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。
新产业新业态对材料提出更高要求,新技术加速推动新材料突破
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。