前沿材料：有色為基 向新而行

本刊記者 張博｜文

近日，工信部、國務院國資委聯合印發《前沿材料產業化重點發展指導目錄(第一批）》，共有15種前沿材料入選。當前，我國前沿材料的發展與國際“并跑”，且有色金屬在前沿材料中使用的比例較高。未來，我國的前沿材料技術創新、應用探索和產業布局大有可為。

“銅系、釔系、鉍系、高熵合金、銅基、吲哚鋰、鎵基液態金屬、鉍基、銦基、錫基低熔點合金、功能性液態金屬復合材料……”8月28日，為加快前沿材料產業化創新發展，引導形成發展合力，工信部、國務院國資委聯合印發《前沿材料產業化重點發展指導目錄(第一批）》（以下簡稱“《指導目錄》”）。

《指導目錄》指出：“新材料產業是戰略性、基礎性產業，是未來高新技術產業發展的基石和先導。前沿材料代表新材料產業發展的方向與趨勢，具有先導性、引領性和顛覆性，是構建新的增長引擎的重要切入點。”

本次共有15 種前沿材料入選第一批《指導目錄》，分別是超材料、超導材料、單/雙壁碳納米管、二維半導體材料、負膨脹合金材料、高熵合金、鈣鈦礦材料、高性能氣凝膠隔熱材料、金屬有機氫化物、金屬基單原子合金催化材料、量子點材料、石墨烯、先進光學晶體材料、先進3D打印材料和液態金屬，潛在應用領域包括新一代信息技術、航空航天裝備、高端醫療裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、核工程、軌道交通、智能機器人、能源動力工程、精密光學、節能環保等。根據《指導目錄》中的前沿材料性能特點可以看出，有色金屬在前沿材料中使用的比例較高，前沿材料的應用前景和產業化前景光明。

材料研發與國際“并跑”

當前，世界各國十分重視材料產業發展，紛紛加強對前沿技術和未來產業的布局，以期在保持已有高技術產業優勢的同時，在即將興起的高技術產業領域搶占先機，進一步強化自身在全球產業鏈中的主導地位。如美國、日本和歐洲作為全球高端材料領域的領跑者，在高溫合金、碳纖維及復合材料、新型顯示材料、新型能源材料、第三代半導體材料、稀土新材料、石墨烯等方面出臺專項政策。同時，新材料產業壟斷加劇，高端材料技術壁壘日趨顯現。大型跨國公司憑借技術研發、資金、人才等優勢，以技術、專利等作為壁壘，已在大多數高技術含量、高附加值的新材料產品中占據了主導地位。

我國作為材料產業大國，黨中央、國務院高度重視新材料產業創新發展。習近平總書記強調，抓緊布局數字經濟、生命健康、新材料等戰略性新興產業、未來產業，大力推進科技創新，著力壯大新增長點、形成發展新動能。

黨的二十大作出推動戰略性新興產業融合集群發展、構建新材料等一批新的增長引擎的重大部署。近年來，我國新材料產業進入蓬勃發展加速期。2022年，我國新材料產業總產值約6.8萬億元，較2012年增長近6倍，產業規模不斷壯大，增長潛力加速釋放，成為穩定經濟增長的重要支撐。據工信部預計，2025年，我國新材料產業總產值將達到10萬億元的規模，前沿材料產業化前景廣闊。

2017年1月23日，工信部、國家發改委、科技部、財政部聯合印發《新材料產業發展指南》提出，我國新材料分為先進基礎材料、關鍵戰略材料和前沿新材料三大類，其中，前沿新材料的發展方向是加強基礎研究與技術積累，注重原始創新，做好知識產權布局。據統計，全球新材料產業總產值從2016 年約2萬億美元增長至2020年近3萬億美元。從產業構成來看，先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料分別約占50%、40%、10%。

當前，我國前沿材料研發發展與國際“并跑”。因為絕大多數前沿材料處于實驗室階段，產業規模較小，大規模應用尚未到來。加快發展前沿材料，是順應全球科技革命和產業變革加速演進趨勢、實現高水平科技自立自強的重要方向，是推進國家制造強國和科技強國的重要保障。

產品將加快走出實驗室

《指導目錄》積極鼓勵、支持和引導各類市場主體參與前沿材料的研發探索和產業布局。本次入選《指導目錄》的前沿材料具有三方面特點：一是國內已有相應研究成果；二是具備工程化產業化基礎；三是有望率先批量產業化，實現產業引領。

在《指導目錄》中，具有超導零電阻、大電流密度，外磁場下更高的性能等特點的高性能超導材料——稀土鋇銅氧超導材料、“銅系”超導材料、“釔系”銅基超導材料、“鉍系”超導材料、MgB2超導材料、Nb3Sn超導線材、超導同軸纜材等，可以應用于節能與新能源汽車、電力裝備、核工程、軌道交通等領域。具有強烈的晶格畸變效應、遲滯擴散效應，易獲得高強度、高硬度、抗磨損、耐腐蝕和抗輻照等優良性能，包括高阻尼高熵合金、耐蝕高熵合金、輕質高強高溫高熵合金、超低溫高熵合金、耐輻照高性能高熵合金等，可以應用于能源動力工程、航空航天與深空探測裝備、核工程等領域。巨大的應用前景和市場需求，勢必吸引各種市場主體入局，推動我國前沿材料產業化進程。

近幾年，很多前沿材料基于部分有色金屬的特性，產品正在走出實驗室，加快向產業化方向發展。如武漢大學化學與分子科學學院、高等研究院付磊教授團隊使用鎵，把原本不混溶的5種以上的金屬品種黏合起來，“制造”成具有無序固溶結構的新型合金，即“高熵合金”，不僅可以用在航空航天等領域，還可以廣泛應用于人們的生活中，比如結合3D打印技術做成假牙、血管支架等。又如被稱為“人造太陽”的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST），離不開中國制造的關鍵材料“銅基”超導電纜。

8月29日，工信部黨組成員、副部長王江平在第六屆中國國際新材料產業博覽會上表示，新材料產業是戰略性、基礎性、先導性產業，事關現代化經濟體系建設大局，要堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，深入貫徹落實黨的二十大決策部署，集聚各方資源要素，持續發力、久久為功，推動新材料產業創新發展，構建新的增長引擎。加快突破關鍵領域，聚焦民生短板和制造強國建設重大需求，支持產學研用協同創新和產業化突破，提升產業鏈供應鏈韌性和安全水平。做大做強優勢領域，瞄準具備產業化基礎的前沿材料和較好創新基礎的關鍵材料，支持場景探索和推廣應用，推動“材料先行”。優化完善創新生態，完善統計、標準、金融、人才等系列配套支持措施。加強國際交流合作，打造平等互利、合作共贏發展新局面。

新一輪科技革命和產業變革正在蓬勃發展，新的顛覆性技術不斷涌現，并隨著技術的發展成熟形成新產品（新服務）、新模式、新業態，進而形成新產業。我國公平競爭的市場體系日趨完善，特別是各種資源要素向優勢領域、企業集聚，為原材料工業強化產業鏈韌性提供了基礎支撐。《指導目錄》的發布，意味著國家政策扶持力度持續加大，有利于引導社會優勢資源和各類市場主體集中發力，結合實際情況積極開展前沿材料技術創新、應用探索和產業布局，創造更多更豐富的應用場景，助力建設“材料強國”。