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三亿体育手机app下载新材料产业进入发展加速期(科技视点·走近新质生产力①)发布日期:2024-03-01 浏览次数:

  近年来,江西省赣州市定南县积极打造光伏新材料产业集群,助推制造业向绿色、节能提档升级。图为定南县一家企业智能车间内自动化生产线在生产光伏玻璃。朱海鹏摄(新华社发)

  习强调,发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,必须继续做好创新这篇大文章,推动新质生产力加快发展。

  概括地说,新质生产力是创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态。它由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生,以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵,以全要素生产率大幅提升为核心标志,特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力。

  新质生产力如何赋能产业发展?如何深刻认识科技创新是发展新质生产力的核心要素?即日起,科技版推出“走近新质生产力”系列报道,通过记者在科研、生产一线的观察视角,近距离感受加快发展新质生产力所带来的新动能新优势。

  新材料是新型工业化的重要支撑三亿体育手机app下载,是国家大力发展的战略性新兴产业之一,也是加快发展新质生产力、扎实推进高质量发展的重要产业方向。

  我国新材料产业发展现状如何?怎样进一步通过新材料的科技创新夯实新材料产业基础、为新质生产力提供新动能?记者进行了采访。

  山东省鲁南高科技化工园,联泓新材料科技股份有限公司厂区,生产装置林立,通过中控室操作系统的自动化控制三亿体育手机app下载,各个反应器中不断发生化学反应,一道道工艺将甲醇原料变成用于太阳能电池封装的材料。

  “光伏胶膜、生物可降解餐盒、农膜、深海养殖渔网等,我们的系列产品广泛应用于这些领域。”联泓新科董事长郑月明说。

  联泓新科是一家从事先进高分子材料研发的企业,近年来在新能源材料、生物材料、电子材料、特种材料等领域进行差异化精细化布局,目前已成为一家新材料领域的平台型企业。

  作为中国科学院化工新材料技术创新与产业化联盟理事长单位,联泓新科建立起产学研协同创新的模式,积极推动化工新材料创新技术成果转化。联泓新科与中国科学院长春应用化学研究所、中国科学院过程工程研究所联合开发、共同申报的“超临界聚合制备生物降解二氧化碳基塑料的研发与工业化示范”项目,已被列入科技部重点研发计划。

  在西藏阿里地区改则县拉果错盐湖畔生产基地,国内首创的“钛系吸附+膜法耦合”提锂技术工艺流程于2023年成功打通,首批电池级单水氢氧化锂中试产品顺利生产。依托在新材料领域的持续深耕,北京碧水源科技股份有限公司自主研发的纳滤膜、反渗透膜与选择性吸附材料等,不仅在污水资源化、海水淡化等水处理、环保装备领域得到应用,还助力企业成功进军新能源。

  近年来,我国新材料产业进入发展加速期,产业规模不断扩大,已成为名副其实的材料大国。2022年,我国新材料产业总产值达到约6.8万亿元,较2012年增长近6倍。涵盖金属、高分子、陶瓷等结构与功能材料的研发和生产体系已经建成,有色金属、化学纤维、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢等百余种材料产量位居全球前列。

  工业和信息化部的数据显示,2023年1至9月,我国新材料产业总产值超过5万亿元,保持两位数增长。截至2023年10月,我国新材料领域建立7个国家制造业创新中心,布局建设了35个新材料重点平台,一批重大关键材料取得突破,涌现出高温超导材料、钙钛矿太阳能电池材料等一批前沿技术;新材料规上企业超过2万家,专精特新“小巨人”企业1972家、制造业单项冠军企业248家,同时培育形成了7个国家先进制造业集群。

  第三代铝锂合金成功在国产大飞机上实现应用,第二代高温超导材料支撑世界首条35千伏公里级高温超导电缆示范工程上网通电运行……新材料的快速发展,正不断推动我国产业结构优化升级。超级钢、电解铝、低环境负荷型水泥、全氟离子膜、聚烯烃催化剂等关键核心技术突破,促进了钢铁、有色金属、建材、石化等产业发展。新材料还为我国航空航天、能源交通、工程建设、资源节约及环境治理等领域提供了不可或缺的物质基础和保障。

  走进北京材料基因工程高精尖创新中心,自动化的材料研发设备正在有序运转。这里正致力于打造面向前沿的共性技术平台,在高效电池材料、光电材料、高熵合金、高温合金、轻量化高强度钢、高强韧铝合金等几类关键材料上开展示范应用。

  以新一代信息技术、新能源、智能制造等为代表的新兴产业快速发展,对材料提出了更高的要求,也加速推动了新材料的创新过程。材料基因工程,就是新一代信息技术与新材料深度融合催生的材料设计新方法。

  “传统的材料研发模式以实验和经验为主,又被称为‘试错式’研究,周期长、效率低。”北京科技大学教授、北京材料基因工程高精尖创新中心副主任张达威介绍,作为当前材料领域公认的颠覆性前沿技术,材料基因工程通过借鉴生物学基因工程技术,结合不同的工艺制备,得到具有特定性能的新材料,大幅缩短了新材料的研发周期。

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  以耐蚀材料研发为例,由于材料腐蚀过程机理十分复杂,温度、湿度、应力等环境因素和成分、加工、结构等材料因素都要考虑在内,科学家要在成千上万种缓蚀剂中筛选最合适的材料难度很大。“在计算平台上,我们通过对大量数据的分析,就可以对不同种类、不同尺度的耐蚀材料进行高效筛选和设计,研发效率大幅提升。”张达威说。

  完成材料的筛选后,还需要对材料进行配比测试,得出最佳的比例和浓度,传统的研究方法要做成百上千次物理实验。如今,利用人工智能技术,通过不同的腐蚀预测模型,对材料性能进行仿真测试,就可以快速测到材料在不同环境下的数据三亿体育手机app下载。

  张达威说:“通过材料高效计算和高通量实验,可实现新材料的快速筛选和材料数据的快速积累;通过大数据和人工智能技术的应用,可实现材料成本、工艺的全局优化和材料性能的提升。”

  科技创新能够催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素。在新材料领域,物联网、人工智能、高性能计算等技术的飞速发展,以及新型感知技术和自动化技术的应用,推动新材料产业研发进程不断加快。

  中国科学技术信息研究所人工智能发展研究中心副主任李修全认为,基于海量数据和知识的智能算法在制造、科研等领域的应用不断拓展,高水平人机协同有望成为主流的生产和服务方式。

  除了新一代信息技术,近年来,纳米技术、超导技术、3D打印技术等与新材料深度融合,材料科技领域取得了一系列突破性进展。比如,碳纳米管和石墨烯等纳米材料在电子领域的应用,提升了电子设备的性能;受到温度或应力变化时改变形状的记忆合金,广泛用于医疗器械和航空航天领域;“生物基”新材料在推动可持续发展方面大显身手。

  李修全表示,加快发展新质生产力,就要用好新型生产工具和通用技术,掌握更多关键核心技术,赋能新材料等新兴产业发展。

  新材料市场机遇和发展前景良好,要进一步提升原始创新能力、产业基础能力、成果转化效率和技术竞争力

  “一代材料,一代技术”,当前,新材料产业的战略地位日益突出。近年来,国家高度重视新材料产业发展,相关部门先后出台了《新材料产业发展指南》《国家新材料生产应用示范平台建设方案》《“十四五”原材料工业发展规划》《原材料工业数字化转型工作方案(2024—2026年)》等一系列政策举措,推动新材料产业持续创新发展。

  国家新材料产业发展专家咨询委员会主任、中国工程院院士干勇认为,我国新材料产业规模庞大,但在新材料原始创新能力、产业基础能力、成果转化效率和技术竞争力方面有待提升。

  “新材料技术在新一代信息技术、新能源、装备制造、航空航天、轨道交通、海洋工程和医疗健康等产业中的广泛应用,展现了新材料产业良好的市场机遇和发展前景。”干勇说。

  “工业基础是工业整体素质和核心竞争力的体现,是决定产品质量和性能及经济效益的主要因素。”在国家制造强国建设战略咨询委员会委员、国家产业基础专家委员会副主任屈贤明看来,新材料产业要围绕发展新质生产力布局产业链,提升产业链供应链韧性和安全水平,保证产业体系自主可控、安全可靠。

  当前,制造业处于深刻变革期,通过新材料、机器人技术、先进制造技术等的结合,传统的铣削、钻孔、锻造等制造工艺和技术正被新的技术取代。屈贤明表示:“要把握好新型工业化的机遇,推动新材料在制造业中广泛应用,催生新的生产工艺和制造技术,进而实现产业基础再造。”

  我国新材料产业已从“以解决有无问题为主”的规模扩张阶段,进入以满足国家重大战略需求、提升国际竞争力为主的高质量发展阶段。专家建议,应围绕新材料产业自身与重点领域用材需要,加大研发投入力度,建设和完善科技创新平台,推进体制机制和研发模式创新;构建以企业为主体的自主创新体系,合理分配创新资源,支持上下游企业有效协同,产学研用结合开展技术创新和产业化攻关;加强人才培养与国际交流合作,完善统计、标准、金融等系列配套支持措施,推动我国新材料产业实现高质量发展。

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