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国外新材料产业技术创新的五大模式及启示

来源:康萌越 谢振忠 程楠  撰稿人:  发布时间:2019年11月06日 浏览:
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【6544com澳门十三弟信息总网】分领域搭建材料数据共享平台,开发高通量、自动流程、多通道集成计算系统,探索建立重点领域数据库和数据共享机制,吸引研发、生产、应用方参与数据提取与录入,实现新材料设计制造的横、纵向集成。搭建若干新材料中试平台和基地,鼓励前沿新材料领域的科技成果转移转化,减轻企业建设中试线的成本。

  新材料是国民经济发展的基础产业,也是保障国家产业安全的重点领域,然而,我国关键基础材料受制于人的状况依然令人担忧,新材料产业技术创新机制不畅、工程化周期长等问题仍然存在。赛迪智库规划研究所通过分析发达国家培育新材料产业的经验做法,总结出新材料产业技术创新的五大模式,即产学研合作型、企业联盟型、政府主导型、军民结合型、平台共享型,并对我国新材料产业技术创新提出建议。

  新材料产业技术创新的五大模式

  产学研合作型。即新材料生产企业、科研院所和高校之间以市场为导向、技术为纽带、应用为牵引,将科研、教育、生产等功能进行系统集成,以加速科技成果的产业化进程。按照参与主体的分工,该模式又可以分为高校主导、多主体协同、中介协调等形式。如,荷兰应用科学研究组织、德国弗劳恩霍夫协会等在新材料基础研发部门和企业之间建立桥梁,通过“合同科研”等形式,实现技术验证和中试孵化等工程化应用,为企业提供技术服务;英国牛津大学、德国卡尔斯鲁厄理工学院等设立了转化办公室,以推动建立依托单项技术的初创企业。产学研合作型模式充分发挥了高校在基础研究、科研院所在专业技术研究、企业在生产制造方面的优势,促进了技术创新各要素间的整合,有利于全社会共同推进新材料产业技术创新。

  企业联盟型。即产业链上下游的企业组建合作联盟,上游生产企业以应用型企业需求为出发点,根据性能需求进行反向设计,在项目的初期阶段便参与客户的技术开发,确保研发设计和工程应用保持全程统一。如,韩国浦项制铁与韩国通用大宇联合设立“技术合作委员会”,由两家企业的营销、采购、研究所、生产技术等部门人员共同参与,加强从新车开发到制造全过程的汽车用钢开发合作,完成了多个课题的研发攻关。该模式以市场需求为导向,做到了新材料研发的“先期导入”,将上下游企业紧密联系在一起,不仅增强了上游企业的不可替代性,提高了资源利用效率,也有利于下游企业提升产品质量水平及竞争力。

  政府主导型。即在政府主导下,产业界、学术界、政府机构等通过“项目制”等形式,高效组合利用政策、资金、研发、制造等资源,实现新材料的技术突破。例如,日本文部科学省和经济产业省下属的日本科学技术振兴机构和新能源产业技术综合开发机构,通过公开募集的方式,委托企业完成各项新材料技术的开发,并提供所需的研发费用,研究成果归国家所有,参与企业享有优先使用权,每年把上百项科研成果转化为产品。政府主导型模式突出政府的主导作用,资源整合效应更强,对于投入较大、涉及面广的“市场失灵”领域具有较好的实施效果。

  军民结合型。即面向民用和军用两类需求,通过“军转民”“民参军”或者“军民共建”等方式,实现新材料军事技术和民用技术的融合。如,1948年到1957年,美国军方承担了贝尔实验室晶体管研究费用的38%;1959年,美国空军与德州仪器签订合同,由美国空军提供115万美元用于新技术的开发,军方采购大大促进了美国半导体材料技术的突破及产业化应用。该模式将民间资源与高标准、先进的军事力量结合起来,推动了先进军用材料民用化及民用材料的高端化,加速了新材料技术的推广应用进程。

  平台共享型。即通过搭建新材料模拟、研发、试验大数据平台,运用计算材料学和可共享的材料数据库加速新材料研发和工程化应用。例如,美国“材料基因组”计划通过新材料研发周期内各个阶段的团队相互协作,注重实验技术、计算技术和数据库之间的共享:一方面,建设开放的大数据平台和材料性能预测模型,将用户与研发团队联系起来,让用户参与预测后材料性能的评价,实现应用导向的研发。另一方面,建设庞大的实验室数据库,促进远程数据存储与共享,以加速新材料的性能筛选和实验进程,降低了传统“尝试法”研发模式带来的资金、资源和时间成本。平台共享型模式将新材料研发设计“上云”,在科研机构、企业、用户之间搭建了互通有无的桥梁,畅通了产用结合渠道,使得新材料研发周期由目前的10年~20年缩短到5年~10年。

  启示及建议

  在引进国外技术的基础上,要加强对国外新材料产业技术创新模式的学习,借鉴其在新材料产业技术创新机制、投资结构及模式、利益分享机制等方面的经验,同时注重相关做法的本土适应性,因材施策,形成具有我国特色的新材料产业技术创新范式。

  对于钢铁、有色、陶瓷、化工、建材等基础性、技术成熟度较高的材料,应充分发挥市场作用,更多采取产学研合作型、企业联盟型模式。推动建立以应用企业投入为主的研发机制,围绕实际需求开展创新活动。鼓励相关领域研发机构、企业等成立紧密联系的综合体,支持上下游企业双向对接、联合攻关,实现先期介入、精准研发,精准对接应用。

  对于特种合金、特种橡胶、碳纤维、半导体材料、特种玻璃等战略性领域,投入较大、回报期较长,单个企业很难完成研发及产业化任务,属于“市场失灵”领域,应更多发挥政府、军方的引导作用。通过政府采购、军方采购等形式,结合“首批次”、“首台(套)”等政策,整合政府、军方、科研机构、企业资源,构建运行高效的产用结合机制,实现研发制造与产品应用的反复迭代,破解“有材不敢用”难题,突破共性技术瓶颈。

  对于石墨烯、纳米材料、智能材料等前沿性领域,应强化高校院所的主体作用,发挥政府的引导作用,通过搭建平台,吸引更多社会力量参与技术创新及产业化。分领域搭建材料数据共享平台,开发高通量、自动流程、多通道集成计算系统,探索建立重点领域数据库和数据共享机制,吸引研发、生产、应用方参与数据提取与录入,实现新材料设计制造的横、纵向集成。搭建若干新材料中试平台和基地,鼓励前沿新材料领域的科技成果转移转化,减轻企业建设中试线的成本。

  作者:康萌越  谢振忠  程楠

责任编辑:单建庆
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