北国咨观点|新材料产业洞察:奔向“十五五”,新材料向“新”而行
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北京国际工程咨询有限公司
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2026-03-30
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“十四五”期间,我国新材料产业实现规模与创新双跃升,在研究基础科学问题、攻克“卡脖子”关键技术、加速国产化替代等方面取得一系列重要突破。“十五五”时期,新材料产业以智能化、绿色化、融合化为核心驱动力,我国将迎来从“材料大国”迈向“材料强国”的关键跃升期,进入从“技术追赶”到“生态引领”的新阶段。
一、新定位,成为大国博弈新焦点
在大国博弈日益激烈的背景下,新材料的战略地位已实现从“基础保障”到“前沿引领”的跃升。一方面,新材料是破解“卡脖子”困境、筑牢产业链安全底线的关键支撑,如稀土材料作为“工业维生素”,凭借中国在全球90%以上的精炼产能和出口管制能力,已成为反制技术封锁的战略筹码,而“恒久C位”的光刻胶等半导体材料虽然持续加速国产替代,但技术代差和验证周期仍是短期挑战,持续面临供应链风险。另一方面,前沿新材料的突破正成为大国抢占未来产业制高点的核心抓手,如高温超导材料为核聚变能源与量子计算带来无限可能,钙钛矿光伏材料以“效率翻倍、重量减半”的颠覆性优势有望实现“太空能源自由”,而智能仿生材料则可以让人形机器人“相貌自由”与“演技在线”。因此,新材料已不仅是保障关键战略产业的“压舱石”,更是驱动产业迭代、定义未来竞争规则的“隐形王牌”。“十五五”时期,新材料产业在保障国家安全底线的同时,已成为全球科技与产业竞争的又一战场。
从政策导向来看,新材料的产业定位从“先导产业”化为“支柱产业”。2010年国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将新材料列为七大战略性新兴产业之一,与新能源、新能源汽车共同为国民经济的先导产业;2021年工业和信息化部、科学技术部、自然资源部发布《“十四五”原材料工业发展规划》明确提出材料产业是支撑国民经济发展的基础性产业和赢得国际竞争优势的关键领域,并强调通过“材料先行”原则强化其在产业链中的先导作用;2025年《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》将新材料与新能源、航空航天、低空经济一同列为“新兴支柱产业”,产业地位再提升。“十五五”时期,我国产业发展面临机遇与挑战并存、竞争加剧的严峻复杂形势,新材料产业作为国民经济的基本盘之一,已成为我国构筑新质生产力、实现产业基础高级化,牵一发而动全身1的核心支柱。
二、新技术,人工智能催生新变革
人工智能正以革命性力量引领材料研发模式从“经验试错”向“数据智能驱动”跃迁。2024年的诺贝尔物理学奖(人工神经网络实现机器学习)与化学奖(计算蛋白设计)均颁给了人工智能领域科学家,标志着“AI for Science”已正式成为全球科研范式变革的核心引擎,AI在化学材料领域中的现实探索,不仅是一场技术革命,更开启了一场跨界竞速的比赛。国际巨头企业纷纷布局AI+新材料技术,如谷歌公司GNoME的人工智能模型生成了220万种晶体结构,相当于人类近800年实验积累,寻找到38万种具有热力学稳定性的晶体材料,使材料发现效率提升一个数量级;小米团队使用自研的多元材料AI仿真系统,从上万种合金配方中快速锁定最优解,为小米SU7Ultra搭载新型材料“泰坦合金”,实现从实验室到量产车的智能跃迁。人工智能已成为材料工业突破传统发展瓶颈的核心驱动力,成为“十五五”时期培育新质生产力的关键引擎。
“AI+新材料”从改变研发范式起步,深度渗透至新材料产业的全链条、全生命周期。当前,AI工具在新材料的技术创新上加速应用,在生产制造上支持多工厂联动、区域产能智能调配及全产业链高效协同;组织管理方面,在推动企业实现柔性制造、敏捷响应等单一环节上已实现应用。“十五五”时期,AI技术将推动新材料产业从单一环节优化向全生命周期协同应用转型,“AI+新材料”将不再只是效率提升工具,而是开启“预测—设计—制造”一体化新纪元的战略基础设施,既是产业技术拐点,也将成为国家创新体系竞争的新起跑线。
三、新领域,未来产业涌现新需求
新能源、生物医药等战新产业的迭代升级,催生了对战略材料的新期待。“十四五”时期,新材料有力地支撑了战新产业发展,“十五五”时期,传统产业转型升级加快和战略性新兴产业进一步壮大,行业的高端化发展对新材料产业不断提出更高的需求。如在集成电路领域,智能化时代信息获取、储存、处理需求的快速提升,对宽禁带半导体材料提出耐压能力、工作频率等的更高要求;在新能源领域,结构轻量化发展及核心基础零部件自立自强,也对高端聚烯烃与工程塑料等材料提出新的要求。此外,生物基材料正从实验室走向规模化商用,在可降解包装、药物缓释载体及组织工程支架等场景中展现出强大的绿色替代潜力。
人形机器人、核聚变等产业爆发式增长,创造了对高端前沿材料的新需求。量子信息、类脑智能、深海空天开发等未来产业的培育,高度依赖新型功能材料的突破与支撑。如核聚变作为终极清洁能源,其商业化进程加速了对超导磁体材料、耐高温包层材料、中子吸收材料等高端新材料的巨大需求;高强轻质钛铝合金、碳纤维增强复合材料成为无人机、商业航天器实现结构强度与能效比优化的关键;合成生物学与材料科学的交叉融合,则催生出可编程生物聚合物、酶响应型水凝胶等新一代智能生物材料,推动市场从“替代石油基”迈向“功能超越”。这些新兴场景共同勾勒出新材料产业面向2030年的高增长、高价值、高技术壁垒的新图景。
四、新方向,行业内卷卷出新策略
在新材料行业“内卷”加剧的背景下,材料企业正通过“全球造,全球卖”的战略实现突围。尤其在新能源相关材料领域,企业面临“不出海就出局”的巨大挑战,如在光伏领域,隆基绿能选择“技术出海+本地融合”,其在印尼、马来西亚、越南布局超7GW产能,天合光能在西班牙、巴西设厂,晶科能源与沙特合作建设10GW电池组件项目,这种“在海外建厂、在海外销售”的模式使企业能有效规避欧美贸易壁垒;在高端改性塑料领域,由于下游汽车制造商比亚迪和电器生产商美的等均在东南亚设立了生产基地,材料企业主要出海目的地集中在东南亚地区,并进一步开拓其他海外市场。“十五五”时期,材料企业将实现从“产品输出”到“技术标准输出”到“生态体系输出”的跃迁,如中国主导的IEC
63667-1成为国际光伏领域首个碳足迹核算标准;巡鹰新能源为印度宝欣售后服务中心,提供涵盖动力电池回收应用、材料循环利用的全链条技术解决方案,助力合作伙伴在当地构建完善的绿色循环生态体系;东方雨虹形成从上游原材料、中游生产制造再到下游销售服务的完整体系,与本地建筑等专业院校建立合作关系,吸纳本土人才,黏合外驻企业与本土之间的缝隙。
高端材料“向外卷”,实现从进口替代到参与全球技术竞争。如随着全球半导体产业转移,国内企业凭借成本优势和本土化服务,电子级氢氟酸稳定批量出口韩国高端半导体制造企业;有色金属领域,山西太钢镍基合金热卷单卷重量突破14吨的技术门槛,拉动机组设备出口单价上涨40%,让中国石化装备在沙特阿美等国际项目中拿下标王;碳纤维领域,中复神鹰把握机遇在小丝束碳纤维方面逆势突破,碳纤维产品实现出口德国、意大利以及法国等欧盟国家。
五、新态度,再生循环成为新课题
再生原料高品质化利用成为新课题。在面对全球科技竞争加剧与供应链安全形势趋紧的双重压力下,叠加国内大规模设备更新和消费品以旧换新政策深入实施,新能源汽车、消费电子、机器人等领域更新换代加速,2025年12月底国家发展改革委等部门联合印发《再生材料应用推广行动方案》,通过提升再生材料的供给能力和应用场景,应对资源安全挑战、促进绿色低碳转型,明确提出到2030年,废钢铁、废纸回收利用量分别超过3亿吨和8000万吨,再生有色金属、再生塑料年产量分别超过2500万吨和1950万吨的目标。“十五五”时期,突破再生原料高品质化利用瓶颈,发展再生金属高端材料、再生塑料改性制品、再生纤维绿色纺织等高附加值产品,利用好再生材料,推动再生材料从成本工具向高附加值新材料方向转型是新材料产业发展的一项重点任务。
“十五五”时期,我国新材料产业将构建“技术—标准—生态”三位一体的全球竞争力体系。在人工智能强势赋能下、突破前沿材料瓶颈、深化全球产业链布局、推动再生材料高值化利用,中国新材料产业将进一步夯实从“跟随者”到“引领者”之路,为国家新质生产力培育和产业链供应链安全提供核心支撑,真正成为驱动全球产业变革的“隐形王牌”。
参考资料
1 学习规划建议每日问答|为什么要着力打造新兴支柱产业
作者介绍
吕紫薇
中级经济师
咨询工程师(投资)
长期专注研究新材料、新能源、人口等领域,深度参与北京市、区多项重点产业研究咨询工作,曾获北京市优秀咨询成果奖。
编辑:张 华
审核:刘 敏