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京沈两地新材料领域行业报告
发布时间： 2021-10-07
材料是人类一切生产和生活的物质基础，历来是生产力的标志，认识和利用材料的能力，决定着人们的生活质量甚至社会形态。新材料则是战略新兴产业发展的基石。根据应用领域对新材料进行分类，可将其分为新能源材料、生物医用材料、环保节能材料、交通设备材料、电子信息材料和新型化工材料六大类。
图1. 根据应用领域差异对新材料进行的分类
（一）全球新材料产业发展现状
据测算，2019年全球新材料产业规模为2.82万亿美元，同比增长10%。目前，全球范围内都在积极发展新材料，尤其是发达国家，因为新材料是国际竞争的重点领域之一，也是决定一国高端制造及国防安全的关键因素。发达国家（如美国、日本）和俄罗斯等在新材料产业上处于全面领先地位，韩国，新加坡登国紧随其后，除中国、印度、巴西等少数国家之外，大多数发展中国家的新材料产业较为落后。
目前，发达国家仍在国际新材料产业中占据领先地位，世界上新材料龙头企业主要集中在美国、欧洲和日本，其中，日、美、德6家企业占全球碳纤维产能70%以上；日、美5家企业占全球12寸晶圆产量90%以上；日本3家企业占全球液晶背光源发光材料的90%以上。
1、世界主要国家和地区新材料产业政策
鉴于材料的战略性和基础性作用，新材料技术成为各国竞争的热点之一。为此，全球主要国家均制定了相应的新材料发展战略和研究计划。
（1）美国——国家制造业创新网络战略规划、材料基因组计划等
美国处于世界科技的领先地位得益于对新材料研究的长期重视和持续支持。长久以来，美国科研的主导方向是为国防领域服务，所以材料研究与开发主要集中在国防和核能领域，这使得美国航空航天、计算机及信息技术等行业的相关材料应用得到迅速发展。1991年，美国提出了通过改进材料制造方法、提高材料性能来达到提高国民生活质量、加强国家安全、提高工业生产率、促进经济增长的目的。自此美国科技政策向军民结合调整。在已发表的第一份美国国家关键技术报告中，美国就将新材料列为所提出的对国家经济繁荣和国家安全至关重要的6个领域之首。从克林顿、小布什到奥巴马政府，美国都将新材料发展置于国家战略高度。
美国能源部为了推动清洁能源的发展，于2010年12月发布了《关键材料战略》，以解决因产地、供应链脆弱以及缺乏合适的替代材料等原因导致的安全问题。2011年12月，又发布了该战略的修订升级版——《2011关键材料战略》，重点支持风轮机、电动汽车、太阳能电池、能效照明等清洁能源技术中用到的稀土及其他关键材料。
2011年6月，美国宣布了一项超过5亿美元的“制造业伙伴关系”计划，其中就包含了材料基因组计划，目标是使美国企业发现、开发、生产和应用先进材料的速度提高到目前的两倍。
2012年2月，美国发布了“先进制造业国家战略计划”，创建包括先进材料在内的4个领域的联邦政府投资组合，以促进先进材料的发展。同时，还发布了“国家纳米计划”，确定了纳米材料、纳米制造等8个主要支持领域。
2014年，美国发布材料基因组计划战略规划，主要包括生物材料、催化剂、光电材料、储能系统、轻质结构材料、有机电子材料等9个领域63个方向。
2016年，美国发布了《国家制造业创新网络战略规划》，组建了轻质现代金属制造创新研究所、复合材料制造创新研究所等，重点发展先进合金、新兴半导体、碳纤维复合材料等重点材料领域。
（2）欧盟——地平线2020计划、欧洲冶金计划等
为抢占未来的新兴市场，欧盟委员会于2009年9月公布了《为我们的未来做准备：发展欧洲关键使能技术总策略》的文件，将纳米科技、微(纳)米电子与半导体、光电、生物科技及先进材料等5项科技认定为关键使能技术(KETs)。欧盟委员会指出，KETs的技术外溢效应及其所产生的加成效果，可以同时提升通信技术、钢铁、医疗器材、汽车及航天等领域的发展，因此对欧盟地区未来的经济持续发展有着重大影响。
欧盟委员会于2011年11月公布了为期7年、耗资800亿欧元的“地平线2020”(Horizon2020)规划提案，提出专项支持信息通信技术、纳米技术、微电子技术、光电子技术、先进材料、先进制造工艺、生物技术、空间技术以及这些技术的交叉研究。
2011年，欧盟以高性能合金材料需求为牵引，启动了欧盟第七框架计划下的“加速冶金学(ACCMET)”项目。2012年，欧洲科学基金会又推出总投资超过20亿欧元的“2012-2022年欧洲冶金复兴计划”，对数以万计的合金成分进行自动化筛选、优化和数据积累，以加速发现与应用高性能合金及新一代先进材料。
2013年开始，欧盟在“地平线2020计划”中推进了“新材料发现(NoMaD)”项目，现已建成NoMaD数据库，以托管、组织和共享材料数据。
2014年，欧盟提出石墨烯旗舰计划，投资10亿欧元支持石墨烯制备、应用等13个方向，推出“纳米科学、纳米技术/材料与新制造技术”(NMP)项目以及“研究网络计划”，加速高性能合金及新一代材料的研发。
（3）德国——工业4.0计划
2012年6月，德国启动实施了《纳米材料安全性》长期研究项目，以了解各类纳米材料可能对周边环境产生的影响，通过定量化方法对纳米材料进行安全性风险评估。
2012年11月，德国启动“原材料经济战略”科研项目，目的在于开发能够高效利用并回收原材料的特殊工艺，加强稀土、铟、镓、铂族金属等的回收利用。
德国为鼓励各种社会力量参与新材料研发，先后颁布实行了“材料研究MatFo”(1984-1993年)、“材料技术MaTech”(截至2003年)和“为工业和社会而进行材料创新WING”(始于2004年)3个规划。WING规划强调密切关注材料的可制造性，致力于协调各部门间的高水平材料研究。
2013年4月，德国颁布了《关于实施工业4.0战略的建议》白皮书。之后德国将工业4.0项目纳入了《高技术战略2020》的10个未来项目中，推动以智能制造、互联网、新能源、新材料、现代生物为特征的新工业革命。德国企业界普遍认为，确保和扩大在材料研发方面的领先地位是其在国际竞争中取得成功的关键。
2016年3月，德国发布了《数字战略2025》(DigitalStrategy2025)，确定了实现数字化转型的步骤及具体实施措施，其中重点支柱项目包括工业3D打印等。
（4）日本——第五期科学技术基本计划
日本1994年将其一贯奉行的“科技立国”调整为“科技创新立国”，1996年起实施首个“科学技术基本计划”，在第四期“科学技术基本计划”(2011-2015年)中，特别强调材料等高新技术在国家发展战略中的重要地位，确定了新材料产业的重要发展方向。
日本先后推出了“材料整合(MaterialsIntegration)”项目、“信息统合型物质材料开发”项目(MI2I：“Materials Research by InformationIntegration”Initiative)以及“超高端材料/超高速开发基础技术项目”。
日本先后启动了“元素战略研究(2007年)”、“元素战略研究基地(2012年)”、“创新实验室构筑支援事业之信息统合型物质材料开发(2015年)”等计划，融合了物质材料科学和数据科学的新型材料开发方法，进行庞大的数据库积累和大数据解析，相关数据库主要包括日本无机材料数据库、日本物质材料研究机构(NIMS)的物质材料数据库、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的材料数据库等。
日本经济产业省在2015年公布了《2015年版制造白皮书》，其中3D打印是其大力发展的项目。
（5）韩国——未来增长动力计划
2012年6月，韩国知识经济部和教育科学技术部表示，到2020年将投入5130亿韩元(约合人民币28.2亿元)推动“纳米融合2020项目”。
2013年7月，韩国政府发布《第三次科学技术基本计划》，提出将在5个领域推进120项国家战略技术(含30项重点技术)的开发，其中30项重点技术包括先进技术材料、知识信息安全技术、大数据应用技术等。韩国的未来增长动力计划，集中支持新一代半导体、纳米弹性元件、生态材料、生物材料、高性能结构材料等。
韩国政府在2014年制定了3D打印技术产业发展的总体规划，并加强了技术开发、基础设施建设、人才培养、法律制度完善等基本产业环境的建设。2016年，在原有政策与推进工作基础上，为提高韩国产业竞争力，韩国制定了《韩国3D打印产业振兴计划(2017-2019年)》，其目标是在2019年使韩国成为3D打印技术的全球领先国家。
（6）俄罗斯——2030年前材料与技术发展战略
俄罗斯也始终把新材料相关技术产业作为国家战略和国家经济的主导产业。2012年4月发布的《2030年前材料与技术发展战略》将18个重点材料战略列为发展方向，其中包括智能材料、金属间化合物、纳米材料及涂层、单晶耐热超级合金、含铌复合材料等，同时还制定了新材料产业主要应用领域的发展战略。
俄罗斯科学院于2015年发布《至2030年科技发展预测》，内容主要包括7个科技优先发展方向，即信息通信技术、生物技术、医疗与保障、新材料与纳米技术、自然资源合理利用、交通运输与航天系统、能效与节能等。
可以看到，世界主要国家和地区新材料产业相关政策，在突出各自特色、优势发展领域的同时，均强调了三方面的共性重点。一是高度重视技术研发。美国“先进制造业国家战略计划”将加大研发投资力度作为重要目标，通过加强并永久化研究以及试验税收减免来激励研发；德国“工业4.0”战略尤其重视制造业的智能化转型，研究智能化生产过程、整合物流资源、借助网络提升资源供应方的效率，以实现企业间价值链的横向集成、网络化制造体系的纵向集成。二是高度重视人才培养。日本政府推出的“重振制造业”措施中提到，要大量培养制造业人才，政府出资将具有特殊技术的人才作为专家，培训一线技术人员和制造工人，实现对生产诀窍和传统制造技艺的传承；欧盟“地平线2020计划”也强调了对创新培训领域的发展计划；美国“先进制造业国家战略计划”的重要目标之一就是提高劳动力的技能，并由此提出及时更新制造业劳动力、强化先进制造业工人培训、为未来工人提供职业教育、支持新型制造业学徒计划等具体措施。三是高度重视合作融合。日本政府成立“不同行业交流合作会议”，推动不同制造业行业的相互渗透融合，进而创造新的市场和领域；美国“先进制造业国家战略计划”提出建立健全伙伴关系，鼓励中小企业参与，通过支持跨部门伙伴关系增强“产业公地”，并通过创建区域集群来协调战略规划和集群内的风险分担。
2、世界新材料产业发展特征
（1）产业规模不断扩大，地区差异日益明显
2010年全球新材料市场规模超过4000亿美元，到2019年已经接近2.82万亿美元，平均每年以20%以上的速度增长。尽管2012年以来全球经济仍未摆脱低迷，但新材料产业发展并未受到明显影响，保持稳中有升的持续发展态势。随着全球高新技术产业的快速壮大和制造业的不断升级，以及可持续发展的持续推进，新材料的需求将更加旺盛，新材料的产品、技术、模式不断更新迭代，市场更加广阔，产业继续快速增长。
全球新材料产业发展的地区差距日益明显。长期以来，新材料产业的创新主体是美国、日本和欧洲等发达国家和地区，其拥有绝大部分大型跨国公司，在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等多方面占据绝对优势，占据全球市场的垄断地位。其中，全面领跑的国家是美国，日本的优势在纳米材料、电子信息材料等领域，欧洲在结构材料、光学与光电材料等方面有明显优势。中国、韩国、俄罗斯紧随其后，目前属于全球第二梯队。中国在半导体照明、稀土永磁材料、人工晶体材料，韩国在显示材料、存储材料，俄罗斯在航空航天材料等方面具有比较优势。除巴西、印度等少数国家之外，大多数发展中国家的新材料产业相对比较落后。从新材料市场来看，北美和欧洲拥有目前全球最大的新材料市场，且市场已经比较成熟，而在亚太地区，尤其是中国，新材料市场正处在一个快速发展的阶段。从宏观层面看，全球新材料市场的重心正逐步向亚洲地区转移。伴随新一轮科技革命和产业大变革的来临，全球技术要素和市场要素配置方式将发生深刻变化，地区差异将会进一步加剧。
（2）向集约化、集群化发展，高端材料垄断加剧
随着全球经济一体化进程加快，集约化、集群化和高效化成为新材料产业发展的突出特点，中国新材料产业也正朝着这一趋势迈进。新材料产业呈现横向、纵向扩展，上下游产业联系也越来越紧密，产业链日趋完善，多学科、多部门联合进一步加强，形成了新的产业战略联盟，有利于产品开发与应用拓展的融合，但是也形成了寡头垄断。一些世界著名的材料企业纷纷结成战略伙伴开展全球化合作，通过并购、重组及产业生态圈构建，整体上把控着全球新材料产业的优势格局。比如，世界新材料主要生产商美国铝业、杜邦、拜耳、GE塑料、陶氏化学、日本帝人、日本TORAY、韩国LG等大型跨国公司，加速对全球新材料产业的垄断，并在高技术含量、高附加值的新材料产品市场中保持主导地位。
（3）交叉融合创新加速，研发模式加快转变
基础学科突破、多学科交叉、多技术融合快速推进了新材料的创制、新功能的发现和传统材料性能的提升，新材料研发日益依赖多专业协同创新。值得注意的是，针对现有研发思路和方法的局限性(性能、周期、资源)，以高通量计算、高通量制备、高通量表征、数据库与大数据等技术为支撑，立足把握材料成分-原子排列-显微组织-材料性能-环境参数-使用寿命之间关系的材料基因组工程快速发展，将推动新材料的研发、设计、制造和应用发生重大变革，使新材料研发周期和研发成本大幅度缩减，并将加快探索发现前沿材料、实现材料新功能，加速新材料的创新过程。
（4）全生命周期绿色化，资源能源高效利用
世界各国都积极将新材料的发展与绿色发展紧密结合，高度重视新材料与资源、环境和能源的协调发展，大力推进与绿色发展密切相关的新材料开发与应用。如：欧洲首倡材料全生命周期技术，对钢铁、有色、水泥等大宗基础材料的单产能耗、环境载荷要求降低20%以上；对新能源材料、环保节能材料等的研发生产，高度重视从生产到使用全生命周期的低消耗、低成本、少污染和综合利用等。
（二）我国新材料产业发展现状
新材料产业是我国七大战略新兴产业之一，是整个制造业转型升级的产业基础。近15年来，世界各国的新材料产业快速扩张、高速增长，并呈现出专业化、复合化、精细化、智能化、绿色化特征。受全球经济疲软影响，中国新材料产业增速有所放缓，但仍保持增长态势，2019年中国新材料产业总产值达4.5万亿元人民币，产生了若干创新能力强、具有核心竞争力、新材料销售收入超过百亿元的综合性龙头企业，培育了一批新材料销售收入超过10亿元人民币的专业型骨干企业，建成了一批主业突出、产业配套齐全、年产值超过300亿元人民币的新材料产业集聚区和特色产业集群。
目前，新材料产业集聚效应明显，从追求大而全向高精尖转型，北京、深圳、上海、苏州已经成为国内四大纳米材料研发和生产基地；京津地区、内蒙古包头、江西赣州及浙江宁波等地则成为稀土钕铁硼材料的主要生产基地；武汉、长春、广州、厦门成为光电新材料的主要产业基地。
在国家政策和下游市场的双重驱动下，我国新材料产业保持了快速增长的态势。根据工信部对全国30多家大型企业130多种关键基础材料调研结果显示，32%的关键材料在中国仍为空白，52%依赖进口，新材料国产化需求迫切，进口替代仍将是目前以及未来较长一段时间新材料投资的主要逻辑。高端材料的开发技术壁垒高、研发周期长，资本投入大，科创板的推出可以扶持一批初创期新材料企业，为其提供融资渠道，推动企业研发创新，加快行业升级转型。
1、我国新材料行业相关政策
由于我国关键材料领域供给缺口较大，国家相继颁布相关政策规划大力发展新材料行业。2015年，国务院发布了我国制造业转型的纲领性文件《中国制造2025》，新材料行业做为制造业转型的核心领域及重要支撑受到相应重视。而其后发布的《<中国制造2025>重点领域技术路线图》则是《中国制造2025》的注解和细化。《路线图》明确了将新材料做为十大重点领域之一，并将新材料产业划分为先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料三个重点方向，并在这三个方向中细化了需要具体发展的材料及发展该材料在2020年和2025年需要达到的具体目标。其中有许多都属于化工新材料。如先进基础材料中的先进石化基础材料、先进轻工材料、先进纺织材料和关键战略材料中的高性能纤维及复合材料等。并指出目前我国基础材料行业产能过剩，高端材料不能完全自给的现状，需要通过发展新材料来解决。
表1. 近年来国家发布的新材料产业相关政策
时间 发布单位 政策文件
2016年12月 国务院办公厅 关于成立国家新材料产业发展领导小组的通知
2016年12月 国务院 《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》
2017年1月 工信部、发改委、工信部、财政部 《新材料产业发展指南》
2017年1月 发改委 《战略性新关产业重点产品和服务指导目录（2016版）》
2017年2月 规划司 《中国制造2025》“1+X”规划体系
2017年4月 科技部 《“十三五”材料领域创新与项规划》
2017年9月 工信部 《重点新材料首批次应用示范指导目录（2017）》
2017年12月 发改委 《新材料关键技术产业化实施方案》
2018年2月 工信部、财政部 《国家新材料生产应用示范平台建设方案》、《国家新材料试评价平台建设方案》
2、我国新材料产业行业特点
新材料行业属于知识密集型、技术密集型和资金密集型新兴产业，不是靠简单的规模扩张而是靠独特的优良性能取胜，与新技术密切相关；新材料产品的研发具有投入大、周期长、产业风险放大的特点，具有很高的壁垒和风险，这主要体现在：1）技术壁垒高：研发需要投入大量的人力、物力、财力、时间；我国目前的新材料企业中小型企业居多，年产值多在1亿元以下，多为初创型或发展期企业，现金流压力较大；2）进入下游供应链壁垒高：从送样到认证完成周期长；3）成功几率小：往往研发上百种材料才有一种可以最终实现商业化。
3、我国新材料产业应用领域现状
随着科技的发展，新材料的应用领域与日俱增，除了广泛应用于航空航天等高技术领域，还可用在文体用品、纺织机械、医疗器械、生物工程、建筑材料、化工机械、运输车辆等方面。可以预计，随着新能源等行业的快速发展，中国新材料需求将呈现持续增长的趋势，前景广阔。
（1）新能源材料
新能源材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能，是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。常见的新能源材料有锂电池材料、太阳能电池材料、燃料电池材料、储氢材料、核能材料等。
近年来，随着新能源产业需求释放，新能源材料市场发展迅速。以锂电池材料为例，根据中国化学与物理电源行业协会统计，2018年我国锂电池总装机量达到44.5GWh，同比增长56.89%，出货量为65GWh，同比增长46.07%。在锂电池推动下，锂电池正极材料、负极材料产销规模已位居全球前列。
（2）生物医用材料
生物医用材料主要分为介入性治疗材料和组织修复材料，而用于制造介入性治疗器械的生物材料主要有高分子材料、金属材料和复合材料;组织修复材料按材料又可分为医用金属材料、医用高分子材料、医用陶瓷材料、医用复合材料等。
（3）环保节能材料
环保节能材料是指同时具有良好使用性能和最佳的环境协调性的一类材料，分析基本无毒无害型和低毒、低排放型。这类材料具有对资源和能源的消耗少，对生态环境污染小，再生利用率高或可降解和可循环利用的性质，而且要求材料从制造、使用、废弃直到再生利用的整个寿命周期中，都需要具有与环境的协调共存性。
（4）交通设备材料
交通设备材料种类繁多，包括钛合金、铝合金、镁合金等。近年来，在我国大力推动交通设施建设下，交通设备材料呈现较好发展态势。以铝合金为例，我国已建立了比较完整的铝合金研究和生产体系，可生产18大类，200多种铝合金，2400多个品种，14000多种规格的铝及铝合金产品，基本能满足国民经济需求。2018年，全国铝合金产量为796.9万吨，同比增长0.59%。
（5）电子信息材料
电子信息材料主要指微电子材料和光电子材料，其中微电子材料中以多晶硅和单晶硅为主要代表，光电子材料主要是指半导体照明材料和光纤材料。2018年，我国电子信息制造业呈现总体平稳、稳中有进态势，生产和投资增速在工业中保持领先，推动电子信息材料持续发展。
（6）新型化工材料
新型化工材料品种较多，具有代表性的产品包括有机硅、有机氟、碳纤维、聚氨酯、改性塑料等。随着下游应用拓展，新型化工材料的市场需求呈现出稳步增长态势。以有机硅为例，2012年，我国有机硅表观消费量约为160万吨，到2017年我国有机硅表观消费量已增长至250万吨，预计2018年达到271万吨。
北京是全国重要的新材料产业集聚区之一，研发实力雄厚，创新能力居全国之首。在2018年北京市高精尖产业登记指导目录中，先进膜材料、高性能纤维及其增强复合材料、电子信息化学材料、装配式建筑用新型建材、纳米材料、人工晶体及前沿无机非金属材料、特种合金、先进有色金属材料、先进有色金属材料、先进陶瓷材料、先进电子材料等在列。目前，新材料产业已是北京经济发展的十大高精尖产业之一。
（一）北京市新材料政策背景
北京新材料企业在享受国家和北京市政府相关优惠税收政策的同时，也获得了北京市在各类科技计划和规划中给予的重点关注。北京市科学技术委员会自2002年开始组织实施重大科技项目以来，新材料领域一直是其重点支持的7大领域之一，在纳米材料、磁性材料、电子信息材料、新能源材料、生物医用材料等领域每年都投入一定的科技经费予以重点支持。特别是在重点产业核心技术突破、应用基础研究和前瞻性技术研究等方面。
北京市已发布的明确支持新材料产业的政策有《北京城市总体规划（2004-2020）》、《北京市中长期科学和技术发展规划纲要（2008-2020）》、《北京市关于进一步促进高新技术产业发展的若干政策》、《北京市“十三五”时期现代产业发展和重点功能区建设规划》、《关于新时代深化科技体制改革加快推进全国科技创新中心建设的若干政策措施》、《中共北京市委北京市人民政府关于加快培育壮大新业态新模式促进北京经济高质量发展的若干意见》等。
（二）北京市新材料优势产业
北京市新材料产业具有全国领先的创新能力以及强大的科研能力，新材料产业领域申请专利数量位居全国前列，这些为北京市新材料产业的发展提供了独特的优势，另外北京新材料产业的发展集聚态势初显，拥有众多具有竞争力的新材料生产、研发单位，以新材料为主的19家上市公司实现营业收入超过千亿元。北京新材料领域科技资源丰富，拥有国内新材料领域相关的两院院士130多人，每年承担的国家科研项目约占新材料领域项目总量的三分之一，荣获的国家三大科技奖约占新材料领域获奖总数的三分之一，在新材料研究、制备、表征、检测等方面拥有一批国际一流科学装置和仪器设备。
北京新材料产业各领域发展各具形态，以特种金属功能材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料领域发展优势明显，有着雄厚的科技创新实力，产业基础好，产品竞争力强，纳米材料、特种合金等前沿材料居于全国领先地位。特别值得关注的是，新材料相关服务业（包括材料检测与技术服务等第三产业），作为北京新材料的特色优势产业，通过增值的专业化服务体系，新材料相关服务业起到扩散新材料领域最新科研成果，促进传统产业升级，产业机构优化调整和经济增长方式转变的重要作用。
总体而言，特种金属功能材料在北京具有雄厚的研究基础，产品种类较多，且技术门槛高，产品竞争力强，是适合在北京发展的重点产业。新型无机非金属材料以新型建材类企业居多，且产值较大。虽然建材类企业技术门槛低、利润率相对较低，但受益于北京巨大的市场需求，新型建材企业仍将是新材料行业内的大户。另外，新型无机非金属材料中的人工晶体也是北京市的特色优势产业。
前沿新材料和新材料服务业虽然产值较小，但企业数量多且发展迅速，是北京市新材料最具潜力的产业。前沿新材料依托首都科技的强大支撑，接轨世界，引领全国，是北京最具核心竞争力的潜力产业。目前北京在石墨烯等低维材料、高性能纳米材料、光电子材料、量子材料、新型超导材料、超材料、增材制造材料等前沿方向，着力推进原始创新和颠覆性技术创新，已经形成一定的规模优势。同样北京新材料行业相关的检测服务、技术服务等也代表了国内的主要力量，未来有很大的发展空间。
（三）北京市新材料领域研究力量
根据2020年9月ESI最新发布的数据，整理新材料领域中国科研机构SCI发表数量的前10名，具体情况见下表。
表2. 新材料领域排名前10的研究机构及其发文数和被引数
排名 研究机构 发文数 被引数
1 中科院 8318 52668
2 中国科学院大学 2736 17051
3 清华大学 1809 11330
4 哈尔滨工业大学 1779 7131
5 中南大学 1771 8652
6 北京科技大学 1747 6389
7 中国科学技术大学 1541 9539
8 上海交通大学 1444 7745
9 西北工业大学 1442 8168
10 西安交通大学 1393 8345
可以看出，在中国新材料领域排名前十的科研机构中，北京市就有4家，且包揽了前三名。从科研机构的发文数量来看，仅中科院发表的SCI论文数量就占前十家科研机构总发文数量的34.69%，北京市4家机构发文数量占到了总发文数量60.93%。另外，北京市4家机构论文被引数占总前10家机构总被引数的63.81%。可见，北京市新材料领域研究力量在国内城市中处于当之无愧的领头羊位置，且研究水平高于全国平均水平。
（四）北京新材料领域产业布局
北京新材料产业的科技创新重点集聚在中关村科学城、怀柔科学城和未来科学城；产业承载主要聚集在顺义区、房山区、北京经济技术开发区。
1、中关村科学城
中关村科学城以“打造具有全球影响力的科技创新中心新地标”为总体定位，将中关村科学城建设为体制机制创新的前沿阵地、战略性新兴产业策源地、高端要素聚集区、科技成果转化的辐射源。着力发展新材料在内的八大战略性新兴产业的高端环节。汇集了清华、北大等一批重点高等院校，中国科学院、中央转制院所等国家级科研机构、航天科技、联想集团等。
2、怀柔有色金属新材料科创园
怀柔有色金属新材料科创园是有研集团与怀柔区共建的有色金属材料创新创业科技园区，科创园按照“做好服务、培育产业、打造品牌”主线，利用园区1.54万平方米空间资源，通过申报科技计划、加快成果转化、提供园区服务、建立共性技术研发平台、租金减免优惠、人才引进落户等支持政策，吸纳产业关联、技术前端、成长性好的企业入驻，推进有色金属新材料科创园“聚集、融合、开放、共享”的创新发展模式。目前，中科艾科米、卓立汉光、怀柔仪器、高乐雅咖啡已正式入驻园区；北京京仪智能科技股份有限公司等9家单位已达成入驻园区意向；怀柔区政府分别与科技部科技评估中心、中国分析测试协会，以及有研集团、北京科技大学签署三方战略合作协议；与国家自然科学基金委员会科学传播与成果转化中心签署战略合作框架协议。
3、北京石化新材料科技产业基地
北京石化新材料科技产业基地是全国首批62家新型工业化产业示范基地之一，是北京市和中石化进行战略合作的重要载体，具有区位优势明显；政策环境良好；原材料供应充足；市场空间广阔；高端人才聚集等发展优势。入驻的企业有：中石化润滑油燕化分公司、中石化三菱化学聚碳酸酯（北京）有限公司、中石化催化剂北京燕山分公司、北京华美聚合物有限公司等。
4、永丰国家新材料高新技术产业化基地
永丰产业基地总用地面积453公顷，是中关村发展区中面积最大的专业园区，基地形成了“以新材料产业为基础，以电子信息产业为龙头，充分实现电子信息产业与新材料产业互动发展”的产业发展态势，是北京市唯一一家“国家新材料技术成果转化及产业化基地”。入驻的企业有：安泰科技、用友软件、大唐电信、航天时代电子等。
5、北京纳米科技产业园
北京纳米科技产业园为中心打造产业集群，致力于纳米科技在能源、电子、环境、生物医药四大领域的应用，并以下游应用带动上游纳米材料、纳米加工、纳米器件等产业链各环节，拥有北京首创、安泰科技、中科纳新公司、中科纳通公司、集盛星泰公司、首科喷薄等一批纳米材料龙头企业。
沈阳作为我国重要的装备制造业基地，在新材料领域集聚了丰富的创新资源，形成了良好的产业基础，并初步构建成新材料技术创新体系。面向“十四五”，沈阳将继续依托材料科学优势，建设先进材料创新高地。推进“一代材料、一代装备”融合发展，突出新材料产业赋能效用，面向金属、化工、建材、电子等新材料方向，建立基础材料、战略材料和前沿材料技术创新体系，培育形成以高性能金属新材料、化工新材料、无机非金属新材料产业集群为主导的产业创新发展格局。未来沈阳将在先进材料领域培育一批创新能力强、具有核心竞争力的龙头骨干企业，形成布局合理、特色鲜明、产业集聚的先进材料产业基地。
（一）沈阳市新材料领域优势产业
在拓展先进材料领域方面，沈阳市围绕装备制造业振兴和战略性新兴产业发展，在金属、化工、建材、电子等新材料方向，形成集材料科学基础、新材料设计、计算与模拟、制备加工、表征与测试等研究为一体的核心能力。建立了基础材料、战略材料和前沿材料体系，培育形成面向航空航天、高端装备、重大工程领域材料体系，打造以纳米材料、高氮钢等高性能钢铁、耐温耐蚀金属、轻质高强材料、先进炭材料、高性能稀土钢轴承、复合材料为特色的地区发展优势。大力推进了高性能金属新材料、化工新材料、无机非金属材料等重点企业发展。
（二）沈阳市新材料重点企业和科研机构
1、沈阳市新材料领域重点企业
近年来，沈阳市新材料产业培育再创新高。2019年，全市共有178家新材料领域高新技术企业，占高企总数的9.6%，其中46家企业产值达亿元以上，科技研发费用9.71亿元，全年营业收入210.9亿元，发明专利618项。形成了化工股份、和平子午线轮胎等一批行业龙头，培育了中科三耐、中科腐蚀、中铝沈加、中北通磁、国科金能等具有核心竞争力的创新型企业，初步建立了金属材料、无机非金属材料、化工材料三大先进材料产业特色。
表3. 沈阳市主要新材料领域重点企业表
序号 分类 企业名称
1 钢铁新材料 沈阳德邦新材料有限公司
2 钢铁新材料 沈阳东宝海星科技有限公司
3 钢铁新材料 沈阳特种无缝管有限公司
4 钢铁新材料 沈阳科金特种材料有限公司
5 钢铁新材料 中兴能源装备股份有限公司
6 钢铁新材料 辽宁东大异型管有限公司
7 钛镍新材料 沈阳中钛装备制造有限公司
8 钛镍新材料 中铝沈阳有色金属加工有限公司
9 钛镍新材料 沈阳金纳新材料有限公司
10 钛镍新材料 沈阳科金特种材料有限公司
11 钛镍新材料 沈阳有色金属研究所有限公司
12 钛镍新材料 沈阳中科三耐新材料股份有限公司
13 稀土新材料 沈阳中威稀土新材料有限公司
14 稀土新材料 沈阳中北通磁科技股份有限公司
15 稀土新材料 沈阳新橡树磁性材料有限公司
16 稀土新材料 沈阳新铭天合金材料有限公司
17 无机非金属新材料 沈阳顺风新材料有限公司
18 无机非金属新材料 沈阳星光技术陶瓷有限公司
19 无机非金属新材料 沈阳金安铸造材料股份有限公司
20 无机非金属新材料 辽宁省科学轻工研究院有限公司
21 无机非金属新材料 辽宁利盟高科新材料有限公司
22 无机非金属新材料 沈阳明禾石英制品有限责任公司
23 化工新材料 沈阳化工股份有限公司
24 化工新材料 沈阳石蜡化工有限公司
25 化工新材料 沈阳正兴新材料有限公司
26 化工新材料 沈阳中化新材料科技有限公司
27 化工新材料 沈阳鲜众聚氨酯有限公司
28 化工新材料 沈阳汇晶纳米科技有限公司
29 化工新材料 沈阳东阳聚氨酯有限公司
30 化工新材料 山东海龙股份有限公司
31 化工新材料 乐凯（沈阳）科技产业有限公司
32 化工新材料 沈阳科通塑胶有限公司
33 化工新材料 乐天工程塑料（沈阳）有限公司
34 化工新材料 沈阳中科北方科技有限公司
35 化工新材料 沈阳富莱碳纤维有限公司
36 其它前沿新材料 沈阳防锈包装材料有限责任公司
37 其它前沿新材料 沈阳中科腐蚀控制工程技术有限公司
38 其它前沿新材料 辽宁中科三维打印创新科技有限公司
39 其它前沿新材料 沈阳中科煜宸科技有限公司
40 其它前沿新材料 沈阳国科金能科技有限公司
41 其它前沿新材料 沈阳汇晶纳米科技有限公司
42 其它前沿新材料 沈阳伊斯特化学科技有限公司
2、沈阳市新材料领域重点科研机构
近年来，沈阳市在新材料技术攻关、产品研发和产业发展等方面取得了长足进展。一是新材料领域创新资源日益丰富。沈阳市拥有中科院金属研究所、国家材料科学研究中心、沈阳铸造研究所、沈阳化工研究院、东北大学、沈阳化工大学等众多科研院所和高校，省级以上工程技术中心和重点实验室达到11个，高温合金、纳米金属、特种金属、腐蚀防护、染料等技术达到国内领先水平。
二是在产品研发方面不断取得突破。中科院金属研究所突破高技术稀土轴承钢材料关键技术，为高端轴承制造自主可控提供了保障，金属纳米结构材料研究位于世界先进行列，先进碳材料、钛合金、高分子材料以及钢铁轧制、金属铸造等材料加工工艺体现了国家最高水平，为国产大飞机、航空发动机、载人航天、核电等“大国重器”提供了重要保障。港珠澳大桥建设中，中科院金属研究所研发的“高性能涂层加牺牲阳极”联合防护技术，东北大学研发的基于新一代控轧控冷工艺，为这一超级跨海工程贡献了沈阳力量。
（三）沈阳市新材料领域发展方向
就沈阳市新材料未来发展方向，沈阳市科技局将围绕先进材料领域布局46项重点项目，积极支持先进炭材料、金属增材制造材料、记忆合金、非晶金属等前沿新材料应用研发。推进钢铁材料精深加工，铜、铝、镁、钛等先进有色金属材料，化工涂料、高性能高分子材料等化工材料，先进建筑材料、特种玻璃制品及玻璃粉体材料、先进陶瓷材料等材料性能、品质以及低成本加工技术。提高高温合金、耐蚀合金、软磁合金、玻封合金、低膨胀合金、镍基合金、钛基合金等高端装备用特种合金材料，高性能碳纤维等高性纤维及复合材料，高性能稀土永磁材料，金属和生物医用材料性能稳定性、使用寿命及材料成品率。
推进材料、装备技术融合发展，让材料和装备互相赋能。沈阳市科技局支持材料科学国家研究中心面向国家战略需求，开展材料科学、材料技术、交叉前沿研究和创新，打造沈阳市先进材料创新优势。推进中科院金属所、东北大学、沈阳工业大学、沈阳化工大学、沈阳化工研究院、沈阳建筑大学等高校院所与汽车、航空发动机、燃气轮机、通用航空、重工装备等企业产学研合作。发挥中钛、中铝、中科三耐、中北通磁、东方钛业、铸造研究所等材料行业骨干企业作用，促进新材料迭代创新和高端装备的优化升级。推进金属材料检验检测中心、稀土永磁材料创新中心、轴承钢及高端轴承创新中心、沈阳市新型能源材料与器件产业技术研究院等创新平台。支持高压输变电装备用材料、燃机新材料和高精数控机床材料等生产应用示范平台。科学规划和开发建设铁西化学工业园、正威(沈阳)新动能创新产业园、低温动力电池及关键材料产业基地、高端钛合金零部件智能工厂等重点先进材料产业园区。
沈阳作为老工业基地，经过半个世纪的建设和改造，形成了以装备制造业、原材料和化学工业为主，包括冶金、建材、汽车、医药、石化、轻工、纺织、电子、航空航天等门类齐全的综合性工业体系。其中装备制造业是沈阳的支柱性产业，对金属新材料的需求旺盛，金属新材料也是装备制造业的基础支撑。
目前沈阳的金属新材料基本形成了以钛基、镍基、铜基材料、稀土永磁材料、特种功能材料为主要方向产业框架，产业链条逐步延伸，空间布局进一步优化。在金属新材料研究方面，沈阳只有中科院金属所、中国航空研究院606研究所、东北大学等科研机构。总体来说，沈阳在金属新材料有一定的产业基础和科研实力，但是面对装备制造业巨大的金属新材料需求，沈阳市本地产业和技术支撑能力有限，需要得到国内其他地区的支持。
北京的金属新材料研究实力优势明显，清华大学、北京大学、北京理工大学等十余所大学都开展了此方向的研究，北京科技大学新金属材料国家重点实验室、北京航空材料研究院、北京矿冶研究总院、钢铁研究总院等也是全国顶尖的金属新材料研究机构；还拥有一批如：北京钢研高纳科技股份有限公司、有研科技集团有限公司、安泰科技股份有限公司、中国铝业股份有限公司等金属新材料领域的龙头企业。因此在金属新材料方面，北京和沈阳有很好的产学研合作前景。
在具体细分领域方面：
1、航空材料
航空材料是制造航空器、航空发动机和机载设备等所用各类材料的总称。主要包括结构钢与不锈钢、高温合金、轻金属材料（含铝及铝合金、钛及钛合金）、聚合物基复合材料等。
沈阳有沈阳黎明航空发动机有限责任公司、沈阳飞机工业(集团)有限公司等航空材料的重点用户，有一批航空材料的骨干企业如：中科三耐、金纳新材料、科金特材等，下游应用产业链条完整，具备良好的航空材料发展基础。
北京有航空材料研究最全的科研机构—北京航空材料研究院，有在高温合金领域收入最高的企业北京钢研高纳科技股份有限公司，还有一批相关的科研院所和企业，航空科研实力雄厚。
京沈两地可以在航空材料领域通过产业学研用合作进行技术推广，开展科研机构、生产企业与设计、应用单位的供需对接，支持科研机构和材料生产企业开展定向研发不断改进航空材料性能，提高航空材料成熟度，降低部件制造难度，提高部件合格率和安全可靠性，缩短研制周期，满足航空发动机研发需求，推动高温合金及零部件制造技术的进步。
2、稀土永磁材料
稀土永磁材料，即永磁材料中含有作为合金元素的稀土金属，永磁材料是指把磁化后撤去外磁场而能长期保持较强磁性。现在稀土永磁材料已成为电子技术通讯中的重要材料，用在人造卫星，雷达等方面的行波管、环行器中以及微型电机、微型录音机、航空仪器、电子手表、地震仪和其它一些电子仪器上。目前稀土永磁应用已渗透到汽车、家用电器、电子仪表、核磁共振成像仪、音响设备、微特电机、移动电话等方面。在应用稀土的各个领域中，稀土永磁材料是发展速度最快的一个。它不仅给稀土产业的发展带来巨大的推动力，也对许多相关产业产生相当深远的影响。
沈阳市的装备制造业对稀土永磁材料的需求巨大，高性能稀土永磁材料的研发也是沈阳市近两年新材料领域布局的重点项目之一，沈阳在稀土永磁材料领域也有一定的产业基础，生产稀土材料主导产品的企业有沈阳中北通磁科技股份有限公司、沈阳展博磁石有限公司等；稀土永磁材料的研究机构有中科院金属所、沈阳工业大学等机构。
而北京作为我国稀土永磁产业的发源地，同时也是稀土永磁产业的研发中心和高档永磁材料生产基地，具有不可比拟的区域优势。在高附加值粘接铁硼水磁材料生产、销售方面具有显著的优势，钕铁硼磁材料的销售量占全国的1/3 左右。相关的科研院所、研发中心集中，代表性科研机构和企业有：钢铁研究总院、北京航空航天大学、北京科技大学、北京中科三环高技术股份有限公司、安泰科技股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、北京天龙钨科技有限公司、北矿磁材科技股份有限公司、北矿新材科技有限公司等。
京沈两地在稀土金属功能材料领域可以开展更加深入的合作，借助北京在稀土领域的优势资源，针对目前沈阳稀土产业不强、太过分散的问题，可联合沈阳当地企业，与北京的院所、高校形成大的协作，利用当地企业的生产条件及市场能力，建立产学研究长期合作关系，将稀土金属功能材料的科学研究成果尽快转化为生产力，加快科技成果的推广应用。
科技主管部门对本地产业和优势更加熟悉和了解，建立京沈两地科技主管部门的常态化交流沟通机制，有利于发挥优势，打破信息壁垒，使技术供需领域更为明确、需求更为精准。
在一个典型的技术供需对接体系中，主要的参与主体有以下四种类别。各类别主体参与技术供需对接的目的虽不尽相同，但其宗旨是一致的，即尽最大努力完成技术的对接和转化，其原因显而易见：成功的技术对接对各方都是有益的。
1.高校/科研院所
高校/科研院所承担着人类社会高等级知识和技能的教育传承功能，是人类学习和研究新知识的主要组织机构，也是人类智力资源最为集中的地方。高校/科研院所在技术供需对接体系中的角色是技术输出者。
2.企业
企业深度参与市场竞争，对领先技术有着天然的需要，同时，很多企业会建立研发部门，自身拥有专属而独特的技术和专利。因此，在技术供需对接体系中，企业既是技术需求者，也是技术输出者。
3.地方科技主管部门
地方科技主管部门是当地政策制定者，通过调研并结合当地产业和经济实际发展的需要，确定需要引进外部技术的领域。地方科技主管部门在技术供需对接体系中起全局主导作用。
4.技术对接服务机构
技术对接服务机构是提供专业科技服务的第三方机构，通过接受委托、技术评估、举办对接活动、组织会议研讨、承接路演等不同类型的活动完成技术需求的征集和对接。技术对接服务机构在技术供需对接体系中扮演组织者的角色。
1.第一阶段：需求的征集
需求征集工作可分为线上征集和线下征集两种方式，互联网时代，线上征集手段越来越多，显示出高效、快速、灵敏、广覆盖和低成本优势。
（1）线上需求征集
1）开放式征集
线上需求征集，主要采用开放式需求征集和专业审查、沟通、筛选的需求精准化工作相结合的方式进行各类技术需求集纳。
2）协作共享征集
主要通过科技服务机构之间、政企之间联合开发、利用市场需求资源的协作（如采用线上平台联网的形式），实现科技创新服务供求资源互补，拓展和共享市场需求资源。
3）招标方式征集
在平台开设难题招标窗口，开放式征集技术难题，以招标方式寻求对接技术供给侧的最优解决方案。
（2）线下需求征集
线下需求征集主要有以下两种方式：
1）与政府部门或行业组织合作
通过政府或行业组织合作项目和活动（如培训活动，专家和成果走基层活动）征集企业技术需求。
2）通过各类活动征集
通过调研考察活动、会展活动等进行需求征集（往往也在征集的同时进行供求对接，如各类技术对接会、技术交流会、项目招商会）。
2.第二阶段：对接阶段
此阶段大致可分为技术推广、供需对接和意向洽谈三个分阶段。
（1）技术推广
技术推广分为线上推广和线下推广。
线上通过不同的平台、栏目、窗口进行推广，有滚动推介、专栏推介、智能推送、专业引擎搜索等各种方式和组合，辅之以媒体宣传或科普宣传等方式。线上推广是互联网时代技术推广的主导方式，因为信息化和网络化是技术对接机构发展大趋势，也是衡量机构专业服务能力的重要标尺之一。具有一定水平的技术和专利，会进入成果库，进入常态化推广服务模式，通过多种渠道和方式，进行智能匹配和对接动态化需求。
线下有会展推广（综合展会、专题展会、行业峰会、交易会、对接会、洽谈会、难题招标会、研讨会等）和活动推广（如“走基层”活动、巡展活动、交流活动、典型推广活动）方式。线下相比线上模式，更具有针对性，对接内容更丰富，对接更有深度。技术输出方可借助参加线下推广活动，进行市场调研和专家咨询，收获更丰富的技术创新和市场开发相关信息和成果。
（2）正式对接
1）需求方通过技术对接服务机构设置的平台找到有接洽意向的技术输出方；
2）平台通过需求库和其他需求征集、搜寻方式，为技术输出方匹配成功有意向的需求方。
（3）意向洽谈
技术对接双方就输出技术在具体转移方式（转让、许可、合作等）、可接受价格和交易方式等方面的诉求进行充分沟通，通过复杂的考察、洽谈、沟通，达成初步合作意向。
3.第三阶段：技术评估
技术评估阶段是技术对接中介服务机构接受技术持有方的技术输出需求委托前后，有关诉求沟通、材料审核、资质审核、基础材料准备的阶段，也是在对接双方在正式开始技术转移对接谈判之前，做一系列扎实的基础工作的阶段。包括与委托方充分沟通了解诉求，对委托技术的相关资料和相关资质的审核，相关知识产权确权和确认法律有效性等工作，以及技术评估评价、商业策划等，对于比较成型或已完成样品的技术，必要时还应当编制可行性分析报告。
（1）基本诉求沟通
诉求沟通：这一环节，是服务机构了解委托方技术基本情况，以及转让基本诉求；委托方向服务方了解服务内容、质量标准和费用情况，服务供需双方就初步委托项目达成协议的过程。
（2）材料和资质审核
对技术对接委托方提交的有关信息资料和资质情况进行严格审核，确保真实，完整。
（3）知识产权审核
对委托技术的知识产权审核，是流程准备阶段的重要一环，这一环节要通过严谨审核，切实弄清技术的相关知识产权权属关系和法律状态。如果委托技术尚未申请专利，将依据技术秘密相关法律规定进行审核。
（4）技术评估评价
在技术对接实践和行业管理中，评估与评价基本上作为同义词使用，没有做严格区分。从词义上看，二者有一定微妙差异：评估侧重应用在事前、立项前（事中和事后也涉及），以及给出参考意见和结论，评估多包括定量评估和价值评估内容；评价覆盖事前、事中、事后全程，侧重通过系统化分析、作出比较全面和确定性的结论。
4.第四阶段：谈判阶段
这一阶段是在形成初步合作意向的基础上，供需双方通过技术对接服务机构的中介服务，经过多次洽谈、谈判、沟通，敲定交易、合作的所有细节，在所有重要合作环节达成共识，并最终形成双方最后共同认定的合同（协议）文本的过程。
这一阶段所涉及内容和影响要素非常复杂，专业度要求也非常高，也是决定技术对接能否成功和转移效率高低的关键阶段，与输出技术的先进性、成熟度、潜在市场价值、具体权属情况和相关法律状况，以及输出方技术对接方式的选择意向和估价预期都有密切关系，与技术经纪人（经理人）的综合专业能力和经验也有很大关系。其中价格和交易方式谈判是整个技术交易中最敏感、最艰苦的阶段。
因为技术对接项目内容千差万别（从供给侧和需求侧两个方向分别分析可分为许多类型），大型技术对接项目的实施复杂度高、合作协调难度高、转移周期长，谈判阶段要经历较长周期和复杂轮次，需要高级技术经纪（经理）人材才能驾驭，也需要技术、法律、财务、管理等多领域高层次专家介入。
5.第五阶段：履约阶段
这一阶段，是按照双方认定的合同/协议文本，完成最后正式签约、开启履约、并维护和保障履约有序进行的过程。
签约是依法依规按标准化程序进行的过程。履约涉及到协议条款的监督履行、纠纷协调、争议解决、后续服务等。
履约阶段，可能会出现泄密、诚信等违约问题，以及意外因素问题、不可抗力问题等复杂情况，对接服务机构要在服务周期内对履约出现的任何相关问题协调双方做妥善处理。
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