中國制造2025之新材料

1 先進(jìn)基礎(chǔ)材料

先進(jìn)基礎(chǔ)材料是指具有優(yōu)異性能、量大面廣且“一材多用”

的新材料，主要包括鋼鐵、有色、石化、建材、輕工、紡織等基

礎(chǔ)材料中的材料，對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著基礎(chǔ)支撐

和保障作用。

需求

基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)*的發(fā)展基礎(chǔ)，我國百余種

基礎(chǔ)材料產(chǎn)量已達(dá)世界*，但大而不強(qiáng)，面臨總體產(chǎn)能過剩、

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、應(yīng)用領(lǐng)域尚不能*實(shí)現(xiàn)自給等三大突出

問題，迫切需要發(fā)展高性能、差別化、功能化的先進(jìn)基礎(chǔ)材料，

推動基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和可持續(xù)發(fā)展。

目標(biāo)

到 2020 年，基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模得到有效控制，產(chǎn)業(yè)結(jié)

構(gòu)調(diào)整初見成效，先進(jìn)基礎(chǔ)材料總體實(shí)現(xiàn)自給，形成一定出口能

力。

到 2025 年，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整顯著，基礎(chǔ)材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升

級換代，國內(nèi)*超過 90%。

發(fā)展重點(diǎn)

1.先進(jìn)鋼鐵材料

（1）先進(jìn)制造*部件用鋼

突破先進(jìn)裝備用高性能軸承、齒輪、工模具、彈簧、緊固件

等用鋼的材料、設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用評價(jià)系列關(guān)鍵技術(shù)，節(jié)能

電機(jī)、發(fā)動機(jī)、高速鐵路、精密機(jī)床、汽車等先進(jìn)

裝備用關(guān)鍵零部件用鋼鐵材料國內(nèi)自給率 2020 年達(dá)到 80%，2025

年力爭全面自給，關(guān)鍵零部件壽命提高 1 倍以上。

（2）高性能海工鋼

通過 690MPa 級低預(yù)熱焊接特厚板及無縫管（100mm）以上、

420-460MPa 級可大線能量焊接厚板、R6 級大規(guī)格錨鏈鋼的研發(fā)、

生產(chǎn)、應(yīng)用技術(shù)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)研究，實(shí)現(xiàn)工程化示范考核，滿足我

國 400 英尺以上自升式平臺、重型導(dǎo)管架平臺以及新一代半潛式

平臺對國產(chǎn)材料的迫切需求；海工鋼的國內(nèi)*從現(xiàn)

在的不足 50%提升到 90%以上，采購成本較進(jìn)口材料降低 20%以

上。

（3）新型高強(qiáng)韌汽車鋼

研發(fā)包括 Q&P、δ -TRIP、中錳鋼、TWIP 及低 Mn-TWIP 鋼等

在內(nèi)的新型超高強(qiáng)韌汽車用鋼，強(qiáng)塑積達(dá)到 20-50GPa%。

（4）高速、重載軌道交通用鋼

350km/h 以上高斷裂韌性、高疲勞性能車輪鋼，30-40 噸軸

重重載貨車車輪用鋼，承載壽命 2-4 億噸級快速重載鐵路用鋼

軌，新型熱處理貝氏體鋼軌（抗拉強(qiáng)度≥1400MPa，延伸率≥10%）。

（5）新一代功能復(fù)合化建筑用鋼

厚度 100mm 以上、屈服強(qiáng)度 600-1000MPa、屈強(qiáng)比低于

0.8-0.85、600℃時的屈服強(qiáng)度高于室溫強(qiáng)度指標(biāo)的 2/3，彈性

模量高于室溫時 75%以上。

（6）超大輸量油氣管線用鋼

X90/100 超高強(qiáng)管線鋼，以及 33mm 以上厚度規(guī)格 X80 級別

管線鋼。

（7）軋制復(fù)合板

開發(fā)符合組坯工藝、焊接、在線固溶等軋制復(fù)合板關(guān)鍵

技術(shù)、解決生產(chǎn)坯料厚度 500-900mm 的產(chǎn)出率低、能耗高技

術(shù)難點(diǎn)，開發(fā)系列復(fù)合板產(chǎn)品，滿足化工、海水淡化、能源等特

種行業(yè)對材料的特殊要求。

（8）特種裝備用超高強(qiáng)度不銹鋼

開發(fā)屈服強(qiáng)度 1400-2200MPa、企業(yè)具有高抗應(yīng)力浮士德高

強(qiáng)不銹鋼系列品種，滿足航空、深海鉆探、油田化工、特種船舶

等行業(yè)。

2.先進(jìn)有色金屬材料

（1）高性能輕合金材料

研發(fā) 650MPa 級新型高強(qiáng)韌、低淬火敏感性、厚度 200mm 以

上鋁合金預(yù)拉伸板；研制≥700℃高溫鈦合金和 1300MPa 以上高

強(qiáng)韌鈦合金、直徑≥Ф 450mm 超大規(guī)格棒材等。加工成材率提高

10%。

（2）功能元器件用有色金屬關(guān)鍵配套材料

稀有稀貴及高純金屬在現(xiàn)有基礎(chǔ)上純度提高 1-2N，注重材

料的循環(huán)再生與利用，利用率提高 10%；開發(fā) 600mm 以上高

純無氧銅壓延銅箔等配套材料。

3.先進(jìn)石化材料

（1）潤滑油脂

注重基礎(chǔ)油的開發(fā)與利用，加大對加氫基礎(chǔ)油、GTL 基礎(chǔ)油、

可生物降解等基礎(chǔ)油在內(nèi)的燃機(jī)油和液壓油、汽輪機(jī)油、潤

滑脂等領(lǐng)域的應(yīng)用；加大添加劑的開發(fā)與應(yīng)用，針對新的環(huán)保法

規(guī)提出的低硫、低磷、低灰分、低毒性、生物可降解、長壽命等

特種性能要求的抗氧劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、清凈分散劑、摩擦改

進(jìn)劑等添加劑產(chǎn)品進(jìn)行分子設(shè)計(jì)、開發(fā)與應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)在液壓油、

工業(yè)齒輪油、透平油、潤滑脂zui常見工業(yè)潤滑油脂的通用型產(chǎn)品

的自主知識產(chǎn)權(quán)配方開發(fā)；開發(fā)高性能長壽命空間潤滑劑產(chǎn)品。

（2）高性能聚烯烴材料

突破高熔融指數(shù)聚丙烯、超高分子量聚乙烯、發(fā)泡聚丙烯、

聚丁烯-1（PB）等工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。

(3)聚氨酯樹脂

重點(diǎn)發(fā)展環(huán)保型聚氨脂材料如水性聚氨酯材料，加快發(fā)展脂

肪族異氰酸酯等原料。

(4)氟硅樹脂

重點(diǎn)發(fā)展聚偏氟乙烯、PET、其它氟樹脂以及硅樹脂、硅油

等。

(5)特種合成橡膠

    重點(diǎn)發(fā)展異戊橡膠并配套發(fā)展異丁烯合成異戊二烯；發(fā)展硅

橡膠、溶聚丁苯橡膠和稀土順丁橡膠；發(fā)展鹵化丁基、氫華丁腈

等具有特殊性能的橡膠等。

（6）生物基合成材料

重點(diǎn)突破生物基橡膠合成技術(shù)，生物基芳烴合成技術(shù)，生物

基尼龍制備關(guān)鍵技術(shù)，新型生物基增塑劑合成及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，

生物基聚氨酯制備關(guān)鍵技術(shù)，生物基聚酯制備關(guān)鍵技術(shù)，生物法

制備基礎(chǔ)化工原料關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)等。

4.先進(jìn)建筑材料

（1）環(huán)境下重大工程用水泥基材料

滿足水電工程的沖刷磨損、氣蝕破壞混凝土，非貫穿裂縫、

滲漏修補(bǔ)水泥基材料；滿足海洋工程用高抗侵蝕低碳水泥基膠凝

材料，超高強(qiáng)、高韌低碳水泥基復(fù)合材料；滿足超低溫海洋油田

固井水泥制備技術(shù)，復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下固井（高溫、酸性氣體侵蝕）

自修復(fù)水泥基材料；滿足軌道交通用道橋混凝土結(jié)構(gòu)超快速修復(fù)

水泥基材料。

（2）節(jié)能綠色結(jié)構(gòu)-功能一體化建筑材料

固體廢棄物在產(chǎn)品中利用率≥70%，產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度≥20MPa，

抗折強(qiáng)度≥7MPa，面密度≤50kg/m2，并集保溫、隔熱、防水、

防火、裝飾于一體的結(jié)構(gòu)-功能一體化建筑材料。

（3）環(huán)境友好型非金屬礦物功能材料

開發(fā)滲透系數(shù)≤5.0×10-11m/s 的防滲材料，難溶鉀轉(zhuǎn)化率≥

80% 及生防菌≥ 2.5×1013 個/kg 的土壤修復(fù)劑，懸浮物

SS<30mg/L、COD<100mg/L 的水處理劑，摩擦系數(shù) 0.4±0.06

的摩擦材料，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.05W/m•K 的保溫材料，氧指數(shù)≥35%

的阻燃劑及高強(qiáng)石膏、冶金保護(hù)渣、石墨制品、催

化劑、助濾劑、緩控釋藥物和化肥、高性能聚合物等典型新材料。

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5.先進(jìn)輕工材料

（1）生物基輕工材料

重點(diǎn)發(fā)展聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二酯（PBS）、聚對苯二

甲酸二元醇酯（PET、PTT)、聚羥基烷酸（PHA)、聚酰胺（PA)

等產(chǎn)品。PLA關(guān)鍵單體L-乳酸和D-乳酸的光學(xué)純度達(dá)99.9%以上，

成本下降 20%；PBS 關(guān)鍵單體生物基丁二酸、1，4-丁二醇提高生

物轉(zhuǎn)化率達(dá) 5-10%；PTT 關(guān)鍵單體 1，3-丙二醇以木薯淀粉、甘

油等非糧原料發(fā)酵生產(chǎn)，PTT 纖維聚合紡絲實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；PA 關(guān)鍵

單體戊二胺硫酸鹽成品純度高于 99%，成本下降 20%。

（2）工業(yè)生物催化劑

重點(diǎn)發(fā)展脂肪酶、脂肪氧合酶、葡萄糖氧化酶、天冬酰胺酶、

氨基甲酸乙酯降解酶等食品工業(yè)用酶；漆酶、堿性木聚糖酶、角

蛋白酶、胰蛋白酶、PVA 降解酶等輕工紡織用酶；脂肪酶、氨基

酸脫氨酶、天然產(chǎn)物糖基化酶和透明質(zhì)酸酶等生物有機(jī)合成用

酶。關(guān)鍵產(chǎn)品酶活在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提升 100-300%；條件下（溫

度、PH）酶活達(dá)到或超過國外同類產(chǎn)品。

（3）特種工程塑料

重點(diǎn)發(fā)展基于熱塑性聚酰亞胺（PI）工程塑料樹脂、雜萘聯(lián)

苯型聚醚砜酮共聚樹脂（PPESK）、氟塑料的加工成型的特種

纖維、過濾材料、耐高溫功能膜、高性能樹脂基復(fù)合材料、耐高

溫絕緣材料、耐高溫功能涂料、耐高溫特種膠粘劑。熱塑性聚酰

亞胺工程塑料樹脂，粘度 0.38dL/g，Tg=230-310℃，Td5%>500℃，

拉伸強(qiáng)度>100MPa，彎曲強(qiáng)度>150MP，成本<15 萬/噸；雜萘聯(lián)苯

型聚醚砜酮共聚樹脂，Tg=263-305℃，拉伸強(qiáng)度 90-122MPa，拉

伸模量 2.4-3.8GPa，體積電阻率 3.8-4.8×1016Ω ·cm，成本降

低到 PEEK 的 50－70％。氟塑料主要性能指標(biāo)：超純氟塑料

制品：PTFE 固體表現(xiàn)密度 SSG≤2.147g/cm3,PTFE 樹脂拉伸強(qiáng)度

＞28MPa，伸長率＞350%，絕緣強(qiáng)度＞3.5KV/mil。滿足 SEMI 標(biāo)

準(zhǔn)中 C12 的要求；耐高低溫氟材料功能膜、特種氟纖維及過濾產(chǎn)

品：滿足環(huán)保要求，PTFE 樹脂要求壓縮比＞3000，拉伸強(qiáng)

度＞28MPa，伸長率＞360%；油氣及化工流體輸送用泵、閥門及

管道用 PVDF 樹 脂 要 求 密 度 1.75-1.77g/cm3, 熔指

0.5-2.0g/10min,熔點(diǎn) 156-165℃，熱分解溫度≥390℃，含水率

≤0.10%，玻璃化溫度≤-35℃，脆化溫度≤-62℃。

6.先進(jìn)紡織材料

（1）產(chǎn)業(yè)用紡織品

2020 年實(shí)現(xiàn)可吸收縫合線、血液透析材料的自主產(chǎn)業(yè)化，

部分替代國外進(jìn)口產(chǎn)品；滿足熱、生化、靜電、輻射等功能防護(hù)

要求；高溫過濾、水過濾產(chǎn)品性能滿足各應(yīng)用領(lǐng)域要求；土工材

料滿足復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境施工要求。2025 年，滿足多功能復(fù)合防護(hù)

要求，同時實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、舒適和部分智能化，過濾產(chǎn)品壽命和穩(wěn)定

性進(jìn)一步提升，實(shí)現(xiàn)低成本應(yīng)用和智能化監(jiān)測預(yù)警等功能結(jié)合。

（2）功能紡織新材料

2020 年，阻燃極限氧指數(shù)﹥32，無熔滴，滴水?dāng)U散時間﹤

1s，能耗降低 20%。2025 年產(chǎn)品基本實(shí)現(xiàn)自給。

（3）生物基化學(xué)纖維

2020 年 PTT 纖維原料 1，3-丙二醇純度大于 99.5%，成本控

制在 1.5 萬元/噸以下；聚乳酸耐熱溫度≥110℃，單體純度≥

99.9%，PLA 纖維斷裂強(qiáng)度大于 3.5g/d，斷裂伸長 30%-35%。2025

年 PLA 纖維生產(chǎn)成本接近 PET 生產(chǎn)成本。

9.1.4 戰(zhàn)略支撐與保障條件

1.設(shè)立重大專項(xiàng)資金，重點(diǎn)支持產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)新聯(lián)盟，加強(qiáng)新

材料研發(fā)與先進(jìn)制造緊密結(jié)合，開發(fā)和突破一批面向各基礎(chǔ)材料

行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的共性關(guān)鍵技術(shù)和重大應(yīng)用技術(shù)。

2.對產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有帶動性或突出貢獻(xiàn)的骨干企業(yè)或重大項(xiàng)

目給予財(cái)政后補(bǔ)貼強(qiáng)力支持，關(guān)鍵人員給予重獎。

3.加強(qiáng)基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和重點(diǎn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的研究

制定；積極參與標(biāo)準(zhǔn)化工作。

4.建立第三方檢測評價(jià)等公共服務(wù)平臺、新材料技術(shù)成熟度

評價(jià)體系和新材料產(chǎn)品認(rèn)定體系，構(gòu)建國家基礎(chǔ)新材料數(shù)據(jù)庫。

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