新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市,一处高性能碳纤维制造企业的繁忙生产车间,展现了新材料产业的蓬勃发展势头。
在山东省东营市,一家专注于碳化硅晶片检测的企业正忙碌着。
在安徽省,一家专注于陶铝新材料部件生产的企业正在高效运转,其中,工业机器人成为了生产的主力军。
在河北省承德市,一家钒钛新材料企业的数字化生产车间内,智慧天车正忙碌地吊运着冷硬板,其高效与精准令人赞叹。这样的场景,正是我国新材料产业蓬勃发展的一个缩影。
今年全国两会期间,习近平总书记在参加江苏代表团审议时,强调了高质量发展的重要性,并指出要因地制宜地发展新质生产力。新材料作为国家近年来大力发展的战略性新兴产业之一,不仅对新型工业化起着重要的支撑作用,更是推动高质量发展的关键力量。
目前,我国新材料产业规模不断扩大,已培育出7个国家先进制造业集群,同时,相关企业的实力也在逐步增强。据数据显示,我国新材料规上企业数量已超过2万家,其中专精特新“小巨人”企业超过1900家,制造业单项冠军企业更是达到200余家。
在创新方面,我国多项关键材料已实现国产化突破。例如,位于陕西省西安市的西安经济技术开发区,作为我国铌钛超导线材等超导材料的重要产区,近年来取得了显著进展。区内企业从无到有,逐步突破了超导材料领域的多项关键核心技术,成功自主研发出属于自己的超导线材,打破了国外技术的垄断地位,填补了中国在超导材料领域的技术空白。
此外,超导材料的应用也日益广泛。在西安经开区的超导材料生产车间内,一根根几十米的超导棒材在拉床的作用下被拉细至所需长度,成为国家超导量子计算机等高端设备的关键部件。同时,国产大飞机、“华龙一号”核电站、载人航天飞船等“国之重器”的成功建造与运行,也离不开新材料产业的有力支撑与关键材料的国产化突破。
新材料,这一被誉为制造业两大“底盘技术”之一的领域,不仅承载着基础性产业的使命,更在推动技术革新与产业升级中发挥着至关重要的作用。中国工程院院士干勇强调,材料的发展是技术进步的先导,新一代材料的涌现将引领技术、设备及工程的革新。在先进产业的诞生与发展过程中,高性能材料始终扮演着不可或缺的角色,为高端装备与先进技术的实现提供了坚实支撑。
近年来,我国新材料产业蓬勃发展,众多关键材料实现国产化突破,高性能新材料成果层出不穷。例如,重庆市的华塑科技有限公司便致力于高分子复合新材料的研发与制造,其高性能尼龙复合材料在新能源汽车电池包壳体、充电桩插头及连接器等关键部件上得到广泛应用,有力推动了国产新能源汽车产业的发展。华塑科技通过持续的技术创新和研发投入,已积累了30余件核心技术和20余件实用新型专利,其耐磨耐高温材料更是达到了国际领先水平。
同时,我国在关键材料领域的突破不仅限于尼龙材料。高性能玻璃纤维、锂电池隔膜等新材料产品已达到世界一流技术水准,为我国轨道交通、载人航天及新能源等领域的发展提供了重要支撑。目前,我国已建立起涵盖金属、高分子等结构与功能材料的完整研发和生产体系,多种新材料产量位居全球前列。
在创新驱动发展战略的引领下,新材料领域涌现出更多明星企业和先进制造集群,手握多项关键核心技术,成为推动高质量发展的重要力量。
在浙江星辉新材料科技有限公司的实验室里,研发人员正在对“大尺寸薄壁碳碳平板”的各项性能进行严谨测试。这款高性能复合新材料,以其独特的无机高分子纤维为原料,展现出令人瞩目的密度、拉伸强度和压缩强度。尽管这种纤维直径细如发丝,却拥有超越钢铁的强度,达到铝合金强度的4倍以上。
星辉新材,这家坐落于浙江省嘉兴市嘉善县嘉善经济技术开发区的新材料企业,虽然成立时间不长,但在碳纤维复合材料领域已展现出雄厚的实力。凭借多项关键核心技术,企业开发出的单晶炉用碳碳板材等产品已达到国际先进水平,荣获多项殊荣,并实现年销售收入的显著增长。
碳纤维的制造工艺虽看似细小,却包含着数百项复杂工艺和关键技术。星辉新材在面临国内不掌握碳纤维核心技术、可能被国外“卡脖子”的困境时,化压力为动力,持续加大研发投入,并与高校科研机构共同建设研发中心。如今,企业已拥有核心技术和优质产品,合作伙伴遍布国内众多龙头企业和欧美等国家和地区。
尽管我国新材料产业起步较晚,但发展速度迅猛,企业实力不断壮大。据工业和信息化部数据,我国已涌现出众多专精特新“小巨人”企业和制造业单项冠军企业,同时形成了三大新材料产业聚集地和7个国家先进制造业集群,在推动区域经济增长中发挥着日益重要的作用。
地处珠三角的广东省深圳市,其先进电池材料产业集群已成为新材料领域国家先进制造业集群的佼佼者。这里汇聚了超过1200家企业,构建了一条从材料生产到电池回收利用的完整产业链。这些企业多由专精特新“小巨人”发展而来,凭借持续创新和广泛的合作网络,逐步走向全国乃至国际市场。
深圳市政府也积极推动新材料产业的发展,去年11月更是发布了多项措施,包括支持企业与科研机构、高校等合作建设创新中心,以提升产业的整体竞争力。在政策扶持下,深圳市新材料产业迅速崛起,涌现出全球领先的锂电池负极材料科技创新企业等一批领军企业。
面对全球气候变化挑战,“双碳”目标下绿色材料创新应用显得愈发重要。新材料等新兴产业作为绿色发展的关键力量,正不断推动低碳、环保材料的研发与应用。中国工程院院士彭寿强调,绿色材料对于我国新型能源体系的建设至关重要,加快其创新应用是培育绿色低碳发展新优势的必然选择。
建筑业作为高碳排放行业,其碳排放量与建筑材料紧密相关。传统建材的生产不仅能耗巨大,还会排放大量二氧化碳。因此,开发绿色低碳的新型建筑材料已成为新材料领域的重要研究方向。
仿生低碳建筑材料是近年来的重要创新,其灵感来源于沙塔蠕虫的巢穴。这种材料由中国科学院王树涛研究员团队研发,结合了仿生天然黏结剂和沙粒等固体颗粒,不仅抗压、防水,还可循环利用。更为重要的是,其生产过程中的碳排放量仅为传统水泥的6%到25%,极大降低了建筑的碳排放。
同时,四川省成都市的一家有机硅新材料企业也推出了绿色环保的密封胶。这种密封胶可降解、无污染、低甲醛且无需石油资源,主要材料源自地壳中丰富的硅元素。通过技术创新,该企业生产出防水、防火、防开裂的国产有机硅密封胶,打破了国外垄断,实现了材料和生产的双重绿色低碳。
此外,面对塑料的高排放、高污染问题,新材料企业从植物竹子上找到了替代方案。位于湖南桃江经济开发区的箱联天下(桃江)新材料科技有限公司,便成功开发出以竹纤维为原料的竹塑产品。这些产品可在一定程度上替代塑料,且生产过程中几乎无废水排放和废渣产生,对环境更加友好。
记者进一步了解到,除了竹塑材料,众多企业和科研机构还致力于开发以竹纤维为核心的生物质可降解新材料。在浙江省安吉县,这种新材料制成的包装袋正逐渐成为菜市场和商超的新宠。据菜场管理人员透露,这些竹制包装袋在外观和使用体验上与传统塑料袋无异,但其100%可降解的特性却使其脱颖而出。安吉县发展和改革局的相关负责人指出,安吉县拥有广袤的竹林资源,竹子不仅生长周期短、韧性出色,而且可自然降解,是替代塑料的理想之选。近年来,安吉县积极推动竹产业重点研发项目的立项工作,鼓励企业与科研院所携手合作,共同攻克技术难题,以促进更多竹制新材料的诞生。