随着新能源、汽车、高端装备、生物医药等战略性新兴产业对新材料需求的增多，我国新材料行业的发展驶入“快车道”。数据显示，我国新材料产业产值从2011年的0.8万亿元增至2019年的4.5万亿元，年均复合增速超过20%。预计到2025年，新材料产业总产值将达到10万亿元。
与此同时，天津市也在新材料领域持续发力。《天津市产业链高质量发展三年行动方案（2021—2023年）》提出，到2023年，天津市将打造国内一流的新材料产业基地，研发经费支出约占营业收入的3%以上，国家级企业技术中心达到15家，带动新材料产业规模超过2000亿元。
“按照《天津市新材料产业链工作方案》，天津市将聚焦新一代信息技术材料、先进化工新材料、高端金属材料、新型无机非金属材料4个重点发展方向，实施补链强链，细化产值、人才、创新、项目4个方面的目标任务，预计到2023年，新材料产业链产值实现年均增长10%。”天津市工业和信息化局原材料工业处处长王金刚说。
铸金科技：
半个世纪只做“工业面粉”
直径仅为头发丝1/4的合金粉末，强度却是钢的1.5倍，通过激光熔覆应用在煤矿巷道的液压支架上，支架的寿命可延长10倍；把两种异质金属结合到一起，在热核聚变实验堆中接受1亿摄氏度的检验……这些体积小却作用大的新材料正在成为市场新宠。
在400倍的电子显微镜下，有4份合金粉末的标本，它们分别来自国内外不同的厂家，所呈现的状态也有所不同：有的粉末像蝌蚪一样弯弯曲曲，有的粉末颗粒一堆堆的粘在一起，有的粉末则大小不一摊成一片。其中，有一份标本，在显微镜的镜像里呈现出规则、不粘连的“小球”模样，一个个晶莹剔透，闪着银光。据天津铸金科技开发股份有限公司（以下简称铸金科技）董事长钱铸介绍，这些在电子显微镜下的“小球”，直径只有20微米左右，相当于头发丝的1/4。那么，这份合金粉末在100万倍的显微镜下又是怎样的呢？
在铸金科技的实验室里，一位工作人员正盯着屏幕仔细比对。在他旁边，是一台价值400万元的检测设备，设备屏幕上出现的灰色影像光滑平整。钱铸说，现在检测的是合金粉末外表面，检测目的是为了掌握其结构，以便更好地完善产品。
不要小看这一颗颗“小球”，如果把它们喷涂在汽车发动机的气门座圈上，在发动机点火的瞬间温度飙升到800~900℃时，这个部件也不会变形；通过激光熔覆把它们应用于煤矿巷道里的液压支架上，仅需1~3毫米的厚度，就能将设备的寿命提高10倍以上。
由于该粉末具有耐高温、抗摩擦、耐腐蚀等优点，它主要应用于金属喷涂、增材制造这两大领域。金属喷涂领域涵盖了汽车、机车、航空、航天、船舶、内燃机、石油石化机械、化工机械、冶金机械、矿山机械、工程机械、塑料机械等方面，增材制造领域则涵盖了软磁合金、离心浇铸、3D打印等领域，因此，该粉末被称为“工业面粉”。
据介绍，合金粉体材料的质量评判一般从氧含量、流动性和松装密度这两个角度进行衡量。一张统计表上的数据显示，铸金科技的高端金属粉体材料的含氧量为86~120PPM，而国际标准含氧量≤250PPM，其指标远超国际标准。铸金科技研发部经理闫祖鹏说：“含氧量低不易生锈，而且在焊接和熔化的过程中杂质含量少，整个产品的品质就会提高。”
铸金科技成立于1989年，至今已在粉体材料领域经营33年。创始人钱叶仁在该公司创立前，就已经在粉体材料技术和研发领域摸爬滚打了30年，铸金科技实际在这一领域已深耕60多年。铸金科技成立之初，其年产能只有150吨；到2002年，该公司年产能增加至1000吨。2020年6月底，铸金科技从老厂址搬至了天津市北辰高新技术产业园区，生产线也从原来的3条扩大至现在的39条。据钱铸介绍，新厂的设计产能达3.6万吨。“目前，我们已经具备年产合金粉体8000吨的能力，争取在未来3—5年内实现3.6万吨的总体规划。”钱铸说。
目前，铸金科技具备了镍基、钴基、铁基（包括不锈钢）、铜基、特种、定制系列高端粉体材料的研发生产能力，具有300余种产品。其中，国内液压支架激光熔覆市场份额占到80%以上。
“由于之前产能有限，只是在国内液压支架激光熔覆领域占有较高的市场份额。未来，公司主要会在汽车预保护、模具预保护这两个较大的产业推广产品，争取做到50%以上的市场占有率。”钱铸表示，未来2年内，铸金科技力争企业整体上市，为公司不断发展募集必要的资金支持。
天龙钨钼：
难熔材料镶进“人造太阳”
市场增长迅猛的新材料，背后都有一个共同特点——集中力量攻克关键核心技术难题。
在安泰天龙钨钼科技有限公司（以下简称安泰天龙）的车间里，一台德玛吉铣件装备正在轰隆隆地作业，装备里面的切削液滚滚流动。操作这台设备的工作人员说：“我们是最后一道工序，把一个毛坯或半成品的钨钼材料铣成品件，铣一件大概10多分钟。”铣好的成品件是一个长方形的金属小片，上面有2个圆形小洞，四周的棱角已经被磨圆。
钼的熔点在2600℃以上，钨的熔点在3300℃以上，因此，钨钼等难熔金属被广泛用于国防军工、核能工业、微电子热沉及封装、半导体离子注入、辐射屏蔽、高端配重、液晶显示LCD和太阳能薄膜、MOCVD机等高端应用领域。
按照钨钼产品精深加工生产工艺流程看，分为采矿、选矿、冶炼、还原、压型、烧结、锻轧、精深加工，最后产出成品。“中国钨的储量，约占全球的58%，但中国出口的大多是低端的原材料。近些年，随着我国钨钼精深加工能力技术的提升，钨钼精深加工制品或者技术附加值较高的产品出口比例逐渐增加，安泰天龙主要做的就是钨钼精深加工制品。目前，该公司年销售收入约为15亿元，出口业务收入占到四成左右。”安泰天龙钨钼科技有限公司副总经理弓艳飞说。
想走在市场前列，就要技术领先。核裂变电站AP1000、CAP1400主泵关键核心配件惯性飞轮均由安泰天龙研发制造。据介绍，该产品具有密度高、惯性大的特点，在停电的情况下，还能再转动几十秒，为整体设备继续运行留出宝贵的抢救时间。
国际热核聚变实验堆，俗称“人造太阳”，是目前全球最大的政府间科技合作项目，其目标是建造一个核聚变实验堆，验证人类和平利用核聚变能的科学和技术可行性。据了解，实验堆需要用到大量高性能钨钼相关部件，安泰天龙就是该项目钨钼部件的核心供应商。
看似一个小小的组件，却要攻克很大的技术难题。“该项目对第一壁材料要求是很高的，因为热核聚变实验堆的实际反应温度达到1亿摄氏度以上。目前，在我们的认知里，没有哪个材料能够承受1亿摄氏度的高温。核聚变实验堆的温度是靠磁场约束的，它对第一壁材料的抗辐照、耐温等要求都比较高。为此，我们做了很多研发工作，比如怎么把铜放到这个钨的组件里，可是异质金属的结合存在难度，我们通过热等静压扩散焊这种新的焊接方式完成了这项工作。”弓艳飞说。
技术需求就是人才需求。目前，安泰天龙有70多位研发人员，之所以成立天津宝坻基地，在弓艳飞看来，是看中了天津强大的人才优势和产业配套。弓艳飞说：“天津有很多高校和研究院资源，高端人才相对较多。另外，政府也提供了很多支持，比如在海关、出口保险等方面尽可能地帮我们解决一些实际问题，政府还会介绍行业相关的展会，帮助我们完成产业对接。”
辉锐激光：
90%的产业链都在天津
新材料企业在产品和技术持续发力的同时，下游企业得益于完善的产业链，发展势头也十分迅猛。天津辉锐激光科技有限公司（以下简称辉锐激光）是铸金科技的下游客户。“我们做航空航天关键零部件的维修，一个零部件可能只用十几克的粉末，但对每一颗粉末的质量要求都很高。我们还做煤机矿山产品表面的激光熔覆，我国是一个产煤大国，过去挖煤都是木头支起来的巷道，现在是金属的支架支起来的采煤层，要求金属支架在地下一年以上不腐蚀、不断裂。”辉锐激光总经理李冬杰说。
在李冬杰看来，天津新材料产业链非常完整。“‘产学研用’都很完善。天津有很多钢厂、模具厂，这些都是产业资源。另外，天津有很多高校和研究院，人才和项目都较充裕。目前，我们90%的产业链都可以在天津完成。”李冬杰说。
较为完善的产业链聚集了大量企业，也吸引了一大批项目聚集。金桥高强高韧特种焊接材料研发及产业化项目、天钛隆年产400吨的粉末冶金钛合金材料、南玻年产300万平方米镀膜玻璃、思特高性能碳纳米硅复合防火玻璃系统生产线、中新装配式新型建筑材料等项目已经竣工试产或量产。金桥焊材智能制造工厂建设一期项目、三环乐喜永磁材料新工厂项目、赛德生物肿瘤植入材料项目、中昌高端工业织物生产基地项目等预计2022年完工。
愈加完善的新材料产业链逐渐形成了产业集群。事实上，天津一直积极充分调动区、街镇、园区力量，合力推进产业聚集发展。滨海新区成立专班，推动中石化天津南港高端新材料项目集群启动，加快灯塔涂料、金九强涂料等项目开工，积极洽谈肯纳金属增资扩能及利安隆苯酚、丙酮等项目；武清区以忠旺铝材、天钛隆等先进有色金属企业为重点，培育特色优势产业集群；宝坻区借力产学研创业公司，立足“专、特、强”，初步形成以贝特瑞、盟固利等电池材料企业为主的产业聚集区；静海区重点推动现代钢铁产业转型升级，打造津京“产业链+创新链”融合发展示范的实施方案完成初稿，与中国钢研签署战略合作协议，与部分企业就智能改造、工艺提升达成初步合作意向；蓟州区依托京磁、博雅等行业龙头企业，引进5家磁性材料配套企业，促成北京品高基业永磁等一批项目陆续投产，初步形成以磁性材料为主的产业集群。
针对企业发展中遇到的问题，天津也在积极解决。“我们梳理首批33家重点企业存在的问题，集中推动解决企业共性问题和产业链痛点、难点。针对高端人才稀缺、蓝领用工短缺，我们搭建校企平台，共同进行材料研发攻关、联合培养人才；针对技术创新卡点，我们梳理了重大技术创新成果以及卡点突破情况，将近期新材料产业中要重点突破的6项卡点技术，纳入智能制造专项支持方向中；针对创新平台支撑不足，我们推动建设材料基因组研究中心、新材料中试基地，培育建设半导体材料、稀土磁性材料、先进钢铁材料等制造业创新中心，提升发展软环境。”王金刚表示，下一步，天津将继续坚持推进制造业立市，更好地发挥新材料产业链工作专班作用，推动各方面协调配合，实施好优质企业引育、产业布局优化、创新能力提升、服务平台建设、应用示范推广五大工程，进一步支持骨干企业做大做强、重大项目加快进度，体量上扩大规模、质量上提升能级，为制造强市建设提供强力支撑。