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雙一流名單的公布已經有一段時間了,網絡上的爭議仍在持續。
爭議主要集中在:
1 有些實力強的大學學科沒有入選,有些實力稍差點的卻進入了;
2 材料科學與工程,化學,生物學三門學科入選的高校是最多的。
一邊是很多材料專業的畢業生畢業找不到好工作,就業薪水低,一邊國家又在大力扶持材料科學與工程,這難道不矛盾嗎?在本人看來,這其實並不矛盾。
在聯合國產業分類中,現代的工業體系中,所有的工業總共可以分為39個工業大類,191個中類,525個小類。完整的工業體系更注重的是大而全,而非高精尖。
按照工業體系完整度來算,中國以擁有39個工業大類,191個中類,525個小類,成為全世界唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家,聯合國產業分類中所列舉的全部工業門類都能在中國找到。
打個比方,如果國外有一家製造企業需要全球採購配套材料,在中國打2個小時的電話就能完成,到其他國家可能要一個月才能搞定。完善的工業體系能夠減少工業配套的生產成本,同時,對於控制生產成本,強化產品的核心競爭力是大有好處的。
同時,也有很多國家出於戰略考慮及全球化影響,並沒有完善的工業體系,很多原材料,半成品,甚至是成品直接從其他國家進口比自己國家生產更有優勢。比如美國,歐洲,日本等國家,他們往往更願意設置海外工廠來減少自己國家某些方面的輸出。在他們看來,保持一個100%的工業體系是沒必要的,反而會加重自己國家的各種開銷,環境,人力,物力等。這就是除去中國外,其他工業發達的國家工業體系並不完整的原因。
但是也不能小看我們國家,不要看中國很多東西仍然需要進口(比如芯片),如果真的被切斷了供給,中國仍然可以生產低端芯片可供使用,儘管良率比較低、功耗高、速度慢,但是支撐工業體系還是夠的。
雖說我國擁有完善的工業體系,生產着全球一半以上的汽車,貢獻着全球一半以上的鋼鐵,然而工業大而不強的局面依然沒有改變,作為工業基礎的材料工業水平我國仍然較為落後,這一直是我們國家工業的痛點。
材料是人類生產生活的物質基礎,是直接推動社會發展的動力。材料創新是推動人類文明進步的重要動力之一。所以新材料的出現不僅推動了人類歷史的進步,而且也促進了技術的發展和產業的升級。近十年以來,世界材料產業的產值以每年約30%的速度增長。任何產業的發展都與材料科學的發展密切相關。
國際上材料領域全面領先的國家依然是美國,日本在納米材料、電子信息材料,韓國在顯示材料、存儲材料,歐洲在結構材料、光學與光電材料、納米材料,俄羅斯在耐高溫材料、宇航材料方面有明顯優勢。我國在高性能纖維及其複合材料、高溫合金、高密度信息存儲材料等方面與這些國家存在的差距還是很大。
一、國產大飛機用的航空鋼材
我國每年的鋼材產量可以達到10億噸以上,但超強度鋼純淨度不夠,這種材料掌握在美國手裡。
二、電池隔膜
電池四大核心材料中,正、負極材料、電解液都已實現了國產化,唯獨隔膜仍是短板。國產隔膜主要供應低端3C類電池市場,高端隔膜目前依然大量依賴進口,這項技術主要掌握在日本手裡。
隔膜是鋰電材料中技術壁壘最高的一種材料,其技術難點在於造孔的工程技術、基體材料,以及製造設備。高端的隔膜一般附帶有陶瓷材料,如果電解液溫度過高,材料膨脹,孔隙會像閘門一樣關閉,切斷離子交流,從而避免電池因溫度過高而起火爆炸
三、新能源汽車的「心臟」鋰離子電池。
國產鋰離子電池目前「跳」得還不夠穩,從行業角度來看,美國有比較強的研發設計能力,目前仍然引領鋰電池原始創新、核心材料研發;日本作為電池材料製造大國,生產規範嚴格,能夠最先製造出新的成品電池;我國和韓國作為第二梯隊,後續跟進。
相較日、韓,我國的低端鋰電池產品更有優勢,主要是由於人工和原始材料相對便宜,但是在部分高端產品,尤其是事關電池安全性的核心材料和製造工藝,仍有較大的差距。核心專利缺乏,隔膜等關鍵材料不給力,不僅成了國產鋰電池難以承受之痛,也拖了國產鋰電池企業「走出去」的後腿。
四、「液晶屏骨頭」微球
這種球,直徑是頭髮粗細的三十分之一。少了它,你正盯着的液晶屏幕將無法生產。微球,現代工業的基礎材料,被國外企業壟斷。
僅微電子領域,中國每年就要進口價值幾百億元人民幣的微球。中國大陸的液晶面板出貨量達到全球的33%,產業規模約千億美元,位居全球第一。但這面板中的關鍵材料以及導電金球,全世界只有日本一兩家公司可以提供。
五、製造液晶顯示器用到的ITO靶材
長期以來,ITO靶材的主要市場份額都在國外靶材生產商手中,國內只能在相對低端的行業取得一點機會。尤其是蒸發靶材,它的技術難度較高(針對LED芯片市場),目前全球供應只有日本住友和長沙壹納兩家,其中長沙壹納靶材目前在國內的占有率已經突破80%,品質也相對穩定。其他廠家也嘗試進入,但目前為止沒有批量導入的經驗。
其他還有很多很多......
與之相反的是,我國在各領域的材料專利數和論文數,全球排名第一
我國申請GaN專利數量,常年排第一。
我國每年申請SiC專利數量,也是排名第一。
我國石墨烯技術專利數量是美國、韓國、日本三個國家之和。
最後,再來看專利權申請人(主體)排名。排名第一的是韓國三星,第二的是韓國高級科技學院,第三是美國IBM。這剩下的,被我國的大學所霸榜。
四張對比圖可以看出,雖然我國在材料各領域的專利申請量遙遙領先,申請的專利可繞地球一圈,但是專利分散在各個大學和研究所,而國外則主要集中在幾個大公司手裡。
用一句話總結概況:我國的材料研發是由大學主導的,不是市場行為,難以快速產生經濟效益。而國外的材料研發是由企業主導的,能夠快速地服務國民經濟。
如果國家在企業研發層面不能徹底改變目前的現狀,每年的專利呈指數級增長到頭來也就只是個字數而已。雙一流生化材專業都是排名前三,可見我們的國家是非常重視核心技術的研發。入選雙一流,意味着每年至少一個億的研發投入,至於這些研發經費是給企業還是給高校,還是交給粉絲們來評價吧。
來源:互聯網
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