世界纳米科技企业现状与我国纳米企业发展需求分析

龚维幂 任红轩 万菲

从全球范围看，无论是各主要经济体还是科技界甚至产业界均已形成共识——纳米技术将引领科学技术的划时代飞跃，并带来巨大的产业变革。纳米技术是基础性和先导性强、应用前景广阔、具有重大战略意义的新一代共性技术，正在迅速向各个科技和产业领域渗透，已经逐步成为技术变革和产业升级的重要源头。可以说，纳米技术的进一步发展将引发全球科技与经济竞争格局的重大变革，并将带来一系列巨大发展机遇，谁在未来掌握纳米关键技术并实现大规模的产业化与应用，谁就将更加具备核心竞争的优势。为了尽快推动纳米技术向产业的转移、转化，世界上主要纳米技术大国都在采取有效措施，一方面延续政府主导的政策，持续加强对纳米科技的投入；另一方面开始不断加快纳米技术产业化和应用的步伐。具体到企业界层面，一些大型跨国公司已将下一代产品竞争的重心定位在纳米科技上，创新创业以及中小企业发展更是呈现出百花齐放的缤纷格局，呈现出社会投资远大于政府对纳米科技投入等新特点。

一、全球纳米企业的发展现状、特点及趋势

据预测，到2020年，全球纳米技术应用产业产值将超过3万亿美元。从全球竞争态势看，在纳米领域创新与产业化高度发达的第1阵营是美国、德国和日本等纳米强国，产业规模亟待发展的第2阵营是中国、俄罗斯等纳米大国，其他创新活力强的中小国家各具发展特色处在第3阵营，世界各国对纳米技术制高点的争夺愈演愈烈。以纳米材料领域为例，2010年3月，美国Freedonia集团发布题为《世界纳米材料2013》（World Nanomaterials to 2013）的产业研究报告，报告指出2008年美国和日本占据了全球纳米材料市场的半壁江山，西欧以及中国台湾和韩国占据了34%的市场份额，但中国发展势头强劲，预计到2025年中国将取代日本成为仅次于美国的全球纳米材料第2大市场。

1.美国：推动大企业创新

美国为了保持纳米科技在世界上的领先地位，除了投入最多的纳米科技经费以外，近年来更是采用多种有效措施，全力促进纳米科技的产业化。2011年，美国“国家纳米技术计划”中特别强调纳米技术的应用，大力支持可持续发展的纳米技术制造业。通过多年努力，美国纳米技术计划成功整合了包括联邦政府在内的各级政府部门对纳米技术各领域的研发投入，支持了从前沿探索、应用研究，到市场化技术开发的全产业创新链。虽然研究项目取得了长足进步，但美国从事国家科研项目实施的部门管理者仍然认为，由于美国大公司规模庞大，自身的基础研究不足，导致美国在纳米技术领域的应用开发缺乏原始创新。为了实现纳米技术的应用开发和基础研究的紧密结合，美国政府希望通过建立由多所高校、科研机构和大企业共同组成的研究中心来解决这一问题。

例如，为了及时有效地把纳米科技领域的基础研究成果向产业界推广，加利福尼亚州政府与美国联邦政府一起在洛杉矶地区斥巨资建立了“纳米科技成果转化中心”。该中心的主要任务是开展纳米技术基础研究，并与大企业合作促进研究成果尽快实现产业化，其研究领域涉及非常广泛，主要包括纳米通讯技术、纳米电路、纳米机械和纳米计算与模拟等方面，其中很多研究成果拟率先在美国国防工业中获得应用。

此外，值得一提的是美国拥有依托纽约州立大学阿尔巴尼分校建立的世界知名的纳米技术研发转化聚集区——阿尔巴尼纳米基地（Albany Nanotech Complex）。该基地定位于加快高技术产品的商业化，自2001年初步建成雏形后即交由IBM公司负责运行管理。作为世界一流的纳米研发、测试、孵化和应用基地，其拥有世界一流的纳米技术相关仪器设备和开发与示范生产线，拥有一流的实验室和超级计算中心、大量纳米研究和分析的先进设备。借助独到的合作模式和一流的学术科研环境，基地吸引了全球250多家国内国际合作伙伴，包括IBM、AMD、Sony、Toshiba、Tokyo Electron等大公司和机构。基地通过提供技术孵化、集成测试等支撑服务，帮助企业克服在技术、市场和商业发展过程中的各项障碍，形成纳米技术产品的大规模研发和生产布局，成为联邦政府、州政府、研究院所及产业界相互之间合作的成功典范。

在此环境下，美国的很多大公司正在积极探索利用纳米技术提升其生产工艺和制造产品的潜力，美国入围世界纳米科技专利前50位的机构和企业达到9家，分别是IBM公司、通用电气公司、3M公司、惠普公司、英特尔公司、美光（MICRON）科技有限公司、杜邦公司、施乐公司、伊士曼-科达公司。IBM、惠普、英特尔等IT巨头通过潜心布局，有可能在中长期内取得突破性進展，并生产出具有巨大市场空间的商业产品。

2.欧盟：中小企业主题突出，应用导向技术研发为主

欧盟委员会2011年11月30日公布了“地平线2020（2014-2020）”科研规划提案，规划为期7年，预计耗资约703亿欧元。其中支持光电子、微纳电子领域15.88亿欧元，纳米技术、新型材料和先进制造加工技术37.97亿欧元，该提案还特别强调了创新和市场驱动。

通过对企业的调查研究发现，在科技创新中，企业强烈依赖于公共资助的科学研究成果；通过对发明专利中引用论文的数量增长情况分析表明，美国科学向工业转化的知识流增长迅猛，而欧洲在这方面的表现则差强人意。欧盟认为，欧洲产出知识的能力要强于其获取和应用知识的能力，科学和技术结合的速度也较慢，这一弱点反映出转化能力的不足。与美国相比，中国与欧洲面临同样严峻的挑战。因此，欧盟第7框架的后半段逐渐转向应用导向的纳米技术研发，将纳米技术从实验室转移至各种工业应用部门。

鉴于中小企业是创新和增长的动力，欧盟第7框架纳米相关主题中设置了许多鼓励中小型企业参与的研究项目，这些项目涉及内容非常广泛，能够满足各类企业的纳米技术研发需求。欧盟委员会鼓励从项目立项开始就吸引中小型企业参与，积极发挥对产业的引领作用，同时还鼓励这些企业全面考虑项目是否适合其整体发展战略，包括中小企业的发展状况和财务能力等，做好项目产业化的承接工作。承接欧盟第7框架的“地平线2020”多年期预算的一个重要变化，是对中小企业的经费支持进行单独预算，并且规定用于中小企业的总经费要占到总预算的20%，约14亿欧元。这对欧洲高速发展的纳米中小型企业来说，无疑是一大福音。

3.日本：大企业为龙头“官、产、学、研”互动活跃

日本在第4期科学技术基本计划（2011-2015）中将纳米技术列为5个重点突破方向之一，国会提出今后20年日本的立国之本是发展纳米技术，资助开展纳米技术研究的主体是政府机构和大公司，中小企业参与度很小。日本研发聚焦在纳米技术上的目的是通过技术升级换代，来增强产品的国际竞争力，其在微纳级加工装备、纳米结构表征及性能检测等相关领域拥有全球优势。

在纳米技术产业化方面，日本在电子信息、生物医药、材料加工和能源环境等领域一直走在世界前列。为实现2030年纳米技术及相关产品市场达到26万亿日元的目标，日本政府建立了4个纳米技术示范中心、4个纳米技术智能集群和4个公用纳米技术中心来支撑相关产业的发展。在第4期科学技术基本计划（2011-2015）中，特别强调构建“官、产、学、研”之间的信息网络互联，推进“官、产、学、研”之间合作的进一步扩大。具体措施是由大学及科研机构提供研发成果，政府参与强化与产业界和技术转移机构的合作；鼓励企业或与大学合作成立研发中心，并与投资机构合作支持创意从研发到成果产业化的全过程；政府改革知识产权保护相关合作条例，以保障本国知识产权在海外不受侵害；完善评价机制，增加对市场贡献、成果普及、促进就业等定性评价指标。

虽然日本一直希望政府作为发展纳米技术产业的主体，并为此付出了巨大的努力，但是日本发展纳米技术的主力军却一直在产业界。世界纳米技术领域专利申请量排名前列的企业不少来自日本，其中日立、三菱和富士位居前三甲，说明企业是日本纳米技术创新的绝对主体，显示了日本强大的创新能力和在纳米产业中的重要地位。他们除了不断加大对纳米技术的研发投入，还纷纷和科研院所及大学广泛开展纳米技术合作研发项目，有些还斥巨资建立纳米技术研究所或专门生产纳米材料的分公司。譬如，在日本关西地区，上百家企业与国立科研机构及十几所大学自发进行合作，还通过建立“关西纳米技术推进会议”这样的交流平台，大力促进纳米技术的研发和产业化进程。

4.俄罗斯：央企主导，纳米产业一枝独秀

2001年，俄罗斯制定了“2002年—2006年俄罗斯科技优先发展方向”专项计划，首次将纳米技术列入其中。从2007年以来，俄罗斯相继出台了一系列具体措施，使纳米技术成为优先发展领域。鉴于纳米技术带来的巨大市场前景，俄罗斯把纳米技术战略作为大国复兴的重要支撑，由普京亲自推动设立了一个非盈利的“央企”——国家纳米技术集团，并专门制定了联邦法律保证其投资纳米技术产业化项目、建设公共技术平台、开展纳米科普教育等。2007年4月，普京在国情咨文中倡导发展纳米技术产业，并批准了俄罗斯纳米技术发展战略；6月，成立了由第一副总理伊万诺夫直接领导的“政府纳米技术委员会”；7月，公布了“俄罗斯纳米技术集团”联邦法，宣布拨款1300亿卢布（约53.06亿美元）成立面向纳米技术产业化发展的纳米技术集团；8月，出台了投入152.46亿卢布（约6.22亿美元）巨额资金的《2008-2010年纳米基础设施发展》联邦专项计划，该计划集中力量建设了国家级纳米科研公共技术平台，统一了俄罗斯国内的纳米技术资源，实现了纳米技术产业的协调发展。

俄罗斯纳米技术集团作为政府直接管理的国有非商业企业，负责实施纳米技术与纳米产业发展计划，目前已经在莫斯科周边地区建立技术产业群，已经形成一定规模的产业化项目，主要包括生物医药、能源环境等领域。与此相应，俄罗斯科学院成立了纳米技术委员会，负责协调纳米科技的基础研究工作；为了系统培养纳米科技人才，俄罗斯政府还在32所高校建设了相关的研究与教育中心。

5.韩国：电子信息领域企业实力突出

韩国政府提出的宏伟目标是2015年成为世界纳米科技的领导者，为了实现这一目标，2000-2012年在纳米技术开发上的投资规模高达2.9万亿韩元。韩国未来部与产业通商资源部共同着手实施“纳米融合2020事业”，成立了一个纳米技术学院，由国家统一调配人才资源，把全国各大学从事纳米技术研发的优秀人才都集中到汉城大学。在设施建设方面，政府加紧建立国家级纳米研究中心，并扩大对纳米产业化中心的支持，建立了国家纳米技术中心（NNFC）、先进纳米技术中心（KANC）、浦项国家纳米材料中心（NCNT）、纳米加工與设备国家中心（NCNE）以及韩国印刷电子工业中心（KPEC）等5个大型研究基础设施基地，并设有纳米器件、纳米材料和纳米机电学3个前沿研究中心。以先进纳米技术中心为例，其主要专注于化合物半导体材料与纳米元件研发，致力于支持纳米科技和复合半导体的研发及其商业化、培训纳米科技专家、提供合作平台，园区内有898个企业和35个政府支持的研究所、6个大学，从研发的投资比例看，IT、电信技术和纳米技术分别占到40%、22%和16%左右。

同时，韩国的各大公司也都以市场为目标部署了特定领域的研发。根据德温特世界发明专利数据库统计，韩国的纳米技术专利从2000年开始大幅增加，至2006年其发明专利申请量已位居世界第4位。其中在半导体器件、电子器件方面的专利申请较多，韩国三星集团在世界纳米技术领域专利申请排名第6，发明人的数量超过1 000人，说明该公司具有强大的纳米技术研发队伍。同时，三星集团申请的纳米技术专利较新，说明其具有较强的研发实力和竞争力。

在韩国政府的大力推动下，韩国纳米科技产学研合作成效显著。无论是在纳米技术的基础研究方面，还是在纳米技术的应用以及产业化方面，韩国已经取得了众多成果。韩国科学家在纳米线、抗癌制剂的研究方面居世界领先水平，韩国企业在半导体存储和显示技术、纳米芯片制造技术领域占有产业优势地位。

6.德国：新老企业结合催生强劲动力

德国纳米技术一直在世界居于领先地位，纳米产业较早就被列入国家重点发展战略计划，为了更好地展示全球纳米企业发展情况，特意在欧盟框架之外对德国的情况进行专门阐述。

为了提高企业特别是中小企业的技术竞争力，德国政府2011年批准通过了“纳米技术2015行动计划”。德国发展纳米技术的势头强劲，其内在动力源于充满活力的新创企业与具有产业优势的著名传统企业之间的积极联手，从而使德国纳米技术产业处于强势地位。目前，德国从事纳米技术研发的各类公司和企业近1 000家，并已经建立起一个由研究中心和大学研究所、中小企业以及大型企业连接在一起的网络结构。西门子、巴斯夫、德固赛、拜耳、博世、戴姆勒-奔驰、欧司朗、汉高、卡尔·蔡司等国际知名企业，都在积极开展纳米材料和产品研发。在各类企业中，大型企业主要致力于研发未来具有广阔市场前景的纳米产品整体创新方案，而中小型企业则主要从事纳米应用技术、分析仪器、生产设备的研发和相关技术、金融政策咨询服务。2010-2011年间有7家纳米新创企业在德国证券交易所上市，获得了巨额融资。

研究机构众多是德国发展纳米科技产业的另一个优势，大约2/3的德国初创企业从大学和研究中心衍生出来。这些企业注重提高产品的品质，销售高附加值的产品，而不仅局限于基础的纳米原材料，进而推动技术向产品价值链的高端发展。此外，德国在化工和制药业方面具有长期的传统优势，不但在全世界有着很好的营销网络，而且制造质量一流，这些企业在发展的时候还会结合本国在这方面的产业优势，为德国纳米技术产业化提供了良好的基础和条件。

二、我国纳米科技企业发展现状

纳米科技的产业化在我国大约经历了3个阶段，分别是萌芽期（1995-2002年）、转型期（2002 -2007年）和跃升期（2007年至现在）。1995-2000年，纳米科技企业数量增长较快，并且以生产纳米粉体材料的企业为主体；2002-2007年，从事纳米粉体材料生产的企业数量增长呈下降趋势，而从事纳米材料应用的企业呈现大幅度增长趋势，不过这一阶段的企业以传统产业为主；2007年以后，纳米科技企业进入一个新的发展阶段，在电子信息、生物医药、能源环境等方面应用的企业如雨后春笋般成长起来，并创造出巨大的商业价值。

1.纳米科技产业的萌芽期

早在20多年前，我国一些具有远见卓识的企业家就对纳米技术的开发产生了浓厚的兴趣，纷纷投资纳米粉体材料生产，并逐步推动纳米技术向产业渗透。1995-1997年，国内仅有20多家企业从事纳米材料生产开发；1997-1999年增加到70多家；到2000年7月，以纳米字样注册的纳米技术企业突破了100家，社会资金投入超过7亿元；到2001年底，我国从事纳米技术的企业发展到330多家，投资增至60多亿元；2002年，从事纳米技术的企业数量几乎翻番，增至500多家，投资也大幅度增长，达到200多亿元，以各类纳米粉体企业居多。

2.纳米科技产业的转型期

从2002年开始，很多企业在经历了前期的市场洗礼之后，意识到纳米科技产业光靠生产粉体材料是远远不够的，还必须兼顾下游的产品应用，因此产业开始进入转型期。到2005年前后，纳米技术企业的构成明显改善，企业数量增长幅度趋缓，但按领域分布的格局日趋合理，纳米粉体材料企业规模不断扩大，其数量和比重则逐渐下降，产品品种有所增加，上游粉体材料制造和下游粉体应用的衔接有较大改善，粉体材料进入市场的周期明显缩短。据不完全统计，2005年我国年产量超过千吨的纳米粉体材料主要有纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝、纳米氧化锆、钛酸盐等，纳米粉体材料产品基本与国际接轨，除了能满足国内各个领域的需求之外，甚至一些品种的产品开始进入国际市场。我国生产的纳米氮化硅、纳米氮化铝和纳米氮化钛由于在制备方法上有所创新，成本得以降低，开始出口至美国、日本、德国、韩国等国家。

3.纳米科技产业的跃升期

到2007年前后，我国纳米科技产品开发与应用开始呈现出多元化、规模化的特点，以纳米材料和纳米技术注册的公司达到2 000多家，建立纳米复合塑料、橡胶和纤维改性以及纳米功能涂层材料等方面的生产线100多条；纳米材料在能源和环保等方面的应用已经形成比较可观的规模；纳米技术在信息和生物医药方面的应用逐渐开始产业化。进入“十二五”以后，在培育发展战略性新兴产业的宏观背景下，很多地方政府开始兴建纳米科技产业园，北京、苏州、武汉、顺德、唐山、鞍山、金昌等地方都建立了不同规模和不同定位的纳米科技产业园区，北京、上海、苏州等地纷纷在政府指导下成立了纳米联盟、纳米协会等产业组织并出台了一系列包括资金、人才、场地等在内的鼓励政策，我国纳米科技产业开始进入一个新的发展阶段。这一发展阶段目前方兴未艾，其突出特点是产业逐渐开始形成集聚式发展，“官、产、学、研、用”一体化融合的模式日渐凸显。

三、我国纳米科技产业发展面临的问题

尽管我国纳米科技产业化近年来取得了很大的成就，但同时面临着一系列的发展问题，这些都与我国纳米科技企业的特点有直接关系。

1.缺少龙头企业参与，社会投资拉动明显不足

我国2 000多家上市公司中，只有少数企业涉及纳米科技，而这些企业多数以创业板为主，主板企业极少且不少有资本运作的成分。由于缺少业内龙头企业的深度参与，社会投资拉动和工艺、设备配套的能力明显不足，政府和投資机构通常也难以弥补这方面的短板，导致科研院所和高校拥有大量纳米科技成果但转移转化速度仍然缓慢。

2.全产业链支撑比较薄弱，存在系统性的市场风险

我国纳米科技企业绝大多数都属于中小型企业，产品主要面向具体的细分市场，尽管技术先进并且近年来品种也从材料、器件逐渐转向终端应用产品，比如碳纳米管触摸屏、纳米诊断试剂盒与设备、绿色制版设备与耗材等，但面临与传统行业的激烈市场竞争，缺少全产业链的有力支撑，利润空间容易被压缩，再加上研发投入较大，仍然存在系统性的市场风险。

3.商业模式单一，对政策依赖性较强

纳米科技企业与传统企业相比，产品和商业模式通常比较单一，由于相对不成熟和市场占有率低等现实情况，往往导致产品销售价格偏高，市场接受程度低；而纳米科技企业大多为中小企业，缺少殷实的“家底“和固定资产，面临着建立销售网络和实现产品推广等一系列问题，部分产品的市场开拓很大程度上取决于政府对绿色产品的扶持力度和环保政策的落实力度。要解决这一问题，一方面需要从企业端发力，不断提高产品性价比并摸索合适的商业模式，同时也需要从落实支持政策、降低融资成本等方面为纳米企业顺利度过初创期创造积极条件。

4.研究人才储备丰富，产业人才缺乏

我国纳米科技人才培养不平衡，缺少相应的人才培养规划。从事纳米科技研究的人才主要集中在科研院所和高校，人才产出偏重研究，对于纳米科技企业所急需的各类工程技术、经营管理人才培养不足，特别是熟悉纳米科技成果产业化规律、具备运营和市场意识等方面的综合人才非常缺乏，人才培养周期长、成本高，同时也相对比较容易流失。

四、我国纳米科技企业发展需求分析

我国纳米科技企业面临着巨大的发展机遇，但同时在政策环境、创业培训、检测认证、配套服务、集群发展等方面还存在一系列的现实需求，逐一分析如下。

1.政策环境需求

目前，纳米技术正处于从实验室研究迈向产业化发展的重大机遇期，科技成果产业化步伐不断加快，在信息、能源、环境、生物医药等领域的应用研究日趋成熟，并已展现出无限的商业前景。但是，纳米科技产品一方面往往具有绿色、低碳、低排放、高性能等特点，同时又由于技术含量高、生产规模小等特点导致成本较高，在产品推广和市场开拓初期很大程度上依赖于政策的推动，需要政府从实现节能减排、推动可持续发展的高度出台相关政策加以支持和引导。同时，纳米科技企业普遍对人才和人才素质具有较高的要求，但是初创期企业的特点决定了不能一上来就通过高薪留住人才，而是如何通过股权激励、户籍改革、落实补助等一系列政策营造一个留住人、用好人的环境。

2.创业培训需求

我国纳米科技企业大部分都是中小微企业，很多创业企业CEO是科技专家出身，没有企业管理的经历，同时又缺少像德国那样的大企业联姻，造成他们普遍沿用搞科学技术研究的方式对企业进行经营管理，在不同程度上制约了纳米科技企业的进一步发展；部分已经有一定规模的企业也对商业模式的重要性和规模扩大的风险估计不足，盲目扩大生产、经营规模和追求多元化发展。由于战线拉的太长很容易导致企业出现资金短缺、产品质量不高、服务跟不上等问题，陷入产品越来越多而市场越做越小的怪圈，这些都迫切需要有关组织能够提供相应的培训服务，目前虽然市场已经有一些公益或者商业培训服务，但其供应规模、质量和针对性都还存在明显不足。

3.检测认证需求

中小微纳米科技企业往往没有能力购置大型的实验仪器和系统设备，但企业对仪器设备的依赖性很高，特别是对检测设备和认证服务需求比较大。通常情况下，具有检测能力的科研院所和高校普遍离产业园区较远，交通成本高，其自身科研任务较重，对企业的开放时间有限，以上这些原因都造成检测不方便，迫切希望能够在园区集中建立纳米技术公共平台，满足园区企业的日常检测需求，并开展生产环节的检测认证和产品入门认证，支撑企业良性发展。

4.配套服务需求

中小微纳米科技企业建立时间短、底子薄、固定资产少，不太可能通过抵押贷款的形式向银行申请到足以支撑企业发展所需的资金，如何吸引天使投资、风险投资、产业资本等一系列社会资本参与，为纳米企业打造低成本融资平台成为一项迫切的需求。同时，中小微纳米科技企业具有较强的自主创新能力，在专利申请、商标注册、标准制订等方面具有强烈的需求，发展中的科技型企业还不可避免地会面对知识产权纠纷、股权处置以及劳动雇佣合同、生产合同、销售合同等一系列法律事务，对知识产权和法律的服务需求很高，但企业又没有能力聘任专门的工作人员，因此专业的知识产权、法律服务也是为中小微纳米科技企业提供配套服务的重要环节。

5.集群发展的需求

全产业链是一种能够提升企业资源利用率的模式，纳米科技企业往往实力不强，对上下游的依赖较大，如果能够围绕某个行业贯通形成完整的产业链，通过实现集群式发展就可以统筹兼顾已有的产业规模、竞争态势和未来发展空间等因素，减少合作、交易、物流成本以及系统性的市场风险，提高产业竞争力。同时，通过打造产业集群还有利于形成公共的营销渠道网络、宣传展示平台、国际交流合作窗口等。在这方面，园区或者联盟均有发挥较大作用的空间。

五、结语

在推动纳米科技成果产业化和企业发展方面，世界各国从自身发展基础及对未来发展的预测出发，相继建立了各具特色的纳米技术创新与产业化机制。美国为了推动纳米科技产业发展，通过国家纳米技术计划进行十余年謀划布局，组建研发资源网络，吸引了大型跨国企业和风险投资广泛参与；日本则通过布局面向应用的国家重大项目和“官、产、学、研”一体化模式推动产业技术创新；俄罗斯通过组建国家纳米集团来实施技术和产业创新，主要途径是通过该集团在全球范围征集可投资的项目等。总体来说，全球纳米技术相关产业已进入了高速成长的上升期，世界各国对纳米技术制高点的争夺愈演愈烈，我国应注重从企业发展需求的角度出发，在统筹布局、广泛发力的基础上更加有的放矢、更加积极作为，同时发挥好市场决定作用和政策引导作用，推动我国纳米科技产业实现健康快速发展。