胡燮薛力文
南京邮电大学江苏南京210023
摘要:材料产业是国民经济发展的支柱产业,而新材料产业发展的水平及规模将成为衡量一个国家综合国力的重要标准。我国已将新材料产业列为战略性新兴产业之一。新材料产业的快速发展必须依赖于高效的自主创新路径。因此本文通过对产业链理论以及自主创新等相关理论的梳理,结合中国国情,努力探寻中国新材料产业自主创新路径。新材料产业在目前虽有一定程度的发展,但是整体基础薄弱,竞争力较差,同时关键领域缺少核心技术,这是我国当前在发展新材料产业时主要面临的现实问题,要突破发展难题必需理清新材料产业链内的上、下游之间关系,发现其内在的关键技术,针对不同的技术采取不同的创新模式,这是本文研究的重点。
关键词:产业链;新材料;创新路径;博弈
1新材料产业产业链
由于新材料产业涉及的范围较广,涉及内容较多,同时新材料产业发展较快,且不断有新的品种出现,所以国内当前对新材料产业还没有一个完整的产业链描绘,新材料产业的产业链和其他产业的产业链相类似,同样具有上游,中游和下游之分,产业链内部主要依靠企业间的链合创新和竞合创新完成技术创新。在新材料产业链的上游主要包括原材料的供应,中游主要是对原材料的生产加工和生产技术改进,下游主要是产成品的销售和市场投放,以解决需求问题,如果将整个新材料作为一个整体,那么其内部有着层层分级,其内部可能涵盖了几十个甚至是上百个子产业链,从这点上也体现出了产业链的整体性和层次性特点,新材料产业链上下游延伸较长,在空间上随上游原始材料的变化及中游生产加工技术的不同,不断向外衍生和扩展。
2新材料产业产业链解析
新材料产业产业链较长,参与主体较多,地域分布不平衡。新材料产业产业链是围绕新材料生产企业展开的一系列活动,由产业链内上游原材料供应商以及为产业链中游的加工生产商为下游需求商提供相关的产品,在一定区域内,以更好地满足消费者的特定需求并促进社会生产力的提高发展,并获得产业链各自最大的利益的价值链条。新材料产业链内各企业之间关联度高、支持性强,彼此间形成了一种相互依托的长期战略合作关系。产业链上的每一个节点都追求专业化的优化发展,每个节点的行为都会影响产业链上其它企业的决策。
2.1新材料产业链上游原材料供应情况
在新材料产业链的上游主要是负责提供原材料的供应商,主要是原材料的开采商,供销商等企业,由于新材料产业上游的原材料涉及范围广,几乎涵盖了所有自然原料资源包括硅、锰、铬、钼、镍、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、铅、氮、稀土等等,其种类达到上百种,原材料质量的好坏直接影响到我国新材料生产企业产品生产的质量和最终消费群体的选
择,对于我国新材料产业上游原材料供应商来说,重点是掌握原材料开发的技术权利。下面将重点介绍集中新材料产业上游的原材料用途和目前发展现状。在国内目前发展状况而言新材料产业的原材料供应中硅的供应量是比较大的,单晶硅是重要的半导体材料,在单晶硅中加入微量的IIIA族元素,形成P型硅半导体;同时渗入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,可以做成太阳能电池,将辐射能转为电能。硅还可以用于金属陶瓷,和宇宙航行的重要材料,将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,具有耐高温,高韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自优点,还成功的弥补了两者的缺陷。有机硅是很好的防水涂布材料,在底下铁道四壁喷涂有机硅,可以有效解决渗水问题。锰的最主要用途是用来制造合金-锰钢,用锰钢制造钢磨、滚珠轴承、推土机与掘土机等经常受磨的构件,以及铁轨桥梁等。在军事上,用锰钢制造钢盔、坦克钢甲、穿甲弹的弹头等,除了锰钢外,锰钢也是重要的锰合金,锰钢含有30%的锰,具有很好的机械强度。由钢、锰、镍组成的“锰加镍”合金,他的电阻随温度的改变很小,被用来制造精密的电学仪器。钨以纯金属状态和以合金状态广泛应用于现代技术中,钢铁工业钨大部分用于生产特种钢,广泛采用的高速钢含有钨、烙、钒、碳等,具有高的磁化强度和矫顽磁力,碳化钨基硬质合金钨的碳化物具有高的硬度,耐磨性和难溶性。这些合金含有大量的碳化钨,这样加入少量的钴后做出来的硬质合金刀具的切削速度远远超过了最好的工具钢刀具的切削速度。硬质合金主要用于切削工具,矿山工具盒拉丝模等。稀土钴及铁硼等永磁材料,具有高剩磁、高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合物而成的十六实行铁氧体单晶及多晶,可用于微波电子工业;用高纯氧化钕制造的钕玻璃,可作为固体基广场材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料,近年来,我国采用钡钇铜元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导体的研制取得了突破性进展。除此以外还有钴、铝、铜、硼、铅等许多元素都用于新材料产业链上游的原材料供应,他们在高性能金属材料、硅基新材料、电子材料、新型高分子材料等领域都得到了不同程度的应用。
2.2新材料产业链下游的带动效应
新材料产业链的下游主要是最终消费者市场,在建筑行业、航空工业、机械工程、交通运输、汽车工业、电器工程等方面都有许多应用,充分反映了国内目前对新材料的应用范围之广,使用量较大,前景较光明。以电子材料为例,2014年电子材料及原配件市场规模达到了4.1万亿元,电子元件市场产值突破2.8万亿元,电子器价值达到9000亿元,直接带动电子材料产值达到2000亿元。同样在新型功能材料应用方面,如高温超导材料、磁性材料、功能高分子材料等。其中,其中高温超导材料是我国的强项,主要包括:纳米功能材料、高温
超导材料、磁性形状记忆合金材料、磁性高分子材料、金刚石薄膜的制备技术等。就超导电缆而言,根据对电线电缆行业的统计资料进行统计后,我们发现我国在10千伏及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆的年需求量一共约为10万公里,假如总量的5%最终被高温超导电缆所替代,则我国每年对高温超导电缆的需求总量会超过5000公里。由上可见,国内新材料产业的发展直接给我们国家社会经济发展带来明显的乘数效应,乘数在经济学上指收入的变化与带来这种变化的支出的初始变化之间的比率。以宏观经济学中的投资乘数为例,在一定的边际消费倾向下,新增加的一定量的投资经过一定时间后,可导致收入与就业量数倍的增加,或导致数倍于投资量的GDP。其用公式表示如下:??K=Y/I=1/(1-b),其中Y表示的是国民收入,I表示投资,β表示的边际消费倾向,K就是投资乘数,边际消费倾向:增加的消费和增加的收入之间的比率,也就是增加的1单位的收入中用于增加的消费部分的比率,用公式表示就是b=ΔC/ΔY,其中ΔY表示的是增加的收入,而ΔC表示的是增加的消费,我们可以看到当β越大的话增加的收入中用于消费的部分就越大,反之说明增加的收入中用于消费的部分较少,因此我们可以看出当β越小的话,投资乘数越大,因为增加的收入中越多的用于消费,因此增加的消费会促进其他行业的收入,这样如果一笔投资被用于市场,投资促进了收入的增加,收入的增加又会导致消费的增加,这样就会出现一个良性的循环,只要在这个循环中不断有消费使社会的总福利不断增大。在新材料产业的下游行业就明显的出现了这样一个情况,上游原材料产业以及中游加工企业的不断投入,会以一个乘数效应不断放大,下游产业链的价值不断放大,我们可以假设一个公式用来表示新材料产业链内上游对下游产业的影响,其具体表达如下:
投资新材料产业的直接收益来自于产业本身所带来的收益,包括新型材料产品的开发代替传统材料,生产成本的降低,使用效率的提高,新材料产业链各企业的技术创新和竞争力的提高。其他产业的间接收益来自于新材料产业的产业关联性,新材料产业与其他产业的前后关联度导致新材料的应用直接促进了建筑行业、航空工业、机械工程、交通运输、汽车工业、电器工程等行业的发展,加快了这些行业的产业结构升级,这些行业的发展会促进社会投资、消费的增加,拉动GDP的增长,使社会总福利提高。从目前发展状况来看,未来几年,纳米粉体材料在塑料、橡胶、涂料、造纸等产业的使用率仍将保持较高的增长;稀土钕铁硼材料的市场应用将逐渐从中低端的电动自行车、音响扩音器向高端的电脑硬盘、汽车电机等领域拓展;电池新材料方面,电池新材料是发展能源技术、提高能源生产效率的主力军,随着中国快速发展的经济对能源需求的逐年增加,以及手机、笔记本电脑、数码相机等产品对新型、高效、环保能源材料的强劲需求,电池新材料将以较快的速度增长;同时在光电新材料方面,LCD、LCD等新型平板显示器将会成为消费者市场中的热点,拉动光电材料整个市场需求的不断增加。
参考文献:
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