中国新材料技术应用报告（2021）

《中国新材料技术应用报告（2021）》（以下简称《报告》）是中国材料研究学会承担完成中国工程院重大战略咨询项目《新材料研发与产业强国战略研究》所取得的研究成果的基础上而完成的专题研究报告之一，也是中国材料研究学会品牌系列出版物之一。

《报告》围绕我国建设材料科技强国的战略需求，重点选择了先进基础材料和关键战略材料两大领域的新材料技术进行研究和论述，其中先进基础材料包括先进金属材料、先进石化材料、先进建筑材料以及先进轻工和纺织材料等重点方向；关键战略材料包括高端装备用特种合金、高性能纤维及其复合材料、新能源材料、新型半导体材料、高性能分离膜材料、新一代生物医用材料及生物基材料等战略新兴材料，其应用涉及到海洋工程、新能源汽车、轨道交通、生物医用、节能环保及智能物联网等重大战略领域。

《报告》旨在助推我国高新技术和高端制造领域的关键战略材料基础保障能力全方位提升，着重论述了我国新材料技术应用发展的背景需求和战略意义、发展现状及未来趋势、主要任务及存在的主要问题，以及推动我国新材料技术应用高质量发展的对策和建议等。同时，报告还收入了新材料技术应用体系建设两份专题报告，即《推动新材料产学研用协同发展的战略研究》和《材料大数据与基础设施建设》。这是一部综合信息量大、时效性强、内容充实的战略咨询报告，可为有关政府职能部门和从事新材料技术应用和产业化的科技工作者以及产业界人士提供重要参考。

参加《报告》编写的人员都是来自材料技术应用和产业化第一线的专家、学者、教授和产业界人士，他们对各自领域内新材料的国内外现状、发展趋势、技术关键、市场需求有着全面的了解，他们的深入论述和分析使读者能够对我国当前新材料应用技术发展的现状和特点、主要问题以及对策和建议等得以较为全面的了解。

新材料量大面广、发展快速，再加上时间仓促、水平所限，本报告难免有不尽如人意之处，我谨代表编委会，诚挚欢迎广大读者提出宝贵意见。对为本报告撰写专题报告的所有专家和作者及全体工作人员表示真诚的感谢！

特别感谢参与本书编写的所有作者与组织：

第1章　 中国材料研究学会咨询部

第2章　 万新明　董玮利　李小娇

第3章　 王其红　孟祥军

第4章　 孙　琳　崔　健　高宝杰　台永丰

第5章　 赵征志

第6章　 郅　晓 等

第7章　 新材料在线

第8章　 黄　庆　崔　宁　王　菲　黄　伟

第9章　 宋志棠　周夕淋　陈小刚

第10章　安全福　计艳丽

第11章　李晓刚　刘　超　马菱薇

第12章　清华大学

第13章　姜　雪　张　雷　宿彦京

第14章　曾　昆

我国新材料目前正处在由大到强跨越发展的关键时期，希望《报告》的编写、出版、发行能对我国新材料技术高质量发展做出贡献。热切希望从事新材料技术研发、应用相关工作的部门及人士提出宝贵意见，共同为我国新材料技术的发展贡献力量和智慧。

谢建新

二〇二一年十二月

《中国新材料技术应用报告（2021）》结合当前我国各行业对新材料的应用与需求情况，重点关注当前我国重点领域新材料的先进生产技术与应用情况、存在问题与发展趋势。着重阐述了智能家电新材料、高速铁路装备新材料、汽车新材料、手机新材料、纺织新材料等基础工业领域相关新材料的战略需求、技术应用情况与存在问题；特别讲解了面向物联网的关键传感材料与器件、过滤分离关键膜材料、海洋新材料、核电机组关键部件及材料等工业关键核心领域新材料的需求、应用与发展状况，最后对材料大数据与基础设施建设、推动新材料产学研协同发展的战略研究进行了全面说明。书中对各领域新材料详细的技术解读，将为新材料领域研发人员、技术人员、产业界人士提供全面的指导。

中国材料研究学会（Chinese Materials Research Society，C-MRS）成立于1991年5月16日，由中国科学技术协会主管，是中国从事材料科学技术研究和产业的科技工作者和单位，自愿 结合并依法成立的全国性、非营利性法人社会团体，是中国科协的组成部分，挂靠在中国科学院。中国材料研究学会是国际材料研究学会联合 会 ( International Union of Materials Research Society，简称IUMRS ) 的发起单位之一，并代表国家身份作为该会的成员。

中国材料研究学会的宗旨是团结和组织中国广大材料科技工作者,遵守宪法、法律 、法规和国家政 策 ，遵守社会道德风尚 ，贯彻"科教兴国"方针 ，自主活动 ，自我发展 ，紧紧围绕国家经济建设和社会发展目标，瞄准世界材料科学前沿，开展国内外学 术交流，促进各类先进材料的研究与发展，努力推动新材料、新工艺及新技术在产业中的实际应用，为繁荣和发展材料科技事业、为国家的经济建设做贡献。

学会现有分支机构12个，团体会员143个(拥有上万的材料科技工作者) ，个人会员1114人。会员是学会的主体和基本依靠力量，密切与他们的 联系，倾听他们的意见和呼声，努力做好为他们的服务工作 ，充分发挥他们的积极性、主动性、创造性 ，使学会不断增强凝聚力、影响力，成为“材料科技工作 者之家”是学会工作的中心任务。

谢建新，北京科技大学，院士 ，谢建新，中国工程院院士，中国材料研究学会副理事长，北京科技大学教授。1982年1月毕业于中南大学，1991年3月在日本东北大学获博士学位。1995年4月回国在北京科技大学任教授至今，曾任学院副院长/院长、副校长等职。2001年获 “长江学者”称号，2002年获国家杰出青年科学基金资助，2014年获全国科技工作者称号，2016年获何梁何利基金科学技术进步奖。兼任“十五”～“十二五”国家863计划新材料技术领域专家组专家、“十三五”国家材料基因工程重点专项专家组组长、国家新材料产业发展专家咨询委员会副主任等。发表学术论文300余篇，获国家授权发明专利80余项，国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖2项，省部级科技成果奖10项。

第一篇　总论　　 001

第1章 “双碳”目标下新材料技术应用的机遇和挑战 002

1.1 “双碳”目标下新材料技术的地位与作用 003

1.2 “双碳”目标下新材料技术的应用 008

1.3　新材料技术应用助推双碳目标的战略思考 015

第二篇　基础工业领域　　 017

第2章　智能家电新材料 018

2.1　智能家电材料领域的发展概述 018

2.2　智能家电典型新材料 019

2.3　发展趋势与建议 035

第3章　船舶及海洋工程新材料 039

3.1　船舶及海洋工程材料概述 039

3.2　船舶及海洋工程领域对新材料的战略需求 042

3.3　存在问题与挑战 043

3.4　未来发展建议 051

第4章　高速铁路装备新材料 056

4.1　高速铁路装备材料概述 056

4.2　新材料在高速铁路装备上的应用 058

4.3　存在问题与挑战 059

4.4　未来发展 061

第5章　汽车新材料 074

5.1　汽车新材料概述 074

5.2　新材料在汽车领域的应用 086

5.3　存在问题与挑战 089

5.4　未来发展 094

第6章　建筑新材料 101

6.1　建筑新材料概述 101

6.2　新材料在建筑领域的应用 105

6.3　存在问题与挑战 107

6.4　未来发展 109

第7章　手机新材料 115

7.1　手机产业发展概述 115

7.2　优势手机新材料技术状况 117

7.3　我国手机新材料的应用 123

7.4　5G通信时代手机新材料发展 138

第8章　纺织新材料 143

8.1　高性能纤维新材料 144

8.2　生物基纤维新材料 153

8.3　医用纺织品纤维新材料 164

8.4　差别化功能性纤维新材料 166

8.5　存在问题及发展建议 168

第三篇　工业关键核心领域新材料技术及应用　　 173

第9章　面向物联网的关键传感材料与器件 174

9.1　物联网技术概述 174

9.2　传感材料与器件技术 175

9.3　物联网计算系统中的新材料与器件 189

9.4　我国传感材料与器件技术的战略需求与未来发展 199

第10章　过滤分离关键膜材料 203

10.1　过滤分离膜材料及其应用概述 203

10.2　微滤膜材料的发展及其战略需求 204

10.3　超滤膜材料的发展及其战略需求 215

10.4　纳滤膜材料的发展及其战略需求 225

10.5　当前存在的问题、面临的挑战及未来发展 241

第11章　海洋新材料 249

11.1　海洋工程用钢材料发展趋势 249

11.2　海洋工程用钢开发的关键技术—户外腐蚀评价技术 250

11.3　主要品种 254

11.4　海洋防腐涂料 262

11.5　海洋防污涂料 265

第12章　核电机组关键部件及材料 269

12.1　堆芯组件关键部件 270

12.2　一回路系统重要设备部件 281

12.3　燃料操作系统 292

12.4　蒸汽电力转换系统 296

第四篇　新材料技术应用体系建设　　 307

第13章　材料大数据与基础设施建设 308

13.1　概述 308

13.2　战略需求 309

13.3　历史沿革与发展现状 309

13.4　数据基础设施建设 311

13.5　材料数据的共享与应用 319

13.6　问题与挑战 323

13.7　急需解决的共性技术 324

13.8　未来发展 326

第14章　推动新材料产学研用协同发展的战略研究 332

14.1　我国新材料产业产学研用发展现状 332

14.2　制约我国新材料产学研用深度融合的原因 340

14.3　新材料产学研用协同发展模式构建 341

14.4　推动我国新材料产学研用协同发展的建议 357

《中国新材料技术应用报告》告结合当前我国各行业对新材料的应用与需求情况，重点关注当前我国重点领域新材料的先进生产技术与应用情况、存在问题与发展趋势。主要介绍了先进无机非金属材料、特钢与超高强度钢、新型显示材料、电极材料、电池材料、膜材料、储能材料、高温超导材料等各类新材料的的特性、应用与先进技术，指出当前的技术难题，为未来我国新材料领域的技术突破指明方向。