赋能千行百业,走进千家万户,新材料成为不折不扣的“发明之母”和“产业粮食”。近年来,我国新材料领域取得哪些进展?加快促进新材料产业发展壮大该向何处发力?
10月21日,在合肥举办的第二十五届中国科协年会新材料科技与产业论坛上,院士、专家与相关领域创新主体,围绕“以科研、应用产业链创新推进先进材料产业高质量发展”主题,分享前沿科技成果,展现行业发展趋势,签署相关合作协议,全力搭建产业创新合作新平台。
中国工程院院士、中建材玻璃新材料研究总院院长彭寿带领研发团队研制的30微米厚的柔性玻璃,仅为一张A4纸厚度的四分之一,可以弯折上百万次而不破损,核心指标全球领先。
“2018年,世界最薄0.12mm超薄触控玻璃量产,获中国工业大奖;2019年,自主知识产权8.5代TFT浮法玻璃下线,获中国国际工业博览会大奖;2020年,国际领先30微米柔性可折叠玻璃诞生,成功应用于华为产品。”彭寿介绍,我国液晶显示玻璃实现完全自主可控,整体水平达到国际先进,保障了我国新型显示产业链、供应链安全。
近年来,先进硅基材料、先进钢铁材料、先进有色金属材料、先进石化化工材料等一批新材料纷纷涌现,为制造业和经济社会发展注入强劲动能。
国家自然科学基金委员会党组成员、中国硅酸盐学会理事长高瑞平,用一张PPT图片清晰展现了人类产业发展与关键新材料的关系。
工业前,石器、青铜器、铁器的发展将狩猎和农牧业分离,并使得手工业有了长足发展。第一次和第二次工业后,钢铁和复合材料逐渐占据了人们的日常生活。第三次工业后,半导体、高晶硅、高分子材料迅速发展,人类走入原子能、计算机、航空航天、生物工程等广阔产业领域;今天,纳米、石墨烯、增材制造材料、超导材料等正引领开辟新一代信息技术产业、高端装备制造业和新能源产业的“蓝海”。
新一轮科技与我国经济转型发展形成历史汇,我国新材料产业发展站上时代风口,但也面临“赶不上就出局”的重大挑战。
“我国新材料产业面临重大战略需求,进入发展关键窗口期。”中国工程院院士、中国科协先进材料联合体主席干勇举例说,随着风电、光伏等产业崛起,我国碳纤维的消费量已超过全球一半,去年国产供应量比2021年增长五成以上。随着智能制造、新能源汽车和航空航天等领域的需求爆发,我国稀土永磁材料消费量已达全球第一,产量占全球近九成。
全球新材料产业竞争分外激烈。干勇在主题报告中“盘点”,新材料产业领域第一梯队中,美国全面领先,日本以纳米材料、电子信息材料等见长,欧洲的强项是结构材料、光学和光电材料等。中国是第二梯队的“领头羊”,在半导体照明、稀土永磁、人工晶体材料等领域实现领跑。
产业升级,形成市场需求的巨大牵引,促进了我国半导体材料、碳纤维和特种合金、光伏、锂电池等储能能源材料快速发展。2012年以来,我国新材料产业规模快速扩大,总产值年复合增长率近20%,2025年产值有望达到10万亿元。
我国新材料产业仍需在自主创新上持续发力。干勇说,虽然我国显示产业规模已是世界第一,但新型显示用材料仍大量依赖进口。我国集成电路制造涉及的近30种矿产对应的关键基础材料,如超高多晶硅、成膜树脂、超高纯金属靶材、电子级铜箔等严重依赖进口,材料深度提纯技术成为制约集成电路产业自主可控的关键“卡脖子”环节。
看得长远,提前布局,才能把握后发优势。干勇表示,在基于摩尔定律主导的集成电路技术上,我国和西方差距很大,很难在短时期内赶上去。但如果以半导体新材料为突破口,在相关技术领域换道超车,则有望重构全球半导体产业竞争格局。
中国钢产量高居世界首位,但仍有70种左右的钢铁短板材料需要进口,包括50多种特殊钢。总投资92亿元的宝武马钢新特钢工程项目,瞄准国内外中高端轴承钢、齿轮钢、弹簧钢、帘线钢等特钢市场,一期工程今年6月已建成投产。全部建成后,将成为总体规模440万吨的国内最大的单体特钢生产企业 。
国产喷气式干线翱翔蓝天,安徽陶铝新材料研究院潜心研发、具有完全自主知识产权的纳米陶瓷铝合金,为客机舱门和地板支撑梁等部件实现大幅减重,通过材料轻量化,让中国大飞机飞得更轻盈、更稳健。
我省将新材料产业列为“十四五”时期重点发展的十大新兴产业之一,力争到2025年,产业规模达到1万亿元,成为具有区域特色的世界级新材料产业基地 。
“全省新材料产业呈现蓬勃发展、加速集聚的良好态势。”省政府副秘书长李必方介绍,今年前三季度,我省这一新兴产业实现产值3900亿元,落地项目1501个,投资总额超过6000亿元。
“秉持开放合作、互利共赢,安徽将持续开展双招双引,推进高水平创新成果落地转化,努力为国内外专家、企业家、科研团队提供更优的创业环境、更全的产业配套。”李必方说。(记者 吴晓征)