新春特辑丨全球新材料领域2025年发展态势及2026年趋势展望

国际技术经济研究所全体同仁祝各位读者朋友新春快乐、幸福安康。感谢大家长久以来的关注和支持，也期待未来我们能一直有你相伴。我们将在春节期间连续九天献上专题文章“年度科技发展态势总结与展望”，希望能为读者朋友们提供些许参考。

一、2025年全球新材料领域发展态势总结

美西方正以联盟化加大对关键矿产投入力度，加速其供应链建设。美国先后与乌克兰、澳大利亚、日本、马来西亚、泰国、哈萨克斯坦等国签署关键矿产合作协议，在供应、采矿和投资、许可、价格机制、地质测绘、贸易互惠等方面加强合作，以增强稀土等关键矿产获取能力；与沙特阿拉伯共建稀土精炼厂，并且日前美国国防部、MP Materials公司以及沙特国有矿业公司Ma’aden已共同成立稀土精炼合资企业；推出“硅和平”倡议，强调与盟友构建硅与AI供应链体系。同时，推动韩国锌业、韩国浦项制铁集团、澳大利亚离子稀土公司、澳大利亚战略材料有限公司等在美建设金属工厂，以联盟合作加速美关键矿产供应链本土化建设。日本多年来以“资金+技术”投资澳大利亚莱纳斯公司稀土项目，今年完成莱纳斯重稀土的首次进口；与中亚五国首次举办峰会，达成《东京宣言》、签署多项协议、对中亚投资3万亿日元（约合190余亿美元）等，深化关键矿产合作；与美国合作探讨推进南鸟岛深海稀土开采；与美、澳合作打造年产100吨镓“超级工厂”；首相高市早苗表示计划与沙特在稀土等关键矿产领域展开深度合作，以降低对中国供应的“过度依赖”及相关地缘风险。其他国家方面，美日印澳启动“四方关键矿产倡议”；澳大利亚、加拿大签署促进和加强关键矿产方面的双边合作和贸易的协议；韩国正式在蒙古国首都乌兰巴托成立稀有金属合作中心，目前已开始运行。

人工智能技术融合新材料持续发展，加速材料与矿产发现过程。美国艾姆斯国家实验室依托百亿亿次级超级计算机与机器学习技术，快速筛选复杂磁性与超导材料，加速能源和信息产业的突破。麻省理工学院与谷歌DeepMind合作，利用机器学习模型预测铜基、铁基以外的新型超导材料候选，推动“室温—常压超导”的探索。国家能源技术实验室（NETL）利用地质AI预测模型快速定位怀俄明州的布鲁克稀土矿。英国剑桥大学与阿贡国家实验室合作，研发出自动化材料文献挖掘工具并训练领域专用语言模型（如MechBERT），用于材料性能预测；利物浦大学研究人员开发出一种用于晶体结构预测的通用算法，可应用于多种晶体结构。我国科学技术大学的AI化学家平台，能够根据提出的科学问题自动生成假设和实验计划，并执行化学合成—表征—测试完整实验流程，应用于光催化与电催化材料、发光分子、光学薄膜等材料开发；内蒙古“智能找矿”项目通过AI整合全区多年积累的2000余份地质勘探报告数据，构建自治区首个矿产资源大数据知识图谱和智能预测大模型，对地质找矿进行智能预测，计划将找矿预测效率提升≥20%，成功率提升≥5%，为内蒙古新增3—5处找矿靶区。

颠覆性前沿材料持续突破性能边界。超导材料方面，美国罗切斯特大学团队在氮掺杂氢化镥体系中实现了20.6℃、10kbar条件下的超导，引发全球关注；美澳研究团队通过掺杂镓，制备出具有超导特性的锗材料；德国马克斯·普朗克研究所通过飞秒激光脉冲实现光诱导超导，展现出动态调控电子态的新路径；我国山东大学研究人员开发了一种新镍基超导体，创下该类材料超导转变温度的最高纪录。石墨烯方面，瑞典皇家理工学院的研究人员成功从商用碳纤维中生产氧化石墨烯纳米片，推动大规模生产；英国曼彻斯特大学研制石墨烯可编程表面，通过集成石墨烯调制器与大面积薄膜晶体管阵列，实现对太赫兹波（0.1～10 THz）和毫米波的高速动态调控，推动太赫兹成像与6G通信发展；英国诺丁汉大学、华威大学及钻石光源公司等组成的研究团队开发出一种利用分子Azupyrene的单步工艺，可在石墨烯中引入可控缺陷，改善石墨烯与其他材料的结合力，增强其在传感器、催化剂及半导体电子特性方面的应用潜力。纳米材料方面，美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室与亚利桑那州立大学、里海大学和路易斯安那州立大学合作，成功研发出一种新型纳米晶体铜钽锂合金材料，兼具抗高温蠕变、抗辐射损伤、高导热性、高导电性，还能够承受极端高温和压力；美国能源部橡树岭国家实验室研究人员利用碳纳米纤维，使拉伸强度提高了50%，韧性提高了近两倍，本质上提高了材料的耐久性。

二、2026年全球新材料领域发展态势展望

美西方将不计成本建设“去中国化”关键矿产供应链，在推动突破重稀土技术限制上更进一步。美西方许多矿产项目因劳动力、环保、设施建设不全等产生巨额生产成本，矿产售价对比我国毫无市场化优势，但通过联盟化设定价格底线、深海采矿项目的兴起、政府直接入股重要矿产企业等举措，揭示了美西方不计成本建设“去中国化”稀土供应链的决心。2025年上半年，美国国防部支持的澳大利亚莱纳斯稀土公司实现了铽、镝等重稀土氧化物生产，成为中国以外的首个重稀土生产商。而美国、日本在稀土金属制备方面本有一定经验，美西方联盟未来有望依靠盟友突破重稀土金属生产。

人工智能在材料科学中的作用将由辅助发现向体系化嵌入演变。世界主要经济体已超越项目支持层面，开始进行系统性的基础设施与生态构建。例如，美国发布的“创世纪计划”，革命性新材料是其主要布局发展的方向之一；欧盟推出的《欧洲科学AI战略》，强调通过材料共享平台共享数据和结果，利用材料科学基础模型和自动化实验室，推进安全可再生材料、量子技术材料和高性能电池等领域创新；我国同期启动的“人工智能驱动的科学研究”重点研发计划，也将新材料创制列为优先方向。这些均体现了国家层面对人工智能技术助力材料科研范式转型的前瞻性布局，人工智能也将在范式转型的要求和推动下升级为驱动材料“设计—验证—优化”全流程的核心基础设施。

前沿材料在拓展性能边界的基础上，逐渐关注制造工艺与生态整合能力。在前沿材料领域，当前需要许多极端环境下的优异性能均在实验室环境实现，但许多国家的政策或项目已关注到应用发展，侧重制造工艺与生态整合能力：欧盟拟议的《先进材料法案》直指先进材料商业化周期漫长的痛点，旨在通过战略框架简化监管、加速其在关键领域的部署；日本启动“前沿开发计划”，资助古河电工、京都大学等研制高温超导线材与组装导体技术，以提升工业磁体性能并推广至医疗、能源等应用；韩国通过“超创新经济主导方案”及特化园区计划等政策，将基础设施和联合测试平台集中支持特定材料领域，推动应用发展。这些均代表材料研发关注点将逐步从单一性能指标向“系统级适配”转变。

编辑丨郑实

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