近几年，新材料的发展在中国受到了前所未有的重视，从研发到推广整体链条的水平都有了大幅度的提升，一些新材料也从跟跑逐渐向领跑进军。但快速发展的工业领域，仍有诸多材料技术被“卡脖子”。“卡脖子”技术应怎样突破？新材料推广应用需从哪些方面发力？如何看待化工新材料未来发展的重点？近日，中国工程院院士、中国工程院原副院长、 中华国际科学交流基金会专家委员会副主任干勇院士近日接受了中国化工信息周刊记者的独家专访。
分三类突破“卡脖子”技术
中国化工信息周刊：虽然经过多方努力，我国新材料领域的技术水平有所提升，但和世界先进水平的差距仍然比较大。您认为差距主要体现在哪些方面？
【干勇】中国是材料大国，材料体系非常完整，再加上我国已进入工业化中后期，所以高端装备重大工程等各领域的几乎所有材料我们都拥有。在传统材料中国具有优势，例如流程制造业的钢铁、石化、建材等以及排放指标均已达到国际先进水平，但不是材料强国，和发达国家的差距较大，特别是在高端新材料上。我认为，我国传统材料从流程技术来看已步入世界一流方阵，材料品种接近国际先进水平，高端品种仍有差距；战略新兴材料，如碳纤维、特种合金、稀土功能材料，集成电路、半导体材料等和国外差距比较大；前沿材料，包括低维材料、超导材料、仿生材料、拓扑绝缘材料、量子技术用材料等和国外有差距，但同时均在布局。
中国化工信息周刊：目前还有很多材料技术被“卡脖子”，未来我国要突破这些技术，需要从哪些方面入手？
【干勇】一是要保底线。在最高端的材料方面，比如信息材料集成电路上8大类材料，包括光刻机用的光刻胶、光掩膜、特种气体、化学机械抛光（CMP）材料、封装材料等，必须要保住底线。目前，28纳米的光刻机国内已实现自主可控，如果在22~28纳米芯片材料能够保证自主生产，就能涵盖85%的中高端工业化应用。
二是要求发展。在碳纤维、高端钛合金、稀有金属、稀土材料、三代半导体和光电材料、高端树脂、高端橡胶等领域，要进入国际先进水平。
三是要抢先机。必须在面向未来的材料上加紧布局，不能再跟着国外走。现在很多高端技术被全面封锁之后，我们希望靠自主研发在一些领域抢先布局。比如面向后摩尔时代或超摩尔时代的集成电路。这些材料都是新的体系，只要抢先布局，在我们巨大的市场应用拉动下，这些新材料技术很有可能走到国外前面去。另外，用自己巨大市场需求拖动功率、射频混合系统集成，信息光电，能源光电等技术迅速发展。
近年来我国结构材料市场获得了爆发式增长，因此各种投资机构在新一代的结构材料轻量化材料、三代半导体材料上投资力度增大，光伏电池材料、储能材料订货量巨大，投资翻了数番。国家层面也十分重视科技创新，在材料领域成立了将近80个国家重点实验室（包括军工），100多个国际中心、工程中心、技术中心、新材料基地，材料相关的科研人员超过200万。由此看来，在材料研发方面，中国后劲十足。可以说，美国的技术封锁虽然造成了很大困难，但又倒逼我们实现“卡脖子”技术的突破。
不过，当前我国新材料领域的重复投资，同质化竞争现象比较严重，在中低端一团混战，竞争激烈，影响了新材料的发展。现在每个区域在制定发展规划时，应该全国一盘棋布局。
总体来看，随着国内材料研发创新能力的增强，市场拉动力量足够大，产业结构如果能调整好，5~10年后，差不多能保证80%左右的新材料领域实现自给。
以企业为主体促新材料走出实验室
中国化工信息周刊：国家在新材料研发领域投入了大量的人力、物力、财力，也有不少科研成果发布在国际顶级期刊上，但是其实成果转化率并不是很高。您认为怎样能够加速这些成果走出实验室，真正在工业领域发挥作用？
【干勇】造成这一现象的主要原因，是成果研发需要的经费与成果转化的经费，产业化的投资比例相差很大，仅靠学校的一己之力进行成果转化有难度，还要依靠企业作为应用主体、创新主体、投资主体来起作用，推动实验室成果的转化。
另外，因为新材料的开发应用实际上是三个重要组成部分，材料的科学研究要以大学为主，材料的生产制备是研究院或企业，材料的应用是下游的企业，现在这三部分是割裂的。实际上，不光是材料，中国整体的创新成果转化率都低，科研力量分散，没有形成完整的创新链条。
从材料本身来看，投资大、周期长、应用慢，要真正实现产业应用，需要经过反复验证、迭代。中国是一个新型工业化国家，一些国产材料的稳定性、一致性和国外有差距。下游企业对国内材料不同批次间性能指标的稳定性存有顾虑，影响了新材料的推广应用。
当然，政府出台了一些鼓励政策，比如首批次、首台（套）保险补偿政策，但改变这一现象需要有一个过程。
中国化工信息周刊：上述鼓励政策出台后，对于国产新材料的推广有促进作用吗？
【干勇】首批次、首台（套）的政策，对大量使用的装备、材料作用并不明显，对于用量小的高端材料推广应用还是有一定推动作用的。在很多中高端装备上，这类鼓励类政策在推动新材料和部件的应用发挥较大的作用，包括数控机床、工业机器人以及智能装备等。
化工新材料重点关注5大类13项技术
中国化工信息周刊：高端的化工新材料也是石化和化工领域龙头企业转型的重要方向，未来高端化工新材料应该主要关注哪些领域？
【干勇】我对化工材料应用前景非常看好。新材料产能上得很快，市场拉动效应强劲。信息技术、新能源领域以及电子新材料，化工新材料所占比重很大。未来石化行业的整体结构要调整，随着“双碳”背景下新能源发展的提速，电动汽车比例将逐步提升，根据相关规划， 到2035年新能源汽车产量将达到2700万辆，占当年汽车总产量的60%以上，这时候汽柴油的用量将大幅降低，传统炼油企业将加快实施“减油增化”战略，也可能大部分转向化工材料上来。所以我认为巨大生产能力和超级市场需求的碰撞，加上背后技术的支撑，大概再经历两个五年计划后，包括电子信息材料在内的化工新材料国产化的步伐就会加快。
例如电子信息材料光刻胶原材料是环氧树脂，现在国产光刻胶技术要求高纯度环氧树脂；此外，在高端橡胶领域，我们的整个占有率仍然很低；碳纤维我国已经实现了T300、T700的产业化，但在超高强、高模、高韧这方面还有待突破，当然也包括突破低成本、大丝束的碳纤维生产技术。在这些领域还有较大发展空间。
中石油董事长戴厚良所在课题组研究后认为，未来我国高端化工新材料要实现突破，应重点关注包括高端合成树脂材料及单体、高端合成橡胶、高端合成纤维材料及单体、高端碳纤维、特种工程塑料在内的五大类技术。在高端合成树脂材料及单体领域，应重点关注高压低密度聚乙烯（LDPE）、聚烯烃弹性体（POE）、聚丙烯电容膜用树脂、聚乙烯醇（PVA）光学膜、甲基铝氧烷（MAO）等材料技术；在高端合成橡胶领域，应重点关注特种氢化丁腈橡胶（HNBR）、特种官能化溶聚丁苯橡胶等材料技术；在高端合成纤维材料及单体领域，应重点关注长碳链尼龙单体、己二腈/己二胺、2,6-萘二甲酸等材料技术；在高端碳纤维领域，应重点关注高性能低成本PAN基碳纤维、高性能沥青基碳纤维等材料技术；在工程塑料领域 ，应重点关注特种聚碳酸酯（PC）等材料技术。