中國制造2025之新材料

1 先進基礎材料

先進基礎材料是指具有優異性能、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

礎材料中的材料，對國民經濟建設起著基礎支撐

和保障作用。

需求

基礎材料產業是實體經濟*的發展基礎，我國百余種

基礎材料產量已達世界*，但大而不強，面臨總體產能過剩、

產品結構不合理、應用領域尚不能*實現自給等三大突出

問題，迫切需要發展高性能、差別化、功能化的先進基礎材料，

推動基礎材料產業的轉型升級和可持續發展。

目標

到 2020 年，基礎材料產業總體規模得到有效控制，產業結

構調整初見成效，先進基礎材料總體實現自給，形成一定出口能

力。

到 2025 年，產業結構調整顯著，基礎材料產品結構實現升

級換代，國內*超過 90%。

發展重點

1.先進鋼鐵材料

（1）先進制造*部件用鋼

突破先進裝備用高性能軸承、齒輪、工模具、彈簧、緊固件

等用鋼的材料、設計、制造及應用評價系列關鍵技術，節能

電機、發動機、高速鐵路、精密機床、汽車等先進

裝備用關鍵零部件用鋼鐵材料國內自給率 2020 年達到 80%，2025

年力爭全面自給，關鍵零部件壽命提高 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 級大規格錨鏈鋼的研發、

生產、應用技術和規范標準研究，實現工程化示范考核，滿足我

國 400 英尺以上自升式平臺、重型導管架平臺以及新一代半潛式

平臺對國產材料的迫切需求；海工鋼的國內*從現

在的不足 50%提升到 90%以上，采購成本較進口材料降低 20%以

上。

（3）新型高強韌汽車鋼

研發包括 Q&P、δ -TRIP、中錳鋼、TWIP 及低 Mn-TWIP 鋼等

在內的新型超高強韌汽車用鋼，強塑積達到 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（抗拉強度≥1400MPa，延伸率≥10%）。

（5）新一代功能復合化建筑用鋼

厚度 100mm 以上、屈服強度 600-1000MPa、屈強比低于

0.8-0.85、600℃時的屈服強度高于室溫強度指標的 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 超高強管線鋼，以及 33mm 以上厚度規格 X80 級別

管線鋼。

（7）軋制復合板

開發符合組坯工藝、焊接、在線固溶等軋制復合板關鍵

技術、解決生產坯料厚度 500-900mm 的產出率低、能耗高技

術難點，開發系列復合板產品，滿足化工、海水淡化、能源等特

種行業對材料的特殊要求。

（8）特種裝備用超高強度不銹鋼

開發屈服強度 1400-2200MPa、企業具有高抗應力浮士德高

強不銹鋼系列品種，滿足航空、深海鉆探、油田化工、特種船舶

等行業。

2.先進有色金屬材料

（1）高性能輕合金材料

研發 650MPa 級新型高強韌、低淬火敏感性、厚度 200mm 以

上鋁合金預拉伸板；研制≥700℃高溫鈦合金和 1300MPa 以上高

強韌鈦合金、直徑≥Ф 450mm 超大規格棒材等。加工成材率提高

10%。

（2）功能元器件用有色金屬關鍵配套材料

稀有稀貴及高純金屬在現有基礎上純度提高 1-2N，注重材

料的循環再生與利用，利用率提高 10%；開發 600mm 以上高

純無氧銅壓延銅箔等配套材料。

3.先進石化材料

（1）潤滑油脂

注重基礎油的開發與利用，加大對加氫基礎油、GTL 基礎油、

可生物降解等基礎油在內的燃機油和液壓油、汽輪機油、潤

滑脂等領域的應用；加大添加劑的開發與應用，針對新的環保法

規提出的低硫、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、粘度指數改進劑、清凈分散劑、摩擦改

進劑等添加劑產品進行分子設計、開發與應用。實現在液壓油、

工業齒輪油、透平油、潤滑脂zui常見工業潤滑油脂的通用型產品

的自主知識產權配方開發；開發高性能長壽命空間潤滑劑產品。

（2）高性能聚烯烴材料

突破高熔融指數聚丙烯、超高分子量聚乙烯、發泡聚丙烯、

聚丁烯-1（PB）等工業化生產技術，實現規模應用。

(3)聚氨酯樹脂

重點發展環保型聚氨脂材料如水性聚氨酯材料，加快發展脂

肪族異氰酸酯等原料。

(4)氟硅樹脂

重點發展聚偏氟乙烯、PET、其它氟樹脂以及硅樹脂、硅油

等。

(5)特種合成橡膠

    重點發展異戊橡膠并配套發展異丁烯合成異戊二烯；發展硅

橡膠、溶聚丁苯橡膠和稀土順丁橡膠；發展鹵化丁基、氫華丁腈

等具有特殊性能的橡膠等。

（6）生物基合成材料

重點突破生物基橡膠合成技術，生物基芳烴合成技術，生物

基尼龍制備關鍵技術，新型生物基增塑劑合成及應用關鍵技術，

生物基聚氨酯制備關鍵技術，生物基聚酯制備關鍵技術，生物法

制備基礎化工原料關鍵基礎技術等。

4.先進建筑材料

（1）環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、高韌低碳水泥基復合材料；滿足超低溫海洋油田

固井水泥制備技術，復雜地質環境下固井（高溫、酸性氣體侵蝕）

自修復水泥基材料；滿足軌道交通用道橋混凝土結構超快速修復

水泥基材料。

（2）節能綠色結構-功能一體化建筑材料

固體廢棄物在產品中利用率≥70%，產品抗壓強度≥20MPa，

抗折強度≥7MPa，面密度≤50kg/m2，并集保溫、隔熱、防水、

防火、裝飾于一體的結構-功能一體化建筑材料。

（3）環境友好型非金屬礦物功能材料

開發滲透系數≤5.0×10-11m/s 的防滲材料，難溶鉀轉化率≥

80% 及生防菌≥ 2.5×1013 個/kg 的土壤修復劑，懸浮物

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

的摩擦材料，導熱系數≤0.05W/m•K 的保溫材料，氧指數≥35%

的阻燃劑及高強石膏、冶金保護渣、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.先進輕工材料

（1）生物基輕工材料

重點發展聚乳酸（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)

等產品。PLA關鍵單體L-乳酸和D-乳酸的光學純度達99.9%以上，

成本下降 20%；PBS 關鍵單體生物基丁二酸、1，4-丁二醇提高生

物轉化率達 5-10%；PTT 關鍵單體 1，3-丙二醇以木薯淀粉、甘

油等非糧原料發酵生產，PTT 纖維聚合紡絲實現產業化；PA 關鍵

單體戊二胺硫酸鹽成品純度高于 99%，成本下降 20%。

（2）工業生物催化劑

重點發展脂肪酶、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、天然產物糖基化酶和透明質酸酶等生物有機合成用

酶。關鍵產品酶活在現有基礎上提升 100-300%；條件下（溫

度、PH）酶活達到或超過國外同類產品。

（3）特種工程塑料

重點發展基于熱塑性聚酰亞胺（PI）工程塑料樹脂、雜萘聯

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℃，

拉伸強度>100MPa，彎曲強度>150MP，成本<15 萬/噸；雜萘聯苯

型聚醚砜酮共聚樹脂，Tg=263-305℃，拉伸強度 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：超純氟塑料

制品：PTFE 固體表現密度 SSG≤2.147g/cm3,PTFE 樹脂拉伸強度

＞28MPa，伸長率＞350%，絕緣強度＞3.5KV/mil。滿足 SEMI 標

準中 C12 的要求；耐高低溫氟材料功能膜、特種氟纖維及過濾產

品：滿足環保要求，PTFE 樹脂要求壓縮比＞3000，拉伸強

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 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.先進紡織材料

（1）產業用紡織品

2020 年實現可吸收縫合線、血液透析材料的自主產業化，

部分替代國外進口產品；滿足熱、生化、靜電、輻射等功能防護

要求；高溫過濾、水過濾產品性能滿足各應用領域要求；土工材

料滿足復雜地質環境施工要求。2025 年，滿足多功能復合防護

要求，同時實現輕質、舒適和部分智能化，過濾產品壽命和穩定

性進一步提升，實現低成本應用和智能化監測預警等功能結合。

（2）功能紡織新材料

2020 年，阻燃極限氧指數﹥32，無熔滴，滴水擴散時間﹤

1s，能耗降低 20%。2025 年產品基本實現自給。

（3）生物基化學纖維

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 纖維斷裂強度大于 3.5g/d，斷裂伸長 30%-35%。2025

年 PLA 纖維生產成本接近 PET 生產成本。

9.1.4 戰略支撐與保障條件

1.設立重大專項資金，重點支持產學研用創新聯盟，加強新

材料研發與先進制造緊密結合，開發和突破一批面向各基礎材料

行業轉型升級的共性關鍵技術和重大應用技術。

2.對產業發展具有帶動性或突出貢獻的骨干企業或重大項

目給予財政后補貼強力支持，關鍵人員給予重獎。

3.加強基礎共性標準、關鍵技術標準和重點應用標準的研究

制定；積極參與標準化工作。

4.建立第三方檢測評價等公共服務平臺、新材料技術成熟度

評價體系和新材料產品認定體系，構建國家基礎新材料數據庫。

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