新材料是新一轮科技革命和产业变革的基石与先导,是支撑现代化产业体系建设、培育新质生产力的关键领域。加快发展新材料产业,对推动我国产业基础高级化、产业链现代化,实现高水平科技自立自强,建设制造强国、质量强国具有重大战略意义。为系统谋划“十五五”时期新材料产业发展蓝图,依据国家“十五五”规划纲要总体部署和《中国制造2035》战略要求,特制定本规划。
一、重点任务与重大工程
(一)突破重点应用领域急需的新材料
为满足国家重大战略及关键领域的迫切需求,集中力量攻克一批核心关键新材料。
航空航天领域对材料性能要求极高,如航空发动机需新型高温合金,其在1100℃高温下,持久强度达120MPa以上,抗氧化性能提升30%,以增强发动机热效率与可靠性;飞行器结构用高性能碳纤维复合材料,纤维强度要达7GPa,模量达350GPa,助力减轻飞行器重量,增加有效载荷与续航里程。
电子信息领域,集成电路制造用12英寸超高纯硅片纯度要达11N(99.999999999%);5G通信基站的高性能射频前端材料,需实现低插损(≤0.5dB)、高隔离度(≥40dB),保障信号传输质量。
专栏 1:重点领域新材料攻坚专项行动
1、航空航天领域
——高性能碳纤维复合材料:应用于飞行器机翼、机身等主承力结构件,拉伸强度提高 20%,密度降低 10%,在保障结构强度的同时,实现航空航天结构的轻量化,提升飞行器的性能与燃油效率。
——轻质高温结构陶瓷材料:如碳化硅、氮化硅等,用于航空发动机燃烧室、涡轮叶片等部件,降低部件重量 15%,大幅提升发动机热效率,增强航空发动机的性能表现。
——航空用 SiC/SiC 复合材料:密度 2.5 - 2.9g/cm³,室温拉伸强度≥250MPa,1300℃拉伸强度≥200MPa,强度保持率≥80%(1300℃、120MPa 应力下氧气环境热处理 500 小时),具备优异的耐高温、高强度性能,适用于航空发动机高温部件及飞行器热防护系统。
——高性能航空航天石墨密封材料及制品:具备出色的密封性能、耐高温性能及化学稳定性,可在高温、高压、高转速等恶劣环境下长期稳定工作,确保航空航天设备的安全运行,广泛应用于航空发动机、飞行器液压系统等关键部位。
2、电子信息领域
——集成电路制造关键材料:实现 12 英寸超高纯硅片(纯度≥11N)国产化量产,开发 193nm 浸没式光刻胶及配套材料,光刻分辨率达 28nm 以下,满足集成电路制造不断向高精度、高集成度发展的需求,助力我国集成电路产业的自主可控发展。同时要关注高纯试剂、电子气体、抛光材料、靶材、掩模板等集成电路其他关键材料。先进封装材料包括 IC 载板、电镀液、环氧塑封料、电子胶粘剂、硅微粉、临时键合胶等,IC 载板作为芯片与外部电路的连接载体,需具备高精度布线能力;环氧塑封料需兼具绝缘、散热和机械保护功能,保障封装后芯片的稳定运行。
3、交通运输领域
——轨道交通轻量化材料:碳纤维复合材料、铝合金复合材料用于轨道交通车辆车体、转向架,降低车辆自重 15% - 20%,提高列车运行速度与能源利用效率,同时具备良好防火、隔音性能,提升乘客乘坐体验。
——汽车高性能轮胎材料:新型橡胶材料与增强纤维材料用于汽车高性能轮胎,耐磨性提高 25%,抗湿滑性能提升 15%,滚动阻力降低 10%,降低汽车油耗,保障行驶安全。
4、环保领域
——高效污水处理材料:超滤膜、反渗透膜、活性炭纤维、光催化材料等用于污水处理,对重金属离子、有机污染物去除率达 95% 以上,高效净化水质,助力水资源的循环利用与环境保护。
5、智能装备领域
——机器人关节用高性能材料:高强度铝合金、碳纤维复合材料、工程塑料用于机器人关节、传动部件,提高机器人运动性能与负载能力,降低自身重量,提升机器人的灵活性与工作效率。
(二)强化新材料产业协同创新体系建设
构建以企业为主体、产学研用深度融合的协同创新体系,是提升新材料产业创新能力的核心。鼓励龙头企业联合高校、科研机构组建产业创新联合体,针对关键核心技术开展协同攻关。以高性能碳纤维研发为例,企业凭借自身在产业化需求把握和工程化经验方面的优势,提供市场导向与生产实践反馈;高校和科研机构则利用其基础研究与技术创新能力,从材料的基础理论、合成方法等层面进行深入研究,通过共建研发平台、共享科研数据,打破创新主体间的壁垒,共同推动碳纤维性能提升与成本降低,提高我国碳纤维产业在国际市场的竞争力。
加强国家级新材料创新平台建设刻不容缓。计划新建5个国家新材料实验室、10个国家工程研究中心,配备国际领先水平的科研设施与专业人才队伍。完善创新平台运行机制,建立开放共享的科研设施和数据资源平台,促进创新要素在不同主体间的高效流动与共享,避免重复研究,提高创新资源利用效率。同时,加大对新材料研发的资金投入,设立规模为1000亿元的国家新材料产业投资基金,引导社会资本流向新材料领域,拓宽产业发展的资金渠道;对符合条件的企业研发费用实行175%加计扣除政策,切实减轻企业研发负担,激发企业创新积极性。
专栏2:新材料产业协同创新促进工程
工程宗旨:认定100家国家级新材料产业创新联合体,培育500家创新型中小企业,构建完善的新材料产业协同创新体系,使产业整体创新能力进入全球前5位,企业研发投入强度平均达到3%以上。
具体行动:对认定的创新联合体给予每家500-1000万元的资金奖励,支持其开展关键技术研发与成果转化。建设10个新材料产业协同创新公共服务平台,提供技术交易、知识产权保护、人才培训等一站式服务。
阶段成效: 2026年,完成创新联合体的认定与公共服务平台的建设规划; 2027-2028年,创新联合体取得显著技术突破,公共服务平台高效运行; 2029-2030年,产业协同创新体系成熟,创新能力大幅提升,在国际竞争中占据优势地位。 重点推进的工作包括组织开展10次以上产学研用对接活动,促进创新主体间的交流与合作;支持创新联合体承担国家重大科技项目,解决产业关键共性技术难题;建设5个以上产业协同创新示范基地,发挥引领带动作用。
(三)加快重点新材料初期市场培育
重点新材料的初期市场培育对于产业发展至关重要。完善重点新材料首批次应用保险补偿机制,将《重点新材料首批次应用示范指导目录》中的全部材料纳入保险补偿范围,并将对应用企业的保费补贴比例提高至30%,有效降低用户使用新材料的风险,消除其对新产品性能不确定性的担忧,鼓励企业积极尝试使用新材料,推动新材料的市场推广。建立重点新材料应用示范项目库,每年遴选100个以上示范项目,给予每个项目500-1000万元的资金支持和土地、税收等政策优惠,通过示范项目的引领作用,展示新材料在实际应用中的优势与效果,如在新能源汽车领域,支持企业应用新型电池材料、轻量化材料等,提升新能源汽车的性能和市场竞争力,带动产业链上下游企业对新材料的需求。
加强新材料标准体系建设是规范市场、促进产业健康发展的基础。制定和修订500项以上重点新材料标准,涵盖产品性能、测试方法、质量控制等方面,确保新材料产品质量的稳定性和一致性,提高市场准入门槛,防止低质量产品扰乱市场秩序。开展新材料品牌建设行动,通过举办新材料产业博览会、品牌评选活动等方式,培育一批具有国际影响力的新材料品牌,提升我国新材料产品的市场认可度和附加值,增强在国际市场上的竞争力。
专栏3:重点新材料市场培育专项行动
行动要点:设立重点新材料首批次应用保险补偿专项资金,每年规模为50亿元,实现保险补偿机制对所有重点领域的全覆盖。制定和修订500项以上重点新材料标准,培育30个以上国际知名的新材料品牌,使新材料产品标准覆盖率达到90%以上。
实施路径:建设10个国家级新材料标准验证与测试平台,加快标准的制定与实施。开展“中国新材料品牌100强”评选活动,对上榜企业给予政策扶持,包括优先项目审批、税收减免等。
预期成果: 2026年,专项资金到位,标准验证与测试平台启动建设,品牌评选活动开展; 2027-2028年,保险补偿机制全面发挥作用,一批重要标准发布实施,品牌影响力逐步提升; 2029-2030年,市场培育取得显著成效,新材料市场规范有序,品牌竞争力大幅增强。 具体工作包括建立重点新材料市场推广联盟,组织企业开展联合推广活动;开展标准宣贯培训,提高企业对标准的执行能力;对入选品牌100强的企业提供一对一品牌培育指导服务。
(四)突破关键工艺与专用装备制约
重点新材料生产过程中的关键工艺和专用装备是制约产业发展的瓶颈,必须组织实施专项攻关。在高性能纤维制造领域,研发高精度、连续化的纤维纺丝装备,将纤维直径偏差控制在±0.3μm以内,确保纤维质量的高度稳定性,满足高端应用对纤维品质的严格要求;开发高效的纤维表面处理工艺,如采用等离子体处理等先进技术,增强纤维与基体的界面结合强度30%以上,提升复合材料的综合性能。
先进半导体材料制备领域,极紫外光刻(EUV)装备核心技术的突破至关重要,实现光刻分辨率达到5nm以下,才能满足芯片制造不断向高精度、高集成度发展的需求;研发大尺寸半导体晶体生长设备,提高单晶硅、碳化硅等晶体的生长质量和尺寸,例如将8英寸碳化硅单晶的缺陷密度降低至10³/cm²以下,为半导体产业的升级提供关键材料支撑。
在新材料成型加工领域,大力推广应用增材制造(3D打印)技术,开发适用于多种材料的3D打印装备和工艺,实现复杂结构零部件的快速制造,打印精度达到0.05mm,拓展新材料的应用场景;发展先进的复合材料成型工艺,如自动化纤维铺放、树脂传递模塑成型等,提高复合材料制品的生产效率和质量,将生产周期缩短40%以上,降低生产成本。
专栏4:新材料关键工艺与装备攻坚计划
攻坚目标:突破80项以上新材料关键工艺与装备技术瓶颈,实现50种以上专用装备的国产化替代,关键工艺的生产效率提高50%以上,成本降低30%以上,解决我国新材料产业发展的装备与工艺制约问题。 执行策略:设立100个关键工艺与装备研发专项,每个专项给予2000-8000万元资金支持。建设5个新材料关键工艺与装备工程研究中心,开展共性技术研究与装备开发。
时间规划: 2026年,完成工作专班组建与专项规划制定,启动研发工作; 2027-2028年,攻克一批关键技术,部分装备实现样机制造; 2029年,实现30种以上装备的国产化替代,关键工艺优化取得显著成效; 2030年,全面完成攻坚任务,工艺与装备水平达到国际先进水平。 具体任务包括研发高性能纤维的新型成纤工艺,实现纤维生产效率提高60%;攻克半导体芯片制造的高精度刻蚀工艺装备技术,打破国外垄断;开发适用于大型复合材料构件的自动化成型装备,提高生产效率50%以上。
(五)实施“互联网+”新材料行动
推动互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术与新材料产业深度融合,是创新产业发展模式、提升产业竞争力的必然选择。建设新材料产业互联网平台,整合原材料采购、产品研发、生产制造、销售服务等产业链各个环节,实现信息在全产业链的实时共享和协同运作,大幅提高产业运行效率,通过平台可使供应链响应时间缩短50%以上,降低企业运营成本,提高市场反应速度。
利用大数据分析技术,对新材料研发数据、市场数据、应用数据等海量信息进行深度挖掘,为企业研发决策、市场开拓提供精准支持,例如通过分析市场需求数据,引导企业开发适销对路的新材料产品,可将新产品开发周期缩短30%以上,提高企业创新的成功率和市场适应性。
开展人工智能辅助新材料研发具有巨大潜力。利用机器学习算法预测新材料性能、优化材料配方和工艺参数,能够有效缩短研发周期、降低研发成本,研发效率可提高40%以上,加速新材料从实验室到产业化的进程;推广智能制造在新材料产业中的应用,建设智能化工厂和数字化车间,实现生产过程的自动化控制、质量在线监测和设备故障预测维护,提高生产效率和产品质量稳定性,产品不良率降低50%以上,提升企业的生产管理水平和产品质量。
专栏5:“互联网+”新材料融合发展专项行动
行动核心:培育100家“互联网+”新材料示范企业,建设5个国家级新材料产业互联网平台,实现规模以上新材料企业数字化研发设计工具普及率达到90%以上,关键工序数控化率达到80%以上,形成完善的“互联网+”新材料产业生态。
推进策略:设立专项扶持资金,对示范企业给予300-500万元的资金支持,对国家级产业互联网平台给予重点建设支持。开展“互联网+”新材料应用场景大赛,激发企业创新应用活力。
时间安排: 2026年,确定示范企业名单与平台建设方案,启动专项行动; 2027-2028年,示范企业取得显著成效,产业互联网平台初步建成并投入运营; 2029-2030年,“互联网+”新材料产业生态成熟,新一代信息技术在产业中广泛应用,产业发展模式实现创新变革。 具体任务包括支持工业互联网服务商与新材料企业建设1个行业级工业互联网平台,新材料龙头企业基于产业链和产业集群协同制造在先进钢铁、先进有色金属、先进硅材料、先进建材、先进碳材料、先进化工材料建设6个企业级工业互联网平台。到2025年,建设10个以上新材料领域新技术5G+工业场景、3个以上智能工厂。同时,依托平台探索自然语言、材料语言深度融合的新材料垂类大模型开发,对平台运营和新材料垂类模型开发给予不超过2000万元资金支持。
(六)培育优势企业与人才团队
培育壮大一批具有核心竞争力的新材料领军企业,是提升产业整体实力的关键。支持企业通过并购重组、技术创新、品牌建设等方式做大做强。每年遴选50家创新能力强、发展潜力大的新材料企业,给予重点扶持,如在资金、土地、税收等方面给予优惠政策,鼓励企业加大研发投入、拓展市场份额,培育出10家以上营收超100亿元的领军企业。引导中小企业向“专精特新”方向发展,专注细分领域,打造一批单项冠军企业,形成大中小企业协同发展的良好格局,培育出100家以上专精特新“小巨人”企业。例如,在高性能纤维细分领域,培育专注于芳纶纤维研发生产的专精特新企业,凭借其独特技术与高品质产品占据细分市场领先地位。
加强新材料人才队伍建设,实施“新材料人才培养工程”,依托高校、科研机构和企业,建立多层次、多类型的人才培养体系。加大高层次人才引进力度,制定优惠政策,吸引海外高端人才和创新团队回国创业,如为引进的顶尖人才提供科研启动资金、住房保障、子女教育等配套服务,每年引进海外高端人才200名以上。加强产学研用人才交流合作,鼓励高校、科研机构与企业开展人才互聘、联合培养等活动,培养既懂技术又懂市场的复合型人才,每年培养复合型人才1000名以上。
专栏6:新材料企业与人才培育计划
培育愿景:培育出50家以上具有国际竞争力的新材料企业,培养和引进5000名以上新材料领域高层次人才,打造一支结构合理、素质优良的新材料人才队伍,形成大中小企业协同发展、各类人才充分涌流的良好局面。
具体措施:设立新材料企业培育专项资金,每年规模为30亿元,用于支持企业的技术创新、并购重组等发展活动。建设20个新材料人才培养基地,开展多层次人才培训,包括高端人才研修、专业技能培训等。
成果预期: 2026年,完成企业培育名单确定与人才培养基地规划建设; 2027-2028年,企业发展成效显著,人才培养基地培养和引进大量人才; 2029-2030年,实现培育目标,我国新材料企业国际竞争力大幅提升,人才队伍满足产业发展需求。 工作任务还包括建立新材料企业成长跟踪服务机制,为培育企业提供一对一咨询服务;开展人才交流对接活动,促进高校、科研机构与企业人才的流动与合作;对在新材料领域作出突出贡献的人才给予表彰奖励,激发人才创新创造活力。
(七)促进新材料产业特色集聚发展
优化新材料产业空间布局,引导产业向资源优势地区、产业基础较好地区集聚,形成特色鲜明、优势互补的产业集群,是提升产业整体竞争力的重要途径。在环渤海地区,凭借其在科研资源、工业基础等方面的优势,重点发展高端装备用新材料、新一代信息技术用新材料,打造以北京、天津为核心的新材料产业创新高地,建设5个国家级新材料产业园区,园区内企业产值占地区新材料总产值的60%以上。园区内形成从原材料供应、研发设计到生产制造的完整产业链,如北京聚焦新一代信息技术用新材料研发创新,天津侧重于高端装备用新材料的产业化生产,协同发展,提升区域产业竞争力。
在长三角地区,依托其在电子信息、新能源等领域的产业优势,培育高性能纤维及复合材料、先进半导体材料等产业集群,形成产业集聚效应。例如,江苏在高性能纤维及复合材料领域,通过产业集群内企业间的技术交流与合作,实现高性能纤维的规模化生产与复合材料的创新应用,产品广泛应用于航空航天、汽车制造等领域;上海则在先进半导体材料方面,凭借强大的科研力量与产业配套,不断突破关键技术,提升我国在该领域的国际地位。
专栏7:新材料产业特色集聚发展工程
工程目标:打造10个以上具有国际影响力的新材料产业集群,建设30个国家级新材料产业园区,园区内企业产值占全国新材料总产值的70%以上,形成布局合理、特色突出、协同发展的新材料产业空间格局。
实施路径:制定新材料产业园区建设标准与产业集群培育指南,引导各地科学规划产业发展。设立产业集聚发展专项资金,每年规模为50亿元,对符合条件的产业园区和产业集群给予资金支持,用于基础设施建设、公共服务平台搭建、产业链招商等。
阶段成果: 2026年,完成产业园区和产业集群的规划布局,启动专项资金支持项目; 2027-2028年,产业园区和产业集群建设初见成效,产业链不断完善,产业集聚效应开始显现; 2029-2030年,实现工程目标,我国新材料产业在全球产业分工中占据有利地位,产业集群成为推动产业发展的核心力量。 具体工作包括开展产业集群发展水平评估,对优秀产业集群给予政策倾斜;组织产业园区间的交流合作活动,推广先进经验;加强产业集群内公共服务平台建设,提高服务能力与效率,促进企业间的协同创新与资源共享。
二、保障措施
(一)加强组织协调
建立国务院牵头的新材料产业发展部际协调机制,将新材料纳入地方政府考核体系。组建国家新材料专家咨询委员会,开展战略研判和路径优化。
(二)加大政策支持
财税支持:设立新材料产业基金(规模500亿元),对重点项目给予30%资本金补助。延续新材料企业增值税即征即退政策。 金融支持:鼓励银行开展知识产权质押贷款,支持企业在科创板、北交所上市,推行“科技保险+信贷”联动模式。
(三)强化人才培育
实施“材料人才专项计划”,培养100名战略科学家、1000名青年领军人才。在高校增设“材料科学与工程”拔尖计划,推行“产学研用”联合培养。
(四)完善标准体系
建立“新材料标准领航工程”,制修订800项关键标准,推动200项标准国际互认。建设国家新材料标准数据库,实现“一次检测、全球互认”。
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