第一情报 ---材料工业

发达国家新材料产业发展战略比较

供稿人:陈文龙;马春  供稿时间:2004-10-20   关键字:新材料  美国  日本  德国  俄罗斯  韩国  
新材料是高新技术的重要组成部分,又是高新技术发展的基础和先导,也是提升传统产业的技术能级、调整产业结构的关键。新材料产业已被世界公认为最重要、发展最快的高新技术产业之一,新材料与信息技术、生物技术共同构成了当今世界高新技术的三大支柱,成为产业进步、国民经济发展和保证国防安全的重要推动力。
 
工业发达国家都十分重视新材料在国民经济和国防安全中的基础地位和支撑作用,为保持其经济和科技的领先地位,都把发展新材料作为科技发展战略的目标,在制定国家科技与产业发展计划时将新材料列为21世纪优先发展的关键技术之一,予以重点发展。
 
1、美国:制订系列国家计划,旨在保持新材料全球领导地位
 
美国新材料科技战略目标是保持本领域的全球领导地位,支撑信息技术、生命科学、环境科学和纳米技术等发展和满足国防、能源、电子信息等重要部门和领域的需求。
 
美国国家研究理事会和国家材料咨询委员会等认为材料发展应该满足美国遭受“9.11”袭击、国家能源消耗快速增长、材料科学与工程劳动力和教育策略快速转变等背景下国家对于材料的紧迫需求。美国把生物材料、信息材料、纳米材料、极端环境材料及材料计算科学列为主要前沿研究领域。近几年美国制订一系列与新材料相关的国家级计划。
 
●2000年1月克林顿总统宣布的国家纳米技术计划(NNI),2001年总统预算为5亿美元,2005年预算10亿美元,为该计划开始时水平的两倍,年均增长超过20%。
 
NNI计划的优先领域包括五个方面:一是长期基础性的纳米科学和纳米工程研究。目的是要发现和理解新的现象、工艺和手段(指测量、建模,模拟和操纵)。二是根据人为设计来合成和加工纳米材料结构单元及系统组件,充分运用分子的自组织概念。三是对纳米器件的概念和系统的结构进行研究。目的是要开发和利用纳米器件的特性和纳米系统的原理,把构筑分子结构与超微型化结合起来。四是纳米结构材料和系统在制造、电力系统、能源、环境、国家安全和保健等方面的应用。五是人才的教育与培训,并研究纳米技术对社会所产生的影响。
 
● 2003年12月3日布什总统正式批准“21世纪纳米技术研究开发法案”,从2005财政年度开始的4年内投资37亿美元,支持对纳米技术的研究。
 
●2003年布什政府提出的国家氢燃料研发计划(HFI),HFI主要集中在生产、储存和配送氢的技术开发,及驱动汽车的几乎无空气污染物和温室气体排放的燃料电池技术开发上。2005年HFI的预算是2.28亿美元,比2004财年增加43%。
 
2、日本:新材料开发与传统材料改进并举,力求提高新材料国际竞争力
 
日本新材料科技战略目标是保持产品的国际竞争力,注重实用性,在尖端领域赶超欧美。纳米技术与材料被日本列为四大重点发展领域之一。日本对新材料的研发与传统材料的改进采取了并进的策略,注重于已有材料的性能提高、合理利用及回收再生,并在这些方面领先于世界。
日本在21世纪新材料发展规划中主要考虑环境、资源与能源问题。把研究开发生产的具体材料是否有利于资源与环境的有效利用,是否对环境有污染,是否有利于再生利用等作为主要考核指标。主要计划有:
 
●正在执行的第二次科学技术基本计划,该计划2001年制定的,为期5年,纳米技术与新材料是其4大领域之一.
 
●经济产业省2001年度上马的 “纳米材料计划”,这一计划将从2002年度开始实施,力争在5~7年开发出纳米级设计技术和工艺技术。重点将在5年内研究开发纳米玻璃、纳米金属、纳米涂层和建立纳米材料数据库等。此外,经济产业省正在制定新的政府与企业合作的“纳米制造技术计划”。
 
●超级钢铁材料开发计划
 
日本政府的"超级钢铁研究计划"是由物质材料研究机构实施的,从1997年度开始,到2002年3月结束,为期5年。目的在于开发21世纪所需要的建筑材料。该机构正在实施的"超级钢铁研究计划"第二期目标是,开发把这些超级钢铁应用到城市基础设施和煤炭火力发电站等领域所需要的制造和加工技术等。
 
3、欧盟:着力推动十大新材料发展,保持航空航天材料等领域竞争领先优势
 
欧盟新材料科技战略目标是保持在航空航天材料等某些领域的竞争领先优势。2003年元旦开始实施的欧盟第六个框架计划,将持续4年(2003-2006年),总经费达到175亿欧元。该计划确定了7个关键技术领域,其中纳米技术、智能材料和新生产工艺领域占13亿欧元,此外,信息社会技术,航空和航天,可持续发展、全球变化和生态系统等四个领域也与新材料有关。
 
2003年9月,欧盟科研总司提出了欧盟拟着力推动的十大新材料领域:催化剂、光学材料和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生学、纳米生物技术、超导体、复合材料、生物医学材料以及智能纺织原料。
 
4、德国:注重材料技术创新,确保新材料技术国际先导地位
 
德国作为主要发达工业国家之一,其在传统技术和高技术领域有雄厚的实力,德国是世界第二大技术出口国,德国创新能力处于欧洲第一位。在激光、新材料、纳米、电子、生物、信息通讯等技术领域,德国都具有国际一流水平。
 
德国BMBF于1994年中期宣布实施材料技术计划--21世纪技术关键的新材料计划。此计划为期10年,每年经费1.2亿马克。其目标是加强材料技术领域在国际上的先导性的可持续的技术地位,并将材料技术创新地定向用于国际上重要的技术领域,促进成果转化为实际应用。重点包括:如材料的定性和模型,仿生材料和多功能材料。为加快已成熟的R&D成果转化实际应用,特别是使中小企业受益,为快速创新过程,该计划建立了专门技术(Know-how)培训、转化中心和优化中心。这些中心有:①"新材料机械加工"的专门技术培训和转化中心。②"无机湿化学涂层"的专门技术培训和转化中心。③"聚合物定性的创新方法"的专门技术培训和转化中心。④"医学工程中的生物材料"中心。
 
2001年,德国决定启动新一轮纳米生物技术研究计划,以介于纳米和生物技术之间的物理、生物、化学、材料和工程科学为切入点进行研究。政府将在今后6年内投入1亿马克。在纳米技术领域德国处于世界领先水平,在研究开发方面德国处于全球领先水平,科学出版物数量处于第三位(落后于美日),专利数量处于第二位(处于美日中间)。2002年国家投入的资金约2亿欧元,占欧盟各国纳米技术资金的一半。纳米技术的研究开发涵盖了建筑材料、化妆品、医学技术的所有领域,发展潜力巨大。
 
2003年10月底,联邦教研部推出《工业和社会材料创新计划》。该计划重点开发新材料,以加强德国工业的创新力。其最主要特点是采取传统材料研究与化学和纳米相结合的新形式,联邦教研部为此将斥资2.5亿欧元。通过资助中小企业同时也将促进科学界和经济界的网络化。该计划从2004年开始实施,为期5年。
 
5、俄罗斯:发展新材料,提高国家经济竞争力,在航空与国防方面与美国抗衡
 
●研发目标和策略
俄罗斯研发新材料的战略目标是:力求继续保持某些材料领域在世界上的领先地位,如航空航天、能源工业、化工、金属材料、超导材料、聚合材料等,以提高国家经济竞争力,在航空与国防方面与美国抗衡。
 
基本策略:在处理发展高新技术和传统产业关系的同时,做到研发新材料与有效使用传统材料有机结合,在注重研发高新技术所需新材料的同时,对于现有的一般技术所需要的材料进行优选和更新,进而提高利用率。使研发新材料有的放矢、重点突出、周期缩短、效果显著。把优化材料的制备工艺和改进加工技术视为提高效率、减低成本、减少能耗、缩短流程的根本出路。增强环境意识,将研发新材料与生态、环境密切结合起来,增强材料使用寿命、提高循环使用以及再生利用的比率。而对环境净化、对人类生存无害则是今后研发新材料时所要考虑的首要因素。
 
●研发方向
新材料与化学产品是俄罗斯2002~2006年度9项科技规划之一,主要研发方向是结构材料和功能材料,具体为金属材料、陶瓷材料、复合材料、高分子材料、高纯度材料以及生物、超导和纳米材料等。
 
列出的材料关键技术有:陶瓷和玻璃材料;膜技术;特种性能的金属和合金;重要战略原料的评估、综合开采和深加工技术;聚合材料和复合材料;超硬合成材料;超导技术;微型冶金生产技术模型。
 
6、韩国:强化新材料研发,力争成为世界新材料第四强国
 
韩国新材料科技发展战略目标是继美国、日本、德国之后,成为世界产业第四强国,材料科技是确保2025年国家竞争力的6项核心技术之一,也是为其它领域技术突破铺路的技术。
 
韩国在2025年构想中列出了为未来建立产业竞争力开发必须的材料加工技术清单:下一代高密度存储材料、生态材料、生物材料、自组装的纳米材料技术、未来碳材料技术、高性能、高效结构材料、用于人工感觉系统的智能卫星传感器、利用分子工程的仿生化学加工方法、控制生物功能的材料。
 
韩国与新材料相关的主要规划为:韩国科技发展长远规划——2025年构想、新产业发展战略、纳米科技推广计划、NT(纳米技术)综合发展计划、G7计划(先导技术开发计划)、生物工程科学发展计划、重点国家研究开发计划、原子能开发计划等。

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