2018年8月23日,国家重大科技基础设施中国散裂中子源项目在东莞顺利通过国家验收,投入正式运行。图为漂移管直线加速器。图/东莞图库
新材料产业是支撑国民经济发展的重要基础原材料工业,是改善民生的基础制品业,也是支撑国防、航空航天以及节能环保、新能源、新材料、信息产业等战略性新兴产业发展的重要产业。东莞是粤港澳大湾区的重要工业城市,广东重要的交通枢纽和外贸口岸,区域位置优越,经济实力雄厚,产业配套较为完整。
近年来,东莞市委市政府高度重视新材料产业发展,将其作为全市五大新兴产业之一,赋能制造业转型升级,形成新的经济增长点,全力打造具有国际竞争力和影响力的新材料产业创新集群。
在实地调研基础上,并与江苏苏州、浙江宁波等新材料产业发达地区进行对比,东莞新材料产业发展已经具有一定的规模,具有市场、创新和区位等优势,但也存在创新能力不足、融合不够、协同联动欠缺、集群效应不明显等短板,需要把握全球新一轮科技革命和产业变革、新材料产业巨大市场需求及我国制造业转型升级与高质量发展的重要机遇期,进一步在科技创新、区域协同、集群化发展等方面深度融合,打造具有区域影响力的新材料产业创新集群。
“星星之火”渐成“燎原之势”
东莞新材料产业起步较晚。2010年宜安科技在东莞开始研发液态金属,2014年2月鸿纳(东莞)新材料科技有限公司在大朗研发建设的全球首条千吨级石墨烯生产线投产。2018年松山湖材料实验室成立。经过十多年的发展,东莞新材料产业规模不断扩大,技术水平日益提高,具有自主创新能力的新材料产业体系正在形成,已具备一定的产业基础。特别是近年来,东莞市集中发力,推进前沿新材料产业快速发展,在电子信息材料、新能源材料、新型功能材料、生态环境材料等领域集聚了一批骨干企业,开始向产业链上下游延伸,在产业规模、创新资源的集聚、园区建设、产业配套体系建设等方面取得了显著成效。
(一)产业规模不断壮大,增加值同比增长保持在10%以上。东莞材料产业发展迅速,产业增加值逐年递增,由2017年的217.7亿元增加到2022年的374.27亿元,同比增长始终保持在10%以上。2015年-2022年东莞新材料领域高企数量从169家增长到2468家,孕育了金太阳研磨、宜安科技、银禧科技等七家上市企业。截至2022年底,东莞新材料产业相关的注册企业累计超8000家,其中仅2021年新注册企业数量就达1183家,2022年新增注册企业数量2468家,达到历史最高峰。
(二)高端创新资源不断集聚,为新材料创新策源地奠定了基础。东莞重视新材料高端创新资源建设,集聚了一批科学大装置、高水平实验室、产业创新平台、共性技术服务平台等,为新材料的研发、成果转化、产业化和配套服务创造了有利条件。大科学装置和高水平实验室主要有:散裂中子源、先进阿秒激光、松山湖材料实验室等。产业创新平台主要有:东莞材料基因高等理工研究院、北京大学东莞光电研究院、广东华中科技大学工业技术研究院、东莞新能源研究院等新型研发机构。共性技术服务平台主要有:东莞市集成电路创新中心、材料计算与数据库平台、材料制备与表征平台、微加工与器件平台、大湾区显微科学研究中心等。依托这些创新平台,上千名新材料领域高技术人才在此集聚。
(三)特色产业加速集聚成群,集聚效应初现。近年来,东莞集聚了生益科技、光大半导体、天域半导体、中图半导体、海丽化学、辰东意普万、优普莱等一批新材料龙头企业,初步形成一定的产业集群。从区域分布来看,松山湖片区、水乡片区是东莞新材料企业集聚地,主要包括在松山湖高新区、大朗镇、塘厦镇,产业聚集效应较好。其中,松山湖因毗邻深圳,获得大湾区综合性国家科学中心先行启动区的优势,依托中国散裂中子源大科学装置集群和松山湖材料实验室等源头创新平台优势,重点发展第三代半导体材料、新型能源材料、先进功能材料等产业领域,加快布局前沿新材料,重点培育掌握独有技术的新材料初创企业,完善新材料基础研究、应用转化、生产制造等全链条体系,重点支持前沿新材料技术成果产业化落地,建设国际新材料产业的研发高地和产业化基地。
东莞制造业带来了庞大的新材料市场需求,推动了东莞新材料的快速发展。如东莞围绕华为、欧珀和维沃形成了较为完善的电子信息产业链,在屏幕、摄像头、外壳、电池、元器件等领域都形成了较大的市场,造就了东莞在电子材料领域庞大的市场需求。此外,东莞新材料领域的企业和科研机构经过多年的探索,已经在部分前沿新材料领域取得了先行优势。如第三代半导体领域,拥有中图半导体、中镓半导体、天域半导体等行业内的优质企业,在国内处于领先地位;在非晶合金方面,宜安科技、逸昊金属已经率先向欧珀、华为、特斯拉等龙头企业提供零部件,是中国该行业的领军企业。
同样得益于电子信息产业的高速发展,东莞在消费电子锂电池应用领域占有重要的一席之地,同时与下游的储能、动力电池等领域相结合,共同促进了东莞在新能源材料方面的发展。据不完全统计,东莞现有储能产业相关企业148家,产值约1058亿元,占规上工业的4.3%,其中锂电材料企业21家,形成了生产人造石墨锂电负极材料的高新企业凯金新能源、专注于新能源汽车动力电池加热散热、防火隔热、柔性电路集成解决方案的硅翔绝缘材料等具有行业领先技术的特色企业。
新材料产业发展机遇与挑战
(一)全球新一轮科技革命和产业革命对新材料的巨大需求。当前,全球新一轮科技革命和产业革命不断深入,技术进步和模式创新驱动着产业范式的深刻变革,新材料与新技术、新产业和新模式高度融合,为新材料产业发展提供了广阔的市场空间,新材料技术不断进步、产品层出不穷,产业化进程加速。在外部对我国极限施压和科技“脱钩”,各国将新材料列为战略必争领域的背景下,我国加速新材料自主创新步伐,为国产新材料推广应用、规模化生产和迭代升级带来良好机会。此外,“双碳”目标驱动下,传统产业转型升级和新材料产业自身发展都需要朝着节能低碳发展,新材料产业与“双碳”目标的结合成为新的增长热点。对于国内来说,传统产业转型升级、制造业高质量发展和新兴产业快速发展,以及民生福祉改善等方面的需求,为新材料产业提供了广阔市场空间,同时也对材料性能、质量提出了更高要求。
(二)东莞地处珠三角、毗邻港澳的科研、市场及发展环境优势突出。材料是产业之基。东莞制造业规模庞大,对材料产业需求旺盛,纺织和服装制造业、电子及通信设备制造业、电气机械及器材制造业、玩具制造业等传统优势产业对新材料的需求巨大。近年来东莞及珠三角地区生物医药、新能源、新一代信息技术等新兴产业蓬勃发展,对新材料的需求更为迫切,市场规模在万亿级以上。
(三)体制机制的优势。东莞地处珠三角,特别是紧邻中国香港、中国澳门,以及改革开放“排头兵”的广州、深圳,在体制机制上具有独特优势:市场化程度高,政府服务意识强,第三方机构较发达,为新材料产业的发展营造了良好的资金、政策、服务等环境。此外,人才引进、培育和激励机制比较完善,成果孵化、转化的机制比较健全。
国际形势不确定性和国内巨大市场需求,使得东莞新材料产业发展迎来重大机遇期,也同时面临珠三角周边地区和香港、澳门的激烈竞争。如对于新能源材料来说,就面临着深圳、佛山等的竞争;电子信息材料面临着深圳、广州等的竞争。同时,创新不足等短板仍然存在。
首先,产业发展政策不足。从国家和新材料发展重点省市的经验来看,顶层设计、专项规划和相应的配套政策是关键。国家从2010年将新材料产业纳入战略性新兴产业以来,出台专门的新材料产业规划,成立新材料产业发展领导小组和相应的专家咨询委员会,统筹各方力量,形成发展合力。各级地方政府主要通过编制专项规划,设立产业园、科技专项、产业引导基金,出台扶持政策,建立先进技术研究院等,推动当地新材料产业发展。上海从“九五”时期至今坚持编制新材料产业发展五年规划。宁波先后出台《宁波新材料产业发展规划》《宁波新材料科技城中长期发展规划(2015-2030)》《宁波新材料科技城核心区总体规划》等。深圳每年设立新材料产业发展专项资金,也出台了新材料集群发展的行动计划、若干措施等。目前东莞并没有出台专门针对新材料产业的规划与政策,虽在《东莞市现代产业体系中长期发展规划纲要(2020-2035年)》《东莞市科技创新“十四五”规划》等综合规划中提出新材料是东莞未来重点发展的战略性新兴产业,并出台《东莞市培育新材料产业集群行动计划(2022-2025年)》,但尚缺乏专项规划和针对性政策,统筹协调不够。
其二,产业规模偏小。2022年苏州先进材料产值突破万亿元。2020年宁波市新材料产业完成工业总产值2174.6亿元,占浙江省新材料产业产值的30.3%;2021年宁波市新材料产业集群完成工业总产值3275.9亿元。相比而言,东莞新材料产业规模偏小,增速也不及苏州和宁波,仍有较大发展空间。苏州和宁波都积极融入长三角巨大的新材料市场,与当地及周边地区的下游产业深度融合,形成了跨区域的新材料产业集群。
其三,创新策源力相对较弱。从新材料产业发展路径来看,东莞与宁波有一些相似之处,都是依靠引进中科院科研资源,增强产业策源力。但是,宁波起步早,地方政府支持力度大。2004年中科院宁波材料工程与技术研究所就已成立,明确提出打造材料应用链、科研技术链、人才培养引进链相辅相成的“三链融合”科学布局,引领和支撑宁波市新材料产业发展。而松山湖材料实验室成立于2018年,目前在人才引进、研究生培养、科研项目、发表论文、授权专利、成果转化等方面都刚刚起步。宁波还拥有甬江实验室、宁波大学、宁波诺丁汉大学等一批新材料创新平台,科研实力雄厚。苏州在新材料创新平台建设上广开渠道,集聚了国家先进功能纤维创新中心、长三角先进材料研究院、材料姑苏实验室、中科院医工所、苏大生物医用高分子材料重点实验室、工业园区生物材料表界面工程研究院、沙钢研究院、国家第三代半导体技术创新中心、微纳中试平台、苏大生物医用高分子材料重点实验室、苏州工业园区生物材料表界面工程研究院等一大批国家级、省市级产业创新平台。依托这些平台,汇聚了一批领军人才和高水平的创新团队,组织实施了一批面向国家战略需求的重大创新项目,掌握一批拥有自主知识产权的关键技术、产品和标准。相比之下,东莞在新材料产业创新平台、人才集聚等方面还比较薄弱,特别是在争取国家、省级创新资源及与港澳合作交流上显得不足,甚至缺失。同时,东莞的新材料企业创新能力总体上不如宁波、苏州两个城市。
其四,专业园区集群效应不明显。新材料专业化特色园区在吸引人才、企业、服务机构、平台等资源集聚,推动资源整合优化和功能完善及差异化发展等具有独特的优势,能有效地降低企业成本,形成产业发展合力。如宁波规划了面积达82.5平方公里的新材料科技城,拥有八家国家级孵化器和企业加速器,集聚海内外院士17名、国家重点人才98名、省市重点人才(团队)422名(个)。宁波的化工新材料、磁性材料两个集群还被列入全国54个国家级产业集群,集聚效应明显。苏州建立了苏州纳米城,截至2020年底累计引进460多家纳米企业、集聚各级领军人才250多人,荣获国家级科技企业孵化器、国家高端人才引领型特色载体等荣誉。苏州还拥有以张家港、常熟为主的精品钢材产业集群和绿色智能冶金产业基地,以张家港、常熟、太仓为主的先进石化化工新材料产业集群,以吴江为主的高性能纤维及制品和复合材料创新产业集群等专业化特色大园区和产业集群。相比之下,东莞新材料产业园区建设相对薄弱,尚未形成集聚效应,成熟的新材料产业集聚区仅有立沙岛精细化工高端产业园区,松山湖高新区还处于建设初期,园区规划面积、企业数量与质量、产业生态等方面均落后于宁波新材料科技城、苏州纳米城,发挥成效尚需时日。
其五,产业生态有待完善。苏州和宁波自古以来重视文化教育,两地院士、专家数量多,同时利用毗邻上海、南京的优势,加强人才的培养与引进。东莞为改革开放以后发展起来的新兴城市,发展历史短,新材料人才匮乏。宁波积极参与国家新材料测试评价、资源共享平台方面的建设,承担了国家新材料测试评价浙江区域中心和国家石墨烯制造业创新中心建设。宁波高新区承担了浙江省新材料创新平台“云创新材”的建设。苏州承担了国家制造业创新中心——国家先进功能纤维创新中心,并与姑苏实验室、长三角先进材料研究院进行整合,成立了国家材料实验室。此外,苏州和宁波在新材料的标准制定、人才引进与培养、产业基金等公共服务方面投入很大。东莞在新材料产业生态营造方面明显不足。市域各板块之间,与广东省内资源集中的深圳、广州、佛山和毗邻的中国香港、中国澳门之间在政策、资源和产业链上下游融合,以及与国家新材料产业发展政策、布局等方面的衔接和协同不够,区位和市场优势没有得到很好的发挥。检测、认证、数据、知识产权等配套的服务环节缺失,尚未形成良性互动的产业生态。
对于东莞新材料产业的发展建议
(一)加强顶层规划设计。一是加强组织领导和统筹协调。借鉴国家和各地产业发展经验,成立由分管市领导任组长或链长、相关部门主要领导为成员的新材料产业发展领导小组或者产业链链长制,推动新材料产业发展的总体部署、重要规划,统筹研究重大政策、重大工程和重要工作安排,协调解决重点难点问题,指导督促各地区、各部门扎实开展工作。成立新材料产业发展专家咨询委员会,为全市新材料产业发展提供智力支持,加强前瞻性、战略性、长远性问题研究,做好有关战略、规划、政策的研究论证和重大工程、重大项目、重大平台的论证评估,提高决策科学化、民主化水平。二是出台专项政策。支持行业协会、产业联盟及专业机构等开展产业服务,支持举办展会论坛或参加国内外展会。设立新材料产业专项扶持资金,支持新材料领域核心技术攻关、产业链关键领域企业引进与培育、新材料企业创新能力提升、高层次人才引进与培养等。
东莞松山湖材料实验室。图/东莞图库
(二)强化融合创新。支持松山湖材料实验室开展材料科学前沿研究,承担国家重大科技专项、参与大科学工程等科研任务,全力支持松山湖材料实验室创建全国重点实验室。依托松山湖材料实验室、中国第三代半导体产业南方基地、广东省第三代半导体技术创新中心东莞基地、北京大学东莞光电研究院、东莞市天域半导体科技有限公司等,建设新型半导体前沿技术创新平台,开展半导体材料与器件的基础研究与应用研究。建设省级以上电子材料技术创新中心。支持由国家电子电路基材工程技术研究中心牵头,联合行业内企业和科研机构建立广东省级以上技术创新中心,突破高频高速覆铜板专用铜箔、高端聚酰亚胺等行业“卡脖子”材料。积极争取国家支持重大科技基础设施、重要科研机构和重大创新平台在东莞布局建设。争取国家及广东省在重大科技项目,前瞻布局国家新材料领域大科学装置。争取国家发改委的创新和服务平台建设、新材料产业化等重大项目,给予东莞倾斜。积极争取工业和信息化部主管的新材料应用示范平台、资源共享平台、测试评价平台在东莞落地。积极对接工业转型升级资金、国开行新材料项目、新材料产业基地建设项目等新材料产业信贷资金。完善落实重点新材料应用首批次保险补偿政策。
(三)建设新材料产业集聚区。依托松山湖材料实验室强大的科研与成果转化能力,集中建设新材料中试平台、生产应用平台、专业孵化器、加速器等成果转化和产业发展平台,打造新材料产业策源地。在塘厦镇,依托东莞先进陶瓷与复合材料研究院重点发展第三代半导体材料、新型显示材料、电子陶瓷材料等电子材料。在银瓶创新区重点发展高端装备基础材料、信息技术材料、前沿新材料,推进基础材料支撑和高端材料引领的发展模式,不断强化新材料对其他产业的支撑引领作用。
(四)打造全球新材料创新策源地。搭建新材料学术交流平台,积极融入全球新材料创新网络。依托松山湖材料实验室粤港澳交叉科学研究中心,联合粤港澳大湾区各高校举办国际学术交流会议,吸引国内外一流科学家交流访问,保持对新材料领域科学前沿和最新动态的持续关注,促进东莞新材料高水平研究工作的开展。举办新材料科技产品博览会。联合中科院等机构,在东莞固定举办新材料科技产品和创新应用博览会,集聚全球范围内重点的新材料领域研发机构和企业,展示一批具有基础性、战略性、前沿性的新材料和新材料的颠覆式、创新式应用,开展新材料采购贸易、投融资路演、技术交流等活动,搭建新材料行业的交易促进平台和产业生态互动平台。
强化区域融合联动。加强与珠三角及港澳各城市、产业链上下游深度融合,在产业、资金、技术、人才、政策和服务等领域区域联动,促进资源整合、优化;加强与国内资源地区、新材料集聚区以及国外资源、市场的联动,积极融入全球新材料产业供应链体系、产品市场,构建自主可控的产业体系。依托松山湖材料实验室加强原始创新、研发转化与周边规模化生产、应用示范之间的衔接,构建体制、机制、政策、市场、技术等多位一体的区域创新体系,形成分工合理的创新发展格局,实行协同规划、统筹联动,促进新材料科研成果尽快转化应用。加强与港深创新及科技园、中新广州知识城、横琴粤澳合作中医药科技产业园和香港纳米及先进材料研发中心、香港科学园等重大新材料创新载体的交流合作,实现差异化发展和融合联动。
(五)强化智力保障。推动东莞与珠三角和港澳的科研院所、企业研发中心与工程中心等新材料创新资源的融合,构建开放型融合发展的区域协同创新共同体;积极争取国内顶级新材料相关单位在东莞设立大湾区分支机构,“双一流”高校在东莞建设大湾区建设分校或研究院,设立新材料相关专业。借鉴西湖大学建设经验,引进世界一流大学、新材料领域诺奖级专家团队、全球知名的专业化服务和大平台运营团队,打造与国际接轨的创新环境,集聚国际创新资源。实施青年科学家、卓越工程师培养计划。
(六)创新体制机制。加快制度创新和先行先试,建立新材料产业发展部门会商协调机制,统筹研究协调新材料产业发展重大问题,加强各类专项和重大项目的衔接沟通。加强新材料产业政策、发展规划与粤港澳乃至国家在科技、财税、金融、商贸等方面政策的协调。推进新材料产业联盟、平台和创新工程建设,开展新材料领域产业技术创新综合试点。充分发挥新材料发展专家咨询委员会作用,提升新材料产业发展决策水平和服务能力。
(作者为工信部赛迪研究院材料工业研究所所长、国家新材料产业专家咨询委员会副秘书长;编辑:袁雪)