新材料是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，每種新材料的出現(xiàn)及應(yīng)用都將伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的巨大飛躍。美國將新材料稱之為“科技發(fā)展的骨肉”。新材料技術(shù)被稱為“發(fā)明之母”和“產(chǎn)業(yè)糧食”。

新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新主體是美國、日本和歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)，但是也有不少國家另辟蹊徑潛心鉆研，在個別領(lǐng)域占有一席之地。接下來就來盤點一下6大新材料強國的優(yōu)勢之處。

01俄羅斯

先來說下俄羅斯，畢竟它最近跟烏克蘭的戰(zhàn)事勢必會影響某些新材料的供應(yīng)。

俄羅斯的礦產(chǎn)資源十分豐富，煤、石油、天然氣、泥炭、鐵、錳、銅、鉛、鋅、鎳、鈷、釩、鈦、鉻的儲量均居世界前列，這就使得它在新材料方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。

俄羅斯在航天航空、能源材料、化工新材料等領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位。上個月，俄羅斯取消與英國通信網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星公司OneWeb的火箭發(fā)射合作，直接導(dǎo)致后者至少損失2.9億美元。

▲ 俄羅斯國家航天集團標志

俄羅斯新材料的主要研發(fā)方向是結(jié)構(gòu)材料和功能材料，具體為金屬材料、陶瓷材料、復(fù)合材料、高分子材料、高純度材料以及生物、超導(dǎo)和納米材料等。

需要注意的是，俄羅斯信息、通訊、計算機產(chǎn)業(yè)的相對滯后，也成為俄政府和科技界注意的焦點。

02美國

美國是全球新材料領(lǐng)域的重要領(lǐng)導(dǎo)者。美國的新材料發(fā)展特色是以國防部和航空航天局的大型研究與發(fā)展計劃為龍頭，主要以國防采購合同形式來推動和確保大學(xué)、科研機構(gòu)和企業(yè)的新材料研究與發(fā)展工作。

▲ 美國航空航天局

美國重點把生物材料、信息材料、納米材料、極端環(huán)境材料及材料計算科學(xué)列為主要前沿研究領(lǐng)域。

美國的高科技及新材料在全球如此之強，在很大程度上得益于美國對于新材料的高度重視，特別是美國新材料“產(chǎn)學(xué)研政”各界的有效結(jié)合。

美國擁有全球眾多頂尖的新材料巨頭：埃克森美孚、陶氏化學(xué)、杜邦、3M、美鋁、美國鋼鐵、PPG 工業(yè)、空氣化工產(chǎn)品、伊士曼、康寧。

在新材料研究領(lǐng)域一共有210所科研機構(gòu)，如橡樹嶺國家實驗室、阿貢國家實驗室、埃姆斯實驗室等，以及世界頂尖的新材料高等學(xué)府。

▲ 美國橡樹嶺國家實驗室

03日本

日本是全球公認的新材料生產(chǎn)技術(shù)最先進的國家。擁有世界領(lǐng)先的新材料巨頭：京瓷株式會社、三井化學(xué)株式會社等；還擁有了享譽世界的頂尖大學(xué)：東京大學(xué)、名古屋大學(xué) 。

在高精尖的三種材料技術(shù)領(lǐng)域：

首先是制造洲際彈道導(dǎo)彈噴管和殼體以及飛機骨架——高強度碳纖維材料。在全球碳纖維生產(chǎn)制造廠家中，日本擁有著名的東麗、東邦和三菱三家頂尖公司，都代表了世界最頂級技術(shù)水平。

▲ 日本東麗碳纖維

其次是全球最高性能主動相控陣軍用雷達的——寬禁帶半導(dǎo)體收發(fā)組件材料；

再次是制造新式渦輪發(fā)動機渦輪葉片的——高性能單晶葉片。日本已成為全球唯一一個能制造第五代單晶材料的國家，在全球市場上具有絕對的話語權(quán)。

可以說，日本在這三種頂級科技領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先，全球其他國家只能望其項背。

04德國

德國新材料產(chǎn)業(yè)重要基礎(chǔ)來自四大領(lǐng)域：化工制藥業(yè)、機械設(shè)備制造、汽車和汽車配件工業(yè)、電子電氣工業(yè)。

德國擁有享譽世界的新材料企業(yè)：

1、巴斯夫：成立于1865年，是世界上工廠面積最大的化學(xué)產(chǎn)品基地，是世界領(lǐng)先的苯乙烯聚合物和工程塑料的制造商。

▲巴斯夫與保時捷合作開發(fā)下一代鋰電池技術(shù)

2、贏創(chuàng)(AG)是一家全球領(lǐng)先的特種化工企業(yè)。

3、朗盛：一家全球領(lǐng)先的德國特殊化學(xué)品集團，總部及主要業(yè)務(wù)運營位于科隆。

4、漢高：業(yè)務(wù)重點在于應(yīng)用化學(xué)。擁有140多年的歷史，是世界性的集團公司。

5、西格里：全球領(lǐng)先的碳素石墨材料以及相關(guān)產(chǎn)品的制造商之一，擁有從碳石墨產(chǎn)品到碳纖維及復(fù)合材料在內(nèi)的完整業(yè)務(wù)鏈。

6、EOS 3D打印公司：成立于1989年，是世界著名的快速成型設(shè)備制造商和e-制造方案提供商。

05中國

由于起步晚，嚴格意義上來說，中國還只能算是新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模大國。中國新材料產(chǎn)業(yè)尤其在金屬材料、紡織材料、化工材料等傳統(tǒng)領(lǐng)域基礎(chǔ)較好，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)合材料等產(chǎn)能居世界前列。

比如，中國的石墨烯技術(shù)是世界領(lǐng)先水平。2017世界石墨烯創(chuàng)新大會是在中國常州開幕。

▲ 2017世界石墨烯創(chuàng)新大會

中國的人工晶體材料經(jīng)過多年的發(fā)展，偏硼酸鋇和三硼酸鋰等紫外非線性光學(xué)晶體研究居國際領(lǐng)先水平并實現(xiàn)了商品化；激光晶體、太陽能電池關(guān)鍵技術(shù)指標達到國際先進水平，光伏發(fā)電成本降到1元/kWh）以下。

▲ 人工晶體

中國擁有全球最完備的液體金屬全產(chǎn)業(yè)鏈，尤其在塊狀成型工藝技術(shù)里，已掌握液態(tài)金屬核心技術(shù)。在材料配方、設(shè)備制造和成型工藝的三大核心技術(shù)，都擁有自主的知識產(chǎn)權(quán)，也是全球唯一的一家能對外公布具備大形塊狀非晶金屬成型能力的國家。因此，中國的塊體非晶產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)已走在世界前列。

06韓國

韓國是新材料世界級強國之一，在2001年成為世界上第5個材料出口國。當年材料行業(yè)占韓國出口總額的45%以上，到了2015年達到68%。

韓國新材料領(lǐng)先企業(yè)有三星、LG化學(xué)、SK化學(xué)等，國家將材料科技作為確保2025年國家核心競爭力的6項核心技術(shù)之一。

▲ LG化學(xué)

韓國一直處于新材料研發(fā)的核心陣營，比如韓國是擁有國內(nèi)和國際石墨烯專利最多的國家。2020年，三星先進技術(shù)研究院曾經(jīng)報道了一種量子產(chǎn)率為100%的無鎘藍光ZnTeSe / ZnSe / ZnS量子點的合成。所得的器件顯示出高達20.2％的EQE，亮度為88,900 cd m-2，在100 cd m-2時T50 = 15,850 h，這是迄今為止全球藍光QD-LED報道的最高值！

韓國的未來增長動力計劃，集中支持新一代半導(dǎo)體、納米彈性元件、生態(tài)材料、生物材料、高性能結(jié)構(gòu)材料等。

縱觀全球，21世紀以來，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，越來越多的國家紛紛將新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為國家重大戰(zhàn)略決策，近年來全球新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，目前供給競爭已經(jīng)形成了三級梯隊。

第一梯隊是美國、日本、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)，在經(jīng)濟實力、核心技術(shù)、研發(fā)能力、市場占有率等方面占據(jù)絕對優(yōu)勢。第二梯隊是韓國、俄羅斯、中國等國家，新材料產(chǎn)業(yè)正處在快速發(fā)展時期。第三梯隊是巴西、印度等國家，目前處于奮力追趕的狀態(tài)。

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