前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇半导体发展规律范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
作为电子工业发展基础的电子器件,已经历了三个巨大变革时代:1. 电子管时代1905~1947(42年);2. 晶体管时代1947~1958(11年);3. 集成电路时代1958~?(到2014年已有56年)。
电子管的发明拉开了电子时代的序幕,为当时蓬勃发展的无线电报事业提供了核心器件,在它存在的40多年的时间里,推动了收音机、电视机、雷达、计算机的发明和应用。美国是电子工业发展的代表,1920年即开始广播,也是30年代最早开始电视广播的国家之一,最先研制成功了脉冲雷达和电子管计算机,美国电子工业产值从有统计的1927年的2亿美元发展到1947年的36.6亿美元,增长了18倍。
1947年美国贝尔研究所的肖克利、布拉顿和巴丁发明了晶体管,解决了电子管在体积、功耗、寿命等方面的局限性,进入了电子器件的固体时代,耐冲击,耐震动,体积小,仅是相应电子管的十分之一到百分之一,可靠性提高百倍,可以设计出小型、复杂、可靠的电路,对军事、航空、航天及计算机的发展起到了无可取代的重要作用。晶体管时代时间很短,仅有11年,可说是个过渡期,它吹响了集成电路发明的号角。1958~1959年间德州仪器和仙童公司便发明了集成电路,人类进入了集成电路时代,以迄于今。
集成电路将晶体管和电阻、电容集成在一块硅片上,构成了一个完整的单片功能电路,所谓“立锥之地布千军”,获得了飞速的发展,集成度日益提高,从小规模集成电路不断向着中规模(MSI)、大规模(LSI)、超大规模(VLSI)、特大规模(ULSI)、极大规模(GLSI)迈进,现在一块芯片上已可集成几十亿(14~35亿)个晶体管,一个针尖上可容纳3000万个晶体管。集成电路更具面体积小、重量轻、寿命长和可靠性高、成本低等优点,便于进行大规模生产,应用遍及国民经济各个领域,与晶体管不可同日而语。
人们通常把晶体管和集成电路笼统地称为半导体器件,半导体器件是20世纪的最重要的发明,是一、二百年间才能见到一次的发明。半导体器件是所有电子设备的心脏,它改变了人类社会,从“钢铁时代”进入了“新石器时代”,半导体是工业的“石油”,农业的“稻米”,“科学技术进步的基石”。它变革了人类国民经济、军事战争、人民生活甚至文明文化等各个方面,以前说“钢铁即国家”,而今是“电子(半导体)即国家”,出现了“电子立国”之说,一个国家的进退兴亡全在半导体此举!
市场发展
半导体市场之初发展极为迅速,据有关资料报导,1960年世界半导体市场不过8.5亿美元,到1995的35年间,平均以每年约16%的速度增长,基本上直线上升到1550亿美元。此后,半导体市场方才出现起伏不定的状况,据市场调研公司IC Insights 2010年的一个报告显示,1995~2010年15年间的年均增长率放缓到4.7%,其间1996年、1998年都是负增长,特别是2001年在上年大幅上场37%、突破2000亿美元达到2190亿美元后骤降32%,降至1490亿美元,2008~2009年又相继下行,2010年又逆风飞扬30%,首破3000亿美元达3100亿美元(图1)。
据WSTS报告,2011年世界半导体市场微增0.4%,2012年略减2.7%,计2916亿美元,2013年据SIA今年2月最新报告,超出WSTS去年6月预测的2.1%达到4.8%,再次跨越3000亿美元,达3056亿美元。著名市场调研公司Gartner和IHS去年底曾分别预测2013年世界半导体市场成长5.2%和4.9%。增长的原因简而言之,即由于智能手机和平板电脑对存储器(包括DRAM和NAND)的殷切需求,促使存储器价格成倍翻高,营收大增,分别飚升了35%和28%,据说若无此两大产品的惊人业绩,半导体产品市场或许就是零增长。
附带说一句,近年因世界宏观经济及各行各业发展的不确定性,难于预测,修修改改已习以为常。SIA并预测2014年世界半导体市场将增长8%,为几年来所少见,同时SIA还援引WSTS的报告称,2014年将略增4%,2015年续增3.5%,达3280亿美元。总之,我们看到自2013年起世界半导体市场将维持增长的势头。
展望未来发展,市场调研公司IC Insights 去年9月发表报告称,随着欧洲经济缓慢地改善及世界经济也在逐渐好转,世界半导体产业前景有望。尽管半导体业将受到技术的多方面严峻挑战,但该公司总裁Bill McClean说:“总的看来,半导体产业未来10年的成长趋势可望提升。”(表1)世界1997~2012年15年间每块集成电路的平均售价从2.12美元下落到1.34美元,影响到同期世界半导体市场从1277亿美元仅成长到2548亿美元,年均增长率为4.7%。未来受世界GDP增长的带动,预计2015年和2016年世界半导体市场将分别成长11%和13%,2017年则将步入衰退。综观2012年到2022年的10年间,集成电路的平均售价将有所反弹,从1.34美元上升到1.48美元,而同期世界半导体市场则从2548亿美元成长到5038亿美元,年均增长率达到7%,优于上15年间的4.7%。预测终究是预测,姑妄言之,到时将由事实最后来说明。
根据上述数据推算,世界半导体市场规模发展到1000亿美元大约用了34年,从1000亿美(1994年)元成长到2000亿美元(2000年)仅用了6年时间,成长到3000亿美元(2010年)用了10年时间,而预计到2022年可成长到5000亿美元,即是在12年时间内增长了2000亿美元,果若如此,那是速度可观,前景可待。
日本媒体资深记者,现日本产业时代公司社长泉谷涉2013年初撰文说,现在许多人认为半导体业未来前景将遭遇红灯,近7、8年间起伏不定,半导体市场发展到了25万亿日元。但他同时指出,从晶体管诞生而开始的半导体历史,总是开拓新应用领域的核心,它是新产业革命的“核弹头”,其今后的作用地位也不会变更。泉谷涉并预测到2030年,世界半导体市场将从25万亿日元成长到40万亿日元,大致算来18年间的年均增长率为2.6%,速度虽不算快,但总是在成长,笔者倒是认同的。
产品应用
1955年日本引进美国贝尔研究所发明的晶体管,实现了规模生产,开始生产晶体管收音机;1958年IBM开发成功晶体管计算机;1961年日本推出晶体管电视机和计算器;1962年美国德州仪器等公司率先投产IC(集成电路);1967年日本上市IC 计算器,拉动了IC的大量应用;1970年美国IBM发表了LSI 370系列大型计算机;1971年美国英特尔公司开发出微处理器,具有革命性意义,被称为“生命之石”;美国苹果公司1977年推出了Apple电脑,PC时代曙光乍现,颇获好评;1981年IBM推出IBM-PC,PC从此尽显风流,应用日益广泛,得到了极大的普及,成为半导体业的增长引擎。据市场调研公司IHS iSuppli 2012年报告,世界IC四大应用产品依次为PC,手机,平板电脑和液晶电视,约占IT市场的90%。
世界IT市场的主力产品―PC经过30多年的发展失去从容,步入衰微,世界PC出货量于2011登顶约近4亿台,2012~2013年两年接连下滑,已仅为3亿台多一点,原先PC曾独占半导体应用的35%,如今急速凋落对半导体影响很大,进入了后PC时代。继而力挺IT领域的是智能手机和平板电脑的爆发增长,世界智能手机出货量2012年即达6.5亿部,2013年激增至9.5亿台,有说最多可达15亿部的,也有说2~3年内可望增长到20亿部,无论如何,它总有一个到头的日子。平板电脑发展近年同样迅速,据市场调研公司IDC称,2013年其出货量已超越笔记本电脑,达近2.2亿台,比上年增长5l%,但已落后于2012年的窜升87%,说明世界平板电脑市场发展也己趋缓,臻于成熟,今年或可首见发达国家如美国市场的出货量缩减的情况,世界又将迈入“后智能手机时代”!当前媒体热议的是可穿戴设备,其他还有所谓“脱IT产业”的医疗电子、新一代汽车、航空、机器人、绿色能源等将继续推动半导体业的发展。一般而言,“一门产业的寿命约为30年”,而半导体从大发展的上世纪70年代算起,已超过了40年,针对半导体微细化工艺进展的摩尔定律还没有走到尽头,美日市调公司或专家预测,世界半导体市场还有最后一、二十年的成长空间。对中国而言,发展半导体事业真的已到达了刻不容缓,时不我待,时不再来的关键时刻!
升火待发
总理在今年人大的政府报告中指出,要调整产业结构,扶持新兴产业,“设立新兴产业创业创新平台,在新一代移动通信、集成电路、大数据、先进制造、新能源、新材料等方面赶超先进,引领未来产业发展。”首次把集成电路放在了明确领先的地位,各新兴产业相辅相成,半导体在其中将继续发挥重要作用,这合乎国民经济发展规律,定能促进经济不断发展,集成电路可期待矣!
日本网媒去年5月有篇报道说,日本半导体产值现为5.9万亿日元,在整体制造业中不过占2%,但它却具有不可或缺的战略意义,是占有日本出口总额10%供应链中的核心产品,有“小巨人”之美称。从世界来看,半导体市场约为30万亿日元,规模也不算大,约占世界电子工业产值153万亿日元的近20%,可影响至为巨大,它是所有产业的心脏和知识产权的载体,不仅电子产业,其他如航空航天、汽车、工业用设备等莫不对其有所倚重。
同一天,中国集成电路行业单体投资最大的项目――总投资240亿美元的国家存储器基地项目也在武汉东湖高新区正式动工建设。
中国正在掀起建设集成电路产业园的新。
集成电路或其载体芯片,是信息化时代的“工业粮食”。国际咨询机构IDC的数据显示,2015年,中国集成电路市场规模达11024亿元,占全球市场的一半,已成为世界最大的集成电路市场,但销售收入仅3618.5亿元,自给率最大值仅3成左右。
2014年6月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》,提出当前和今后一段时期是中国集成电路产业发展的重要战略机遇期和攻坚期。加快推进集成电路产业发展,对转变经济发展方式、保障国家安全、提升综合国力具有重大战略意义。这也点燃了各地兴建芯片产业园的热情。据不完全统计,目前已有北京、上海、合肥等20多个城市已建或者准备建设集成电路产业园。
但集成电路全球市场已趋于饱和。2015年,全球三大行业咨询机构公布的数据均显示,当年集成电路市场增长率为负数,2016年的增长预测虽非负数但增长缓慢。世界半导体贸易协会(WSTS)预测,增长率仅为0.3%。
中国还在跟跑阶段
地方政府建设集成电路产业园最大优势,是能批复百亩、千亩甚至万亩的园区用地。但集成电路是一个国际化程度很高的产业,集成电路产业园建设要遵循产业发展规律,不能有认识盲区。
从产业规律看,集成电路产业是资金密集型、技术密集型和高端人才密集型的产业。长期以来,它遵循摩尔定律,即当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件数目,约每隔18?24个月增加一倍,性能也提升一倍。三维集成电路等新技术的出现,使集成电路产业发展路径出现了一些新变化,但摩尔定律还将是集成电路产业链中低端遵循的主要规律。
从资金门槛看,集成电路是以百亿元级为投资门槛的资金密集型产业,地方政府若过于依赖土地财政,对“烧钱”的集成电路产业园很难进行持续投入。理论上说,集成电路是“1块钱的芯片可带动50块钱的产业链”,其前提是持续的高额投入并渡过产业的爬坡期后才能实现投入产出的平衡。这是相当漫长且痛苦的过程,而土地财政无法支撑其长久稳定发展。
从技术设备上看,集成电路是技术密集型产业,技术、产业升级和产品更新快。目前,高端的集成电路制造设备和测试设备,中国还严重依赖进口,建设或准备建设集成电路产业园的地方政府,必须要考虑国外出口管制政策可能带来的不利影响。
从高端人才看,有数据显示,中国集成电路产业人才缺口逾20万。同时,在吸引高端人才方面,一些地方尚不具备优势条件来吸引人才,自然难以支撑当地集成电路产业的发展。
从全球价值链看,话语权是集成电路产业园建设容易忽视的因素。中国是全球最大的集成电路市场,但在集成电路全球产业价值链的话语权却不高,大多数企业还是生产中低端产品为主,处于全球产业价值链中低端。
值得一提的是,集成电路是高度国际化、标准化的产品。国际上集成电路标准的主要制定者分为军、民两类。在民用方面,国际集成电路标准化工作代表性组织主要有国际电工委员会(IEC)、固态技术协会(JEDEC)、国际半导体设备和材料协会(SEMI)等。
目前,中国集成电路民用标准共计68项。其中,国标53项、行标15项,68项标准中有34项国标是等同、等效或非等效采用IEC标准或其他国外先进标准。等同采用IEC SC47A俗19项,采标率为31%;等效采用IEC SC47A标准7项,采标率为11%。另有几项标准是转化SEMI标准。民品主要采用GB/T19001质量管理体系认证体系。
简言之,在集成电路标准化领域,中国处于跟跑阶段。而集成电路产业园在全国遍地开花,容易分散宝贵资源,与产业发展规律和特点不相符。
三手段促发展
中国集成电路产业要持续健康发展,地方政府须创新发展思路和措施,以免把集成电路产业园建成“烂尾楼”,或挂着集成电路产业园的金字招牌,实际靠房地产来维持生存,与国家集成电路发展战略背道而驰。
首先要加强对各地集成电路产业园的风险评估。要把资金、技术和人才等常规因素纳入考核范围,还要将土地财政、借集成电路金字招牌圈地等风险纳入考核范围,并制订可量化,可操作的考核细则。在制定国家政策出台过程中,要有量化考核的配套措施,将借机“圈地圈钱”的冲动关进制度的笼子,杜绝各地相互攀比、盲目上马、低水平重复,避免出现物联网产业“雷声大、雨点小”的现象。
其次要支持鼓励园区进行产业质量技术基础建设。对条件较好、具有发展前景的集成电路产业园,要支持鼓励进行产业质量技术基础建设。质量技术基础由计量、标准、检测和认证构成。联合国贸易和发展组织等多个机构在2005年就提出了“国家质量基础”概念,将标准、计量、检测和认证列为世界经济可持续发展的重要支柱。而全球高科技领域竞争已上升为体系与体系之间的竞争,质量技术基础是其中重要内容。
同时,集成电路是全球竞争最激烈的高科技领域,质量技术基础水平高低,将决定未来集成电路的全球价值链和产业分工格局,影响集成电路的发展路径和生存模式。集成电路产业园要统筹规划,按照全链条设计、一体化实施的思路,形成全链条的“计量-标准-检验检测-认证认可”整体技术解决方案并示范应用。
“放眼神州,提出大力发展LED产业的高新区不在少数,其中广东就至少有7个。这一方面说明LED产业竞争激烈,难免出现‘一窝蜂’现象,但同时也说明了市场的巨大,否则不足以‘引无数英雄竞折腰’。今后,江门高新区重点发展的三大产业之一就是以绿色光源为主的战略性新兴产业,并力争到2015年实现LED产业产值超300亿元,基本建成国内一流的LED产业核心集聚区。”市政府党组成员、江门高新区管委会党组书记、主任梁许赞表示,“我们做出这个决策,不是盲目跟风,而是综合考量、科学论证后的理性选择,是符合江门高新区产业发展规律的,也是经得起历史检验的。”
那么,在强手如林、时不我待的今天,江门高新区拿什么照亮珠三角西岸与未来呢?
强势崛起
改写中国
LED产业格局
经过多年的发展与角逐,目前,中国LED产业形成了四大片区(珠三角、长三角、闽赣地区、北方地区)、七大基地(上海、深圳、厦门、石家庄、南昌、扬州、大连)和七大新兴国家级半导体照明产业基地(天津、潍坊、东莞、宁波、杭州、西安、武汉)。2011年,以珠三角为代表的广东省,LED产业规模和产值继续领跑全国。而以江门高新区为新引擎的江门市,LED产业产值约占全省六分之一强。
截至去年底,江门高新区已引进LED企业181家,约占全市总数的60%,总投资额达数百亿元。目前已投产133家,经济效益逐渐显现,并基本形成了涵盖“外延芯片封装应用”等LED各个领域、较为完整的产业链。其中,上中游外延芯片不仅产量居全省前列,还拥有接近国际先进水平、国内领先地位的自主核心技术,以及较显著的区域品牌效应,从而初步奠定了江门高新区在全国LED产业布局中的“准诸侯”地位。更让人振奋的是,今年17月,江门高新区LED产业产值相当于去年总产值的70%。也就是说,LED产业呈现加快发展态势。
“近几年,LED产业一直是江门高新区招商引资的主攻方向,但从早期来看,不免陷入‘以多取胜’的误区,导致目前虽然数量可观,但除了奥伦德、真明丽、德力光电、西铁城、一诠等少数几家重量级LED企业外,规模普遍较小,集聚效应不够明显。而真正奠定江门高新区LED产业的江湖地位,我们靠的是‘芯’,即凝聚于LED产品核心部分不可替代的核心技术,这也是我们敢于打造珠三角西部战略性新兴产业示范区的底气之所在。”梁许赞表示。
8月78日,专程率团前来考察江门高新区投资环境的北京联亚集团总裁倪国祥认为,与广东省其他地区相比,江门高新区具备发展LED产业的“天时地利人愿”。
以企业为主体
着力构建
科技创新体系
奥伦德,正是江门高新区践行这一精神的典范。2010年引入的江门市奥伦德光电有限公司,座落于LED产业核心园区34号地,总投资约6亿元,是中国大陆生产制造LED芯片历史最悠久、产品系列最齐全、产业链最完整的国家高新技术企业深圳奥伦德旗下的5家子公司之一(另4家在深圳)。江门奥伦德一期占地30亩,主要生产LED上游领域的高亮氮化镓外延片和芯片,兼营封装,预计量产后年均营业收入8.2亿元,年净利润8350万元,年缴税5913万元。今年上半年,公司引进的5台国际顶级的LED生产核心设备MOCVD已全部批量投产,年产能可达18万片,并已获得江门高新区管委会约5000万元的专项补贴。二期计划新增建设用地40亩作为追加投资芯片和封装项目生产用地,将于年内动工,同时增购10台MOCVD,并逐步将深圳地区的芯片、封装生产线迁过来,使江门高新区成为集团最主要的LED生产基地。江门奥伦德始终把技术创新作为企业发展的核心竞争力,持续投入巨额的研发费用,建立了一支强大的研发队伍。自从去年生产出江门地区第一块LED外延片后,奥伦德产品已经被越来越多的LED应用型企业所采用,深受市场认可。
目前,国内LED产业仍处于技术尚不成熟、产业投资分散、商业模式不甚确定阶段。“能否利用好这股强大的新兴力量,实现从战略性新兴产业向支柱型产业转变,关键取决于能否突破核心技术。”梁许赞表示,“作为经济活动的主要承载者,企业对市场的敏感度显然要比高校或科研机构更高,更富有创新动力和成功欲望,因此,构建以企业为主体的科技创新体系,是江门高新区培育和提升区域核心竞争力的不二法门,也是提高企业自主创新能力的根本举措。”
LED产业核心园区
“联上启下”
“承东拓西”
关键词微电子技术;发展历史;应用;发展趋势
1微电子技术概述
从本质上来看,微电子技术的核心在于集成电路,它是在各类半导体器件不断发展过程中所形成的。在信息化时代下,微电子技术对人类生产、生活都带来了极大的影响。与传统电子技术相比,微电子技术具备一定特征,具体表现为以下几个方面:①微电子技术主要是通过在固体内的微观电子运动来实现信息处理或信息加工。②微电子信号传递能够在极小的尺度下进行。③微电子技术可将某个子系统或电子功能部件集成于芯片当中,具有较高的集成性,也具有较为全面的功能性。④微电子技术可在晶格级微区进行工作[1]。
2微电子技术的发展历史
微电子技术是一门以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,其具有工作速度快、重量轻、体积小、可靠性高等诸多优点。微电子技术是一项起源于19世纪末20世纪初的新兴技术,微电子技术的发展史从某种意义上说是集成电路的发展史。
现阶段大规模集成电力的集成度代表着微电子技术的发展水平。从集成电路在1958年被发明以来,集成电路的发展规律依然遵循着“摩尔定律”,即DRAM的储存量每隔3年就变为原来的4倍,集成电路芯片上的元件数量每18个月增加1倍。微电子技术的发展历程如下,美国贝尔实验室于1947年制造出第一个晶体管,这为制造体积更小的集成电路奠定了相关的技术基础。1958年美国德克萨斯仪器公司的基比尔于研究员制造出第一个集成电路模型,并于次年该公司宣布发明了第一个集成电路。1959年美国仙童公司将微型晶体管的制造工艺—“平面工艺”经过一定的技术改进后用于集成电路的制造过程中,实现了集成电路由实验阶段向工业生产阶段的过渡。1964年相关的技术人员又研制出PMOS集成电路,大大减小了集成电路的体积,其与分立元件相比较PMOS集成电路具有可靠性高、功耗低、制造工艺简单和适于大量生产等诸多优点。到目前为止,与第一块集成电路相比集成电路的集成度的尺寸缩小了200多倍,集成度提高了550多万倍,元件成本降低了100多万倍[2]。
3微电子技术的应用
3.1生活应用方面
随着信息化时代的到来,在信息知识爆炸的年代,微电子技术下的产品影响着我们生活的方方面面,如我们如今最为常用的通信工具—手机,上下班坐公交车使用的IC卡,洗衣服用的全自动洗衣机,做饭用的电饭煲,烧水用的电水壶,茶余饭后的欣赏电视节目。这些和我们生活息息相关的电子产品都采用了微电子技术处理而完成其功能性的发挥,给我们的生活带来了便捷,带来了高品质的享受。对提高我们的生活质量有着积极的影响。
3.2工业制造应用方面
随着社会经济的快速发展,给工业制造产业带来了良好的发展机遇。面对全球性工业革命的到来,传统落后的工业生产制造模式难以满足社会生产的需求。为了能够快速地适应新时代工业产业发展的趋势,目前许多的工业制造企业都积极地引进微电子技术支持下的设备来提高企业的生产效率和产品的精准度,以此提高市场竞争优势,进而实现企业的长期发展。比如,在汽车制造行业,以微电子技术为支持的监控系统和防盗系统。通过微电子的融入研发了电子引擎监控系统,有效地解决了引擎不容易控制的问题;将微电子技术融入汽车的监控系统中,一旦汽车遭遇被盗情况,电子防盗系统会立即发出警报。
3.3军工产业应用方面
微电子技术不仅在生活、工业等产业中得以广泛应用,而且在军工产业中也扮演着重要的角色。众所周知,在信息化时代,现代军事力量的强大与否主要體现在军事装备信息化程度的高低。如果一个国家军事装备中融入的现代微电子信息技术较多,就会在战争中取得先机。例如,依靠微电子技术通过远程计算机控制的无人战斗机,就是很好应用微电子技术的例子。此外,侦察机上的数字地图装置能够为野外训练的士兵提供准确的天气、情报、敌军位置以及周边地形等准确信息数据。通过无线计算机网路技术将搜集到的信息数据传输到指挥中心,为军事方案的制定提供了重要的支持。随着微电子技术的不断发展,微电子在国防中的应用深度也会越来越大,为确保国家安定奠定了坚实基础[3]。
4微电子制造技术的发展趋势和主要表现形式
总体上,推动微电子制造技术发展的动力来自于应用需求和其自身的发展需要。作为微电子器件服务的主要对象,信息技术的发展需求是微电子制造技术发展的主要动力源泉。信息的生成、存储、传输和处理在超高速、大容量等技术要求下,一代接一代地发展,从而也推动微电子制造技术在加工精度、加工能力等方面相应发展。
微电子制造技术在发展的历史进程中融合了其他制造技术上的应用,所以这项技术近年来的突出表现是集成电路的开发与使用,在使用过程中可以兼容其他的格式进行工作。电子制造技术以及集成电路信息技术在融合的过程中,让电子生产企业的效率得到了稳步的提升,由此我们可以从中了解到这种多种技术相融合的集成方式,可以将应用领域的生产效率进行实际性的整合。所以,研究人员应该对这项技术的使用进行重点开发,在研发与技术处理过程中将生产上的效率提升到最大。
5结束语
在微电子技术不断发展的过程中,它的影响力变得愈来愈大,并逐渐成为衡量国家科学技术实力的重要标志。未来,微电子技术还将具备更大的发展空间,它将成为引导人类社会发展、推动技术革命的重要因素。
作者:邓哲
参考文献
[1] 李彦林.微电子技术的发展与应用研究[J].电子制作,2015,(10X):36.
材料是工业的“粮食”。新材料与信息技术、生命科学并称为21世纪的三大关键技术,是高技术的先导和基础,未来发展潜力无限。在振兴老工业基地过程中,我们要抓住机遇,发挥优势,集中力量做大做强新材料产业,着力推动全省产业结构调整,引领龙江走新型工业化道路,实现经济社会科学发展。
发展新材料产业是面向新世纪竞争发展的重要支撑
新材料产业具有广阔的发展前景。新材料的发展起步于国防和战争需要、核能的利用和航空航天技术的发展需求。进入21世纪以后,卫生保健、环保、能源、经济持续增长以及信息处理和应用成为新材料发展的最根本动力,极大地促进了新材料的发展。据统计,到2006年全球新材料产值超过了5 000亿美元,是增长最快的产业之一。尤其是半导体专用新材料、磁性材料、激光晶体、锂离子电池、生物医用材料、纳米材料、环境工程材料等,都在以远高于传统产业的速度发展。近年来我国新材料市场快速膨胀。据有关机构预测,包括磁性材料、生物医用材料、信息功能陶瓷材料、超导材料、纳米材料、半导体材料、有机发光材料等,市场规模在2010年将达到823亿元,在2012年将达到1 300亿元。其中,光电新材料、电池新材料将“唱主角”,在新材料产业结构中的比例呈上升趋势。
新材料产业已经成为新一轮竞争发展的制高点。美国、日本、欧洲是世界新材料生产的主要国家。它们高度重视新材料产业的发展,制定了相关产业和科技发展计划,如美国的21世纪国家纳米纲要、光电子计划、光伏计划、下一代照明光源计划、先进汽车材料计划,日本的纳米材料计划、21世纪之光计划,德国的21世纪新材料计划,欧盟的纳米计划等。发展的重点是信息材料、生物医用材料、新能源材料、航空航天材料、生态环境材料、纳米材料、超导材料等。近年来,由于新材料在全球科技竞争中的地位日益重要,美国、日本等发达国家,以及印度、巴西等发展中国家纷纷加大了对新材料开发和研究的资金投入,使这一领域的竞争更加激烈。长期以来,我国也非常重视新材料产业的创新与发展,取得了令人瞩目的进展,在一些重点领域形成了自己的特色和优势。目前我国在长江三角洲、珠江三角洲、环渤海等区域,依托市场优势建立了一批新材料产业基地,如江阴新材料产业带、宁波新材料成果转化及产业化基地等。西部大开发和振兴东北老工业基地战略实施以后,东北和西部也涌现了一批依托资源优势和产业优势的特色材料产业基地,如营口的镁质材料、蒙西的稀土材料等。随着产业和市场的不断成熟,国内新材料基地内逐渐形成了相互协作的产业集群,不仅提高了新材料产业的创新能力,并辐射和带动了周边区域与相关产业的发展。
把新材料产业培育成支柱产业对我省产业结构调整优化具有重要作用。我省是一个资源大省,是能源、原材料基地,煤、木、油等资源型产业占了全省工业很大比重。由于长期的开发利用,林木、石油以及煤炭等资源都在衰减,化石资源的不可再生性,决定了我们必须抓住时机,抓紧进行产业结构的调整和优化升级。而新材料如铝镁合金材料、复合材料、硅基材料、新能源材料、高分子材料、新型建筑材料等呈现加快发展趋势,在我省工业结构中的位置将越来越重要。因此,我们必须认清形势,在较短的时间内,摆脱对自然资源的过度依赖,依托科技教育和人力资源,努力在市场前景好、附加值高、可持续性强的新材料等产业上做文章,不断降低采掘等传统产业的比重,促进全省更快地走上新型工业化道路,走上科学发展的道路。今年总书记和副总理来黑龙江,都把摆脱对资源的过度依赖、加快产业结构调整,实现可持续发展作为重大问题提出来。我们必须从全省发展大局出发,从落实科学发展观的高度出发,深刻认识形势,抓紧工作落实,大力发展高新技术产业特别是新材料产业,全力推进产业结构调整和优化升级,促进全省经济社会走上科学发展轨道。
我省在发展新材料产业上具有一定的比较优势
一是具有丰富的资源优势。我省矿产储量丰厚,可开发利用的物产众多。在已查明的131种矿产资源中,探明储量的75种,居全国首位的有石油、石墨、矽线石、颜料黄黏土、长石、铸石用玄武岩、岩棉用玄武岩、火山灰、玻璃用大理岩和水泥用大理岩10种,全省64种主要矿产资源保有储量的潜在总价值为1.4万亿元。
二是具有一定的产业基础优势。截止2008年,我省拥有规模以上新材料企业257户,完成主营业务收入约172亿元,占规模以上工业的2.2%,主要产品有铝镁合金材料、合金钢材料、石墨制品、硅基材料、新型能源材料、高分子材料、农药及中间体、油田化学品、新型建筑材料、复合材料等。有一批有实力、研发和市场拓展能力较强的企业,有些产品达到国内先进水平,部分技术及产品居国内领先地位。
三是具有较强的科技研发优势。我省拥有国内一流的大专院校和科研院所。哈尔滨工业大学与材料科研密切相关的学院有3个,现有4个国家级重点实验室。哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院建有4个研究创新平台。哈尔滨理工大学材料科学与工程学院设有高分子材料系、金属材料系、材料成型及控制工程系、无机非金属材料系、材料分析测试中心以及近20个研究所、研究室。还有哈尔滨玻璃钢研究院、哈尔滨焊接研究所、省石油化学研究院、大庆化工研究中心等一批研究机构。同时,我省新材料企业中,还有一批国家级企业技术中心和省级企业技术中心,为新材料企业的健康、快速发展提供了可靠的技术支持。
四是具有增长的市场需求优势。我省装备、石化、能源、食品等四大支柱产业进一步发展壮大,航空航天、电子信息、生物、新能源技术与装备、环保装备等新兴产业发展迅速,冶金、建材、森工、轻纺等传统产业改造提升步伐加快,这些产业的发展壮大,都需要新材料的支撑。同时,随着我国工业化的发展,产业规模扩大、结构升级将继续推进,也为新材料的发展创造了广阔的省外市场空间。
下大气力将我省新材料产业做大做强
一是明确新材料产业发展的战略。要用5~10年的时间,把我省建设成为产业结构高级化、产业发展聚集化、产业服务现代化、产业水平国际化的具有我省特色的国内一流新材料产业基地。在发展目标上,今后5年年均增长速度达到30%以上,到2015年新材料主营业务收入达到1 000亿元。在此基础上,下一个5年全省新材料产业整体实力要进一步提升,自主创新能力明显提高,产业结构进一步优化。目前,全省要重点建设新型镁合金材料、钛合金材料、新型合金钢、新型高强高效焊接材料、人工晶体、聚烯烃及改性材料等“六个优势特色产业链”,建设高档石墨制品、大直径硅单晶及新型半导体材料、新型陶瓷材料、有机高分子材料、复合材料、特种铜合金材料、新型建筑材料等“七个优势特色产业群”。
二是制定和全面落实好扶持政策。抓紧制定出台《黑龙江省加快新材料产业发展指导意见》,明确提出我省新材料产业发展的目标、方向和重点,指导我省新材料产业发展。同时,制定扶持新材料产业发展的政策和措施,包括财税政策,金融政策、土地政策、环保政策、政府采购政策、人才政策等各个方面。对进入新材料领域的投资、企业或者人才,给予显著的优惠,鼓励资源向新材料产业集聚。政府要切实转变职能,转变工作作风,改进服务经济发展的手段和方法。
三是要构建富有活力的创新发展体系。尽快建立既适应市场经济规律和科技发展规律,又具有我省特色的科技创新体系。从根本上解决科研成果转化率不高、科研成果外流、企业不肯承担中试风险、科研单位没有实力进行中试等一系列问题。尤其要探索“股份制”和“捆绑式项目开发”等利益联结机制,使科研单位和企业之间实现风险共担、利益共享、同心创业、加快发展的良好机制。
四是建立多元化投融资体系。加大财政的资金支持,安排研究开发的长期专项计划,为新材料科技和产业的发展提供长期保证。采取切实可行的措施引导和鼓励企业加大科技投入费用,利用政策降低企业投资风险,提升企业的创新能力。充分利用政府资金吸引更多的社会资金和民间资本介入,建立新材料产业投资的创新机制。要完善投融资政策,支持民间资本建立产业基金模式的风险投资机制。金融机构对市场发展前景好、技术含量高、企业信誉好、处于扩张期的新材料企业,要在提高授信额度、扩大流动资金放贷规模、简化放贷手续等方面给予支持。鼓励金融机构开展知识产权质押及股权质押融资,建立风险分担机制。黑龙江辰能担保公司等各级信用担保机构对新材料企业,要主动优先提供贷款担保服务。
五是促进军民科技与产业的资源整合。筛选一批科技含量高、市场潜力大、经济效益显著的民项目,在省科技创新专项和新型工业化专项资金中拿出一定额度,专门支持军民结合科技创新和产业化发展。强化沟通协调,积极与相关单位沟通协调,共同做好资金、项目、产品研发、发展外部环境等方面工作,协调解决军民结合产业基地发展中的一些重大问题。建立军民科技管理协调机制和军民两用重大科技项目联合攻关机制,形成军民两大研发体系协同配合与资源共享的创新平台。