3月18日，以“把握时代新机遇，共建产业新体系”为主题的首届赛迪产业经济论坛在新世纪日航酒店召开。中国工程院院士、中国工程院原副院长、赛迪学术委副主任干勇出席论坛，并以“高端制造及新材料产业发展战略”为题，发表主题演讲。
新一代信息技术与新材料支撑制造业高质量发展论坛上，干勇表示，高端制造及新材料是产业基础领域的重要因素。我国用40多年的时间，追赶了西方国家200余年的工业化进程，因此产业链不全这是自然的。当前，我国已进入工业化后期，由高速发展向高质量发展转变。
与此同时，全球制造业格局正在发生深刻变化：发达国家重振制造业，争夺和维护其全球产业链高中端位置；新兴大国制造业迈向中高端，但结构转型的过程艰难；资源富集国家被锁定在产业链中低端，迈向产业链中高端举步维艰；“一带一路”倡议及国际产能合作，促进世界经济和产业再平衡；全球制造业服务化进程快速推进。
中国工程院对2035年我国经济社会业态的预测如下：制造业与信息技术深度融合打造先进制造业；新一代信息技术推动社会经济生产方式不断变革；人工智能技术渗入产业融入生活，改变人们的生产生活方式；重视循环经济理念，绿色低碳生产技术和装备将普遍应用并引领发展；新材料不断更新换代催生新兴产业发展。
信息技术迎来爆发式发展，即将引发一系列颠覆性创新。比如，连接将由5G向6G发展，以统一网络协议满足工业差异化连接需求；计算将由冯氏架构向多架构综合发展，实现现场算力低成本，普适化；分析将由简单智能向多元复杂智能发展，实现工业系统自决策、自优化。
在第四次工业革命背景下，新时代中国科技发展主体思路将围绕以下五个方面展开：第一，新一代信息技术领域发展重点主要是网络安全与新型显示、集成电路与第三代半导体；第二，先进制造领域发展重点，包括光刻机、高端数控机床、智能机器人、高性能医疗器械等；第三，新能源领域发展重点，包括氢能、光伏、风电、核能等；第四，生命科学领域，重点围绕病毒学、病原微生物学等展开深入研究，争取领先优势；第五，空天海洋技术领域，我们有强大的国家队，例如中国航空工业、中国航天科技、航天科工、中船等，现已启动相关重大科技项目和国家实验室布局。
干勇认为，在这样的背景下，产业集群化、智能化是钢铁工业结构调整和转型升级的主要路径。“钢铁产业的产业集中度正在下降。所以我们在做智能化时，不能光注意一个车间、一条产业链，要注意整个行业的发展。”他建议，在兼并重组之外，可以建立联合生产运营一体化智能平台，打造钢铁产能联合体，以智能化平台经济体代替企业经济体。网络钢厂就是以1个总部运营中心协同N个产业合作伙伴。这样做不仅能够提高钢铁企业绿色化智能化生产能力；还能够抵御市场风险，提高资源利用率。他介绍说：“网络钢厂的核心亮点，可以为其他产业集中度和产业结构做出积极的推动作用，打下坚实的基础。通过这种建立在互联网、大数据基础上的钢铁行业新型集约化管理方式，大家可以共同控制合理的产能利用率、掌握市场。”
此外，服务业是制造业的一个新的转型发展方向。一方面，生活性服务业内容更加丰富，方式更加创新，市场化、精细化、优质化养老服务成为主流；另一方面，生产性服务业与制造业加速融合，集群趋势愈加明显，服务方式呈现虚拟化、网络化、外包化。干勇说：“这是基础制造业转型的重要表征，而且这是很大的市场空间。许多龙头企业，比如三一重工、海尔集团等都在积极拥抱工业互联网，成立工业大数据平台，实施数据驱动创新战略。”中国制造业正在快速推向国际、走向高端。服务业的重点任务除了科技研发服务标准化，现代物流供应链标准化、数字经济标准化之外，还有金融、商务、节能、老龄社会服务等的标准化。
干勇指出，制造业已经成为国民经济的主战场。新一代信息技术是第四次工业革命的驱动力。而新材料是支撑战略性新兴产业和重大工程不可或缺的物质基础，同时也是我国重点发展的战略性新兴产业之一。可以说，新一代信息技术与新材料已经成为制造业的两大“底盘技术”，支撑其迈向高质量发展。
新材料产业应坚持走深层次自主创新发展道路
当前世界正面临百年未有之大变局，我国新材料产业发展面临巨大挑战。具体体现在：第一，以新一代信息技术、新能源、智能制造等为代表的新兴产业快速发展，对材料提出了更高要求，比如超高纯度、超高性能、超低缺陷、多功能、高速迭代、高耐用、低成本、易回收等，新材料的研发难度前所未有。第二，科技创新是决定制造业竞争格局最重要、最根本的决定因素。新材料产业应坚持走深层次自主创新发展道路。第三，部分新材料技术创新进入“无人区”。鼓励新材料企业探索他国没有形成的技术，掌握更多他国所不掌握的新材料高新科技，在“创新无人区”自主寻觅路径，创造市场还未出现的新需求，形成我国真正的核心竞争优势，与他国形成技术上的平衡与牵制。
“虽然现在新材料的发展非常快，但可以看到电子信息材料是‘短板’中的‘短板’，在信息显示、运载工具、能源动力、高档数控机场和机器人五大领域所常用的244种关键材料中有156种都要靠引进。“在干勇看来，目前国际高端材料技术壁垒日趋凸显，垄断现象也越来越严重，比如日本东丽和帝人公司垄断了高性能碳纤维及其复合材料，美国铝业掌握飞机用金属材料的80%专利，美国杜邦、日本帝人控制对位芳纶纤维90％的产能，美国科锐占据碳化硅单晶70％以上的全球市场份额。
但从另一个角度而言，新材料研发模式的变革孕育着颠覆性挑战，基础学科突破、多学科交叉，颠覆性技术融合快速推进着新材料的创新、新功能的发现和传统材料性能的提升，加速产业变革。与此同时，全生命周期绿色化成为新的焦点，新材料产业正在向精细化、绿色化、节约化方向发展。
从当前世界主要国家技术发展现状及发布的预测报告来看，未来可能引发产业巨大变革的颠覆性技术包括：量子技术、人工智能技术、基因编辑、物联网技术、颠覆性医疗技术、新能源汽车、自动驾驶技术、生物技术、纳米技术、增材制造（3D打印）技术、能源存储技术、云计算、可再生能源技术等。
未来10-20年，这些颠覆性技术的快速发展将对我国信息、能源、医疗和交通等领域带来巨大的、革命性的影响，同时将催生对量子材料、新一代生物医用材料、新型能源材料、超材料、超宽禁带半导体材料、高温超导材料、石墨烯等二维材料、智能材料、超高性能高分子及复合材料、3D打印材料、高熵合金、新型显示材料、仿生材料等新材料的巨大需求。
突破封锁，实现高质量发展，需要强大的新材料支撑。干勇认为，我国当前正处于开辟新的经济增长点、提高环境承载能力的战略转型期，为我国新材料大力发展提供了难得的历史机遇。在转型升级和新型工业化发展的交汇期，我国对新材料的战略需求特别突出。他说：“我们统计了2030年的材料需求，发展新一代信息技术产业，大尺寸的硅片需要40亿立方英寸，占全世界的1/3；三代半导体大概需要6亿平方英寸；新型显示面板需要3.5亿平方米；发展航空装备业，需要数千架飞机，航空发动机用量将达到3万台；发展高端装备、基础零部件用的高端轴承，齿轮、模具等需求量都在几百万吨以上。所有的轴承，包括汽车轴承、风机轴承、高铁轴承，特别是能实现160公里时速以上的轴承几乎都是引进。”
在干勇看来，国家重大战略需求依赖关键材料技术及产业的突破。新型信息技术及产业的发展需要电子信息材料支撑。当前，我国信息材料与发达国家存在较大差距，必须补齐短板。中国工程院对国家重大战略需求依赖的关键材料，涉及运载工具、能源动力、信息显示等四大战略领域、20个战略系统、84项战略产品所涉及的138种关键材料进行了统计。
他指出了当前中国新材料产业发展面临的问题与挑战。第一，中国集成电路精密装备及代工线的装备水平较低。集成电路材料包括硅材料、光掩模、光刻材料、电子气体、工艺化学品、CMP抛光材料、溅射靶材、专用封装材料等八大类，目前90%依赖于国外引进，短板突出。第二，“跟随式发展”难以从根本上摆脱先行者控制，如CPU，主要是X86和ARM指令架构。目前集成电路EDA工具软件的三家公司全为美国所控，手机用应用处理器全部都是ARM架构，其授权也是美国所控，中国在这些方面几乎是空白。第三，国内产业资源分散，还存在科技攻关同水平重复、企业产品低价位竞争的现象，基础研究、高端产品和新技术研发乏力，高端芯片人才匮乏。然而，这些问题的存在也为新材料产业发展带来了潜在的发展机遇。
新材料产业如何突破？
围绕工信部梳理的新一代信息技术产业重点补短板化工新材料，干勇指出，重点突破产品包括：新型显示用光刻胶，特别是深紫外248nm光刻胶和深紫外193nm光刻胶；特种光学聚酯膜；无镉量子点材料等。“重点要补短板的化学新材料，难度和投入都非常大。”
他还谈到，我国高端光电子芯片主要依赖进口，光通信与互联网等基础设施建设受到严重制约；我国25Gb/S以上速率的光电子器件国产化率几乎为0，光电子器件综合国产化率仅为12%等。光电子器件研发周期长、技术高、更新迭代速度快，技术需长期积累，高性能高线性芯片和模组对频率、带宽、低时延长提出更高的要求。“硅基光电子的集成芯片技术、混合光电子集成技术、微波与光波的融合集成技术、模拟分析与测试封装技术等都是我们的重要发展方向。“
聚焦国家重点需求关键材料技术及产业的突破，干勇从先进有色金属材料、碳纤维及其复合材料、高温合金、高端装备用特种合金、稀土新材料等方面介绍了国家重点需求关键材料的发展现状、需求情况和发展重点。
针对先进有色金属材料，干勇认为，应聚焦先进民用飞机、海洋石油工程等高端装备的应用需求，攻克高性能轻合金材料设计、冶金质量及组织调控、残余应力表征及控制，以及产品一致性、稳定性和可靠性控制等关键技术。
碳纤维及其复合材料是材料革命的排头兵。干勇指出：“关键在于成本。”我国当前碳纤维及其复合材料的发展重点包括碳纤维及其复合材料前沿创新技术、系列碳纤维规模化稳定制备技术、国产碳纤维增强复合材料技术、国产碳纤维复合材料应用技术等。
高温合金是航发、重燃和重载火箭发动机中热端部件不可替代的核心材料。干勇建议，我国高温合金还需在提高产品成分一致性和组织均匀性、掌握复杂形体空心叶片单晶体生长控制技术、彻底解决粉末高温合金变形化技术的夹杂物困扰等方面下功夫。
“高端装备用特种合金是我国制造业‘空心化’的突出代表。高端耐热合金、耐蚀合金、特种钢/合金及其关键零部件严重依赖进口，受制于人问题突出。”干勇指出。在重大能源、海洋工程和重大交通工程等国家战略支柱产业方面，亟待自主研制我国高端装备用特种合金及相关部件。目前国际上还未形成技术、专利、标准和规模的垄断，中国有巨大的市场需求和良好的军民融合产业基础，有望实现自主可控和换道超车，重塑国际半导体产业格局。
稀土新材料是实现低成本、高可靠性的工业自动化和社会智能化不可或缺的核心功能材料。干勇表示，除了在军事、轨道交通、电子电器等领域应用广泛，稀土新材料在汽车产业升级换代上也起着重要的支撑作用。高端汽车中需使用稀土的部件高达100件以上。未来，我国需在高性能稀土磁性材料、高性能稀土光功能材料、新一代稀土催化材料、高能量密度稀土储氢材料、超高纯稀土材料绿色制备及其相应的应用技术上持续发力。
此外，干勇强调，关键矿产材料供应面临的问题是制造业发展最值得关注的短板。我国关键矿产对外依存度超过70%，其中，铁矿石甚至超过了87%。安全保障和管控现在面临的问题包括：矿产资源消费将长期保持在较高水平、战略性矿产资源进口集中度过高、国内矿产资源供应能力持续下降、海上通道进口资源风险太大、战略性矿产资源供应终端将威胁我国国家安全等。
他建议：建立覆盖全产业链的矿产资源管理体制机制；切实提高国内资源保障能力；提高大型企业在资源保障种的作用；提升全球矿产资源经略能力、打造矿产资源强国；提高陆上矿产资源战略通道运输能力；构建全球矿产资源大数据平台和安全监测预警体系；开展危机矿种采选冶重大技术攻关；强化矿产资源储备。
最后，干勇表示，碳纤维复合材料、高温合金、高端装备用特种合金、稀土资源等重大结构材料和功能材料技术的突破将助推中国制造业由大国到强国的转变。
