近年來，江西省贛州市定南縣積極打造光伏新材料產業(yè)集群，助推制造業(yè)向綠色、節(jié)能提檔升級。圖為定南縣一家企業(yè)智能車間內自動化生產線在生產光伏玻璃。
朱海鵬攝（新華社發(fā)）
習近平總書記強調，發(fā)展新質生產力是推動高質量發(fā)展的內在要求和重要著力點，必須繼續(xù)做好創(chuàng)新這篇大文章，推動新質生產力加快發(fā)展。
概括地說，新質生產力是創(chuàng)新起主導作用，擺脫傳統(tǒng)經濟增長方式、生產力發(fā)展路徑，具有高科技、高效能、高質量特征，符合新發(fā)展理念的先進生產力質態(tài)。它由技術革命性突破、生產要素創(chuàng)新性配置、產業(yè)深度轉型升級而催生，以勞動者、勞動資料、勞動對象及其優(yōu)化組合的躍升為基本內涵，以全要素生產率大幅提升為核心標志，特點是創(chuàng)新，關鍵在質優(yōu)，本質是先進生產力。
新質生產力如何賦能產業(yè)發(fā)展？如何深刻認識科技創(chuàng)新是發(fā)展新質生產力的核心要素？即日起，科技版推出“走近新質生產力”系列報道，通過記者在科研、生產一線的觀察視角，近距離感受加快發(fā)展新質生產力所帶來的新動能新優(yōu)勢。
——編 者
新材料是新型工業(yè)化的重要支撐，是國家大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一，也是加快發(fā)展新質生產力、扎實推進高質量發(fā)展的重要產業(yè)方向。
我國新材料產業(yè)發(fā)展現狀如何？怎樣進一步通過新材料的科技創(chuàng)新夯實新材料產業(yè)基礎、為新質生產力提供新動能？記者進行了采訪。
一批重大關鍵材料取得突破，新材料領域培育形成7個國家先進制造業(yè)集群
山東省魯南高科技化工園，聯泓新材料科技股份有限公司廠區(qū)，生產裝置林立，通過中控室操作系統(tǒng)的自動化控制，各個反應器中不斷發(fā)生化學反應，一道道工藝將甲醇原料變成用于太陽能電池封裝的材料。
“光伏膠膜、生物可降解餐盒、農膜、深海養(yǎng)殖漁網等，我們的系列產品廣泛應用于這些領域。”聯泓新科董事長鄭月明說。
聯泓新科是一家從事先進高分子材料研發(fā)的企業(yè)，近年來在新能源材料、生物材料、電子材料、特種材料等領域進行差異化精細化布局，目前已成為一家新材料領域的平臺型企業(yè)。
作為中國科學院化工新材料技術創(chuàng)新與產業(yè)化聯盟理事長單位，聯泓新科建立起產學研協同創(chuàng)新的模式，積極推動化工新材料創(chuàng)新技術成果轉化。聯泓新科與中國科學院長春應用化學研究所、中國科學院過程工程研究所聯合開發(fā)、共同申報的“超臨界聚合制備生物降解二氧化碳基塑料的研發(fā)與工業(yè)化示范”項目，已被列入科技部重點研發(fā)計劃。
在西藏阿里地區(qū)改則縣拉果錯鹽湖畔生產基地，國內首創(chuàng)的“鈦系吸附+膜法耦合”提鋰技術工藝流程于2023年成功打通，首批電池級單水氫氧化鋰中試產品順利生產。依托在新材料領域的持續(xù)深耕，北京碧水源科技股份有限公司自主研發(fā)的納濾膜、反滲透膜與選擇性吸附材料等，不僅在污水資源化、海水淡化等水處理、環(huán)保裝備領域得到應用，還助力企業(yè)成功進軍新能源。
近年來，我國新材料產業(yè)進入發(fā)展加速期，產業(yè)規(guī)模不斷擴大，已成為名副其實的材料大國。2022年，我國新材料產業(yè)總產值達到約6.8萬億元，較2012年增長近6倍。涵蓋金屬、高分子、陶瓷等結構與功能材料的研發(fā)和生產體系已經建成，有色金屬、化學纖維、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料、特種不銹鋼等百余種材料產量位居全球前列。
工業(yè)和信息化部的數據顯示，2023年1至9月，我國新材料產業(yè)總產值超過5萬億元，保持兩位數增長。截至2023年10月，我國新材料領域建立7個國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，布局建設了35個新材料重點平臺，一批重大關鍵材料取得突破，涌現出高溫超導材料、鈣鈦礦太陽能電池材料等一批前沿技術；新材料規(guī)上企業(yè)超過2萬家，專精特新“小巨人”企業(yè)1972家、制造業(yè)單項冠軍企業(yè)248家，同時培育形成了7個國家先進制造業(yè)集群。
第三代鋁鋰合金成功在國產大飛機上實現應用，第二代高溫超導材料支撐世界首條35千伏公里級高溫超導電纜示范工程上網通電運行……新材料的快速發(fā)展，正不斷推動我國產業(yè)結構優(yōu)化升級。超級鋼、電解鋁、低環(huán)境負荷型水泥、全氟離子膜、聚烯烴催化劑等關鍵核心技術突破，促進了鋼鐵、有色金屬、建材、石化等產業(yè)發(fā)展。新材料還為我國航空航天、能源交通、工程建設、資源節(jié)約及環(huán)境治理等領域提供了不可或缺的物質基礎和保障。
新產業(yè)新業(yè)態(tài)對材料提出更高要求，新技術加速推動新材料突破
走進北京材料基因工程高精尖創(chuàng)新中心，自動化的材料研發(fā)設備正在有序運轉。這里正致力于打造面向前沿的共性技術平臺，在高效電池材料、光電材料、高熵合金、高溫合金、輕量化高強度鋼、高強韌鋁合金等幾類關鍵材料上開展示范應用。
以新一代信息技術、新能源、智能制造等為代表的新興產業(yè)快速發(fā)展，對材料提出了更高的要求，也加速推動了新材料的創(chuàng)新過程。材料基因工程，就是新一代信息技術與新材料深度融合催生的材料設計新方法。
“傳統(tǒng)的材料研發(fā)模式以實驗和經驗為主，又被稱為‘試錯式’研究，周期長、效率低。”北京科技大學教授、北京材料基因工程高精尖創(chuàng)新中心副主任張達威介紹，作為當前材料領域公認的顛覆性前沿技術，材料基因工程通過借鑒生物學基因工程技術，結合不同的工藝制備，得到具有特定性能的新材料，大幅縮短了新材料的研發(fā)周期。
以耐蝕材料研發(fā)為例，由于材料腐蝕過程機理十分復雜，溫度、濕度、應力等環(huán)境因素和成分、加工、結構等材料因素都要考慮在內，科學家要在成千上萬種緩蝕劑中篩選最合適的材料難度很大。“在計算平臺上，我們通過對大量數據的分析，就可以對不同種類、不同尺度的耐蝕材料進行高效篩選和設計，研發(fā)效率大幅提升。”張達威說。
完成材料的篩選后，還需要對材料進行配比測試，得出最佳的比例和濃度，傳統(tǒng)的研究方法要做成百上千次物理實驗。如今，利用人工智能技術，通過不同的腐蝕預測模型，對材料性能進行仿真測試，就可以快速測到材料在不同環(huán)境下的數據。
張達威說：“通過材料高效計算和高通量實驗，可實現新材料的快速篩選和材料數據的快速積累；通過大數據和人工智能技術的應用，可實現材料成本、工藝的全局優(yōu)化和材料性能的提升。”
科技創(chuàng)新能夠催生新產業(yè)、新模式、新動能，是發(fā)展新質生產力的核心要素。在新材料領域，物聯網、人工智能、高性能計算等技術的飛速發(fā)展，以及新型感知技術和自動化技術的應用，推動新材料產業(yè)研發(fā)進程不斷加快。
中國科學技術信息研究所人工智能發(fā)展研究中心副主任李修全認為，基于海量數據和知識的智能算法在制造、科研等領域的應用不斷拓展，高水平人機協同有望成為主流的生產和服務方式。
除了新一代信息技術，近年來，納米技術、超導技術、3D打印技術等與新材料深度融合，材料科技領域取得了一系列突破性進展。比如，碳納米管和石墨烯等納米材料在電子領域的應用，提升了電子設備的性能；受到溫度或應力變化時改變形狀的記憶合金，廣泛用于醫(yī)療器械和航空航天領域；“生物基”新材料在推動可持續(xù)發(fā)展方面大顯身手。
李修全表示，加快發(fā)展新質生產力，就要用好新型生產工具和通用技術，掌握更多關鍵核心技術，賦能新材料等新興產業(yè)發(fā)展。
新材料市場機遇和發(fā)展前景良好，要進一步提升原始創(chuàng)新能力、產業(yè)基礎能力、成果轉化效率和技術競爭力
“一代材料，一代技術”，當前，新材料產業(yè)的戰(zhàn)略地位日益突出。近年來，國家高度重視新材料產業(yè)發(fā)展，相關部門先后出臺了《新材料產業(yè)發(fā)展指南》《國家新材料生產應用示范平臺建設方案》《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《原材料工業(yè)數字化轉型工作方案（2024—2026年）》等一系列政策舉措，推動新材料產業(yè)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。
國家新材料產業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會主任、中國工程院院士干勇認為，我國新材料產業(yè)規(guī)模龐大，但在新材料原始創(chuàng)新能力、產業(yè)基礎能力、成果轉化效率和技術競爭力方面有待提升。
“新材料技術在新一代信息技術、新能源、裝備制造、航空航天、軌道交通、海洋工程和醫(yī)療健康等產業(yè)中的廣泛應用，展現了新材料產業(yè)良好的市場機遇和發(fā)展前景。”干勇說。
“工業(yè)基礎是工業(yè)整體素質和核心競爭力的體現，是決定產品質量和性能及經濟效益的主要因素。”在國家制造強國建設戰(zhàn)略咨詢委員會委員、國家產業(yè)基礎專家委員會副主任屈賢明看來，新材料產業(yè)要圍繞發(fā)展新質生產力布局產業(yè)鏈，提升產業(yè)鏈供應鏈韌性和安全水平，保證產業(yè)體系自主可控、安全可靠。
當前，制造業(yè)處于深刻變革期，通過新材料、機器人技術、先進制造技術等的結合，傳統(tǒng)的銑削、鉆孔、鍛造等制造工藝和技術正被新的技術取代。屈賢明表示：“要把握好新型工業(yè)化的機遇，推動新材料在制造業(yè)中廣泛應用，催生新的生產工藝和制造技術，進而實現產業(yè)基礎再造。”
我國新材料產業(yè)已從“以解決有無問題為主”的規(guī)模擴張階段，進入以滿足國家重大戰(zhàn)略需求、提升國際競爭力為主的高質量發(fā)展階段。專家建議，應圍繞新材料產業(yè)自身與重點領域用材需要，加大研發(fā)投入力度，建設和完善科技創(chuàng)新平臺，推進體制機制和研發(fā)模式創(chuàng)新；構建以企業(yè)為主體的自主創(chuàng)新體系，合理分配創(chuàng)新資源，支持上下游企業(yè)有效協同，產學研用結合開展技術創(chuàng)新和產業(yè)化攻關；加強人才培養(yǎng)與國際交流合作，完善統(tǒng)計、標準、金融等系列配套支持措施，推動我國新材料產業(yè)實現高質量發(fā)展。（記者 谷業(yè)凱）
《人民日報》（2024年02月26日19版）
