中國團隊復(fù)現(xiàn)室溫超導(dǎo)材料 新材料產(chǎn)業(yè)面臨怎樣的發(fā)展機遇？

• 黃江 2023年8月3日 來源：東方財富 220 6
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若能在常溫常壓下實現(xiàn)超導(dǎo)，對人類的科技發(fā)展具有重大意義。近年來，有多個研究團隊聲稱實現(xiàn)了室溫超導(dǎo)，但最終都被證明是造假。

7月下旬，韓國科研團隊宣稱，研制出世界上首個室溫常壓超導(dǎo)體，引發(fā)全球關(guān)注。有網(wǎng)友表示，人類世界的未來之門即將開啟。隨之而來的，是全世界許多實驗室都進入室溫超導(dǎo)的復(fù)現(xiàn)狂潮。8月1日下午3點多，華科大UP主“關(guān)山口男子技師”公布視頻，宣布成功復(fù)現(xiàn)該材料。

超導(dǎo)體是能以零損耗傳導(dǎo)電流的材料，但極難運用在實際中，因為它通常需要被冷卻至零下196攝氏度左右的極低溫，并且需要施加極高的壓力才能成為超導(dǎo)態(tài)。

因此，若能在常溫常壓下實現(xiàn)超導(dǎo)，對人類的科技發(fā)展具有重大意義。近年來，有多個研究團隊聲稱實現(xiàn)了室溫超導(dǎo)，但最終都被證明是造假。

中國團隊復(fù)現(xiàn)室溫超導(dǎo)材料

8月1日，B站UP主“關(guān)山口男子技師”首發(fā)視頻宣布，他所在的實驗室已合成了可以磁懸浮的LK-99晶體。視頻簡介顯示，該UP主來自華中科技大學(xué)，其所在的團隊是由華中科技大學(xué)材料學(xué)院教授常海欣帶領(lǐng)，成員是博士后武浩、博士生楊麗。

在“關(guān)山口男子技師”發(fā)布的兩個視頻中，一個是復(fù)現(xiàn)的LK-99晶體，樣品比牙簽還細，當(dāng)把一個釹鐵硼磁體緩慢靠近材料下面時，樣品豎了起來，表現(xiàn)出斥力。第二個視頻是補充，當(dāng)UP主用磁鐵吸引樣品時，沒有吸引力，材料體現(xiàn)的不是鐵磁性——由此，證明了實驗產(chǎn)物具備一定的抗磁性。

在公開范圍內(nèi)，華科大團隊復(fù)現(xiàn)了全世界首個可以表現(xiàn)出磁懸浮現(xiàn)象的LK-99的樣品。

超導(dǎo)材料在核磁共振、電力傳輸、高速磁浮交通和可控核聚變等領(lǐng)域存在巨大應(yīng)用優(yōu)勢,當(dāng)前主要通過超低溫和超高壓路徑制取,常溫超導(dǎo)材料的突破將顯著釋放應(yīng)用潛力。全球超導(dǎo)材料應(yīng)用中低溫超導(dǎo)材料占90%以上。

新材料產(chǎn)業(yè)面臨怎樣的發(fā)展機遇

超導(dǎo)材料是新材料。新材料是指新出現(xiàn)的具有優(yōu)異性能和特殊功能的材料，以及傳統(tǒng)材料在成分、工藝改進后性能明顯提高或產(chǎn)生新功能的材料。前者如石墨烯，2004年首次從石墨中分離得到，是目前世界上已知最薄的材料，強度比最好的鋼高100多倍，同時導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)異，具有廣泛應(yīng)用前景。

全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命不斷深入，為我國新材料產(chǎn)業(yè)注入了新動力。信息技術(shù)、制造技術(shù)、能源技術(shù)、材料技術(shù)、生物技術(shù)協(xié)同應(yīng)用，使得新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)層出不窮，一批標志性通用技術(shù)(數(shù)字化制造、5G、大數(shù)據(jù)、增材制造、區(qū)塊鏈等)涌現(xiàn)并向各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域滲透。新材料與這些新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)高度融合，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場空間。隨著全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和制造業(yè)不斷升級，新材料的產(chǎn)品、技術(shù)、模式不斷更新，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，市場需求旺盛，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長。全球新材料產(chǎn)業(yè)每年以10%以上速度增長，已成為最具發(fā)展?jié)摿Φ母呒夹g(shù)產(chǎn)業(yè)之一，我國新材料產(chǎn)業(yè)每年增速在20%左右。隨著新能源、新一代信息技術(shù)、航空航天產(chǎn)業(yè)崛起，新材料的應(yīng)用市場進一步擴大。我國新材料自主創(chuàng)新步伐加快，為國產(chǎn)新材料推廣應(yīng)用、規(guī)?；a(chǎn)和迭代升級帶來機遇，關(guān)鍵材料的突破和國產(chǎn)化，不僅填補了國內(nèi)市場空白，而且部分進入全球供應(yīng)鏈體系，極大拓展了市場空間。

“雙碳”目標的驅(qū)動，為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新增長點。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級離不開新材料的支撐，如輕量化材料、生物基材料、節(jié)能環(huán)保材料等。新材料自身發(fā)展也更加重視節(jié)能低碳發(fā)展，從材料的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)應(yīng)用到回收再利用都高度注重綠色化，不斷突破材料品質(zhì)、裝備等方面的應(yīng)用極限，帶動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。新材料產(chǎn)業(yè)與“雙碳”目標的結(jié)合成為新的增長熱點，生物基材料、生物制造等非化石原料的材料和材料制備技術(shù)不斷涌現(xiàn)，清潔可再生能源或化石能源的潔凈利用等，有效推動了制造業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。

在全球產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)、消費升級和“雙碳”戰(zhàn)略推進的新形勢下，我國新材料產(chǎn)業(yè)迎來了歷史性發(fā)展機遇，但也面臨著巨大挑戰(zhàn)。一方面，面臨來自世界各國的競爭壓力。作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的基石與先導(dǎo)，世界各國紛紛布局材料技術(shù)和新材料產(chǎn)業(yè)，搶占戰(zhàn)略制高點。美國、日本、歐盟等主要發(fā)達國家和地區(qū)持續(xù)制定新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，針對高溫合金、碳纖維及復(fù)合材料、新型顯示材料、新能源材料、第三代半導(dǎo)體材料、稀土新材料、石墨烯等新材料重點領(lǐng)域出臺專項政策，進一步鞏固其新材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。韓國、巴西等新興工業(yè)化國家在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)培育方面加大力度，出臺了一系列促進新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。另一方面，自身發(fā)展還存在諸多不足。雖然近年來我國新材料產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新能力、推廣應(yīng)用、集群化發(fā)展等方面取得長足進步，但中低端產(chǎn)品過剩和高端產(chǎn)品不足的結(jié)構(gòu)性矛盾仍然突出。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年版新型材料項目可行性研究報告》顯示：

黨的十八大以來，我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了長足進步，躋身全球第二梯隊前列，朝著新材料強國邁進。一是發(fā)展質(zhì)量不斷提升。產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L的同時，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。從市場規(guī)?？?，我國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值由2010年的0.65萬億元提高到2022年的6.8萬億元。稀土功能材料、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料、特種不銹鋼、玻璃纖維及其復(fù)合材料等新材料產(chǎn)能居世界前列，占全球市場份額50%以上。

從品種結(jié)構(gòu)看，高性能碳纖維、高品質(zhì)特殊鋼、高強輕合金、特種橡膠等曾經(jīng)大量依賴進口的新材料實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn);光刻膠、電子特氣等新材料研制生產(chǎn)進程加快，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平明顯提升。從經(jīng)營主體來看，培養(yǎng)了一大批龍頭企業(yè)和專精特新中小微企業(yè)，帶動整個產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化發(fā)展。

全球主要國家均高度重視新材料的研究和開發(fā)，紛紛出臺了一系列戰(zhàn)略和政策，同時高新技術(shù)的發(fā)展也促使新材料產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，近年來全球新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。據(jù)統(tǒng)計，全球新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值從2016年約2萬億美元增長至2020年近3萬億美元。從產(chǎn)業(yè)構(gòu)成來看，先進基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料、前沿新材料分別約占50%、40%、10%。隨著汽車、醫(yī)療器械、信息和航空航天等重要產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，新材料的需求和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值預(yù)計保持穩(wěn)定增長態(tài)勢。

從全球競爭格局來看，西方發(fā)達國家普遍在新材料及其支撐體系上長期布局，擁有大部分大型跨國公司，因此在科技、人才、研發(fā)以及市場等方面占據(jù)絕對優(yōu)勢，位于第一梯隊。中國、俄羅斯、韓國等國的新材料產(chǎn)業(yè)整體處于快速發(fā)展期，并在部分領(lǐng)域形成自身優(yōu)勢，位于第二梯隊。第三梯隊是巴西、印度等新興市場經(jīng)濟體。隨著世界經(jīng)濟格局變化，新材料產(chǎn)業(yè)的市場及技術(shù)配置方式也將隨之發(fā)生變化，預(yù)計地區(qū)差異化將加劇。

從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，隨著經(jīng)濟一體化以及工業(yè)技術(shù)上各類元器件向微型化、集成化發(fā)展，材料與元器件一體化趨勢明顯，新材料上下游產(chǎn)業(yè)緊密融合，逐漸呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)垂直擴散趨勢，并向集約化發(fā)展。產(chǎn)業(yè)向集約化發(fā)展，一方面有利于產(chǎn)品研發(fā)與下游應(yīng)用融合，但另一方面也導(dǎo)致寡頭壟斷出現(xiàn)。大型跨國企業(yè)憑借其在技術(shù)、人才、市場等方面的優(yōu)勢，建立技術(shù)和專利壁壘，主導(dǎo)高技術(shù)含量和高附加值的新材料產(chǎn)品領(lǐng)域，通過跨國合作、并購重組構(gòu)建整個產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。

從世界范圍看，新材料產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢。一是隨著行業(yè)細化，對新材料的需求更加多元化。例如，汽車工業(yè)需要使用輕量化、高強度的新材料，航空航天需要使用耐高溫、抗腐蝕的新材料。同時，新材料產(chǎn)業(yè)的集成化也越來越明顯，新材料與先進制造技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、生物技術(shù)、新能源技術(shù)等深度融合，形成復(fù)合新材料和智能材料，開發(fā)新產(chǎn)品和新應(yīng)用。

《2023-2028年版新型材料項目可行性研究報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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