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小“材”大用的产业之“粮”

来源: 安徽新闻网-安徽日报 2021-09-17 07:38:56    责编: 徐文娟
俯瞰凯盛集团高世代TFT-LCD玻璃基板示范线厂区。(资料图片)
凯盛集团的高铝玻璃自动化生产线。    (资料图片)
安徽陶铝新材料研究院外景。  (资料图片)

小到手机、显示器,大到高铁、飞机,无不是由各种各样的材料制成。可以说,是这些各式各样的材料构成了绚丽而美好的大千世界。

科技在发展,材料也在更迭。就像手机已由几十年前笨重的“大哥大”变为触屏智能手机一样,每一种新材料的发现和使用,都将人类支配自然的能力提升至新水平。

新材料,被誉为产业的“粮食”和科技进步的基石。一项项新材料为各个产业提供科技的“养分”,助力产业“生长壮大”、创新革新。

新材料产业蓬勃发展,涌现出柔性可折叠玻璃、陶铝新材料等一批原创首创的创新成果,安徽已成为全国重要的新材料产业发展聚集地。

无“粮”不稳 无“材”不强

2018年的秋天,一家中国科技公司在北京发布了一项“黑科技”产品——全球首款可折叠柔性屏手机,让世界为之惊叹。全柔性的显示屏,在用户手中可以自由弯曲、折叠、卷曲。也就是说,大屏和便携不再是“鱼与熊掌不可兼得”,平板电脑也能“装进口袋里”。

该款产品的核心材料,是几个拗口的名字:聚酰亚胺膜、纳米银线。正是这些新型材料的研制成功,推动了显示革命。

新材料是指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料,或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。

我国将新材料划分为先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料三大类。以先进基础材料为例,高强铝合金、高强韧钛合金等有色金属材料区别于传统材料,具有高刚性特点;关键战略材料领域中的新型显示材料,前沿新材料中的石墨烯、智能仿生材料等,都属于新材料。

“新”,是新材料的最大特点。新材料在经济发展中的作用,逐渐从基础性、支撑性向颠覆性、引领性转变。

俗话说“无粮不稳”,没有了粮食,人们吃不饱饭,社会就无法稳定。同样,经济生产中要是缺了新材料,产业也就缺了“养分”。

新材料领域也是“兵家必争之地”,美、日、欧盟等全球发达国家和地区积极布局、抢占先机,各主要发达国家纷纷出台多项新材料相关产业发展战略。据统计,到2020年,全球新材料产值已达3.2万亿美元。放眼国内,我国新材料产业也在快速发展,产业规模在2020年已达5.2万亿元,形成了环渤海、长三角、珠三角三大综合性新材料产业聚集区。

近年来,我省依托新型显示、家电、新能源等优势产业,初步形成平板显示材料、新能源材料、磁性材料三大产业体系。截至2020年底,我省新材料产业规模以上企业达到1362户,产值超过4000亿元,约占全省战略性新兴产业的1/4,年均增长20%以上。

输送给产业的“养分”

9月初,位于合肥新站区的先导薄膜材料有限公司内,工人们正将一批批圆柱体形状的ITO(氧化铟锡)靶材成品搬到货车上,这些材料将发往惠科、熊猫等龙头企业,作为制造显示屏平板玻璃的关键材料。

同样在9月初,安徽安利材料科技股份有限公司副总经理、董事会秘书刘松霞非常忙碌,一周五个工作日内接待了7批机构投资者调研。“公司成为耐克、苹果、丰田、宜家等国际知名企业的供应商后,示范带动作用显著,品牌影响力增强,越来越多的企业慕名而来,寻求合作。”

像先导薄膜、安利股份这样的材料企业,在产业链中位于上中游,专为下游企业和消费端提供“源头活水”。

比如ITO靶材,是平板显示行业的关键原材料。“众所周知,显示屏是由平板玻璃所制,而平板玻璃不具备导电性,将ITO靶材溅射到玻璃上就会形成一种特殊的薄膜,让玻璃既能导电又有良好的成像性,它的纯度和工艺直接决定着一块显示屏的品质。”先导薄膜材料有限公司科技项目部主管黄远东说。

这家2018年落户合肥的企业,已成为国内靶材出货量最大的企业,技术国际领先,其产品的客户是京东方、惠科、TCL等龙头企业。企业还专为京东方高世代TFT-LCD液晶面板做配套工程。

从6代线到8.5代线,再到10.5代线,当前,显示产业发展迅猛,显示屏越做越大,清晰度越来越高,这给上游材料企业提出了更高的品质要求。

“技术迭代升级很快,原材料企业也要不断改进技术,练就一身创新本领,不然就会被时代淘汰。”先导薄膜材料有限公司总经理刘洪浩表示,该企业是国内第一个用于8.5代线的靶材供应企业,目前已具备向10.5代线供货的能力。收购了美国优美科、韩国三星康宁的生产线,生产工艺大幅提升,靶材纯度达到99.995%。

如果说,光学薄膜及靶材材料企业为平板显示产业带来“看得见”的新技术,那么聚氨酯复合材料企业给消费者带来的是“摸得着”的新体验。

在安徽安利材料科技股份有限公司的展厅里,运动休闲鞋、功能沙发、高尔夫球包、手机和平板保护套、汽车内饰等成品琳琅满目,这些商品都闪耀着安利生态功能性聚氨酯复合材料的身影。

聚氨酯合成革是一种新型高分子复合材料,安利生态功能性聚氨酯合成革具有外观美丽、时尚流行、质感优良、功能出众、生态环保等特点,下游空间广阔,与全球70多亿人口的穿、用、住、行、玩密切相关。

“我们处于产业链中游,扮演着承上启下、互动协同的重要角色,20多年来深耕聚氨酯合成革及复合材料行业。”刘松霞说,安利股份构建了“2+4”的市场格局,立足功能鞋材、沙发家居两大优势品类,拓展电子产品、汽车内饰、体育装备、工程装饰四大新兴品类领域。

“没有金刚钻,别揽瓷器活”。安利凭借着竞争优势,赢得了越来越多世界大品牌的青睐。今年3月,该企业成为耐克公司在中国大陆唯一一家中资鞋用聚氨酯合成革及复合材料供货商。同时,持续加大与苹果、彪马、艾斯克斯、迪卡侬、安踏、李宁等国内外品牌客户的开发与合作,市场知名度和品牌形象持续提升。

问渠那得清如许,为有源头活水来。正是产业链上中游新材料企业的努力与坚持,优质材料“摇身一变”,转化为消费品进入千家万户,转化成“经济养分”助力一个个产业发展壮大、欣欣向荣。

“种粮”技术大创新

当前,一些高端技术掌握在少数发达国家和大型跨国企业手中。高端材料垄断化,是新材料产业发展的一大趋势。

更高级的产业“粮食”掌握在别人手里,要使用只得向人家购买。若想在国际竞争中取胜,必须打破受制于人的困境,种出自己的“高品质粮”。

你能想象吗?一块仅有普通打印纸三分之一厚的超薄玻璃可以做到结实耐用,这种全新的材料就诞生在安徽。

去年8月,中国建材所属凯盛科技集团有限公司柔性可折叠玻璃工业化生产在蚌埠启动,成功打造中国第一、世界领先的首条全国产化超薄柔性玻璃产业链,实现玻璃新材料领域又一项“卡脖子”关键技术的重大突破。

超薄玻璃也叫超薄电子触控玻璃,是电子信息显示产业的核心材料,用来做手机、电脑、电视显示屏的基础材料。玻璃越薄,透光性能、柔韧性就会越好,重量也会随之减轻。

目前,已发布的折叠手机大多采用柔性CPI塑料作为表面保护材料,但这种材料表面硬度低、抗疲劳强度差,影响用户体验。而柔性超薄玻璃具备超薄、耐磨、强度高、可弯折、回弹性好等特性,是理想的柔性折叠盖板材料。

这么薄,结实吗?“我们自主研发的30微米的柔性玻璃在测试设备上已经连续弯折40万次。”蚌埠凯盛科技股份有限公司副总经理张少波自豪地说。

“这一年多来,特别是在去年疫情期间,我们攻关团队在实验室进行封闭式研发,不少研发人员整整三个月没出过门。”中建材蚌埠玻璃工业设计研究院副院长、总工程师张冲介绍。

今年5月,又一项自主技术的新材料发挥了关键作用,这一次,是在火星。由中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研制的新一代“嫦娥钢”保障了“天问一号”成功着陆于火星表面。

据该所助理研究员赵莫迪介绍,由“嫦娥钢”制成的是两种缓冲元件,分别分布在探测器的“辅助腿”以及探测器与“腿部”的连接处。普通钢材虽然硬但是没有办法产生很大变形,“嫦娥钢”具有极高的强韧性和吸能性,塑性可超100%,不仅可以很硬,还可以像橡皮筋一样被拉得很长。缓冲拉杆在降落的一瞬间发挥作用,通过变形吸收着陆时的冲击能,对其他元件起到保护作用。

在位于淮北的安徽陶铝新材料研究院有限公司展览馆,各种用陶铝新材料制成的产品令参观者大开眼界。这些产品的共同特点是既“身轻如燕”又“坚如磐石”。

“陶瓷比钢铁硬很多,但很脆,一摔就碎;铝是常用轻金属,但很软,一掰就弯。我们的技术就是让二者合二为一、优势互补,让铝里‘长’出陶瓷。”安徽陶铝新材料研究院院长王浩伟说。

在航天领域,陶铝新材料已经用于天宫一号、天宫二号、量子卫星、气象卫星等关键部件,翱翔太空之上;在民用领域,汽车活塞、汽车轻量化、高铁应用等方面,已实现较好的前期应用拓展。

一项项新技术的突破,需要的是企业和院所对于研发的大力投入。

“近年来,我们公司年研发费用占营业收入比重均保持在4.5%左右,今年上半年研发费用约5600万元,可以说,注重创新,是我们领跑行业的重要‘法宝’。”刘松霞说道。

目前,安利股份是全国专业研发生产生态功能性聚氨酯合成革和复合材料规模最大的企业。“安利是‘小河中的大鱼’,是小行业中的大品牌。”刘松霞形象地比喻道,“要做就做‘数一数二’,绝不做‘不三不四’。”

当前人们在注重材料高性能、多功能的同时,对生态环保、绿色健康也提出了更高的要求,比如,希望汽车内饰无味、净味,沙发家居更加舒适耐用、环保健康等。

刘松霞表示,安利将积极开发应用新技术、新工艺,推动行业向生态、绿色、环保、健康方向发展。今年上半年,公司水性、无溶剂聚氨酯合成革产品营收占比已提升至17.25%左右,计划在“十四五”期间,占比提升到40%左右。

“种粮技术”的创新突破,让一批批前沿新材料成为高品质的“产业粮食”,将给产业的发展壮大注入强劲动力。

培育“产粮沃土”

要“种出好粮”,既要靠技术,也依赖“土壤”。对于新材料产业来说,优良的产业生态、良好的政策环境、强大的产业集群和构建多链融合的产业链新格局是确保“多产粮、产好粮”的“沃土”。

当前,我省新材料产业规模持续增长,创新能力不断提升,集聚态势愈发显现,已初步形成以合肥为核心,芜湖、蚌埠-滁州、铜陵、淮北为四翼的“一核四翼”集群布局。然而,整体发展水平与发达地区相比仍有差距,比如骨干企业数偏少、协同发展程度有限、产业生态有待完善。

如何补短板?先立好机制,顶格推进。我省已将新材料产业作为十大新兴产业之一,成立由省领导挂帅的十大新兴产业“双招双引”工作专班,各地各有关部门挂图作战、“按图索骥”、梯次展开、统筹推进。

再立足“专业化”,精准推动。通过新材料产业的摸排分析,召开专题会,政府、专家、企业、商协会多方汇聚智慧,理顺发展新兴产业从“是什么”到“干什么、怎么干”的实践逻辑。

最后定好“打法”,发起攻势。资金和人才是发展产业的核心要素。我省聚焦行业龙头企业和重点领域,制定“战法”、绘制“战图”、开辟“战场”,发起招商引资、招才引智的强大“攻势”。

“2025年产值规模突破1万亿元,基本形成产学研结合紧密、产用协同良好、服务管理体系健全、自主创新能力较强、特色明显的新材料产业发展体系。”《新材料产业“双招双引”工作实施方案》这样提出了我省新材料产业发展目标。

蓝图已绘就,目标如何实现?

“十四五”期间,我省将进一步扩大和优化新材料产业布局,通过龙头企业牵头整合全球优质创新资源,聚焦重点领域开展“卡脖子”技术攻关,强化应用场景建设,实施一批新材料产业重大项目,加快构建产业链、供应链、创新链、资本链、人才链、政策链“多链协同”的产业生态。

“火车跑得快,全靠车头带”。龙头企业是产业链形成的首要基础,决定产业链最终规模,更是优良产业生态必不可少的要素。

在7月举行的首届国际新材料产业大会上,中国建材集团董事长周育先表示,突破“卡脖子”封锁,建设制造强国,需要构建以企业为主体尤其是由龙头企业带动、产学研紧密结合、产融协同良好、支撑服务体系健全的新材料发展生态体系。

既要培育龙头,又要招引龙头。我省正以“双招双引”为抓手,集中力量招引、培育一批创新能力强、掌握核心技术、经济效益好、市场前景广、对产业带动作用大的骨干企业,带动上下游产业协同发展,增强产业核心竞争力。

省经信厅原材料工业处相关负责人认为,要突出以项目为抓手,坚持“走出去”嫁接高枝与“请进来”引凤入巢并重,加强项目招商,招引国内外行业龙头企业。同时,要促进龙头企业“扩能生根”,引进人才和“产业链”的延链、补链、强链项目,以龙头企业促进新材料产业链条成长壮大。

围绕人才链,将以重大研发产业化项目为载体,采取团队引进、核心人才引进、项目引进等方式,引进一批领军人才和创新团队;围绕资本链,将创新银行信贷支持体系,完善知识产权质押融资、供应链融资等金融服务,为新材料企业提供个性化、专业化服务。

“链”与“链”的融合与促进,将让新材料的产业生态更加富有生机与活力。

希望的“田野”上,“粮食”喜获丰收,产业茁壮成长。到“十四五”末,我省力争形成万亿元级规模总量、千亿元级细分产业引领、百亿元级龙头企业支撑的新材料产业发展格局。( 本报记者 王弘毅