新材料作为全球科技革命与产业变革的核心基础领域,同时也是支撑我国现代化产业体系构建、培育新质生产力的战略先导产业,其发展水平直接关系到产业基础高级化、产业链现代化进程,对实现高水平科技自立自强及制造强国、质量强国建设具有不可替代的战略价值。
为系统部署“十五五”时期新材料产业的发展方向与重点任务,本规划以国家“十五五”规划纲要总体要求及《中国制造2035》战略目标为根本依据,结合产业发展实际需求编制,旨在明确未来五年产业发展蓝图,为产业高质量发展提供指导框架。
一、“十四五”产业发展回顾与现状
1. 核心发展成就
“十四五”期间,我国新材料产业呈现“规模扩张与质量提升”双轮驱动的良好态势,产业整体竞争力显著增强:
产业规模突破关键节点:截至“十四五”末,产业总产值已突破8.2万亿元,年均复合增长率保持在12%以上,规模优势进一步巩固;
关键材料技术突破显著:在超高强度钢、高性能碳纤维、半导体硅片、锂离子电池正负极/隔膜等关键材料领域,实现从技术攻关到规模化应用的跨越,生物医用材料临床转化效率大幅提升;
创新方法与平台建设提速:材料基因组工程、增材制造(3D打印)等新型研发方法在材料设计与制备环节的应用深度不断深化;国家级新材料创新平台(包括重点实验室、工程技术研究中心等)建设成效显著,为产业创新提供核心支撑;
产业集聚效应持续强化:依托区域产业基础与资源优势,形成若干特色新材料产业集群,产业链上下游协同能力与集约化发展水平进一步提升。
2. 现存核心挑战
尽管“十四五”期间产业取得阶段性成果,但仍面临多维度瓶颈制约,主要体现在:
高端材料供给存在“卡脖子”风险:在高端芯片制造用光刻胶、高纯度溅射靶材、航空发动机高温合金单晶叶片、高性能医用植入材料(如人工关节涂层材料、可降解支架材料)等高端领域,国内产品仍高度依赖进口,自主可控能力不足;
核心工艺装备自主化水平偏低:材料制备、性能检测等环节的关键工艺装备(如高精度薄膜沉积设备、材料微观结构表征仪器)仍以进口为主,装备自主化程度制约产业效率与质量提升;
产业链协同机制不完善:材料设计、制备工艺与下游应用场景的衔接存在脱节,“材料-器件-终端产品”一体化协同创新体系尚未完全建立,导致部分材料技术难以快速转化为实际应用;
标准与测试评价体系滞后:新材料领域的标准制定进度跟不上技术迭代速度,测试评价方法、指标体系尚未完全统一,影响产品质量稳定性与市场认可度;
原始创新与人才储备不足:基础研究投入强度相对较低,原始创新能力与国际顶尖水平存在差距;高端材料研发、工艺优化、市场应用等领域的复合型人才团队规模与质量仍需加强;
绿色低碳转型压力加大:部分传统材料(如化工新材料、冶金新材料)生产过程能耗较高,碳排放强度较大,与“双碳”目标要求的绿色生产模式存在差距,转型成本与技术难度并存。
二、“十五五”产业发展形势与机遇
1.全球竞争格局变化
当前全球新材料产业竞争已进入“战略博弈”新阶段,主要特征包括:
颠覆性技术加速涌现:新材料与人工智能(AIforMaterials)、大数据、生物技术的深度融合,推动材料研发范式从“试错法”向“精准设计”转变,研发周期大幅缩短,技术迭代速度显著加快;
主要经济体强化战略布局:美国、欧盟、日本等发达国家纷纷将新材料纳入国家战略优先领域,通过加大研发投入、完善产业链政策、强化技术封锁等手段,争夺全球新材料产业主导权;
供应链安全成为核心焦点:全球供应链重构背景下,各国均重视新材料供应链的韧性与自主可控性,对关键材料的“本土化供给”要求进一步提升,国际竞争与合作格局更趋复杂。
2.国内发展需求升级
我国进入高质量发展新阶段后,下游产业需求对新材料提出更高要求,主要体现在:
战略性新兴产业需求拉动:新一代信息技术(如5G基站、半导体器件)、新能源(如动力电池、光伏组件)、高端装备(如数控机床、航空航天装备)、生物医药(如创新药辅料、医疗耗材)等产业的快速发展,对新材料的性能稳定性、功能多样性、环境适应性提出更高标准;
未来产业布局提前卡位:量子信息、类脑智能、深海空天开发等未来产业的培育,需要新型功能材料(如量子点材料、柔性电子材料、耐极端环境材料)提供支撑,倒逼新材料产业向“前沿化、高端化”突破;
产业升级倒逼质量提升:从“中国制造”向“中国智造”转型过程中,市场对材料的可靠性、一致性、绿色化要求显著提高,推动产业从“规模导向”向“质量效益导向”转变。综上,“十五五”时期我国新材料产业处于“突破瓶颈、抢占先机”的关键窗口期,需通过系统布局、精准施策,着力破解现存制约,推动产业实现从“跟跑并跑”向“并跑领跑”的战略转型。
三、产业发展总体要求
1.核心指导思想
以党中央关于现代化产业体系构建及新质生产力发展的重大决策部署为根本遵循,确立“创新驱动、需求牵引、绿色低碳、开放协同”四大发展主线。产业发展聚焦两大核心目标:一是提升关键战略材料自主保障能力,破解产业链供应链关键环节依赖风险;二是强化前沿新材料原始创新能力,抢占全球新材料技术竞争制高点。通过构建“基础研究-技术攻关-产业转化-规模应用”全链条协同发展生态,进一步夯实企业创新主体地位,深化产学研用金(产业、学术、研发、应用、金融)多维度融合机制,推动新材料产业向高端化、智能化、绿色化、集群化方向转型,为制造强国与科技强国建设提供核心物质支撑与产业基础保障。
2.关键发展原则
创新引领,自立自强
强化新材料领域基础研究投入与前沿技术探索,集中突破制约产业发展的关键核心技术瓶颈,减少高端材料对外技术依赖,实现产业高水平科技自立自强,构建自主可控的技术创新体系。
需求牵引,应用导向
紧密对接国家重大工程(如航空航天、重大装备等)、战略性新兴产业(新一代信息技术、新能源、生物医药等)及民生健康领域需求,以应用场景为核心驱动新材料技术迭代与产品升级,加速市场培育与产业化落地进程。
企业主体,协同融合
发挥龙头企业在产业链整合、技术引领与市场拓展中的支撑作用,推动大中小企业融通创新(龙头企业带动中小企业配套发展);深化产学研用协同创新机制,促进军民技术双向转化与信息化、工业化深度融合(两化融合),提升产业整体协同效率。
绿色低碳,安全高效
将绿色发展理念贯穿新材料全生命周期(研发、生产、应用、回收),重点发展环境友好型材料与绿色低碳制备工艺,降低生产过程能耗与污染物排放;同时强化资源循环利用效率与产业链安全保障能力,构建可持续发展的产业模式。
系统布局,重点突破
基于产业发展现状与未来需求,统筹规划全国新材料产业布局,实施分类施策策略:一方面集中优势资源攻克“卡脖子”材料(如高端芯片材料、航空发动机高温合金等),补齐产业短板;另一方面加快培育前沿新材料(如二维材料、生物基材料等),打造产业发展新增长极。
3.2030年发展目标
自主保障能力显著跃升
关键战略材料综合自主保障能力提升至80%以上,前沿新材料领域形成一批具有全球领先水平的原创技术成果并实现规模化产业化应用。新一代信息技术、航空航天、新能源、生物医药等战略性新兴产业所需核心材料全部实现自主可控,彻底摆脱对外依赖。
创新能力实现全球并跑
新材料产业研发投入强度(研发经费占营业收入比重)持续提升,累计突破500项以上关键核心技术与产业共性技术;建成若干具有全球影响力的新材料创新高地(如国家级新材料产业创新中心、技术研究院等),材料创新平台体系(研发平台、测试平台、成果转化平台)进一步完善,创新效能显著提升。
产业体系完成优化升级
培育一批具备国际竞争力的世界一流新材料龙头企业,同时壮大专精特新“小巨人”企业群体(聚焦细分领域技术优势的中小企业);在全国范围内形成20个以上特色鲜明、产业链条完整、技术水平国际领先的新材料产业集群,提升产业集聚效应与规模竞争力。
绿色智能转型深度推进
新材料生产过程能耗强度与碳排放强度较当前水平显著下降,智能制造新模式(如智能工厂、数字孪生、工业互联网)在产业内广泛应用,生产效率与产品质量稳定性大幅提升;绿色低碳材料(如可降解材料、低碳合金材料等)市场占比实现大幅提升,产业绿色发展水平达到国际先进。
产业生态体系健全完善
新材料领域标准体系、测试评价体系、计量体系、认证体系及数据共享平台建设与国际标准全面接轨,消除技术贸易壁垒;产业支持政策(财税、金融、人才、知识产权保护等)环境进一步优化,形成有利于创新与产业发展的良好生态。
四、产业重点发展方向
1.先进基础材料:夯实产业发展根基
先进基础材料是新材料产业的“压舱石”,聚焦传统基础材料的性能升级与绿色化转型,重点突破高附加值、高性能产品,满足高端制造与民生领域的升级需求,具体细分领域如下:
先进钢铁材料:聚焦高端装备与特殊场景需求,重点发展超高强度汽车钢(支撑汽车轻量化与碰撞安全性提升)、高耐蚀海工钢(适配海洋工程装备防腐蚀需求)、特种装备用钢(如工程机械、高端机床用耐磨钢)、高等级电工钢(保障高效电机、变压器能效提升)、高性能工模具钢(满足精密制造加工需求);同时推动绿色低碳冶金技术产业化,加快氢冶金钢等低碳产品落地,降低钢铁产业碳排放强度。
先进有色金属材料:围绕轻量化、高功能化需求,突破高强高韧铝合金(航空航天领域结构件、汽车轻量化车身核心材料)、高性能镁合金(3C产品、医疗器械轻量化材料)、钛合金(宽幅板材用于航空蒙皮、精密型材用于高端装备);此外,发展铜基电子材料(如高频高速覆铜板)、稀有金属功能材料(如钕铁硼永磁材料、钨钼合金),支撑电子信息、新能源领域发展。
先进化工材料:瞄准高端化、功能化方向,重点研发高端聚烯烃(茂金属聚乙烯/聚丙烯,用于高端包装、医疗耗材)、特种工程塑料(聚醚醚酮PEEK用于航空航天结构件、医疗植入物,聚酰亚胺PI用于柔性显示、耐高温电子器件)、高性能合成橡胶(如氢化丁腈橡胶用于汽车密封件);同时布局可降解高分子材料(缓解白色污染)、电子级化学品(如超高纯试剂、光刻胶配套溶剂)、高纯试剂(支撑半导体、生物医药领域纯度需求)。
先进无机非金属材料:聚焦结构功能一体化,发展高性能水泥基复合材料(如超高性能混凝土UHPC,用于桥梁、核电等重大工程)、特种玻璃(显示玻璃基板支撑OLED/LCD面板制造,药用玻璃保障生物医药包装安全性)、特种陶瓷(结构陶瓷用于高端轴承、刀具,功能陶瓷用于电子元件、传感器)、新型建筑材料(节能保温材料、防火隔音材料,助力建筑领域碳中和)。
2.关键战略材料:突破“卡脖子”瓶颈
关键战略材料是保障国家重大工程、战略性新兴产业安全的核心,聚焦高端装备、新一代信息技术、新能源、生物医药等重点领域,攻克对外依赖度高、技术壁垒强的核心材料,具体细分领域如下:
高端装备用特种材料:支撑航空航天、深海装备等重大装备发展,重点突破高温合金(单晶叶片用于航空发动机,粉末冶金盘用于燃气轮机)、耐蚀合金(如哈氏合金用于化工、核电领域耐腐蚀部件)、高强轻型合金(铝锂合金减重航空结构件,钛铝系合金用于发动机低压涡轮叶片)、金属基/陶瓷基复合材料(CMC用于航空发动机热端部件,提升耐高温性能)、极端环境服役材料(超低温材料用于液化天然气装备,强辐射耐受材料用于核电领域)。
新一代信息技术材料:围绕半导体、显示产业国产化需求,重点布局集成电路材料(300mm及以上大尺寸硅片突破晶圆制造瓶颈,碳化硅/氮化镓衬底与外延片支撑第三代半导体器件,高纯金属靶材Cu/Co/Ru用于芯片布线,ArFi/EUV先进光刻胶及配套试剂支撑7nm及以下制程,电子特气、高精度抛光材料保障芯片制造纯度,Fan-out/3DIC先进封装材料助力芯片高密度集成);新型显示材料(OLED发光/传输/注入材料提升屏幕画质与寿命,量子点材料实现广色域显示,Micro-LED外延与巨量转移材料推动显示技术升级,柔性显示基板材料支撑折叠屏等创新形态)。
新能源材料:支撑新能源产业规模化与高安全性发展,重点研发电池材料(高比能高安全锂离子电池材料,如高镍无钴正极、硅碳/锂金属负极、固态电解质解决电池自燃风险;钠离子电池材料适配低成本储能需求;液流电池材料支撑长时储能;氢能材料如高效电解水催化剂、高密度储氢材料、高性能燃料电池膜电极及质子交换膜,推动氢能产业链落地);光伏材料(高效晶硅电池材料如N型硅片、新型金属化浆料提升光电转换效率;钙钛矿电池材料突破稳定性瓶颈,推动钙钛矿-晶硅叠层电池产业化;薄膜光伏材料如碲化镉、钙钛矿薄膜,适配柔性光伏场景)。
生物医用材料:聚焦高端医疗装备与精准医疗需求,发展高端植入器械材料(可降解金属/高分子骨修复材料避免二次手术,人工关节表面涂层提升耐磨性与生物相容性,心脏瓣膜材料如可降解聚乳酸瓣膜用于微创介入治疗)、组织工程支架材料(仿生支架支撑细胞生长与组织再生)、药物缓控释材料(实现药物长效精准释放)、医用级增材制造材料(钛粉用于个性化骨科植入物,生物墨水用于3D生物打印)、高端诊断试剂关键材料(如抗原抗体、荧光探针,提升诊断准确性与灵敏度)。
节能环保材料:助力“双碳”目标实现,重点突破高性能分离膜材料(反渗透膜用于海水淡化、污水处理,气体分离膜用于天然气提纯)、高效催化材料(汽车尾气净化催化剂降低污染物排放,工业脱硝催化剂减少氮氧化物)、环境修复材料(如土壤重金属修复材料、水体净化材料)、高温多孔材料(用于工业余热回收)、高效绝热材料(如气凝胶用于建筑、管道保温)、永磁节能材料(高效永磁电机降低能耗)。
3.前沿新材料:抢占全球技术制高点
前沿新材料是引领未来产业发展的核心,聚焦低维、量子、生物基等颠覆性技术方向,布局具有原创性、前瞻性的材料领域,培育产业新增长极,具体细分领域如下:
低维与智能材料:突破低维材料规模化应用瓶颈,发展石墨烯(实现高质量石墨烯规模化制备,推动在柔性电子、导热膜、电池电极等领域应用)、碳纳米管(用于芯片互联、复合材料增强体)、M-Xenes(如碳化钛,用于储能、催化领域);同时研发智能响应材料(形状记忆材料用于航空航天结构件、医疗器械,自修复材料延长装备寿命,压电/热电材料实现能量回收与传感)、仿生材料(模仿生物结构的超疏水、超强韧材料)。
量子信息材料:支撑量子计算、量子通信等未来信息技术发展,重点布局量子点(用于量子显示、量子传感)、拓扑绝缘体(用于拓扑量子计算)、量子磁性材料(如自旋电子材料,用于高密度存储)、单光子源/探测器材料(保障量子通信安全性与量子计算精度)。
先进能源材料:探索能源利用新范式,研发新型超导材料(推进室温超导材料理论与实验探索,推动低温超导材料在磁共振、量子计算领域应用)、热电转换材料(实现工业余热、废热高效回收发电)、新型核能材料(耐辐照材料延长核反应堆寿命,嬗变材料减少核废料)。
生物基与可持续材料:推动产业绿色转型,发展高性能生物基高分子(聚乳酸PLA用于包装、3C产品,聚羟基脂肪酸酯PHA用于医疗耗材、可降解塑料)、生物基单体(替代传统石油基单体,降低化石资源依赖)、CO₂基材料(利用CO₂合成高分子材料,实现碳资源化利用)、可持续回收设计材料(如可拆解、可循环材料,提升产业链循环效率)。
材料基因工程:创新材料研发范式,构建高通量计算(通过计算机模拟筛选材料配方)、高通量实验(自动化平台快速制备与测试样品)、数据驱动(建立材料数据库与AI模型)的新材料研发体系,大幅缩短材料研发周期,提升原创材料发现效率。
五、重点任务与重大工程
1.突破重点应用领域急需的新材料
为对接国家重大战略,满足关键产业对高端材料的迫切需求,需整合产学研用资源,集中攻关一批制约产业升级的核心关键新材料,支撑相关领域技术创新与高质量发展。航空航天领域因极端工况与高性能需求,材料标准严苛。航空发动机需新型高温合金:1100℃下持久强度≥120MPa,抗氧化性能较传统材料提升30%,以增强热效率与运行可靠性;飞行器结构需高性能碳纤维复合材料,纤维强度达7GPa、模量达350GPa,实现减重并提升有效载荷与续航里程。
新能源汽车产业升级依赖新材料突破。动力电池高镍三元正极材料需镍含量≥90%,能量密度达300Wh/kg,满足高续航需求;车身轻量化需研发屈服强度≥350MPa且冲压性能优良的铝合金板材,应用于车身及零部件制造,降重提能效、助力节能降耗。
电子信息领域技术迭代对材料要求更高。集成电路用12英寸超高纯硅片纯度需达11N(99.999999999%),适配先进制程;5G基站高性能射频前端材料需满足插损≤0.5dB、隔离度≥40dB,保障信号传输质量,支撑5G规模化应用。
专栏1:重点领域新材料攻坚专项行动
1)航空航天领域
高温合金材料:面向航空发动机热端部件需求,研发镍基单晶高温合金,在1200℃高温环境下,持久强度较传统材料提升20%,抗热腐蚀性能提高30%,保障发动机在极端工况下稳定运行。
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,拉伸强度提升20%,密度降低10%,在确保结构强度的同时实现轻量化设计,有效提升飞行器性能与燃油效率。
轻质高温结构陶瓷材料:重点开发碳化硅、氮化硅等陶瓷材料,用于航空发动机燃烧室、涡轮叶片等部件,可使部件重量降低15%,大幅提升发动机热效率,增强整体性能表现。
航空用SiC/SiC复合材料:材料密度控制在2.5-2.9g/cm³,室温拉伸强度≥250MPa,1300℃高温下拉伸强度≥200MPa;在1300℃、120MPa应力的氧气环境中热处理500小时后,强度保持率≥80%,凭借优异的耐高温、高强度特性,适配航空发动机高温部件与飞行器热防护系统。
高性能航空航天石墨密封材料及制品:具备卓越的密封性能、耐高温性与化学稳定性,可在高温、高压、高转速等恶劣环境下长期稳定工作,广泛应用于航空发动机、飞行器液压系统等关键部位,保障设备安全运行。
航天用高性能厚壁管材:抗拉强度≥510MPa,屈服强度≥420MPa,延伸率≥8%,残余应力<40MPa,超声波检测符合相关标准,兼具高强度、良好韧性与低残余应力优势,适用于航天推进剂输送管道等特殊需求,支撑航天任务顺利实施。
2)新能源汽车领域
高能量密度动力电池材料:研发镍含量≥95%的高镍三元正极材料与硅基负极材料,搭配高电压电解液,实现动力电池能量密度达350Wh/kg、循环寿命超2000次,显著提升新能源汽车续航里程与电池使用寿命。
汽车轻量化铝合金材料:将6系、7系铝合金应用于汽车车身及底盘,材料屈服强度达400MPa以上,延伸率≥12%,可实现汽车零部件减重20%-30%,有效降低整车重量,提升能源利用效率。
燃料电池关键材料:突破质子交换膜、催化剂、气体扩散层等核心技术,使燃料电池成本降低30%,耐久性提升至5000小时以上,推动燃料电池汽车商业化进程,促进新能源汽车产业多元化发展。
半固态工艺镁合金:通过半固态工艺优化镁合金的强度、延伸率与耐腐蚀性能,为新能源汽车部件性能提升与轻量化提供新方案,助力降低整车能耗、提高续航能力。
3)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,满足集成电路高精度、高集成度发展需求,支撑产业自主可控;同步推进高纯试剂、电子气体、抛光材料、靶材、掩模板等关键材料研发;在先进封装领域,重点突破IC载板(需具备高精度布线能力)、电镀液、环氧塑封料(兼具绝缘、散热与机械保护功能)、电子胶粘剂、硅微粉、临时键合胶等材料,保障封装后芯片稳定运行。
新型显示材料:研发高性能有机发光二极管(OLED)材料与量子点发光二极管(QLED)材料,其中OLED材料发光效率提高20%,QLED材料色彩纯度提升15%,为电子显示产品带来更优质视觉体验。
5G通信关键材料:将氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等材料应用于5G基站射频前端,实现射频芯片高功率、高效率、低噪声性能,插损降低至0.3dB以下,增强通信信号质量与传输距离,保障5G网络高效稳定运行。
电子级超细高纯球形二氧化硅:具备高纯度、低杂质、优良球形度与分散性,广泛应用于集成电路封装、电子基板、电子陶瓷等领域,可提升电子器件性能稳定性、可靠性与散热能力,是电子信息产业核心基础材料。
4)生物医药领域生
物可降解医用材料:开发聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等材料,用于可吸收缝合线、组织工程支架、药物缓释载体,可精准控制降解速率与力学性能,适配不同医疗场景,减少患者二次手术痛苦,促进组织修复再生。
高性能医疗器械材料:将钛合金、钴铬合金、氧化锆陶瓷等应用于人工关节、心脏支架、牙科种植体,凭借优良生物相容性、耐腐蚀性与力学性能,延长医疗器械使用寿命,提高患者生活质量。
诊断试剂关键材料:研发量子点、金纳米粒子、适配体等材料,用于体外诊断试剂,提升检测灵敏度、特异性与速度,实现疾病早期精准诊断,为及时治疗提供支撑。
含镁可降解高分子骨修复材料:采用三元成分组合设计与超低温3D打印工艺,攻克材料降解速率调控、力学性能匹配及成骨活性诱导难题,为临床骨缺损修复提供全新解决方案,填补国内镁基骨修复材料技术空白。
5)交通运输领域
轨道交通轻量化材料:将碳纤维复合材料、铝合金复合材料应用于轨道交通车辆车体、转向架,降低车辆自重15%-20%,提升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,优化乘客乘坐体验。
汽车高性能轮胎材料:研发新型橡胶材料与增强纤维材料,用于汽车高性能轮胎,使耐磨性提高25%,抗湿滑性能提升15%,滚动阻力降低10%,在降低汽车油耗的同时保障行驶安全。
船舶用高性能防腐材料:开发高性能防腐涂料与金属涂层材料,用于船舶船体、甲板、设备,提升海洋环境下耐腐蚀性能,延长船舶使用寿命,降低维护成本30%以上,确保船舶长期安全运行。
空风装置用高性能管材:抗拉强度≥270MPa,屈服强度≥110MPa,延伸率≥12%,超声波检测符合A级标准,具备良好力学性能与质量稳定性,适用于轨道交通、汽车等交通工具通风系统,保障空气流通顺畅与设备正常运行。
6)能源电力领域
高效光伏电池材料:研发新型钙钛矿光伏电池材料、高效多结太阳能电池材料,其中钙钛矿光伏电池效率达28%以上,多结太阳能电池效率突破35%,降低光伏发电成本,推动太阳能广泛应用。
大容量储能电池材料:优化锂离子电池、钠离子电池、液流电池的电极材料、电解液材料与隔膜材料,提升储能电池能量密度、充放电效率与循环寿命,锂离子电池能量密度达300Wh/kg以上,循环寿命超3000次,满足能源存储与稳定供应需求。
电力传输用超导材料:突破高温超导带材大规模制备技术,应用于电力传输、储能、电机等领域,降低电力传输损耗20%-30%,提高电力系统稳定性与可靠性,促进能源高效利用。
大规格高性能铝合金储氢管材:抗拉强度≥310MPa,屈服强度≥264MPa,延伸率≥12%,超声波检测符合A级标准,循环打压次数满足相关要求,兼具良好力学性能与储氢性能,适用于氢气储存与运输,支撑氢能源产业发展。
7)环保领域
高效污水处理材料:开发超滤膜、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,助力水资源循环利用与环境保护。
大气污染治理材料:研发蜂窝状催化剂、分子筛吸附剂,用于工业废气处理、汽车尾气净化,对氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机物等污染物去除效率优异,其中氮氧化物去除率达85%以上,挥发性有机物去除率达90%以上,改善空气质量。
固废处理与资源化利用材料:开发废旧塑料回收利用的改性材料、建筑垃圾再生利用的胶凝材料,提高固体废弃物资源化利用率,减少环境污染,实现资源可持续利用。
生物基1,2-戊二醇:以玉米芯为原料,通过自主研发闭环生产工艺制备,具备天然抗菌、高效保湿及100%生物降解性,广泛应用于化妆品、农药、医药及高端工业领域;相较于传统石油基材料,年处理废弃物超200万吨,碳减排约75%,为环保型材料应用提供新选择。
8)海洋工程领域
海洋结构用耐蚀材料:研发耐海水腐蚀、耐冲刷的金属材料与复合材料(如耐蚀合金钢、纤维增强塑料),用于海洋平台、船舶、海底管道,延长海洋结构物使用寿命,降低维护成本,保障海洋工程设施安全稳定运行。
深海探测用高性能材料:将钛合金、高强钢、陶瓷基复合材料应用于深海探测器、水下机器人,满足深海高压、强腐蚀环境对材料的严苛要求,确保设备可靠运行,助力深海资源探测与开发。
海洋新能源材料:开发风电叶片用高性能纤维复合材料、潮汐能发电装置用耐腐蚀金属材料,推动海上风电、潮汐能发电等海洋新能源产业发展,促进清洁能源开发利用。
9)智能装备领域
传感器用敏感材料:研发压电材料、热敏材料、气敏材料,用于压力传感器、温度传感器、气体传感器,提升传感器灵敏度、响应速度与稳定性,实现环境参数精准感知与监测,为智能装备提供准确数据输入。
机器人关节用高性能材料:将高强度铝合金、碳纤维复合材料、工程塑料应用于机器人关节、传动部件,提升机器人运动性能与负载能力,降低自身重量,增强灵活性与工作效率。
智能穿戴设备用柔性材料:开发柔性电路板、柔性显示屏、柔性锂离子电池,用于智能手表、智能手环、可穿戴医疗设备,提升设备舒适性、便携性与功能性,满足用户对便捷、个性化智能设备的需求。
本征阻燃半硬质三聚氰胺隔热吸音缓冲材料:具备本征阻燃、隔热、吸音、缓冲特性,应用于新能源汽车动力电池配套部件等领域,填补国际空白,为智能装备安全运行与性能提升提供保障,可有效降低设备运行噪音与热量影响,提高稳定性与可靠性。
10)国防军工领域
隐身材料:研发雷达隐身材料、红外隐身材料,用于飞行器、舰艇、导弹,降低武器装备雷达散射截面积与红外辐射强度,提升隐身性能与作战效能,增强战场隐蔽性与生存能力。
高性能武器装备结构材料:将高强度合金钢、陶瓷装甲材料、高性能纤维增强复合材料应用于坦克装甲、火炮身管、枪械,提升武器装备防护性能与使用寿命,保障作战人员安全,增强实战性能。
火工品与推进剂材料:研发高性能火工品材料、推进剂材料,用于弹药、火箭发动机,提升火工品安全性、可靠性与能量输出,优化推进剂比冲与燃烧稳定性,确保武器在复杂作战环境下有效使用。
超高纯金属电积板和锭材:具备超高纯度、极低杂质含量,应用于国防军工领域电子器件、精密仪器等关键部件制造,可提升电子设备性能稳定性、可靠性与信号传输质量,满足高端材料严苛要求,支撑先进武器装备研发与生产。
2.布局一批前沿新材料
前沿新材料的研发与储备,是抢占未来产业竞争制高点、构筑技术壁垒的核心。
纳米材料领域聚焦核心技术突破:通过优化原位聚合工艺,实现纳米粒子在聚合物基体中均匀分散,使复合材料拉伸强度提升50%以上,可用于高端电子外壳、航空航天结构件,提升产品性能与寿命;精准调控纳米催化材料的粒子尺寸、形貌及表面原子排布,将催化剂活性提升1倍以上,支撑化工、环保领域绿色工艺升级,降本减污。
量子材料需突破应用关键:量子通信与计算领域,需制备高发光效率量子点单光子源,确保单光子纯度≥95%,为高效抗干扰量子通信网络奠基;新型电子器件领域,深化量子霍尔材料应用,研发超低功耗器件,有望推动信息技术跨越式发展。
智能材料围绕场景攻关:航空航天领域,用形状记忆合金制造可重复展开结构件,形状回复精度≤0.1mm,保障设备复杂环境下可靠运行;生物医学领域,智能高分子材料用于药物控释系统,实现精准释放与长效作用,提升疗效并改善患者体验。
专栏2:前沿新材料创新培育计划
1)计划愿景
聚焦纳米、量子、智能材料等领域,通过技术攻关与产业培育,力争突破20项以上核心技术、形成100项以上自主知识产权、完成20种以上材料小批量生产及应用示范,推动我国前沿新材料产业跻身国际领先梯队。
2)推进举措
建创新平台:依托国家实验室、科研机构及高校,组建创新培育中心,整合顶尖人才与资源,构建协同创新体系。保科研资金:设专项基金,每年投入5亿元,支持100项前瞻性研究,为技术突破提供资金保障。促成果转化:建中试基地,提供工艺优化、性能测试等支撑,打通成果转化“最后一公里”。
3)预期成果
2025年(短期):完成中心与中试基地建设,明确重点研究方向与项目,形成培育路线图。
2026-2028年(中期):突破一批关键技术,累计形成100项以上知识产权,部分技术达国际先进水平。
2029-2030年(长期):实现20种以上材料小批量生产,完成多领域应用示范,推动产业从技术领先到产业领先。
4)具体工作任务
· 研发纳米材料在电池电极的应用,优化分散性与相容性,实现电池能量密度提升20%。
· 攻关量子点高分辨率显示技术,突破发光效率、稳定性瓶颈,推动显示行业升级。
· 开发智能材料在可穿戴设备的自适应功能,实现环境实时适配,提升用户体验。
3.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,针对关键技术协同攻关。以高性能碳纤维研发为例:企业提供市场导向与工程化经验,高校及科研机构深耕基础理论与合成方法,通过共建平台、共享数据打破壁垒,推动碳纤维性能提升与成本下降,增强国际竞争力。
加快国家级新材料创新平台建设:计划新建5个国家新材料实验室、10个国家工程研究中心,配备国际领先设施与专业人才;完善运行机制,建开放共享的科研设施与数据平台,促进创新要素高效流动,避免重复研究、提升资源利用率。
加大资金投入:设立1000亿元国家新材料产业投资基金,引导社会资本;对符合条件企业的研发费用实行175%加计扣除,减轻研发负担、激发创新积极性。
专栏3:新材料产业协同创新促进工程
1)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,完善协同创新体系;推动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3%以上。
2)具体行动
对认定的创新联合体,每家给予500-1000万元资金奖励,支持关键技术研发与成果转化。
建设10个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。
3)阶段成效
2026年:完成创新联合体认定与公共服务平台建设规划。
2027-2028年:创新联合体实现显著技术突破,公共服务平台高效运行。
2029-2030年:协同创新体系成熟,产业创新能力大幅提升,国际竞争优势凸显。
4)重点工作
组织10次以上产学研用对接活动,促进创新主体合作。
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,发挥引领作用。
4.加快重点新材料初期市场培育
重点新材料初期市场培育是产业发展关键。完善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》材料全纳入,应用企业保费补贴比例提至30%,降低使用风险,鼓励企业尝试。
建重点新材料应用示范项目库,每年选100个以上项目,每个给予500-1000万元资金支持及土地、税收优惠,以示范引领展示新材料优势,如新能源汽车领域应用新型电池、轻量化材料,提升性能与竞争力,带动产业链需求。
加强标准体系建设,制定修订500项以上重点新材料标准,涵盖性能、测试、质控,保障质量稳定,提高准入门槛。开展品牌建设,通过产业博览会、品牌评选,培育国际影响力品牌,提升产品认可度与附加值。
专栏4:重点新材料市场培育专项行动
行动要点:设50亿元/年首批次应用保险补偿专项资金,实现重点领域全覆盖;制修订500项以上标准,培育30个以上国际知名品牌,标准覆盖率达90%以上。
实施路径:建10个国家级标准验证与测试平台;开展“中国新材料品牌100强”评选,上榜企业享优先审批、税收减免。
预期成果:2026年专项资金到位、平台启动、评选开展;2027-2028年保险机制见效、标准发布、品牌影响力提升;2029-2030年市场规范、品牌竞争力增强。
具体工作:建市场推广联盟;开展标准宣贯培训;为百强企业提供一对一品牌指导。
5. 突破关键工艺与专用装备制约
关键工艺与专用装备是新材料产业瓶颈,需专项攻关。高性能纤维制造领域,研发高精度连续纺丝装备,纤维直径偏差≤±0.3μm;开发等离子体等表面处理工艺,增强纤维与基体界面结合强度30%以上。
先进半导体材料制备领域,突破极紫外光刻(EUV)装备核心技术,光刻分辨率≤5nm;研发大尺寸晶体生长设备,将8英寸碳化硅单晶缺陷密度降至10³/cm²以下。新材料成型加工领域,推广增材制造技术,开发多材料3D打印装备,打印精度达0.05mm;发展自动化纤维铺放等复合材料成型工艺,生产周期缩短40%以上。
专栏5:新材料关键工艺与装备攻坚计划
攻坚目标:突破80项以上技术瓶颈,实现50种以上装备国产化替代,关键工艺效率提50%以上、成本降30%以上。
执行策略:设100个研发专项,每个支持2000-8000万元;建5个工程研究中心。
时间规划:2026年组建专班、定规划、启研发;2027-2028年攻关键技术、制样机;2029年实现30种以上装备国产化;2030年全面完成任务,达国际先进水平。
具体任务:研发新型成纤工艺,提纤维效率60%;攻高精度刻蚀装备技术;开发大型复合材料自动化成型装备,提效率50%以上。
6. 完善新材料产业标准体系
构建全产业链标准体系是产业健康发展保障,需提升标准科学性、先进性与适用性。加强基础标准制定,统一术语、符号、分类,避免误解与重复劳动。
围绕重点产品,制定产品与应用标准,明确性能、质量、应用规范,如高性能铝合金挤压型材标准,保障复杂场景可靠性。推动标准与科创、产业协同,将新技术纳入标准,促进成果转化;参与国际标准制定,提升话语权,如主导稀土永磁材料国际标准。
专栏6:新材料产业标准体系建设工程
工程目标:制修订500项以上重点标准(含100项以上国际标准提案),建全产业链体系,成全球标准重要引领者。
实施步骤:建20个标准创新基地;设10亿元/年专项基金。
阶段成果:2026年设计体系框架、启建设;2027-2028年发布重要标准、获阶段成果;2029-2030年完成体系建设,主导国际标准,提升国际影响力。
具体工作:制定先进半导体材料国际测试标准;建标准动态更新机制;开展标准国际化推广。
7. 实施“互联网+”新材料行动
推动互联网、大数据、人工智能与新材料产业深度融合,是创新发展模式、提升竞争力的核心路径。
建设新材料产业互联网平台,整合原材料采购、研发、生产、销售全产业链环节,实现信息实时共享与协同,可缩短供应链响应时间50%以上,降低企业运营成本,提升市场反应速度。利用大数据挖掘研发、市场、应用数据,为企业决策提供精准支持,如引导开发适销产品,缩短新产品周期30%以上,提高创新成功率。
开展AI辅助研发,通过机器学习预测材料性能、优化配方工艺,提升研发效率40%以上,加速产业化进程;推广智能制造,建设智能工厂与数字化车间,实现生产自动化、质量在线监测、设备故障预测,降低产品不良率50%以上,提升生产管理与质量稳定性。
专栏7:“互联网+”新材料融合发展专项行动
行动核心:培育100家示范企业,建5个国家级产业互联网平台;规模以上企业数字化研发工具普及率≥90%、关键工序数控化率≥80%,形成完善产业生态。
推进策略:设专项扶持资金,示范企业获300-500万元支持,平台获重点建设支持;举办应用场景大赛激发创新活力。
时间安排:2026年确定名单与方案、启动行动;2027-2028年示范见效、平台投用;2029-2030年生态成熟、产业模式变革。
具体任务:支持建1个行业级、6个企业级(覆盖先进钢铁等领域)工业互联网平台;2025年建10个以上5G+工业场景、3个以上智能工厂;探索新材料垂类大模型开发,给予不超2000万元支持。
8. 培育优势企业与人才团队
培育领军企业、建强人才队伍,是提升新材料产业整体实力的关键。
支持企业通过并购重组、技术创新、品牌建设做大做强,每年遴选50家创新潜力企业重点扶持(给予资金、土地、税收优惠),培育10家以上营收超100亿元领军企业;引导中小企业走“专精特新”路线,打造单项冠军,培育100家以上“小巨人”企业(如高性能纤维领域芳纶专精企业),形成大中小企业协同格局。
实施“新材料人才培养工程”,依托高校、科研机构、企业建多层次培养体系。加大高端人才引进,提供科研启动资金、住房等配套,每年引海外高端人才200名以上;推动产学研用人才交流,联合培养复合型人才,每年培养1000名以上。
专栏8:新材料企业与人才培育计划
培育愿景:培育50家以上国际竞争力企业,培养引进5000名以上高层次人才,形成企业协同、人才涌流的良好局面。具体措施:设30亿元/年企业培育专项资金,支持技术创新与并购;建20个人才培养基地,开展高端研修与技能培训。成果预期:2026年确定企业名单、规划基地;2027-2028年企业成效显著、人才批量培育;2029-2030年达成目标,企业竞争力与人才储备适配产业需求。工作任务:建立企业成长跟踪服务机制;开展人才交流对接;表彰突出贡献人才,激发创新活力。
9.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、基础好的地区集聚,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关键途径。
环渤海地区:依托科研与工业基础优势,重点发展高端装备用、新一代信息技术用新材料,打造以北京、天津为核心的创新高地,建设5个国家级产业园区(园区企业产值占地区总产值60%以上)。其中,北京聚焦新一代信息技术用新材料研发,天津侧重高端装备用新材料产业化,形成“研发-生产”协同链条,提升区域竞争力。
长三角地区:借力电子信息、新能源产业基础,培育高性能纤维及复合材料、先进半导体材料集群,强化集聚效应。例如,江苏通过集群内企业协作,实现高性能纤维规模化生产与复合材料创新应用(覆盖航空航天、汽车领域);上海依托科研与配套优势,突破先进半导体材料关键技术,提升国际地位。
专栏9:新材料产业特色集聚发展工程
工程目标:打造10个以上国际影响力产业集群,建设30个国家级产业园区(园区产值占全国总产值70%以上),形成布局合理、协同发展的产业空间格局。
实施路径:制定园区建设标准与集群培育指南;设50亿元/年专项基金,支持园区基建、公共服务平台搭建及产业链招商。
阶段成果:2026年完成规划布局,启动基金项目;2027-2028年园区与集群初见成效,集聚效应显现;2029-2030年达成目标,产业在全球分工中占优,集群成发展核心力量。
具体工作:开展集群水平评估并给予政策倾斜;组织园区交流推广经验;加强集群公共服务平台建设,促企业协同创新与资源共享。
六、保障措施
1. 加强组织协调
建立由国务院牵头的新材料产业发展部际协调机制,将新材料产业发展成效纳入地方政府考核体系;组建国家新材料专家咨询委员会,为产业发展提供战略研判与路径优化建议。
2. 加大政策支持
财税支持:设立规模500亿元的新材料产业基金,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、北交所上市融资;推行“科技保险+信贷”联动模式,拓宽企业融资渠道。
3.强化人才培育
实施“材料人才专项计划”,重点培养100名战略科学家与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”联合培养模式,完善人才培育体系。
4.完善标准体系
启动“新材料标准领航工程”,制修订800项关键技术标准,推动200项标准实现国际互认;建设国家新材料标准数据库,构建“一次检测、全球互认”的标准化服务体系。















