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新材料是科技革命和产业变革的基石,对建设制造强国意义重大。为系统谋划 “十五五” 时期新材料产业发展蓝图,特制定本规划,明确关键战略材料的发展路径。国家“十五五”新材料产业发展规划中,氮化镓在集成电路领域被列为国家关键战略材料,并在5G通信关键材料领域被列为需要突破的重点应用领域急需的新材料。
一、产业背景与发展形势
“十四五” 期间,我国新材料产业成效显著,总产值突破 8.2 万亿元,年均增速超 12%。但高端材料 “卡脖子” 问题突出,在集成电路和 5G 通信领域,氮化镓等关键材料的自主供应能力有待提升。目前,国外企业在氮化镓衬底制备、外延生长等核心技术上占据优势,国内相关材料性能稳定性与国际顶尖水平存在差距,依赖进口导致供应链存在安全风险。
国际上,全球新材料竞争激烈,氮化镓因在高频、高温、高功率场景的优异性能,成为各国战略布局的重点。我国高质量发展阶段,5G 通信、新一代信息技术等产业蓬勃发展,对氮化镓等新材料的性能、可靠性提出更高要求,推动其产业化和自主可控成为迫切需求。
二、总体要求
指导思想与基本原则
全面贯彻党中央决策部署,坚持创新驱动、需求牵引、绿色低碳、开放协同的理念。以提升关键战略材料自主保障能力和前沿新材料原始创新能力为核心,构建全链条发展生态。遵循创新引领、自立自强,需求牵引、应用导向等原则,集中力量突破一批 “卡脖子” 材料技术。
发展目标(到 2030 年)
保障能力上,关键战略材料综合保障能力超 80%,前沿新材料形成全球领先原创成果并产业化,新一代信息技术等领域核心材料自主可控。
创新能力方面,研发投入强度提高,突破 500 项以上核心技术,建成全球影响力创新高地,创新平台体系完善,原始创新能力增强。
产业体系优化升级,培育世界一流企业和专精特新 “小巨人” 企业,形成 20 个以上国际领先产业集群,产业集中度和协同能力提升。
绿色智能转型深入,生产能耗排放强度显著下降,单位产值能耗较 “十四五” 末降 20% 以上,智能制造广泛应用,绿色低碳材料占比大幅提升。
生态体系健全,标准等支撑体系与国际接轨,政策环境优化,市场秩序规范。
三、重点发展方向
先进基础材料
重点发展超高强度汽车钢、高强高韧铝合金、高端聚烯烃、高性能水泥基复合材料等,夯实产业发展基础,为先进材料应用提供配套支撑。
关键战略材料
在集成电路材料领域,氮化镓被列为国家关键战略材料,重点推进大尺寸氮化镓衬底与外延片的国产化替代,突破衬底制备过程中的缺陷控制、外延生长均匀性等核心技术,提升材料纯度和性能稳定性,满足高端芯片制造需求。
在 5G 通信关键材料领域,氮化镓被列为重点应用领域急需突破的新材料。其在 5G 基站射频前端具有高功率、高效率、低噪声的优势,需攻克氮化镓射频器件材料的低插损(≤0.5dB)、高隔离度(≥40dB)等性能指标,保障信号传输质量,推动 5G 通信网络高效稳定运行。
此外,还需发展高温合金、新能源电池材料、生物医用材料等其他关键战发展石墨烯、量子信息材料、生物基材料等,为新材料产业持续创新提供动力,也为氮化镓等材料的技术升级提供潜在方向。略材料,与氮化镓等材料协同支撑产业发展。
前沿新材料
低维与智能材料实现石墨烯规模化制备与应用,发展碳纳米管、M-Xenes、智能响应材料、仿生材料,挖掘应用潜力。
量子信息材料发展量子点、拓扑绝缘体、量子磁性材料、单光子源 / 探测器材料,支撑量子科技发展。
先进能源材料探索新型超导材料、热电转换材料、新型核能材料,服务能源高效利用与开发。
生物基与可持续材料发展高性能生物基高分子(PLA、PHA 等)、生物基单体、CO2基材料、可持续回收设计材料,减少石油依赖与污染。材料基因工程加速新材料研发。
四、重点任务
突破重点领域急需材料,针对集成电路和 5G 通信等领域需求,集中攻克关键材料制备、加工及应用技术,提升材料性能稳定性和量产能力。强化协同创新,鼓励组建产业创新联合体,新建一批国家实验室和工程研究中心,加大关键材料研发投入。
加快市场培育,完善重点新材料首批次应用保险补偿机制,建立应用示范项目库,推动新材料在重点领域的规模化应用。突破关键工艺装备制约,实现核心材料生产装备国产化替代,完善材料标准体系,推动与国际标准接轨。
培育优势企业与人才团队,重点扶持创新型企业发展,加强材料领域高层次人才培养和引进,为产业发展提供支撑。
五、保障措施
加强组织协调,建立部际协调机制,将关键战略材料发展纳入地方考核。加大政策支持,设立产业基金向重点领域倾斜,对关键材料项目给予资本金补助和税收优惠。强化人才培育,实施 “材料人才专项计划”,完善标准体系,推进重点材料标准制修订和国际互认,为关键战略材料产业发展提供全方位保障。
文章来源:材料说