国产新材料近年来有何新成就?制约行业发展的材料、设备、工艺“三座大山”如何移除?国产替代进展如何,痛点何在?如何把握行业发展机遇和方向?
近日,《沪市汇·硬科硬客》第五期“国产新材料再进阶”成功录制。节目现场,4家科创板新材料龙头企业嘉宾深入剖析行业高热话题,真知灼见,迭出不穷。
参与录制的嘉宾包括中复神鹰董事长张国良、西部超导副总经理闫果、华秦科技常务副总经理李鹏、联瑞新材董事会秘书柏林。申万宏源军工首席分析师韩强担任本期节目主导嘉宾。
“科创尖端、硬客前瞻”!《沪市汇·硬科硬客》是上海证券交易所和中央广播电视总台央广网共同打造的、高度融媒体的高端访谈栏目,栏目旨在为“硬科技”发展标志性灵魂人物构建全方位展示和深度交流的空间,让创业科学家、企业家进行经验总结、路径复盘、行业展望以及建言献策,进一步引领、助力科创板产业链生态不断完善,进而实现高质量发展。
国产新材料有何新成就?
数据显示,2022年,我国新材料产业总产值达到约6.8万亿元,较2012年增长近6倍。2023年1至9月,我国新材料产业总产值超过5万亿元,保持两位数增长。
“中国新材料产业规模不断扩大,已成为经济发展的重要支柱型产业。”柏林表示,在政策、市场、资本等因素的共振下,新材料企业的规模得以迅速扩大,新材料产业的市场规模迅速提升,我国新材料产业正处于加速发展的阶段。
在行业整体蓬勃发展的同时,一些龙头企业也取得了耀眼的成就。
柏林表示,联瑞新材创立40年以来,坚守先进无机非金属粉体材料领域。近年来,AI、5G、HPC等领域快速发展,带动了公司高性能球形硅微粉、球形氧化铝等功能粉体新材料的发展机遇,促进了联瑞新材转型升级,高质发展。
张国良表示,中复神鹰立足自主创新,率先在国内实现了干喷湿纺的关键技术突破和核心装备自主化,实现了国产碳纤维从“0”到“1”的突破。并在此基础上加快规模化发展,掌握了万吨级碳纤维生产制造技术,有力地推动国产碳纤维做大做强。目前,公司技术水平和产能规模位居全球领先地位。
在张国良看来,国产碳纤维大批量投产对国内经济在各方面都带来了很大的促进作用。“像我们国家做的C919、C929飞机,C919的11.2%要用碳纤维复合材料,C929的50%以上要用碳纤维复合材料。”张国良举例称。
闫果表示,从2010年起,西部超导在超导磁体应用领域开始面向单晶硅制造、磁悬浮、科学仪器、高能加速器等应用的技术研发和产业化,形成了具有国际影响的超导磁体产业化平台,具备了自主开发高性能超导应用核心装备的能力。自2020年起,开始了以超导磁体为核心的成套超导医疗装备研制,比如超导质子/重离子肿瘤精准治疗加速器、同位素核药制备用高流强超导回旋加速器、无液氦低成本高温超导MRI。
李鹏称,华秦科技的技术产品主要分为三大板块。第一个板块是隐身材料、防护材料等特种功能材料产业转化,主要应用在航空航天装备领域。“该板块业务综合技术达到国际先进水平,核心技术达到国际领先水平。”李鹏表示。第二个板块是声学超材料产业转化。第三个板块是陶瓷基复合材料产业转化,该板块重点应用领域是航空发动机。
科创板提供了哪些助力?
公司在科创板上市,等于被投资人更广泛地看见和了解,对公司的发展也有多方面的助力。
“我认为科创板定位对真正科创型的企业确实很有帮助,扶持了不少的好的科创型企业。上了科创板,对企业促进是非常大的,让我们企业发展快了好几年。”张国良特别指出,科创板投资人“很厉害”,“他们比我们还要熟悉行业,把行业研究得非常深、非常透,指导、促进了企业的进步”。
闫果表示,在科创板上市给公司提供了一个很好的融资渠道。“否则的话,我们就要找社会资本,它们第二天就要收获,这个很难。而且你有不确定性,你们从实验室出来能成功吗?谁知道?”闫果称。
不仅如此,上市也让公司发展方向得到了凝练。“在没有上市之前,怎么去发展未来的技术和产品,其实还是有一些不清楚。”闫果表示,“但是上市之后,一方面跟兄弟企业学习,另外一方面跟国外交流,我们的发展目标和定位更加清晰了。”
“在我们看来,科创板是培育硬科技企业的沃土。”柏林称,上市后,企业的经营规模、融资渠道、企业透明度、知名度、企业治理获得了全面提升。
柏林表示,上市以来,公司将IPO所募集的资金全部用于生产经营,加速了之前多年积累的技术成果转化。公司后续开展了几期的产能投资项目也得以顺利推进,企业规模快速提升。
“华秦科技可以说是遇到了好的时代和机遇,是科创板创新机制的受益者。”李鹏称,上市直接受益有两点,一是借助社会资本大幅度提升了企业研发和生产能力,确保了承担的国防建设任务的顺利完成;二是通过上市吸引了一大批优秀人才投身到军用特种功能材料行业中来,为公司未来发展提供了较充足的智力储备。
如何移除“三座大山”?
此前曾有研究报告指出,制约我国新材料行业发展的“三座大山”始终是材料、设备和工艺。
“对于新材料产业,永远是工艺、材料、装备。对于新材料的研究,永远是组织、参数、性能。”闫果表示,新材料产业发展、应用推广,“人,或者换句话讲,技术人员是非常重要的一个助力,没有这个的话不要说去发展了,连生存都非常困难”。闫果强调,有新鲜血液进入研发团队非常重要。此外,还需要真正的核心技术。
“‘十三五’的时候,我们曾经在超导圈里面做过一次技术摸底,发现实际上我们国家原创性的发明也好,或者说技术也好,相对还是比较少的。”闫果同时强调,“近十年,因为应用的带动,我们国家的工艺和应用技术的能力是在提升的,比如超导材料的工艺、应用技术方面,现在确实已经有了核心技术。但是我们需要加强的是什么?基础研究。”
闫果指出,科创型的企业也要做基础研究,否则的话永远跟着别人走,很难会有一个质的提升或者飞跃。“这两年我们是有意识地在加大对基础研究,或者说更加原创性的技术开发的投入,希望在原创性方面,我们也能有真正的核心技术。”闫果称。
柏林以联瑞新材的熔融法产品发展的历程举例指出,只有紧紧围绕技术方向、客户需求,才能找寻到创新发展的方向,理论结合实践,突破生产装备设计的核心技术,持续提升制造工艺水平、产品品质,进而获得更多客户的认可,才能使得公司进入创新发展的正循环,破除“三座大山”的制约。
张国良表示,公司在碳纤维全流程中打通了材料、设备、工艺的堵点,材料、设备、工艺实现了高度契合,移除了“三座大山”。材料方面,通过原材料上下游的联动、项目合作等方式,保障了丙烯腈、亚砜等材料稳定可靠地供给。设备方面,通过设备改造,现有产线设备的国产化率已达99%以上,实现了装备与工艺的无缝衔接。工艺方面,针对聚丙烯腈碳纤维的制造特点,摸索出了聚丙烯腈碳纤维全流程碳纤维的生产工艺,实现了材料与工艺的匹配。
国产替代的痛点是什么?
近年来,国际形势变化给中国关键战略材料技术创新带来了严峻挑战,加速新材料国产化替代进程时不我待,行业龙头也在为此奋力提升国产化率。
从碳纤维领域来看,据张国良介绍,2022年的中国碳纤维产业,国产碳纤维用量历史上首次超越了进口量,且在中国市场总需求量的比例直接飙升到60.5%,比2021年增长了53.8%。
张国良表示,我国近年新兴产业发展提速,已成为名副其实的材料大国。“但在诸多配套高附加值新材料领域仍需依赖海外进口,在近年国际地缘政治局势不明朗,货运物流时效性不确定的背景下,我国亟需实现高附加值新材料国产替代化。”张国良称。
“我们很多有欠缺的材料,是因为‘专’得不够,或者是因为不太有人愿意去专门做这么小的一个方向。”闫果表示,这些进口的材料都是性能指标比较高的,或者有极特殊难度的。“恰恰因为有这个痛点,我们相关的企业就应该对标最好,然后去做。”闫果称。
“我特别不愿意说的词就是‘国产替代’,其实是很难替代的,人家又不给你技术装备,对吧?”闫果强调,“你都得自己研发,自主创新。”
“其实对于我们来说,‘国产替代’这个概念不是太适用,因为我们所有隐身材料所有的成果,基本上都是原创性的,如果说是没有这种国产的,那就是0,我们也不可能进口到相关的东西,要么就是研发出来,就是1。”李鹏表示,而且对于华秦科技来讲还有一个门槛,“原材料必须是全部国产化,重点的核心的生产设备全部自主可控,达不到这一点的话上不去装备的”。
李鹏认为,新材料产业的发展,特别是功能材料行业,最重要的一点是下游需求的引领。“广泛地建立起下游需求引领的工作机制,打通信息需求的渠道,这才是最重要的。”李鹏称。
闫果建议,要发挥我们举国体制的优势,把那些能为我们国家新材料研发和产业化做贡献的人和单位找出来,然后支持他们去做,满足国家的需求。
柏林也强调,专业人才的培养以及更多人才聚焦于行业,对于新材料产业至关重要。
如何推进科研成果转化应用?
在推动自主创新的同时,推进科研成果的转化、应用,也是嘉宾们重点关注的话题之一。
“科研成果很多,真正的转化很难。”张国良举例称,有一所大学里一帮老师在研究碳纤维,居然有五个实验室,一个老师一个实验室,互不通气,没有形成一种合力。
为此,张国良特别强调:“跟学校的合作大部分是我出题目,我会去了解高校这方面的基础,能做的话我就跟他们合作,而且提前给他们研究经费。”结果是这种合作大部分都能成功,“对于提高中复神鹰碳纤维生产工艺技术,成果的转换,还是卓有成效”。
与此同时,张国良指出:“我们现在提倡科研要以企业为主,企业一定要有它的实力,一定要有它的人才,一定要和科研单位好好地结合起来。”
闫果表示,以其从事的超导领域来说,应用是核心和行业引领。比如国际热核聚变实验堆 ITER,对超导材料的性能和量产能力提出了前所未有的要求,西部超导通过参与ITER,迅速突破了核心技术形成了量产能力,以点带面,快速具备了能力,开始拓展到国内外诸多应用领域。
“国家在后续制定鼓励新材料发展政策的时候,建议可以把应用的牵引作用和应用场景的培育作为一个重要的部分。”闫果称。
据李鹏介绍,华秦科技坚持“产学研用”的科技成果转化之路。一是坚持以国家重大战略需求为牵引,企业的发展需融入国家战略。二是与西北工业大学等高校院所紧密协作,依托重大项目培养科技人才。三是坚持科技创新的结果导向,装备需要什么材料,就研发什么材料,装备材料遇到了什么问题,就解决什么问题。四是研发工作坚持近中远期相结合,坚持“装备一代,预研一代,探索一代”。五是积极利用资本市场助力成果转化。
“研发的成果它不转化成产品和服务的话,就很难创造效益。”柏林表示,从联瑞新材自身来看,公司自成立至今始终坚持以客户需求为导向的研发理念,重视加强与客户的技术合作。公司研发一直处在“储备一代、研发一代、量产一代”的良性循环中,近些年公司获取资源的能力在提高,技术成果转化在提质提速。
行业发展机遇和方向何在?
柏林称,近年来,新材料企业获得了前所未有的市场机遇。另一方面,国家高度重视新材料产业的发展,资本市场也在为新材料行业带来极大助力。
“我们又投建了几条生产线。对未来,我们还是比较乐观,也相信在未来我们有更好的发展。”柏林表示。
其他嘉宾对未来也一致表示乐观。
“应用就是机遇,我觉得碳纤维应用面很宽。”张国良称,“2026,我的产量要翻一番,从3万吨到6万吨。”
闫果表示,超导材料最重要、最大规模的应用领域在于通过大电流产生强磁场,磁场越高,越会降低应用成本、产生应用的更新换代,在医疗、能源、交通、信息、科学仪器、大科学装置等领域有持续的应用需求,比如以研究阿尔茨海默等疾病及大脑工作原理的超高厂MRI(下一个磁场是14T)、全超导小型化质子/重离子肿瘤治疗加速器、15T中国紧凑型磁约束聚变堆、时速1000千米磁悬浮列车等等。
李鹏指出,就功能材料而言,未来15到20年应该向着以下几个方向发展。材料性能提升:武器装备和民用设施设备为新材料提出了性能提升的迫切需求,包括更高性能,更高耐温,更高寿命,更高可靠性。轻量化材料应用:陶瓷基复合材料、碳纤维树脂基复合材料等新型材料,因其具有优异的力学性能和减重效果,将成为未来航空材料的重要发展方向。环保材料研发:航空材料在未来研发过程中将更加注重环保性能。智能化材料应用:一是在材料设计生产过程中引入人工智能;二是具备感知、响应、自适应能力的智能材料的研制和应用。