復合超硬材料產業(yè)發(fā)展行動指南

復合超硬材料產業(yè)發(fā)展行動指南

加快開發(fā)新一代核能裝備系統(tǒng)。加快推動鉛冷快堆、釷基熔鹽堆等新核能系統(tǒng)試驗驗證和實驗堆建設。支持小型和微型核動力堆研發(fā)設計和關鍵設備研制，開展實驗堆建設和重點領域示范應用。積極參與國際熱核聚變實驗堆計劃，不斷完善全超導托卡馬克核聚變實驗裝置等國家重大科技基礎設施，開展實驗堆概念設計、關鍵技術和重要部件研發(fā)。復合超硬材料行業(yè)基本風險特征（一）復合超硬材料行業(yè)原材料波動風險超硬材料制品的主要原材料為金剛石、預合金粉、銅粉、鐵粉、鋼材、樹脂粉、銀焊片、等材料，原材料占產品成本的比重較大，原材料價格的波動對產品盈利能力有較大影響。金剛石、金屬粉末及鋼材等原材料價格主要受市場影響，有些原材料波動較大，若原材料向上波動將對本行業(yè)的利潤率產生一定負面影響。（二）復合超硬材料行業(yè)與國際先進水平的技術差距經過二十余年的不懈努力，我國超硬材料制品企業(yè)在部分產品和部分領域已經接近或達到國際先進水平，但從整體科研能力和研究成果而言，與國際先進水平還存在一定的技術差距，阻礙了我國新型高技術超硬材料制品的發(fā)展。（三）復合超硬材料行業(yè)內企業(yè)發(fā)展水平良莠不齊雖然近年來少數(shù)幾家國內超硬材料制品企業(yè)脫穎而出并處于行業(yè)領先地位，但我國超硬材料制品行業(yè)整體發(fā)展很不平衡，低端技術水平企業(yè)數(shù)量眾多且規(guī)模小，大多數(shù)缺乏自主創(chuàng)新研發(fā)能力，并依賴于傳統(tǒng)落后工藝，生產的產品質量、性能低下；另外，低端生產企業(yè)主要采取相互壓價等惡性競爭方式獲取客戶，嚴重影響行業(yè)發(fā)展環(huán)境。促進數(shù)字創(chuàng)意產業(yè)蓬勃發(fā)展，創(chuàng)造引領新消費以數(shù)字技術和先進理念推動文化創(chuàng)意與創(chuàng)新設計等產業(yè)加快發(fā)展，促進文化科技深度融合、相關產業(yè)相互滲透。到2020年，形成文化引領、技術先進、鏈條完整的數(shù)字創(chuàng)意產業(yè)發(fā)展格局，相關行業(yè)產值規(guī)模達到8萬億元。（一）創(chuàng)新數(shù)字文化創(chuàng)意技術和裝備適應沉浸式體驗、智能互動等趨勢，加強內容和技術裝備協(xié)同創(chuàng)新，在內容生產技術領域緊跟世界潮流，在消費服務裝備領域建立國際領先優(yōu)勢，鼓勵深度應用相關領域最新創(chuàng)新成果。（二）提升創(chuàng)作生產技術裝備水平加大空間和情感感知等基礎性技術研發(fā)力度，加快虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、全息成像、裸眼三維圖形顯示（裸眼3D）、交互娛樂引擎開發(fā)、文化資源數(shù)字化處理、互動影視等核心技術創(chuàng)新發(fā)展，加強大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術在數(shù)字文化創(chuàng)意創(chuàng)作生產領域的應用，促進創(chuàng)新鏈和產業(yè)鏈緊密銜接。鼓勵企業(yè)運用數(shù)字創(chuàng)作、網(wǎng)絡協(xié)同等手段提升生產效率。（三）增強傳播服務技術裝備水平研發(fā)具有自主知識產權的超感影院、混合現(xiàn)實娛樂、廣播影視融合媒體制播等配套裝備和平臺，開拓消費新領域。大力研發(fā)數(shù)字藝術呈現(xiàn)技術，提升藝術展演展陳數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化應用水平，支持文物保護裝備產業(yè)化及應用。研究制定數(shù)字文化創(chuàng)意技術裝備關鍵標準，推動自主標準國際化，完善數(shù)字文化創(chuàng)意技術裝備和相關服務的質量管理體系。以企業(yè)為主體、產學研用相結合，構建數(shù)字文化創(chuàng)意產業(yè)創(chuàng)新平臺，加強基礎技術研發(fā)，大力發(fā)展虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、互動影視等新型軟硬件產品，促進相關內容開發(fā)。完善數(shù)字文化創(chuàng)意產業(yè)技術與服務標準體系，推動手機（移動終端）動漫、影視傳媒等領域標準體系廣泛應用，建立文物數(shù)字化保護和傳承利用、智慧博物館、超高清內容制作傳輸?shù)葮藴?。完善?shù)字創(chuàng)意雙創(chuàng)服務體系。戰(zhàn)略性新興產業(yè)主要原則（一）堅持供給創(chuàng)新創(chuàng)新是戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的核心。要深入實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新，突出企業(yè)主體地位，全面提升技術、人才、資金的供給水平，營造創(chuàng)新要素互動融合的生態(tài)環(huán)境。聚焦突破核心關鍵技術，進一步提高自主創(chuàng)新能力，全面提升產品和服務的附加價值和國際競爭力。推進簡政放權、放管結合、優(yōu)化服務改革，破除舊管理方式對新興產業(yè)發(fā)展的束縛，降低企業(yè)成本，激發(fā)企業(yè)活力，加快新興企業(yè)成長壯大。（二）堅持需求引領市場需求是拉動戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展壯大的關鍵因素。要強化需求側政策引導，加快推進新產品、新服務的應用示范，將潛在需求轉化為現(xiàn)實供給，以消費升級帶動產業(yè)升級。營造公平競爭的市場環(huán)境，激發(fā)市場活力。（三）堅持產業(yè)集聚集約集聚是戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的基本模式。要以科技創(chuàng)新為源頭，加快打造戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展策源地，提升產業(yè)集群持續(xù)發(fā)展能力和國際競爭力。以產業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈協(xié)同發(fā)展為途徑，培育新業(yè)態(tài)、新模式，發(fā)展特色產業(yè)集群，帶動區(qū)域經濟轉型，形成創(chuàng)新經濟集聚發(fā)展新格局。（四）堅持人才興業(yè)人才是發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產業(yè)的首要資源。要針對束縛人才創(chuàng)新活力的關鍵問題，加快推進人才發(fā)展政策和體制創(chuàng)新，保障人才以知識、技能、管理等創(chuàng)新要素參與利益分配，以市場價值回報人才價值，全面激發(fā)人才創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新動力和活力。加大力度培養(yǎng)和吸引各類人才，弘揚工匠精神和企業(yè)家精神。（五）堅持開放融合開放融合是加快戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的客觀要求。要以更開放的理念、更包容的方式，搭建國際化創(chuàng)新合作平臺，高效利用全球創(chuàng)新資源，大力推動我國優(yōu)勢技術和標準的國際化應用，加快推進產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、價值鏈全球配置，全面提升戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展能力。提升生物醫(yī)學工程發(fā)展水平深化生物醫(yī)學工程技術與信息技術融合發(fā)展，加快行業(yè)規(guī)制改革，積極開發(fā)新型醫(yī)療器械，構建移動醫(yī)療、遠程醫(yī)療等診療新模式，促進智慧醫(yī)療產業(yè)發(fā)展，推廣應用高性能醫(yī)療器械，推進適應生命科學新技術發(fā)展的新儀器和試劑研發(fā)，提升我國生物醫(yī)學工程產業(yè)整體競爭力。（一）發(fā)展智能化移動化新型醫(yī)療設備開發(fā)智能醫(yī)療設備及其軟件和配套試劑、全方位遠程醫(yī)療服務平臺和終端設備，發(fā)展移動醫(yī)療服務，制定相關數(shù)據(jù)標準，促進互聯(lián)互通，初步建立信息技術與生物技術深度融合的現(xiàn)代智能醫(yī)療服務體系。（二）開發(fā)高性能醫(yī)療設備與核心部件發(fā)展高品質醫(yī)學影像設備、先進放射治療設備、高通量低成本基因測序儀、基因編輯設備、康復類醫(yī)療器械等醫(yī)學裝備，大幅提升醫(yī)療設備穩(wěn)定性、可靠性。利用增材制造等新技術，加快組織器官修復和替代材料及植介入醫(yī)療器械產品創(chuàng)新和產業(yè)化。加速發(fā)展體外診斷儀器、設備、試劑等新產品，推動高特異性分子診斷、生物芯片等新技術發(fā)展，支撐腫瘤、遺傳疾病及罕見病等體外快速準確診斷篩查。復合超硬材料行業(yè)壁壘（一）復合超硬材料行業(yè)人才和技術壁壘復合超硬材料具有較高的技術含量，屬于技術密集型行業(yè)，融合了材料學、金屬學、物理學、高分子材料學、界面力學、摩擦學等多學科知識，需要多個領域的人才協(xié)作配合，而相關人才在這些領域形成默契的配合需要較長時間的積累和沉淀。聚晶金剛石復合片主要用于油氣勘探和開發(fā)，在所有地質條件中使用最為復雜和惡劣，因此其對PDC的各項性能指標和質量要求也比較高，準入標準較高。為了使PDC產品符合油氣鉆探所需，生產廠家需要結合以上技術、協(xié)調人才，經過不斷的研發(fā)和生產試驗，才能在原材料選用、配方調配、工藝生產等方面滿足高品質PDC的要求。同時隨著下游運用領域的發(fā)展，下游客戶的產品也在不斷升級和改進，從而對與之配套的復合超硬材料也不斷提出新的要求，生產廠家需要快速協(xié)調人力跟進技術研發(fā)，調整配方，改善生產工藝，從而滿足客戶的新需求。復合超硬材料制品主要應用于加工領域。隨著加工對象的差異，加工機床的差異，加工參數(shù)的差異，導致對于復合超硬材料制品的差異化要求就非常高，這就要求復合超硬材料制品廠家具有豐富的現(xiàn)場經驗積累和產品配方技術積累。隨著下游產業(yè)生產效率的不斷提高，產業(yè)集中度的不斷提升，客戶對于復合超硬材料制品供應商的產品穩(wěn)定性，產品性能，生產能力，快速反應能力和綜合服務能力的要求越來越高。而這些能力的取得需要復合超硬材料制品供應商具有較強的產品配方技術、結合劑配方技術和生產工藝技術等方面的能力，同時還需要復合超硬材料制品供應商培養(yǎng)并擁有一支涵蓋產品設計與開發(fā)、產品工藝技術設計與開發(fā)、生產工藝過程控制、售后技術服務、市場開發(fā)技術服務等方面的綜合人才隊伍。綜上所述，新進入者很難在短時間內完成人才及技術方面的積累，從而對其形成一定的壁壘。（二）復合超硬材料行業(yè)客戶和品牌壁壘聚晶金剛石復合片主要用于油氣鉆探，該領域具有投資大，風險高的特征，對于鉆井材料的可靠性、適用性和安全性有嚴格的要求，油服企業(yè)在鉆井過程中承擔著較高的風險和責任，在施工過程中如果發(fā)生油氣鉆頭的非正常崩裂將使得其損失大量的人力物力以及時間成本，因此其對鉆頭主要材料聚晶金剛石復合片的質量和可靠性要求也極高，要求在鉆井過程中非正常破損率降低到零。由于聚晶金剛石復合片的質量直接關系到鉆頭的性能和鉆探效果，因此其對鉆井作業(yè)的效率和成本具有重要影響。因此，油服企業(yè)在選擇聚晶金剛石復合片供應商時會對其產品的質量進行嚴格的測試和考核，并對其管理能力、研發(fā)能力、技術水平、生產能力進行全方位的考察，一般是先進行較長時期的小批量供貨測試，測試合格后，方能將其列為合格供應商，一般國外鉆頭廠商前期的測試到正式供貨需要兩到三年的時間。正是由于鉆井作業(yè)的高投資、高風險，鉆頭廠商一旦選定了聚晶金剛石復合片的合作廠商，就會形成穩(wěn)定的合作關系，不會輕易更換。對于新進入者來說，具有較高的客戶壁壘。復合超硬材料制品主要作為硬脆材料的加工工具，其加工過程具有不可逆性，復合超硬材料制品的穩(wěn)定性和可靠性對客戶非常重要，因此客戶在選擇供應商時非常注重其過往產品的使用情況和市場反應，通常會選擇在業(yè)內具有良好口碑的生產企業(yè)作為其供應商。良好品牌口碑的形成，需要供應商具有較強的技術研發(fā)實力、良好的生產工藝和管理能力以及快速的市場響應能力和售后服務能力，這些能力的建立需要較長時間的積累，從而對新進入者構成較高的客戶壁壘。（三）復合超硬材料行業(yè)規(guī)模壁壘復合超硬材料需要不斷的研發(fā)投入方能適應市場的快速發(fā)展和變化，研發(fā)費用支出較大，未達到規(guī)模效應的生產企業(yè)很難不斷的進行研發(fā)投入，進而導致其產品質量和競爭力不能滿足不斷變化的市場需求，從而只能在低端領域通過低價進行競爭。聚晶金剛石復合片主要用于油氣勘探領域，該領域的下游市場集中度很高，絕大部分市場份額被國際幾大油氣裝備制造廠商所壟斷，這些國際客戶在選擇供應商時往往要求合作伙伴具有一定的生產規(guī)模以保證供貨能力；另外，這些國際客戶通常采用低庫存戰(zhàn)略，對交貨的及時性要求很高，也要求供應商有一定的備貨能力；第三，油氣鉆探地質復雜，情況多變，對材料技術的要求很高而且要不斷適應變化的地質條件，從而使得聚晶金剛石復合片生產企業(yè)要不斷的研發(fā)投入，改進工藝，進行相關設備的更換升級。隨著加工技術的發(fā)展，加工效率的提高，加工質量要求的提高，對復合超硬材料制品的技術更新升級的要求也越來越高。對于沒有一定生產及銷售規(guī)模的企業(yè)難以進行持續(xù)的技術研發(fā)投入，以滿足客戶對產品越來越高的要求。同時客戶也要求復合超硬材料制品的供應商能夠及時的進行產品改進升級以配合其加工技術的進步。另一方面，大的客戶一般都會進行供應商考核及現(xiàn)場考察供應商的生產和技術開發(fā)實力。這不僅要求企業(yè)要投入較大的資金進行技術研發(fā)設備的引進，同時還要具有一定的人才隊伍進行不斷的技術開發(fā)與生產工藝升級。因此，復合超硬材料行業(yè)對新進入者而言，如果不能保證較大的規(guī)?；a能力和持續(xù)不斷的研發(fā)投入，則其在市場競爭方面會存在較大的困難。推進相關產業(yè)融合發(fā)展推動數(shù)字文化創(chuàng)意和創(chuàng)新設計在各領域應用，培育更多新產品、新服務以及多向交互融合的新業(yè)態(tài)，形成創(chuàng)意經濟無邊界滲透格局。（一）加快重點領域融合發(fā)展推動數(shù)字創(chuàng)意在電子商務、社交網(wǎng)絡中的應用，發(fā)展虛擬現(xiàn)實購物、社交電商、粉絲經濟等營銷新模式。推動數(shù)字創(chuàng)意在教育領域的應用，提升學習內容創(chuàng)意水平，加強數(shù)字文化教育產品開發(fā)和公共信息資源深度利用，推動教育服務創(chuàng)意化。提升旅游產品開發(fā)和旅游服務設計的文化內涵和數(shù)字化水平，促進虛擬旅游展示等新模式創(chuàng)新發(fā)展。挖掘創(chuàng)意三農發(fā)展?jié)摿Γ岣咝蓍e農業(yè)創(chuàng)意水平，促進地理標志農產品、鄉(xiāng)村文化開發(fā)，以創(chuàng)意民宿推動鄉(xiāng)村旅游發(fā)展和新農村建設。推動數(shù)字創(chuàng)意在醫(yī)療、展覽展示、地理信息、公共管理等領域應用。構建數(shù)字創(chuàng)意相關項目資源庫和對接服務平臺，創(chuàng)新使用多種形式的線上線下推廣手段，廣泛開展會展活動，鼓勵行業(yè)協(xié)會、研究機構積極開展跨領域交流合作。（二）推進數(shù)字創(chuàng)意生態(tài)體系建設建立涵蓋法律法規(guī)、行政手段、技術標準的數(shù)字創(chuàng)意知識產權保護體系，加大打擊數(shù)字創(chuàng)意領域盜版侵權行為力度，保障權利人合法權益。積極研究解決虛擬現(xiàn)實、網(wǎng)絡游戲等推廣應用中存在的風險問題，切實保護用戶生理和心理健康。改善數(shù)字創(chuàng)意相關行業(yè)管理規(guī)制，進一步放寬準入條件，簡化審批程序，加強事中事后監(jiān)管，促進融合發(fā)展。提升創(chuàng)新設計水平挖掘創(chuàng)新設計產業(yè)發(fā)展內生動力，推動設計創(chuàng)新成為制造業(yè)、服務業(yè)、城鄉(xiāng)建設等領域的核心能力。（一）強化工業(yè)設計引領作用積極發(fā)展第三方設計服務，支持設計成果轉化。鼓勵企業(yè)加大工業(yè)設計投入，推動工業(yè)設計與企業(yè)戰(zhàn)略、品牌深度融合，促進創(chuàng)新設計在產品設計、系統(tǒng)設計、工藝流程設計、商業(yè)模式和服務設計中的應用。支持企業(yè)通過創(chuàng)新設計提升傳統(tǒng)工藝裝備，推進工藝裝備由單機向互聯(lián)、機械化向自動化持續(xù)升級。以創(chuàng)意和設計引領商貿流通業(yè)創(chuàng)新，加強廣告服務，健全品牌價值體系。制定推廣行業(yè)標準，推動產業(yè)轉型升級。支持建設工業(yè)設計公共服務平臺。通過工業(yè)設計推動中國制造向中國創(chuàng)造、中國速度向中國質量轉變。（二）提升人居環(huán)境設計水平創(chuàng)新城市規(guī)劃設計，促進測繪地理信息技術與城市規(guī)劃相融合，利用大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等技術，建立覆蓋區(qū)域、城鄉(xiāng)、地上地下的規(guī)劃信息平臺，引導創(chuàng)新城市規(guī)劃。從宏觀、中觀、微觀等多層面加強城市設計，塑造地域特色鮮明的風貌。鼓勵建筑設計創(chuàng)作，完善招投標制度和專家評標制度，擴展建筑師執(zhí)業(yè)服務范圍，引導建筑師參與項目策劃、建筑設計、項目管理，形成激勵建筑師創(chuàng)作的政策環(huán)境。加大建筑師培養(yǎng)力度，培育既有國際視野又有文化自信的建筑師隊伍。倡導新型景觀設計，改善人居環(huán)境。進一步提高裝飾設計水平。復合超硬材料行業(yè)發(fā)展概況和趨勢（一）復合超硬材料及其制品的行業(yè)發(fā)展概況復合超硬材料主要是以金剛石和立方氮化硼等單晶超硬材料為主要原料，添加粘結劑（如：金屬、樹脂等）通過在特定溫度和壓力下壓制而成的復合材料，廣泛使用于石油、天然氣、石材、建筑、家電、礦山、汽車等傳統(tǒng)領域，以及電子信息、航天航空、國防等高新技術領域。其中PCBN（聚晶立方氮化硼）具有高硬度、高耐磨性且高溫下穩(wěn)定，主要用于制造各類刀具；金剛石可分為單晶金剛石、聚晶金剛石（PCD）和CVD金剛石，單晶金剛石應用于砂輪、鋸片等，PCD應用于刀具、石油鉆頭，CVD金剛石應用于拉絲模、刀具等，高端CVD金剛石應用于電子器件、航天等領域。超硬材料也可以分類為單晶超硬材料和聚晶超硬材料（也稱復合超硬材料），單晶超硬材料包含單晶金剛石、單晶立方氮化硼等，特點是硬度高但尺寸小；聚晶金剛石/立方氮化硼是用單晶金剛石/立方氮化硼為主要原料，添加金屬和非金屬粘接劑在高溫高壓環(huán)境下制成的復合材料，復合超硬材料雖然硬度和耐熱度稍差，但其切割面積較大、耐磨性更好。金剛石復合片在硬度、加工精度、摩擦系數(shù)及使用壽命方面與傳統(tǒng)材料相比，具有顯著的優(yōu)勢。超硬材料超硬的獨特物理特性，使其可以加工幾乎所有已知的材料，不但解決了傳統(tǒng)硬質合金工具由于硬度不夠，部分硬脆材料無法工業(yè)化加工的難題，而且大幅度提升了工業(yè)加工效率，降低了能源耗費。隨著技術的不斷發(fā)展，在日常生活和工業(yè)應用過程中，逐漸出現(xiàn)了強度和硬度更高的產品，也需要有更硬、更強的材料對這些產品進行加工，未來復合超硬材料行業(yè)也將面臨更加廣闊的市場空間和機遇。復合超硬材料主要用于石油天然氣、煤田礦山的開采及汽車的制造等。石油