中国纳米材料的发展

Posted 2022-12-24 企业

篇首语：不怕学不成，就怕心不诚。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了中国纳米材料的发展相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

中国纳米材料的发展

中国纳米材料产必现状

(此文为调研报告摘要)

一、中国纳米材料产业研发现状

1.中国纳米材料的研发力f分布

中国政府对纳米材料及纳米技术的研究一直给予高度

重视，国家和各地方通过“国家攻关计划”、“863计划”、

“973计划”的实施，积极投入力量和资金，使中国纳米的

研发水平获得了很大发展。

中国纳米材料和纳米技术的研究，已初步形成以各具

特色的两大纳米研发中心—北方中心和南方中心为核

心，辐射四周的格局。

北方纳米研究开发中心以北京为中心，包括中科院的

纳米科技中心、化学所、物理所、金属所、化冶所、感光

所、半导体所，以及北大、清华、北京建材科研院、北京

钢铁研究总院、北京科技大学、北京化工大学、北京理工

大学、天津大学、南开大学、吉林大学等;南方纳米研究

开发中心以上海为中心，包括中科院的冶金所、硅酸盐

所、原子核所、固体物理所、上海技术物理所，以及上海

交大、复旦、同济、华东理工大学、华东师范大学、中科

大、浙江大学、南京大学、山东大学等单位。

除上述两大

中心外，西北的西安、兰州，西南的成都，以及中南的武

汉等，也在该领域有所建树。

北方中心的主要研究领域包括:纳米碳管、纳米磁性

液体材料、纳米半导体、纳米隐身材料、高聚物纳米复合

材料、纳米界面材料、纳米功能涂层、纳米材料的制备技

术、纳米功能薄膜;南方中心则在纳米医学、纳米电子、

纳米微机械、纳米生物、纳米材料、纳米材料制备与应用及产业化等领域，具有较强的优势。

从地域分布上分析约80%的纳米研发力量，集中在

经济较发达的华东和华北地区。

但表面上相对集中，实际

仍很分散，比如以上海为中心的南方纳米研究开发中心，

有相当一部分的研究力量又分散在合肥、南京等地，尚未

形成规模优势。

从系统分布上分析纳米研发的主要力量，集中在高

等院校和中科院系统，这两部分的科研力量占整个中国纳

米研发力量的90%以上;另外，也有部分企业介入了纳米

材料及技术的研发领域，但力量薄弱(约占5%)，而且层

次不高。

从人员结构上分析中国现有纳米材料及纳米技术的

研究人员共有4500余人，其年龄结构比较合理，学历背景

也非常过硬，70%以上的纳米科研人员拥有硕士以上学位，

拥有博士、高级职称的约占30%，拥有硕士、中级职称的

约占40%a

从研究的领域分析现有纳米材料的研究，主要以金

属和无机物非金属纳米材料为主，占80%左右;高分子和

化学合成材料，也是一个重要方面。

但在较低层次的纳米

材料领域，集中了一半以上的研发力量，而在纳米电子、

纳米生物医药方面，则力量薄弱。

从研究的成果分析十年来，中国纳米基础理论的研究

人员在国内外学术刊物上共发表有关纳米材料和纳米结构

的论文2400篇，其中发表在《自然》和《科学》等世界顶

级学术杂志上的论文共6篇，影响因子在6以上的学术论文

近20篇，影响因子在3以上的引篇，被SCI和EI收录的文章

占整个发表论文的59%a

费大都只在百万数量级，绝大多数高等院校的纳米项目经

费，不超过100万元。

值得欣喜的是，随着企业越来越多的介入，尤其是风

险投资的兴起，中国纳米研究机构已经开始越来越多地注

意与市场结合，不仅在研究经费支持方面开拓了渠道，也

为科研体制的改革进行了有益探索。

一些民营研究所和公

司制运作的研究机构也应运而生。

2.纳米研发的科技经费来源分析

根据19%年至2000年中国纳米科技的资金投入强度统

计，纳米研发经费呈逐年增长态势，其中，国家自然科学

基金的资助投入占70%以上，实行产学研相结合的社会企

业资助投入则增长较快。

在过去的十多年里，纳米基金项目保持平稳增长趋

势，年平均增长率在20-30%, 2000年批准的纳米基金项目

明显增多。

本次调研，就课题带有“纳米”字样的项目作

了统计:1990至2000年间、至少有536个题目带有“纳米”

字样的项目;在1999年和2000年中，科学基金新批准和资

助的在研纳米基金项目，总经费达8000万元左右;基础研

究起步较早的领域是纳米材料和纳米化学须域。

根据对20所高等院校和14家科研单位正在研究的纳米

项目的抽样比较分析，绝大多数正在研发的项目，研发时

间仅在一年左右，属启动阶段，而且有颇多重复;科研经

3.中国纳米材料及技术专利现状

1985年至2000年，中国超细材料、纳米技术领域已公

开的专利数共L024项，其中已授权专刊的465项，占

45.4%，公开尚未授权的559项，占54.6%。

在所有1024项

超细材料和纳米技术领域的专利中，涉及纳米材料领域已

经公开的专利数共有582项，其中已授权的107项，占

18.4%，公开尚未授权的475项，占81.6%e

从申报的数f分析纳米材料和超细材料领域的专利

总数比较相近，但纳米材料已获得授权的专利数，远远低

于超细材料，仅为其1/3;在“已公开尚未授权”的专利

中，纳米材料又远远高于超细材料，超过其5.65倍。

从申报的时间分析大致可分为三个阶段:19851990

年为初期介入阶段，这个阶段专利数量少，发展速度缓

慢;1990-1998年是快速发展阶段，这个阶段专利数量快

速增长，至19971998年达到发展的相对高峰;随后，主

要因为近两年申请的专利尚未到公开期，呈现出骤降现

象。

这与中国纳米材料的发展步伐基本一致:20世纪80年

代中后期，中国纳米材料刚刚起步，199219%年，国家

加大了纳米材料和纳米技术研发力度，各研究院校纷纷涉

足纳米领域，纳米材料和纳米技术取得长足进展，1997年

以后达到颠峰。

从申报的主体分析在所有涉及纳米材料领域的582

项专利中，由大学及科研院所申报的有366项，占62.9%

由企业申报的有154项，占26.5%;由个人申报的有62项，

占10.6%。

在所有1024项超细材料和纳米技术领域专利中，

国外来华申请的专利共166项，占16.2%，这部分专利以个

人申请为主，其中纳米材料的专利申请远远大于超细材

料，比例约为2:10

可见，高等院校及科研机构依然是推动中国纳米材料

与纳米技术研究发展的主力军。

从切入的领域分析在所有1024项超细材料和纳米技

术领域专利中，涉及材料的专利数量多达827项，占

80.8%，居于绝对优势地位;电子类28项，占2.7%;医药

类41项，占4.0%;其他128项，占12.5%。

说明对纳米材料

研究的力度较大，而纳米电子学及纳米医药学的研究力量

相当薄弱。

涉及超细材料与纳米材料制备技术的专利共

528项，占51.6%;涉及超细材料与纳米材料制备装置的专

利共241项，占23.5%，而且主要以超细材料的制备装置为

主;涉及超细材料与纳米材料应用技术的专利共276项，

占26.9% o

4.中国纳米科技成果的转化途径

中国纳米科技成果的转化方式主要有技术转让、技术

入股，以及自行生产等，但产业化率普遍较低，不足

20% e造成这种现象的主要原因，一是技术成果本身不具

备产业化条件，二是由于信息不通，造成科研成果转化的

渠道不畅通，缺少资金的有力支持。

如果将中国纳米产品的成熟程度按中试、批量生产和

规模化生产划分，明显呈剧烈递减态势。

研究开发和规模

化生产的距离较大，大量成果在实验室小试已经完成，大

约只有5%的实验室成果最终能够转化为规模化生产。

根据对上述加所高等院校和14家科研单位较为成熟的

纳米项目的抽样比较分析:这些较成熟项目的平均研发时

间为3.12年，已成功转让或着手进行转化工作的约为I/3 0

在被抽样统计的54个项目中，希望通过“技术转让”

方式转化的项目约占1/2，希望通过“技术入股”方式转

化的项目约占I/3，而希望“自行组织生产”的项目只有

约10%。

但在已成功转让或着手进行转化土作的18个项目

中，实现技术入股的占55%，实现技术转让的占28%，着

手自行组织生产的占17%，显示科研人员的主观愿望与实

际存在一定的差距。

技术入股和技术转让两种方式正好换位，既反映出实

施项目转化的公司一般都希望与科技发明人员形成长久合

作的关系，同时也反映出现在一般企业后续科研力量的ll

乏。

二、中目纳米材料产业相现状

1.中国纳米企业的基本概况

从地域分布分析截止2001年5月底，全国现共有纳

米企业323家，其中，以纳米字样注册的企业共57家，社

会投入资金约30亿元，并已形成以北京(包括北京、天

津、东北等地区)、上海(上海、浙江、山东、江苏、安

徽等地区)、深圳(包括深圳、广州、福建等地区)为中

心的三大纳米材料及纳米技术产业带。

经济实力雄厚的华

东、华北及华南地区的纳米材料企业，占全国纳米企业的

80%左右。

从企业类型分析主要分为纳米材料应用型企业和纳

米材料生产型企业两类。

纳米材料生产型企业主要从事各

种纳米粉体的生产，全国共有这类生产型企业30家，占所

有纳米企业的15%，大都分布于上海、浙江、江苏、广

东、山东等地;由于纳米粉体应用范围很广，主要侧重于

各种纳米粉体应用的纳米应用型企业分布也较为广泛，但

集中在北京、上海、浙江、江苏、广东、山东、安徽等地

的有200家，约占整个纳米企业的84%左右。

从成立时间分析目前323家从事纳米材料业务的纳

米企业中，有一半以上成立于1995年以后。

许多1995年以

前成立的纳米企业，实际上也是在1998年、1999年前后，

从其它或相关行业转入开始涉足纳米材料的开发生产的;

2000年则是中国纳米材料企业骤增的一年，而且绝大多数

就是为纳米产业而“生”的。

从企业性质分析各种性质的企业对纳米材料及纳米

领域均有所涉足，但主要的还是以有限责任公司形式出

现。

值得注意的是，最早涉足纳米材料开发生产领域的，

有不少是民营和私营企业，其中不少还投入了巨资;国有

和集体企业投资纳米，则大都出于将其作为改造传统产业

极好途径的目的;另外，外来资本也开始抢夺中国的纳米

“大蛋糕"。

从人员结构分析就企业员工人数而言，50人以下的

小规模企业占70%;就科研人员占员工总数的比例，超过

5%以上的占75%左右。

显示中国纳米材料企业大都科技含

量较高，符合高科技公司的特征。

从资产规模分析注册资本在5000万以下的占90%左

右，1000万的占65%，说明大多数纳米企业尚属初创期。

我们对全国各地69家纳米及应用企业(京沪地区13

家，南方地区5家，华东地区23家，东北地区4家，华北地

区10家，中西部地区14家)，进行了抽样分析:从1亿元以

上至500万元以下，呈明显递减趋势一总资产超过1亿元占

8.7%，大都是运用纳米技术对其原有传统产业进行改造的

企业，也有相对成立较早的纳米企业;0.5-1亿元的占

13.0%, 3000-5000万元的占17.4%, 1000-3000万元的占

18.8%, 500-1000万元的占20.30%;总资产在500万元以下

的也占据了相当的比例(21.7%，这些公司大都是近两年

才刚刚成立的，或者是由科研单位与企业合作开发某项技

术或产品，或者是因为获得了某项国家资金的支持。

从产品种类分析目前，中国已建立了纳米材料生产

线30多条，生产的产品大多集中于纳米氧化物、纳米金属

粉末、纳米复合粉体等;纳米半导体、硅、纳米铁酸钡、

钦酸泌、钦酸锯、铁酸钢、铁酸锌等，也相继研制成功，

具备了小批量生产能力;单一粉体的应用已在全国展开。

纳米材料的主要应用领域有纺织、塑料、陶瓷、涂

料、橡胶等领域，而其主要也是用于产品的表面改性。

从资产效益分析中国近几年纳米材料产业的资金投

入强度逐渐增长，但产出效益并未同步增长。

在被抽样比

较的69家纳米及应用企业中，1999年和2000年的主营收入

大都只在5000万元以下一1999年为51.85%, 2000年为

42.22%;主营收入逾亿元的企业，大都是老的传统企业，

其主要利润来源也并非来自纳米产品。

净利润则大部分处

于100万元以下的微利状态一1999年为47.62%, 2000年为

39.39%;经营亏损的企业所占比例也不在少数一1999年为

23.81 %, 2000年为15.15%0

2.涉足纳米领域的上市公司分析

从涉足的时间分析上市公司公布的涉足纳米材料产

业的时间，主要集中在2000年7月之后。

据不完全统计，

2000年下半年之前，仅有6家上市公司公布了涉足纳米领

域的相关信息，占现已公告“触纳”上市公司总数的

12.40%; 2000年下半年，半年内公告投资纳米的上市公司

则骤增了20家，占41.66%; 2001年上半年，又有22家上市

公司宣布加盟纳米领域，占45.84%a

从投资力度上分析截止2001年6月巧日，已明确公

告涉足纳米材料领域的上市公司共48家，其中有36家明确

公布了拟投入的资金额，但实际已投入资金的只有22家，

不足公告涉足纳米领域上市公司总数的一半。

从投资力度

看，投资额在1000万元以下、1000-5000万元、5000万元

以上的，分别占36.11% 33.34%, 30.55%而从已投资的

力度来看，投资在1000万元以下的占据了相当比重，超过

了54.54%，投资在5000万从上的(包括涉及纳米概念的相

关投资)则不足13.64%0

显然，许多上市公司在发展战略上都已开始关注纳

米，但实际投资时则依然带有许多试探和试验的色彩。

从资金的来源分析已公布投资额的36家涉足纳米的

上市公司中，以公司自有资金投入的共有19家，占所有公

布纳米投资额的上市公司总数的52.78%;利用直接融资获

得的资金投入的16家，占44.45%，其中，以2000年度公发

上市或配股募集资金投入的8家、以2001年度拟配股或增

发募集资金投入的5家、以改变以前年度募集资金投入的2

家、以拟发行可转换债券募集资金投入的1家，分别占

22.24%, 13.88%, 5.56%和2.78%;另外，利用国债贴息

资金投入的有1家，占2.78%0

可见，“触纳”上市公司大都借纳米概念，充分利用

了本身所独具的在资本市场上的融资功能。

从涉足的领域分析在所有已公告投资纳米的上市公

司中，公告投资纳米材料应用的上市公司22家，占全部公

告家数的45.84%;公告投资纳米材料制备的上市公司21

家，占43.75%;公告投资纳米技术应用的上市公司共11

家，占22.92%。

大量投资集中在较低层次的纳米粉体制备

和简单应用等方面，如投入纳米氧化物制备及应用的共24

家，占据了全部公告投资纳米的上市公司的1/2，其中不

乏缺乏认真调研分析一哄而起的现象。

从投资的动因分析上市公司投资纳米项目的基本动

因，有相当一部分是出于为给自己已有的传统产业，注入

新的高科技含量，以巩固自己的传统产业;也有不少上市

公司想借助新兴的前景广阔的纳米科技，涉足高新技术产

业，寻找公司新印利润增长点;还有少数上市公司则纯粹

是借题发挥，“项庄舞剑，意在沛公”，实际用意是在二

级市场，或者，想借高科技项目之名，顺利通过配股或增

发新股“圈钱”。

3.涉足纳米材料领域的模式分析

根据对已公告的48家涉足纳米领域的上市公司的初步

分析，可以大致将其涉足纳米领域的方式分为四种模

式—

试探性投资模式采用这一模式的上市公司，大都带

有明显的种子期风险投资的色彩，或者，以下属企业或投

资组建的风险投资公司，试探性地涉足纳米领域;或者，

与专业从事纳米研发生产的科研院所，联合设立纳米研究

所，资助并借以渗入最前沿的纳米技术和产品领域，但这

一方式的投资额一般都不超过500万元。

试验性投资模式采用这一模式的上市公司，要么直

接参股或控股已拥有技术和产品的现有纳米公司，要么与

拥有技术或产品的公司或技术方发起设立新的纳米公司。

这类投资有一些明显特征:一是上市公司的投资额一般在

1000-3000万元之间，带有一定试验性质，二是上市公司

一般都相对控股，有时是几家上市公司联合投资;三是所

涉足或新成立的纳米公司一般都有明确的产品，而且一般

都是按照可在创业板上市的模式进行构建的。

直接投资的模式采用这一模式的上市公司，一般拥

有很强的传统主业，希望通过投资纳米来改造自己的传统

产业。

其中，青岛海尔、美菱电器、小鸭电器三家上市公

司在纳米家电领域展开的激烈竞争，尤为引人注目。

而一

些房地产开发公司等，则采用了创建纳米技术园区的办

法，既盘活了存量资产，又借以介入纳米领域;一些投资

纳米获得初步成功的上市公司，也逐步拓展到纳米基地的

创建。

解化嫁接的模式采用这一模式的上市公司，大都是

通过与大股东之问的关联交易，涉足纳米领域并化解风险。

或者，由控股股东先期投入纳米项目，孵化成熟后再转给

上市公司;或者，采用与控股股东联合投资的方式，我中

有你，你中有我。

还有不少上市的控股或参股大股东已经

涉足纳米领域，为上市公司涉足纳米提供了诸多便利。

三、存在问题介析及其对策建议

1.中国纳米产业存在的问题和制约因素

科研缺乏孟点，信息沟通缺乏据调研，中国有一半

以上的省市把“纳米技术及纳米材料”列为地方“十五”

发展重点。

一些地方忽视市场因素及当地的客观条件，一

哄而上，结果造成低水平重复和资源浪费。

在此次调研回

收的211份调查问卷中，认为制约中国纳米材料产业发展

的主要因素是“市场需求’，的，占41.23%0

另外，中国从事纳米材料和纳米技术研究的人员，分

属不同的行业、部门，条块分割，由于信息交流不畅，从

事纳米科研的人员缺乏相互交流，更缺乏与一线企业的交

流与合作，纳米应用研究力量分散、重复的现象严重;企

业间应用成果壁垒森严，难以推广，也致使不少低水平重

复，重点不突出，阻碍了整体优势的发挥。

科研经费不足.专业人才厄乏在此次调研回收的

211份调查问卷中，普遍认为制约中国纳米材料产业发展

的主要因素是“资金支持”，占100%!而中国传统分门别

类教育体制培养的“专业人才”，也远远不能适应拥有多

学科知识复合型纳米研发人才的需要。

据测算，为推动中

国纳米材料产业的发展，近期就至少需要10000名复合型

纳米科研人员，人才缺口非常明显，纳米经营管理人才更

是缺乏。

成果先天不足，转化接口不畅与高水平纳米科技论

文形成鲜明反差的是，中国的纳米材料产业化并不理想。

虽然已建立了几十条纳米材料和技术的生产线，但产品主

要集中在纳米粉体的制备方面，生产规模一般在年产百吨

左右;另外，纳米科研与产业化的接口并不畅一科研院所

往往认识不到或者力不从心，去独立完成从实验室研制一

直做到实施产业化这一复杂的工程化、系统化工作，往往

是试管烧杯的成果一出来，就匆忙“交货”，没有潜心于

后续的应用开发和技术支持，科研成果成熟度不够，先天

不足，与企业产业化的接口十分靠前;而绝大部分企业都

是生产型的，缺乏持续创新和应用开发能力，只能接受非

常成熟的技术，其接受成果的是产业化链条中十分靠后的

阶段。

二者接口的差异，导致纳米技术成果不能顺利实现

转化。

产权意识淡薄，行业标准缺乏中国纳米材料技术近几

年有了突破性的发展，专利数量也有所增加，但知识产权

意识在科学界尤其是开发应用领域仍然淡薄;另外，纳米

行业标准和技术规范缺乏，也有少数科研工作者缺乏科学

精神和科技道德，不是真正沉下心来深入地研究和解决科

学难题，只做了很少工作，就开始热衷于炒作纳米概念、

炒自己的“成果”，拿一些低水平“科技成果”甚至只是

一些概念性的东西，就四处合作重复转让，造成初级产品

过剩，浪费了社会整体资源;一些生产微米材料的企业，

在其产品性能、用途完全没变的情况下，贴上纳米标签，

摇身一变成了纳米材料企业，误导纳米概念;甚至还有一

些企业在投入少量资金注册了纳米材料公司或纳米材料应

用公司后，就开始在经营业绩上做文章，蓄意编造是专门

从事纳米科研、生产和应用的实力企业的假象，最终达到

圈资、骗政策的目的。

3.发展纳米产业的对策建议

制订发展规划，确定切入盆点坚持“有所为，有所

不为”，国家应对纳米基础研究有整体规划，应根据国家

产业发展战略和“十五”发展目标，制订全国纳米材料产

业的发展规划;按照市场需求，确定国家近、中期纳米材

料技术的开发重点，集中力量优先研究、开发和发展具有

自主知识产权、市场潜力大、技术可行的项目和对未来有

重大影响的关键领域。

各省市地区应该结合自身的资源优

势，选择科研院校、企业，根据国内急需的产品，在各自

分散研究的基础上，有系统地进行协调，形成地方特色。

建立创新体系，吸引多元投资国家应鼓励科研单

位、高等院校与生产企业，共建纳米材料技术创新基地、

开放式研究开发中心等，对共性关键技术进行联合攻关，

建立以企业为主体、产学研结合的纳米材料创新体系，加

速纳米材料研究开发与产业化步伐。

另外，应重视以政府

政策资金为导向，建立多元投资融资体系，吸引风险投资

及民间投资，使其大规模地介入纳米材料产业并和科技界

融合，同时，鼓励纳米科技型企业在资本市场上融资，加

速纳米成果的转化和产业推进。

抓好人才培养。

强化专利保护以人为本，把纳米科

技人才队伍建设放在突出位置:设立纳米科技专业的新课

程，培养拥有多学科背景的纳米人才;采取切实措施，从

国外引进优秀的纳米人才;开展MBA教育，培训技术型

市场策划及营销人员，通过安排项目和基地建设，培养和

锻炼一支具有综合能力、创新能力、懂科技、会经营、善

管理的纳米科技帅才。

同时，注重纳米技术的原始创新，

强化专利保护意识，提高知识产权在企业发展中的重要作