新材料国家竞争力经济评价方法和发展战略研究

骆博佳

摘要：新材料全球需求日益增加，带动巨大产业化潜力。文章以中科院百米铁基超导线新突破为例，提出新材料经济评价方法模型，包括：产业化前期市场预测、投入市场后的不确定性、国民经济风险、科技综合效益等，进而提出新材料国家竞争力发展战略。

关键词：新材料;国家竞争力;经济评价;发展战略;百米铁基超导线

一、我国新材料现状

新材料指领先发展并处于先进水平的结构材料和功能材料。新材料作为国民经济先导性产业和高端制造及国防工业等的高级生产要素，是各国战略竞争的焦点。我国发展新材料产业的核心目标是：提升新材料的基础支撑能力，实现我国新材料从大到强的转变。近十年来，我国新材料产业总产值从0.65万亿元上升到3.1万亿元，年复合增长率超过25%。在产业政策的促进下，预计到2035年，我国新材料产业总体实力将跃居全球前列，产业发展体系基本建成。

二、中科院百米铁基超导线

2016年中科院电工研究所马衍伟研究员带领团队，成功研制全球首根100米量级铁基超导长线。这是中国成功研制的首条百米铁基超导线，制备技术世界第一，远超美日。美、日、欧等发达国家铁基超导线制备技术尚局限于米级。中科院马衍伟团队研制的百米铁基超导，实现了核心制备技术的突破，开创了铁基超导材料从实验研究走向产业化的先河。

超导体作为新材料的主力军，具有三大特性：完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。现有超导应用产品包括：超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能、风力超导发电机和超导变压器等，具有广阔的全球市场空间。近年，产业研究报告指出，超导市场的潜在规模已达2000亿元，其中核心超导材料占比30%～40%，约800亿元左右。 目前，国内超导材料主要依赖于美国和日本进口，价格昂贵，占超导应用产品成本高达50%以上。从全产业链价值来看，超导材料占超导设备成本达40%～50%之多。

三、国家竞争力经济评价方法

本文讨论我国铁基超导材料国际产业化的可行性和其发展战略。提出以下几项经济评价方法模型，以备实践检测和验证。

（一）前期市场预测

针对前期市场需求预测，关键调查国际市场的购买意愿和能力，将影响需求的各因素，进行对照分析。预测模型建议用因果回归法，由数据集求出回归系数得出预测模型，并将实际数带入模型进行相关系数Y检验。检验公式为Y=（n∑xy-∑x∑y）/■。此时y代表国际市场需求，x代表收入或其他影响因素。相关系数的绝对值只在0到1之间变动，且越接近于1，国际需求和其影响因素的相关程度越大，预测积极结果的可信程度越高。

百米铁基超导在发达国家是有需求的，然而可能因为国际贸易保护主义、关税壁垒和反垄断政策，我国科研新材料产品跨国输出受到了限流甚至阻碍。但外国政策并不影响市场调查的重要性，这是我们管窥新材料产品和国际市场契合度的绝佳途径。

（二）不确定性分析

经市场预测的科学检验符合标准后，进入基础分析阶段。首先，初选关键不确定因素，使投入主体把握项目的变化幅度和可控程度。可参考的动态模型为：净现值（生命周期）=-初始投入*（1+初始投入变化率）+年净收入*（1+年净收入变化率）*（P/A，科技投资收益率，生命周期）+最终收回额*（P/F，科技投资收益率，生命周期）。新材料项目能接受的变化程度是当净现值大于0时的组合，在此值域内该项目抗风险能力强。其次，考虑单因素的影响，应逐个测试，例如：年需求、年购买力等单因素变化对项目现在价值的敏感度。可选模型为，敏感度=|（敏感值-基础值）/敏感值|/敏感变动率，敏感度数值越大，此单因素对经济指标的影响越大，此时应谨慎再跟踪较为敏感的因素对项目整體的影响。

新材料产业处于“朝阳阶段”，预计产品生命周期将充满活力，应用潜力大，有望成为潮流。百米铁基超导线制备成本高，需要进行试点项目不确定因素分析，让新材料更加有的放矢地完善国际市场化过程。

（三）国民经济风险分析

百米铁基超导作为高级生产要素，其自身的前途无量是确信无疑的。还需要把新材料市场化放入国民经济评价体系中，考察百米铁基超导对我国国民经济发展整体的贡献和风险。对于新材料的投入额和可收回额进行估算，假设投入和收回两因素不确定，且各因素都有双向的变化范围，两者之差得出的净现金流也相应有差异及其概率分布。首先，测试净现值的期望值大于0，然后再将净现值非负值出现的概率加总，如总概率大于70%，此时可以初步判定，此新材料项目国民经济风险不大。客观上符合国民经济发展规律，但主观社会行为因素也至关重要，投资人的风险偏好，直接决定新材料项目是否能落地。

（四）科技综合效益分析

贯彻我国科技兴国战略，科技综合效益应重点单独考量。分两种子模型，用t表示新材料项目计算期。其一，是测出数量值。动态科技综合效益∑■■=（科技效益-成本费用）t*（1+社会折现率）-t。如科技综合效益大于0，则经济效益不仅超过我国社会报酬率，而且还能创造超额科技综合收益，达成经济科技双丰收;其二，是采用比较法。新材料科技效用比=∑■■科技效益t（1+科技效益折现率）-t/∑■■成本费用t（1+科技效益折现率）-t。如效用比大于1，则资源配置的经济效率是优化的、合理的、前景好的。科技综合效益是本文提出的新指标，需要进一步细化并检验。

四、国家竞争力发展战略研究

（一）让世界了解中国科研新材料

百米铁基超导线扎根于中国，属于全球一枝独秀、世界领先的高级专业生产要素。此稀缺要素在国内拥有自主知识产权，但市场化推广不足。然而，在发达国家超导新材市场化迅速，在输电电缆、集成芯片、磁悬浮列车等领域应用广泛。中国超导产业化并不普遍和全面，对欧美日超导产品路径依赖。实际上，我国超导技术已经领先于世界了。因此，为避免国内同业竞争导致的资源过度消耗，同时为节省技术培育时间。可尝试将新材料直接输出到发达国家，此时需要国内专家、企业家、营销智囊团和输入国企业政府的合力，研制新产品满足挑剔发达国家的需求，将百米铁基超导推向国际市场锤炼，一直拓展到国际产能合作阶段。

（二）国内试点工程造中国材料精品

百米铁基超导作为中国高端制造的领军新材料，应在国内试行试点工程计划。在投入端优化制备工艺升级和难点工作突破，以巩固产出段的质量和竞争力。新材料国内试点工程是为规模化量产的准备。为避免过度消耗国内资源，先试验看效果、效用、效益、效率。如果“四效”结果积极，可在安全边际内继续扩大生产规模到效益最高点。凸显铁基超导材料的中国精品特色，为我国高科技经济增量提供贡献度。

（三）新材料多方向多种类市场转化

将产品高端化、标准化并吸引国际眼球，把世界需求更深入地引入到中国科研新材料上。在同类产品竞争环境里，需要发挥替代和互补作用，保留技术产权，避免同业竞争消耗资源，同时让产品替代成本增高。在科研新材料市场化过程中，适度的营销和包装是不可或缺的，因为只有梳理出产品的特色和优势，才能顺利向产业化转型形成规模经济。

（四）国际直接推广科研新材料

国内尚不成熟的需求条件也许对百米铁基超导的国际化传播有利。由于线材的科技前沿性，国内外均无历史经验可借鉴，这就为我国独立研发提供了内生的可塑条件，新材料集约型资源能够被高效利用。面向国际市场推广我国百米铁基超导线，实现稀缺资源的优化配置。在国际市场更新升级产业化成熟后，再回归我国市场，实现“中国制造，中国人用”的理想。

（五）国家政策扶持是必要保障

近年，国家相继出台支持政策，各省市新材料产业规划及重点发展材料已经布局。2016年国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出：力争使新材料进入全球供应链，重大关键材料自给率达到70%以上。推动新材料企业“走出去”，加强与国内外高端制造企业的供应链协作，开展研发设计、生产贸易、标准制定等全方位合作。国务院在《中国制造2025》中提出高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响，做好超导战略前沿材料提前布局和研制。

（六）新材料節能减排深度挖潜

由全球推崇高科技、智能化、循环环保的社会需求而创造的市场机会，为全球推广中国新材料提供了契机。以普通导体做磁体时，要产生10万高斯量级的稳定强磁场，需要消耗3.5兆瓦电能及大量冷却用水，即不节能又不环保。相反的，百米铁基超导线材在超导状态下具有零电阻和抗磁性，只需消耗极少电能，就可获取等量的特定磁场。

（七）科研人、经济人和高级管理人的智慧联通

基础科学领域的探索是无止境的，这决定一线科研人员的工作特征是埋头于尖端科技难题突破上。价值发现方面，经济学家和企业高级管理人，应关注每一阶段的科研成果，对有实用价值的进行产业化试验，及时把阶段性科研成果转化为经济价值。在产业化引导方面，与科研人员多解释、多帮助、多沟通、多配合，增进合作互信互通机制，实现产学研无缝结合。在多领域人员协作基础上，将中国成分超导科研产品推向世界。

五、总结和展望

以中科院百米铁基超导为代表的新材料产业，具有强大的市场潜力、广阔的发展前景、丰厚的预期经济回报和理想的社会效益。作为经济学人应搭建起研究、学术、产业等各个相关方的桥梁，助力阶段性尖端科研成果转化为生产力和经济价值。

本文对百米铁基超导的国际市场可行性模型形成理论上的假设，需要同类实证调研和相关新数据检验，结合数量和性质的分析必不可少。目前，无论国内还是国际市场，对高端超导材料的需求很高，供给缺口很大，还存在国际壁垒，可见铁基超导突出重围是大势所趋。百米铁基超导在国际舞台上，一定会展现奇特光彩，博世界经济之眼，圆我国科技经济崛起之梦。

参考文献：

[1]中商产业研究院.《2019版中国新材料相关政策汇编》出炉！[DB/OL].中商情报网.https：//www.askci.com/news/chanye/20190423/1707511145246.shtml.

[2]彭科峰.世界第一根百米级铁基超导长线“中国造”[DB/OL].科学网. http：//news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/9/355643.shtm.

[3]高华.项目可行性研究与评估[M].北京：机械工业出版社，2017.

（作者单位：中工国际工程股份有限公司）