天津市新型功能材料产业发展现状及对策研究

杨煜

新型功能材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，约占全球新材料产业规模的85%左右。随着信息社会的到来，新型功能材料对区域经济发展的推动和支撑作用越发明显，已成为信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料，也是世界各国高新技术产业发展中战略竞争的热点。

新材料一直是天津市重点支持的高新技术产业。本文从新型功能材料中挑选天津市具备一定产业基础的稀土功能材料、先进超导材料、高性能膜材料、纳米材料以及半导体材料产业等5个分支作为研究对象，通过对产业共性特点和细分领域特点2个方向进行研究，以期能找到天津市新型功能材料产业发展的破题之解。

一、新型功能材料产业的概念界定及产业共性特点

1.概念界定

新型功能材料是通过与光、电、磁、声、热、化学、生物化学等作用后而具有特定的光学、电磁学、声学、化学、生物学以及分离、形状记忆、自适应等功能的一大类材料的总称。新型功能材料是主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料，包括稀土功能材料、先進超导材料、半导体材料、高性能膜材料、纳米材料。功能材料作为各类功能转换的物质基础，种类繁多，约占新材料技术产业种类的3/4，是支撑高新技术发展、促进传统产业结构调整、治理环境污染、提高人类健康水平不可或缺的重要材料。

2.产业链构成

新型功能材料产业链与新材料产业链构成一致，均由上游原材料、中间中间体以及下游应用构成（图1）。

3.产业创新链构成

新型功能材料创新链围绕产业链的构成对应的是在相关环节的关键技术，具体如图2。

二、天津市新型功能材料产业发展现状与特点

1.天津市产业现状与特点分析

（1）产业现状

目前，天津市新材料领域科技型中小企业总计10 831家，其中从事新型功能材料生产、加工、配套的企业总数仅为156家。其中稀土功能材料48家、半导体材料41家、纳米材料51家、高性能膜生产14家、超导材料5家。

从事稀土功能材料生产、加工配套企业总计48家，产值达到45.66亿元，其中产值超过10亿元的企业有2家，产值所占比例达到63.47%，过亿级企业为9家，千万级企业为9家。知识产权总计77项，主要集中在领军企业，其中天津三环乐喜新材料有限公司有55项，天津市盖尔发金属制品有限公司有7项，天津天和磁材技术有限公司有6项，麦格昆磁（天津）有限公司有3项、天津市燎原钢绞线厂有3项，天津一阳磁性材料有限公司、天津市春风钨业有限公司、天津市恒固科技有限公司各有1项。

从事半导体材料生产、加工配套企业总计41家，多集中在滨海新区。产值达到17.49亿元，产值超过10亿元的企业仅有1家，过亿元企业为2家，过千万级企业为3家，21家为零收入企业。知识产权总计64项，多集中在领军企业，其中天津市环欧半导体材料技术有限公司有49项，天津中环领先材料技术有限公司有7项，天津晶明电子材料有限责任公司有7项，天津德高化成电子材料有限公司有1项。

从事纳米材料生产加工配套企业总计51家，产值仅为2.6亿元，知识产权总计20项。亿元级企业仅有1家，千万级企业有5家，28家企业未形成有效产值和收入。

从事膜相关企业总计519家，总产值达到124亿元，知识产权总计371项，其中绝大部分为工贸公司，多从事相关膜产品的销售；从事高性能膜生产、加工企业仅有14家，产值仅为3 305万元，产业规模偏小，且产品多为低端产品。

天津目前没有从事超导材料开发的企业，但在超导电缆和超导限流器开发方面处于国内领先地位。天津百利特精电气股份有限公（以下简称“百利电气”）开发了35kV、220kA超导限流器、富通集团（天津）科技有限公司（以下简称“富通集团”）、加铝（天津）铝合金产品有限公司的超导线缆均具有较高的水平。海泰超导通讯科技（天津）有限公司在高温超导薄膜、超导滤波器研发方面处于国内领先地位。

（2）领军企业分布

天津市新型功能材料的领军企业主要分布在天津市滨海新区，最具代表性的企业三环乐喜和一阳磁材主要生产钕铁硼材料，环欧半导体主要生产硅晶片和硅片材料，膜天膜主要生产中空纤维膜材料，百利电气主要生产超导限流器，富通集团主要生产超导线缆，赛远保健品主要生产纳米材料。具体见图3。

（3）产业特点

天津市新型功能材料产业呈现以下共同特点：产业链不完整、领军企业多集中在产业链中下游、多以加工制造和配套服务为主、产品产业化水平较低，未形成集群，呈点状式发展态势。

①稀土功能材料企业集中在产业链中下游，以稀土永磁材料生产和加工为主。目前天津市从事稀土功能材料领域生产、加工及配套的企业总计45家。其中产业链中游及下游企业总数就达到44家，下游企业则超过了总数的50%；上游企业仅有1家，为天津包钢稀土研究院有限责任公司，主要从事于稀土冶金技术研究开发、技术转让、咨询、服务、分析检测等。稀土永磁材料已成为天津市新型功能产业企业数量最多的领域，截至2014年9月，天津市从事稀土永磁材料钕铁硼的生产、加工及配套企业则达到16家，领军企业麦格昆磁（天津）有限公司为生产、销售特种材料及制品、钕铁硼磁性材料的企业，三环乐喜则从事烧结钕铁硼永磁材料的研发、生产和销售；一阳磁材以烧结钕铁硼磁体为主要产品。稀土功能材料产业产值过亿元企业情况详见表1。

②纳米材料企业集中在产业链下游应用，其中半数企业为初创企业。全市共有纳米材料企业51家，其中处于下游应用企业37家，占总数的72.54%。产业整体体量不大，2015年度产值仅为3.19亿元，其中下游企业天津市赛远保健品有限公司2013年度产值就达到1.04亿元，超过半数企业处于初创期尚未形成有效产值和收入。纳米材料产业产值过千万企业情况详见表2。

③半导体材料企业多集中在产业链中游，多从事中间体生产加工及相关配套服务。从事半导体材料产业生产、加工、配套服务的企业总计41家，其中位于产业链中游从事中间体生产加工的企业17家，从事半导体生产、加工过程中配套服务的企业16家。其中领军企业包括天津市环欧半导体材料技术有限公司和天津中环半导体股份有限公司，分别从事半导体材料硅单晶、硅片和生产经营半导体材料和半导体集成电路与器件。半导体材料产业产值过亿元企业情况详见表3。

④高性能膜材料和超导材料产业基础较薄弱，但部分企业全国领先。天津市高性能膜材料和超导材料产业起步晚、基础薄弱，仅有少数企业涉足该产业，呈现出零散分布、规模小、领军企业少等特点。在高性能膜材料方面，仅有上市公司天津市膜天膜工程技术有限公司上年度产值突破1 000万元。在超导材料生产方面，天津目前没有从事超导材料开发的企业，但在下游应用产品的开发方面处于国内领先地位。百利電气开发了35kV、220kV超导限流器，并已并网运行；富通集团以及加铝（天津）铝合金产品有限公司的超导线缆均具有较高的水平；海泰超导主要从事高温超导薄膜、芯片和滤波器子系统系列产品的研发、生产和销售，是目前全球仅有的2家超导滤波器子系统生产厂家之一。

2.天津市创新资源现状与特点分析

目前天津市拥有新型材料领域的创新机构41家，其中知识创新机构20家，国家级重点实验室6家，市级重点实验室14家；技术创新机构11家，市级企业重点实验室6家，国家级工程中心2家，市级工程中心3家；产业服务机构9家，其中国家级产业化基地2家，市级生产力促进中心1家，科技企业孵化器5家（包括2家市级孵化器），区级的产业创新联盟1家（详见表4）。呈现出基础研究方面实力较强、相关研究机构较多、工程化和产业化配套研究偏少，高水平的科研成果偏少，面向产业的专业服务机构偏少、服务效果不佳等特点。

三、天津市新型功能材料产业发展思路与对策研究

1.总体发展思路

（1）发展思路

本着“立足当前，面向未来，重点突破”的原则，从抢占前沿技术制高点、发展高技术产业、优化提升传统材料产业和推动节能减排等3个方面入手，天津市努力促进新型功能材料产业发展。

（2）发展目标

天津市依托现有领军企业，围绕产业链部署创新链匹配资金链，以下游应用创新为重点，以点带面，加快促进新型功能材料产业蓬勃发展。

一是抢占前沿技术制高点以先进超导材料和半导体材料为重点，突出新型功能材料的前沿性和前瞻性，力争取得一批事关未来核心竞争力的原创性成果。

二是发展高新技术产业和培育新的经济增长点以稀土功能材料、高性能膜材料为研发重点，突出新型功能材料的产业带动性，力争形成具有核心竞争力的新型功能材料核心技术体系，实现局部超越。

三是促进节能减排方面，以事关石化、纺织、轻工、建材等传统材料产业结构优化和节能减排大局，纳米材料的研发为重点，全面突破产品高值化、生产绿色化关键技术，缓解制约工业发展中的资源、能源和环境的瓶颈问题。

2.对策措施

⑴做大做强产业的对策措施

①进一步明确和保证重点发展方向

围绕天津市经济建设大局，以下游应用创新为重点，进一步明确和保证有一定产业基础的新型功能材料率先发展，如钕铁硼磁性材料、水处理膜、高温超导线缆、超导限流器、高温超导薄膜、芯片和滤波器子系统、半导体材料及半导体集成电路与器件。

围绕领军企业发展需求，吸引配套服务企业来津落户。通过兼并、重组、联合等方式，积极推动领军企业适度并购淘汰小企业，一定程度提高行业集中程度，加快促进产业集群化发展。

②发挥比较优势，建立资源保障机制

充分发挥天津世界级港口和北方国际物流中心的比较优势，与国内外资源优势地区、企业加强联系，鼓励企业间建立原材料供应渠道，在稀土材料、稀有金属等领域，建立一批原材料供应基地，保障天津市新型功能材料产业发展的原材料供应。

降低原材料获取成本，鼓励天津相关企业建立与资源所在地区利益共享的对外资源开发机制，实施投资区域多元化，在具有资源优势的地区，有序建立稳定、可靠原材料供应基地和运输保障体系；同时加快建立废旧材料循环利用体系，提高资源综合利用水平。

③以滨海新区为战略腹地建设新型功能材料产业基地

在有一定产业基础的滨海新区建设新型功能材料产业基地，整合国家纳米产业基地和国家半导体照明产业基地相关产业创新资源，将天津市优势创新资源注入基地，吸引国内外新型功能材料领域的中小企业在基地聚集，重点吸引在技术、规模等方面具备竞争优势的创新型企业，作为天津市新型材料企业小巨人企业的后备军，形成以下游应用创新为主，国内领先、高水平的高端产品生产和创新基地。

④因企制宜分类扶持

根据经营时间和竞争能力的差异，将新材料企业划分为初创期、成长期、壮大期和小巨人企业等处于不同发展阶段的新型功能材料企业，形成不同类型的企业梯队，对不同类型的创新型企业采取不同的扶植政策。

对初创期企业重点提供创业服务、促进项目孵化和拓展市场平台等支持；对成长期创新企业重点提供研发合作平台、提升融资能力等支持；对壮大期创新企业重点提供壮大企业规模、拓展发展空间、提供战略合作平台等支持；对小巨人企业走向国际提供战略支持。

⑵支撑产业发展的对策措施

①进一步明确创新方向和关键技术选择

先进超导材料：优先发展超导电缆和超导限流器、超导薄膜材料的制备及应用技术。重点发展高温超导材料的规模化制备及应用技术。

半导体材料：优先发展半导体照明、新一代光纤通信技术、消费电子类材料制备与应用技术。

稀土功能材料：优先发展高性能稀土永磁材料，重点突破稀土发光材料、抛光材料、催化材料、储氢材料的制备及应用技术。

高性能膜材料：优先发展水处理用先进分离膜材料技术，探索全氟离子膜材料及应用技术和过程工业用特种分离膜材料技术。

纳米材料：优先发展纳米材料在产业结构优化和节能减排方面的关键技术，重点开展生物效能和安全性的前瞻性研究。

②依托产业资源建立产业支撑平台

依托天津市20家重点实验室与相关企业合作建设科研资源共享联盟，降低企业使用科研资源的成本，提高创新资源利用效率。依托领军企业建设一批企业技术中心、企业重点实验室和工程中心，加大力度在应用创新方面的投入。扶持有资质的新型功能材料的产品检测认证机构，推进各级检测平台建设，为新型功能材料产品的应用和推广提供科学依据。

构建产学研用相结合的产业发展机制，引导生产企业与科研院所、上下游用户紧密合作，建议以重点企业为主体，分工明确，利益共享，成员优势得到充分发挥的产学研用一体化产业联盟，加快对重大瓶颈制约技术的攻关，加强企业自主开发能力和核心竞争，形成有能力服务整条产业链的完整创新链。

③围绕产业链匹配资金链，激发新型功能材料产业发展活力

围绕天津优先发展方向，设立新型功能材料发展专项资金，重点支持稀土永磁材料、超导材料、半导体材料、高性能膜材料、纳米材料方向的科技型中小企业。充分发挥“天使投资+创业投资+风险投资”的资金链集成作用，为新型功能材料产业的科技型中小企业发展的不同阶段提供充裕的资金支持。鼓励符合条件的新型功能材料产业的科技型中小企业上市融资，充分发挥新三板和区域市场上市场资金的活力。

④培养高层次创新人才

通过与国内外著名大学、科研机构的合作，着力培养造就一批创新能力强的高水平学科带头人。加快建立企业与大学合作培养人才的共建机制，针对企业需求设置相关新型功能材料专业，完善科技人才向企业流动机制，鼓励企业开展创新人才的国际交流。鼓励和支持大专院校、科研部门与企业联合，加强对企业现有工程技术人员的再培训，提高职工实际操作水平。鼓励技术要素参与收益分配，支持科技人员用科技成果入股创办科技型企业。加强新型功能材料研发和生产的衔接，鼓励科研人员创业，加快新型功能材料的产业化，推动“产、学、研”协作关系。

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