专注于超细超纯粉碎与分级研究、粉体形状控制与选择性粉碎、粉体表面改性、和粉体工程设备的系统集成

全球新材料产业发展的格局变化及未来发展趋势
——转子磨

　　1、新材料的发展历程

　　新材料的发展历程可以说和人类文明的发展息息相关，从石器文明、青铜器文明、铁器文明，都见证着人类发现、掌握、使用材料的漫漫历程。自18世纪60年代的第一次工业革命拉开帷幕，人类文明相继走过争气时代、电气时代，一直到今天的信息时代。三次工业革命表面上看似与新材料没有直接的关系。但试想，若没有第一次工业革命中钢铁工艺、第二次工业革命蒸汽机、第三次工业革命石化工业的兴起，怎会有信息化和通信产业的变革，怎会有飞机、汽车、邮轮的驰骋，更别谈互联互通的虚拟世界，别谈大数据、人工智能产业为今天的成果加持。人类技术的更新迭代同样伴随着人们的衣食住行而发生。

　　第一个工业革命是发生于18世纪60年代的英国，英国主导的第一次工业革命中，钢铁工业无疑是生产力飞跃的物质基础。随着坩埚炼钢法和瓦特蒸汽机等革命性技术的广泛应用，英国钢铁产量不断上升、钢铁价格不断下降，铁已经丰富和便宜到可以用于一般的建设。

　　第二次工业革命始于19世纪60年代末期，以电能的突破、应用以及内燃机的出现为标志，德国是这一场工业革命的引领者，美国则是集大成者。德国化学工业与化工材料在第二次工业革命中异军突起，更成为了德国经济弯道超车、军事迅猛崛起的基础。在过去100多年中，德国几经兴衰，却都能完成复兴，这离不开德国在第二次工业革命中完成的技术积累与沉淀。

　　第三次工业革命起始于20世纪50年，以计算机的发明、信息化和通信产业的变革为标志，美国是这一次革命的发起者与当之无愧的领军者。美国在核技术、生物技术、喷气航空技术、载人航天技术、微电子技术和信息技术等领域几乎全面领先于世界。与上述领域相关的核工程材料、生物高分子材料、高温合金、航空航天材料、半导体材料与信息材料等技术，更成为了美国获得全球霸权的物质基础。

　　随着互联网、移动互联网、物联网的迅猛发展，信息技术对经济活动和人类生活方式产生了较为深刻的影响。半导体工业已经成为蓝色星球上最为精密、产值最高、全球化程度最深的产业，半导体材料则成为了承载信息社会的重要物质基础。随着半导体超晶体格概念的提出，以及分子束外延、化学束外延等先进外延生长技术的进步，半导体物理从过去的“杂质工程”发展到“能带工程”，为基于量子效应的新一代器件应用奠定了基础。截至目前，半导体材料已经发展到第三代。

　　2、新材料产业发展格局变化

　　近些年，新一轮的科技革命和产业变革蓄势待发，全球新材料产业的竞争格局也正在发生重大调整。无疑这是我国材料产业结构调整的机遇与挑战。

　　材料技术领域研发面临新的突破，新材料和新物质结构不断涌现，全球新材料技术与产业发展迅猛，新材料技术成为各国竞争的热点之一，2016年新材料产业市场规模超过2万亿美元，到2018年已经达到2.5万亿美元，平均每年以10%以上的速度增长，如下图所示：

3、国际新材料行业发展趋势

　　第一，新材料+绿色经济。全球新材料行业趋于绿色低碳化，与环境的兼容性也日趋增强，以期形成绿色可持续发展之态势。材料的生态环境化是材料及其产业在资源和环境问题制约下，满足经济可承受性，实现可持续发展的必然选择。生态环境材料的性能具备优异并节省资源、减少污染和再生利用，实现资源、材料的有机统一和优化配置，达到资源的高度综合利用，以获得最大的资源效益和环境效益。

　　第二，新材料全产业链布局的区域集聚态势明显。新材料产业正向着多样化、功能集成、结构微型、模块集成、数字智能等方向并行发展，为提高新材料的综合研发能力，全球多个国家已经通过法律法规来促进新材料的发展。

　　而我国的新材料产业区域特色逐步显现，区域集聚态势明显，初步形成“东部沿海集聚，中西部特色发展”的空间格局。长三角已形成包括航空航天、新能源、电子信息、新型化工等领域的新材料产业集群。珠三角新材料产业集中度高，已形成较为完整产业链，在膜材料、硅材料、高技术陶瓷等新材料领域取得显著成效。

　　第三，经济全球化也对各国的军事经济产生直接影响。21世纪以来，新材料支撑重大应用示范工程的作用日益显现，为我国能源、资源环境、信息领域的发展提供了重要的技术支撑，是建设重大工程、巩固国防军工的重要保障。

　　4、引发产业变革颠覆性技术

　　颠覆性技术最早是由美国哈佛商学院的克莱顿克里斯滕森教授提出的，指的是对某个领域或行业产生颠覆性效果的技术，往往具有强大的变革性，会重构应用领域的体系和秩序。比如：