材料產業前端的技術供給相當充足,能夠給廣州市新材料產業的創新發展提供有力的技術保障。
4 廣州市新材料產業存在問題
4.1 頂層設計有所欠缺
廣州市新材料產業頂層設計欠缺主要體現在2個方面,一是對新材料產業的重視程度不足,二是新材料產業布局不合理。
對新材料產業重視程度不足。在大環境下,全國各地均出臺新材料產業相關政策以推動新材料產業的發展。例如2017年,北京市和上海市在對全市新材料產業發展現狀、發展需求和存在問題進行了深入梳理后,分別編制了《北京市加快科技創新發展新材料產業的指導意見》和《上海新材料發展十三五規劃》,明確了需要發展的細分領域,并制定了相應的目標和保障措施[8]。廣州市目前尚未出臺專門針對全市新材料產業的規劃,《廣州市戰略新興產業第十三個五年發展計劃(2016—2020年)》中將新材料作為高端裝備制造供應鏈的一部分被提及,且只對工程塑料和部分前沿新材料作簡單部署,并沒有明確具體目標和保障措施。
新材料產業結構不合理。從圖1可見,廣州市新材料產業主要集中在先進金屬材料、先進化工材料、先進輕紡材料、先進高分子材料等領域,在鋼纖維、稀土功能材料、電子信息材料等材料也有一定的基礎和布局,3D打印材料以及石墨烯等前沿新材料均處于起步或計劃階段。可以概括為,廣州市新材料產業主要集中在先進基礎材料領域,涉及部分關鍵戰略材料,前沿新材料領域相對匱乏。這種結構導致了廣州市在新材料產業整體以產值而言雖然處于全國前列,但是大而不強,顯得后勁不足。
4.2 中小企業自主創新能力不足
從上文分析可知,廣州市新材料領域整體而言具有全國領先的研發實力。進一步對廣州市新材料領域SCI發文機構進行分析,可見發文量前10名均為高校,且發文主要集中在前幾名的高校(見圖3)。其中,華南理工大學、中山大學、廣東工業大學發文比例分別占全市43.11%、20.10%和10.85%,發文機構主要集中在少數高?;蚩蒲袡C構,側面反映出廣州市的新材料企業在基礎研究和應用基礎研究能力上的欠缺。
同樣地,對廣州市新材料領域的發明專利授權進行進一步分析,結果與論文情況類似。表2列出了廣州市發明授權專利數量前10的單位。可見,發明專利授權量前10的單位里面只有金發科技一家企業,其余專利申請均高度集中在高校。華南理工大學作為申請人的授權專利占16.03%,排在首位。
為進一步了解企業研發現狀,對發文機構進行了篩選,表3列出了廣州市新材料領域專利數量前10的企業,位于第1名的金發科技與其余企業的發明專利授權量拉開的差距較大,排在第10的合誠化學僅有33件專利申請。
發明專利授權量和SCI發文量數據均顯示出廣州市新材料企業在自主創新能力方面的不足,且中小企業在這方面的短板尤為明顯。在以創新為產業競爭主導因素的大環境下,自主創新能力不足自然會使企業缺乏核心競爭力,使其在激烈的市場競爭中難以立足。
4.3 產研合作不足
廣州市在新材料領域的科技創新資源主要集中在高校、科研機構及極少數大型企業。中小企業由于資金、人才的匱乏,往往缺乏自主研發的能力。加強產研合作,能夠一定程度上促進科技成果和人才向中小企業流動,緩解中小企業缺乏競爭力的窘境。
發明專利授權的轉讓率和合著率能夠一定程度上反映高校及科研機構與企業合作的緊密程度。發明專利授權轉讓情況如表4所示。截至2019年10月,廣州市大專院校及科研機構共擁有有效授權專利11 256件,其中僅有1 045件專利發生轉讓,總體轉讓率為9.28%,其中大專院校明顯低于科研機構,轉讓率僅為7.13%。
表2列出了廣州市新材料領域發明專利授權前10的單位校企合著專利的數量及比例。其中校企合著授權專利比例最高的是華南師范大學,比例為11.73%;合著數量最多的是華南理工大學,有308件,但是占比只有7.94%;占比最低的是南方醫科大學,在204件專利中,沒有校企合著專利。表3單獨對企業的校企合著情況做了分析,在發明專利授權前10的企業中有4家企業的校企合著數量為0。其中,廣州華新科實業有限公司是華南理工大學聚合物新型成型裝備國家工程研究中心的企業實體,因此專利的合著率為100%。因此真正與高校有較多合作的只有廣州擎天材料科技有限公司,其合著率為25%。
從轉讓率的角度上看,廣州市高校及科研機構的表現較好,轉讓率遠高于國家知識產權局給出的1.5%和5.9%的整體數據。值得關注的是,這其中其實僅有小部分轉讓到廣州市新材料企業。在合著率上看,除某些高校或研究所的企業實體外,廣州市新材料企業與大專院?;蚩蒲袡C構的合作都不太緊密。

5 建議
5.1 加強新材料產業頂層設計
針對廣州市新材料產業開展深入調研,明確廣州市新材料產業要發展的重點細分領域、發展目標。堅持創新驅動與產業需求相結合,對重點先進材料研發及工程化等給予專項支持;加強有條件的高校和科研院所對先進材料基礎研究的投入,高度重視當前處于研發階段的前沿新材料,適度超前進行布局和規劃;著力突破先進材料產業發展的工程化問題。同時,需防止出現“投資碎片化”,集中力量投入少數關鍵材料。
5.2 深化產研結合
針對廣州市新材料領域中小企業自主創新能力弱、科技成果過度集中在高校和科研院所、產研結合度不高等問題。從短期而言,可以通過人才輸送、舉辦對接會、建設新材料成果轉化平臺等方法促進科技成果走向企業,走向產業化。從長遠來看,需要促進校企對接,深化新材料領域的產研結合,改變過去高校與企業“點對點”模式的聯盟,形成面上的合作。以企業優勢加強高校人才實踐能力培養,以高??蒲心芰Υ龠M企業技術創新,形成良性循環。
5.3 加強支撐體系建設
進一步加強先進裝備的研制,加大對新材料制備和檢測設備的研發支持,發展能提高產品質量、降低制造成本的核心裝備,重視新型低成本制造工藝及其配套技術的開發。建設材料設計及性能預測研發平臺,制定服役性能及全壽命周期成本指標體系。建設新材料設計、制造、評價共享數據庫平臺。
目前,工業和信息化部、財政部等相關國家部門正在積極推動新材料領域國家級新材料生產應用示范平臺、測試評價平臺的建設。廣州市應抓住機遇,在先進基礎材料領域爭取建設國家級新材料測試評價平臺,在省內優勢領域打造省級新材料測試評價平臺,助力廣州市搶先建設華南地區新材料產業高地。
5.4 重視人才隊伍建設
新材料產業具有跨學科、跨領域的不斷融合、交叉和相互滲透的發展特征,突顯出人才特別是高端人才的引領作用,新材料人才隊伍的高端化才能引領領域發展的高端化。面對高層次人才集中在高校及科研院所的現狀,要適當引導高層次人才走向企業。并且在強調引進人才的同時注重留住人才以及培養人才。最后,從產業整體上要形成核心領軍人才、研究開發人才、工程技術人才和技能人才組成的材料人才體系及其評價機制,滿足材料領域發展的需求。
5.5 完善重點企業扶持制度
總體而言就是穩固重點企業,持續扶持中小企業。重點企業能夠整合行業內的優質資源,帶動相關產業集群的發展。找準廣州市新材料核心領域的重點企業,增強與重點企業交流以便了解企業需求,穩定好重點企業在廣州生根,避免工廠向外地轉移。
中小企業具有人、財、物等資源相對有限的特點,無法在某一產品的大規模生產中與大企業競爭。因而,往往會將有限的人力、財力和物力投向被大企業所忽略的細小市場,專注于某一細分領域產品的經營以求發展,從而發揮“小而專,小而活”的優勢。采取持續扶持的形式相較于一次性的項目而言對中小企業更具有實際意義。
致謝:本課題得到廣東省科學院院屬骨干科研機構創新能力建設專項(項目號:2017GDASCX-0118)和廣州市科技計劃項目(項目號:201806030011)支持。
參考文獻
[1] 蘇波.中國新材料產業年度發展報告[M].北京:電子工業出版社,2013.
[2] 唐瑞,楊曉亮,趙安中,等.重慶市新材料產業現狀分析(上)[J].功能材料信息,2018,15(5):12—21.
[3] 唐瑞,楊曉亮,趙安中,等.重慶市新材料產業現狀分析(下)[J].功能材料信息,2018,15(6):11—21.
[4] 孫偉.天津市新材料領域科技發展情況綜述探討[J].中國市場,2019(26):56+60.
[5] 吳瀟.天津市新材料產業發展現狀及展望[J].中國市場,2019(27):74—75.
[6] 韓秀棟,聶銘歧,季俊娜,等.天津市新材料產業發展現狀及存在問題[J].天津科技,2019,46(8):5—6,10.
[7] 南劍飛,趙麗麗.新常態下ST區新材料產業集群發展研究[J].現代管理科學,2016(4):57—59.
[8] 圖解《北京市加快科技創新發展新材料產業的指導意見》[J].新材料產業,2018(2):8—11.