3D打印材料是《十三五材料領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》重點之一

為推動我國材料領域科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，近日，科技部發(fā)布了《“十三五”材料領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》（國科發(fā)高[2017]92號，以下簡稱《專項規(guī)劃》）。為了更好地貫徹和執(zhí)行，科技部高新司對《專項規(guī)劃》的有關內容進行了解讀。其中3D打印材料做為其中一個重點出現(xiàn)在規(guī)劃報告中，下面南極熊就對其中的3D打印部分進行解析。

其實在2017年1月，《國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》正式發(fā)布�！栋l(fā)展指南》布局了一批前沿新材料，實施前沿新材料先導工程，增材制造材料就是其中一個重要領域。3D打印作每年的市場規(guī)模和發(fā)展速度都在成倍數(shù)地增長，南極熊認為，其中最重要的影響因素是先進的材料科學，尤其是復合材料對增材制造自動化影響最大。而作為我國七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，新材料是整個制造業(yè)轉型升級的產(chǎn)業(yè)基礎。一直以來，我國對新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展高度重視，出臺了眾多推動新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的措施。

有數(shù)據(jù)顯示，2010年-2014年3D打印的年復合增長率達到30.9%；2014年，全球3D打印產(chǎn)品和服務產(chǎn)值已經(jīng)達到41.03億美元，同比增長35.2%，實現(xiàn)了18年以來的最快增速。2015年，全球增材制造和3D打印市場銷售額達到51.65億美元，與2014年相比增長了10億美元出頭，增長率達到25.9%。

在2017年1月9日國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展領導小組第一次會議中，馬凱指出，新材料是重要的基礎性、先導性產(chǎn)業(yè)。加快新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展是建設制造強國的迫切需要，是黨中央、國務院作出的重要戰(zhàn)略部署。要立足我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際，著眼應對新一輪材料變革，以只爭朝夕的精神，采取更加有力舉措，盡快把我國新材料產(chǎn)業(yè)搞上去。

3D打印材料技術的發(fā)展直接決定了3D打印機能制造出多少種東西，以及打印出的產(chǎn)品能不能完全取代傳統(tǒng)制造業(yè)的產(chǎn)品。更好的材料質量、與之匹配的打印技術、更便捷的使用方式將是材料制造商的追求目標。

目前3D打印可選用的材料有石膏材料、ABS材料、橡膠、PC材料、金屬等。不同材料價格差異很大。目前使用較多的是ABS等容易被光固化的材料。Shapeways打印的物品已超過一百萬件，意味著目前對于材料的需求已經(jīng)達到千噸的級別。未來3D打印市場對于打印材料(如ABS)的需求可能會達到每年十萬噸的級別。與目前中國市場月需求量相當。

3D打印(增材制造)材料將根據(jù)3D打印的技術特點得到更好的針對性開發(fā)，在更細微的細節(jié)上滿足應用端更高質量和更大的最終生產(chǎn)零件需求。同時，可用于3D打印過程的材料范圍繼續(xù)擴大，在低、中、高端領域滿足一系列不同的需求。



下面是科技部對《“十三五”材料領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》的全部解析內容。

一、關于《專項規(guī)劃》編制的背景
為貫徹落實《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》和《中國制造2025》，推動我國材料領域科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，明確“十三五”時期材料領域科技創(chuàng)新的思路目標、任務布局和重點方向。2013年5月以來，科技部開展了材料領域的技術預測與戰(zhàn)略研究，圍繞材料科技創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀與重大需求開展了廣泛的調查研究，認真分析國際趨勢和國情實際，研判新時期我國材料領域科技創(chuàng)新的切入點、著力點，在充分征求各有關部門（單位）和專家意見的基礎上，科技部牽頭編制和發(fā)布了《“十三五”材料領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》。

二、關于《專項規(guī)劃》編制的指導思想和基本原則
《專項規(guī)劃》的指導思想：全面貫徹黨的十八大和十八屆三中、四中、五中、六中全會精神，深化落實《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》和《中國制造2025》決策部署，堅持創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享發(fā)展理念，把握材料科技創(chuàng)新發(fā)展的新態(tài)勢，深入實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，以增強材料領域原始創(chuàng)新能力為核心，以傳統(tǒng)材料綠色化和提質增效促進產(chǎn)業(yè)升級為主線，以滿足國家重大戰(zhàn)略和國防建設對材料的迫切需求為目標，強化材料的基礎創(chuàng)新能力，提高全鏈條貫通、集成和應用水平，大力推進材料領域大眾創(chuàng)業(yè)和萬眾創(chuàng)新，激發(fā)創(chuàng)造活力，增強發(fā)展新動能，構建產(chǎn)業(yè)新體系和發(fā)展新機制。

《專項規(guī)劃》的基本原則：一是堅持創(chuàng)新驅動與深化改革，把創(chuàng)新擺在材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展全局的核心位置；二是堅持綠色發(fā)展與質量為先，把綠色與可持續(xù)發(fā)展作為材料產(chǎn)業(yè)重要著力點；三是堅持市場主導與政府引導相結合，全面深化改革，充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用；四是堅持問題導向與超前布局相結合，針對制約材料發(fā)展的瓶頸和薄弱環(huán)節(jié)，加快轉型升級和提質增效，切實提高產(chǎn)業(yè)的核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力，在未來競爭中占據(jù)制高點，并優(yōu)化產(chǎn)業(yè)格局；五是堅持整體推進與重點突破相結合，實施若干重點專項和國家重大工程；六是堅持自主發(fā)展與開放合作相結合，著力掌握關鍵核心技術，完善產(chǎn)業(yè)鏈條，形成自主發(fā)展能力。充分利用全球資源和市場，深度開展產(chǎn)業(yè)全球布局和國際交流合作。

三、關于《專項規(guī)劃》的發(fā)展目標
《專項規(guī)劃》從四個層面部署了材料領域發(fā)展目標。發(fā)揮材料的基礎性和支撐性特征，大力推進量大面廣的傳統(tǒng)（基礎）材料技術提升，滿足國家建設需求、實現(xiàn)節(jié)能減排；發(fā)揮材料的先導性特征，重點發(fā)展戰(zhàn)略性電子材料、先進結構材料、新型功能與智能材料，滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求；發(fā)展前瞻性材料技術，突破納米材料技術、材料基因工程技術，形成新的技術和經(jīng)濟增長點；加強材料基地與人才隊伍建設，增強材料領域的持續(xù)創(chuàng)新能力。

四、關于《專項規(guī)劃》的發(fā)展重點
依據(jù)國際發(fā)展趨勢、國內基礎和面臨的挑戰(zhàn)，緊密結合經(jīng)濟社會發(fā)展和國防建設的重大需求，重點凝練七個任務方向。

一是重點基礎材料技術提升與產(chǎn)業(yè)升級，著力解決基礎材料產(chǎn)品同質化、低值化，環(huán)境負荷重、能源效率低、資源瓶頸制約等重大共性問題，突破基礎材料的設計開發(fā)、制造流程、工藝優(yōu)化及智能化綠色化改造等關鍵技術和國產(chǎn)化裝備，開展先進生產(chǎn)示范。

二是戰(zhàn)略性先進電子材料，以第三代半導體材料與半導體照明、新型顯示為核心，以大功率激光材料與器件、高端光電子與微電子材料為重點，推動跨界技術整合，搶占先進電子材料技術的制高點。

三是材料基因工程關鍵技術與支撐平臺，構建高通量計算、高通量實驗和專用數(shù)據(jù)庫三大平臺，研發(fā)多層次跨尺度設計、高通量制備、高通量表征與服役評價、材料大數(shù)據(jù)四大關鍵技術，實現(xiàn)新材料研發(fā)周期縮短一半、研發(fā)成本降低一半的目標。

四是納米材料與器件，研發(fā)新型納米功能材料、納米光電器件及集成系統(tǒng)、納米生物醫(yī)用材料、納米藥物、納米能源材料與器件、納米環(huán)境材料、納米安全與檢測技術等，突破納米材料宏量制備及器件加工的關鍵技術與標準，加強示范應用。

五是先進結構與復合材料，以高性能纖維及復合材料、高溫合金為核心，以輕質高強材料、金屬基和陶瓷基復合材料、材料表面工程、3D打印材料為重點，解決材料設計與結構調控的重大科學問題，突破結構與復合材料制備及應用的關鍵共性技術，提升先進結構材料的保障能力和國際競爭力。

六是新型功能與智能材料，以稀土功能材料、先進能源材料、高性能膜材料、功能陶瓷等戰(zhàn)略新材料為重點，大力提升功能材料在重大工程中的保障能力；以超導材料、智能/仿生/超材料、極端環(huán)境材料等前沿新材料為突破口，搶占材料前沿制高點。

七是材料人才隊伍建設，通過機制與制度創(chuàng)新，加強材料領域人才隊伍建設，形成材料領域核心領軍人才、研究開發(fā)人才、工程技術人才和技能人才組成的材料人才體系及其評價機制，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才隊伍的整體素質和水平，滿足材料領域發(fā)展的需求。


五、關于如何推動《專項規(guī)劃》貫徹落實
為進一步完善推進管理機制，保障重點任務順利實施，《專項規(guī)劃》結合材料領域科技創(chuàng)新特點，具體有以下政策措施。

一是完善組織實施機制及模式。立足頂層設計，統(tǒng)籌部署實施，形成持續(xù)、配套的政策保障，實現(xiàn)全鏈條技術創(chuàng)新；實施多元聯(lián)動，形成發(fā)展合力，構建立足地方、帶動全國、引領世界的跨學科、跨行業(yè)、跨區(qū)域的材料產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新鏈，推動形成各具特色的材料產(chǎn)業(yè)集群；堅持寓軍于民，強化軍民融合，推進材料領域國防科技和民用科技互動發(fā)展；遵循材料發(fā)展規(guī)律，完善組織管理模式，針對不同的發(fā)展階段，材料研發(fā)采取不同的組織和管理模式，產(chǎn)業(yè)化項目采取“全鏈條部署、一體化實施”的攻關模式，進行“跨學科合作”、“大兵團作戰(zhàn)”；發(fā)揮聯(lián)盟優(yōu)勢，增強實施效果，推動開放性的國際化公共研發(fā)平臺和科技服務平臺建設、體制機制模式創(chuàng)新的國家技術創(chuàng)新中心的建立和跨界技術的整合。

二是明確經(jīng)費資助方式。按照國家五類科技計劃相關要求對不同類別的材料項目進行經(jīng)費資助。

三是完善創(chuàng)新配套政策。優(yōu)化創(chuàng)新發(fā)展環(huán)境，深化國際合作交流，增強可持續(xù)創(chuàng)新能力；加大公共研發(fā)服務平臺、創(chuàng)新基地以及產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟建設；加強知識產(chǎn)權保護，實施知識產(chǎn)權和標準戰(zhàn)略；加快多層次、多類型創(chuàng)新人才隊伍建設；加大財稅政策支持力度，健全中小企業(yè)融資體系；完善公共服務體系，優(yōu)化成果轉化和技術轉移機制；圍繞“一帶一路”國家戰(zhàn)略，對支撐“產(chǎn)能輸出、資源輸入”的材料研發(fā)項目予以傾斜支持。