第07版:科技时代

“新材料”让“巧妇”有米好做炊

本报记者 高志民

《 人民政协报 》 ( 2023年08月31日   第 07 版)

​我国有句谚语,“巧妇难为无米之炊”,说的就是原材料的重要性。材料是未来产业的“基石”,在科技高速发展的今天,小到芯片、手机、智能手表,大到智能装备、新能源汽车、光伏电池板,新材料的运用都不可缺少。可以说,未来健康、未来智能、未来空间等领域都离不开材料的支撑。在刚刚结束的全国政协十四届常委会第三次会议上,如何加强新材料领域科技创新,成为会议讨论的热点之一。

让新材料作为科学研究的“要事”

“新材料科技创新和产业发展,事关发展和安全统筹大局,事关绿色发展转型,事关科技现代化核心构成。”全国政协常委、农工党中央专职副主席王路代表农工党中央的发言时说。

王路介绍,农工党中央今年以“推动材料科学发展和材料科技突破”为题,深入江苏等十余省市调研,认为宜采取有力措施,解决我国新材料产业大而不强问题,为高质量发展赢得更大战略主动权。

以半导体材料为例,作为芯片制造的关键,全球半导体硅材料市场80%被美日企业垄断,且正对我进口高阻硅片、光刻胶等材料实施限制。鉴于此严峻形势,王路认为,宜发挥新型举国体制优势,集成优势科技资源,加速半导体材料与工艺辅助材料技术突破,彻底改变半导体主体材料及原辅料依赖进口被动局面,实现自立自强。

王路指出,工业革命主要围绕能源、材料和主要动力装置演进,核心在于能源转换和新材料的不断发现与利用。第一次工业革命以煤为能源,以钢铁为材料,以蒸汽机为主要动力装置。第二次工业革命以石油为主要能源,以金属合金、高分子为主要材料,以内燃机为主要动力装置。随着新一轮科技革命和产业变革加速演进,能源革命的演变路径愈加清晰,以新材料为代表的材料革命方兴未艾,成为科技革命制高点。

“今年上半年,电动载人汽车、锂电池、太阳能电池‘新三样’成为外贸增长亮点,其中新材料起着关键作用。”王路表示,须强化新材料技术为新能源发展赋能,对叠层电池、硅片加薄膜光伏产品等下一代关键技术集中攻关,提升关键生产工艺和设备水平,巩固新能源领先优势。

“我国新材料产业克服起步晚、基础弱等先天不足,在体系建设、产业规模、技术进步、集群效应上已经取得长足进步。但高端材料、关键战略材料、关键材料生产设备,乃至部分关键材料生产原辅料严重受制于人,产业链自主性薄弱。”王路同时指出,新材料基础研究还未形成长期稳定支持,有限的科研经费投入多以“撒胡椒面”式分配。新材料产业布局缺乏顶层设计,材料标准体系不健全,产业发展环境亟须优化,企业研发投入低于高新企业平均水平。

王路建议,要加强顶层设计与自立自强,采取强有力举措,将新材料科学发展与技术突破作为今后新发展格局、基础研究、制造业发展的头等大事,在经费投入、设施建设、人才配置等环节优先重点安排。大力培育一批原创新材料科学高质量成果和高新技术产出基地、若干高端新材料世界级龙头企业、较大规模的新材料中小产业集群,抢占新一轮科技革命产业变革战略制高点。

提升尼龙新材料产业核心竞争力

20世纪80年代初,我国引进日本尼龙66生产技术,经过40多年发展,产品已广泛应用在国防军工、交通运输、电子电器、家居生活等方面,成为关系国计民生的重要战略物资。九三学社中央提交的发言指出,我国尼龙产业已突破“卡脖子”关键技术,但技术水平与国外先进水平相比仍有较大差距,产业原料、产品高端化差异化优势不明显,亟须持续提高竞争力。

发言指出,尼龙66产业核心技术不强,关键原材料依赖进口。尼龙66产业链上游生产主要原料为纯苯和己二腈。由于技术壁垒及投资门槛较高,己二腈产能仍被国外高度垄断,进口依存度较高。数据显示,2022年我国己二腈需求量约为37.12万吨,产量仅为10万吨。行业供给长期受制于人,极大限制了主要下游产业尼龙66的发展。

同时产业结构失衡,中低端产能过剩。尼龙产业主导产品中低端产能增长过快,己内酰胺、尼龙6切片、己二酸等产能过剩严重。截至2022年底,我国尼龙6产能611万吨,产量409万吨,行业开工率69.7%,2023年后仍有超百万吨新增产能规模;尼龙66产能78.1万吨,产量54万吨,行业开工率59.67%,2023—2024年预计仍有85万吨新产能投放市场。

此外尼龙产业能源依赖性强,绿色发展压力大。尼龙行业属于能源依赖型产业,是蒸汽、电力等能源消耗和一氧化二氮等温室气体排放大户,低碳转型与可持续发展理念要求还有一定差距。同时,尼龙产业下游企业都设立了减排目标,原料控碳减碳压力更大,尼龙产业绿色发展压力巨大。

九三学社中央建议,加快产业技术创新,推进高端产品项目落地,逐步推动我国尼龙产品向高端迈进。同时要研究制定尼龙产业相关技术标准,关注产品质量、能耗、碳排放等指标,通过技术指标约束,防止低水平重复建设,避免中低端产品产能过剩。推动尼龙产业上游原料从“有没有”向“优不优”转变,提升原材料的生产工艺技术水平、成本控制能力,实现与国外同类产品同步竞争;中游通过技术创新迭代,降低能耗和碳排放,助力尼龙产业绿色发展;下游围绕国家战略需求,发展高端化、差异化、高附加值产品,提升产业链价值。重点培育开发大飞机轮胎、高性能对位芳纶、高端民用丝、高性能工程塑料等,满足高铁、新能源汽车、人工智能、5G、无人机等新兴行业高端原料需求。

开辟材料技术发展新赛道

“用3系不锈钢替代高强铝合金制造大推力火箭壳体技术,就是一个典型的基于已知科学原理发展出来的颠覆性新技术。”全国政协常委、辽宁省政协副主席卢柯发言指出,材料对推动制造业技术创新、促进传统产业转型升级和国家安全等具有重要的支撑和保障作用,是衡量国家经济社会发展、科技和国防实力的重要标志,是国家发展的战略制高点。

“推动我国颠覆性技术研发,开辟材料技术发展新赛道。”卢柯建议,发挥新型举国体制作用,大力推动企业和科研机构的颠覆性技术研发。选择几个重要领域,建立符合颠覆性技术发展特点和规律的选题机制、项目形成和资助机制、运行管理和评价机制。要特别关注那些奇思妙想和独特思维的建议和想法。形成以企业家、科学家、技术专家、投资专家和管理专家等为主体的专家系统,对颠覆性技术进行识别评价。建立并完善针对颠覆性技术发展的容错机制,宽容失败,鼓励冒险创新。

为探索我国材料颠覆性技术研发和管理的新范式,卢柯建议,确定颠覆性技术研发大目标,全链条布局,分类遴选方向分阶段组织研发,避免研发过程碎片化。研发过程动态评价管理,推动全过程“沿途下蛋”。建设大研发平台稳定支持,汇聚各类优秀人才形成大研发团队,开展有组织协同研发。将勇于挑战难题的一流科学家、技术专家和青年才俊组织起来,平行开展有目标的基础研究、应用研究和产业化技术研发。鼓励龙头企业全程参与颠覆性技术研发,为颠覆性技术体系的建立和工业应用验证提供支撑,承接阶段性成果转化,助力企业技术升级,提升企业的技术创新能力。

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