在新一轮科技革命与产业变革中 新材料迎来战略机遇

在新一轮科技革命与产业变革中 新材料迎来战略机遇

近年来,新材料产业一直是我国制造强国发展中重要的基础性、产业性、先导性产业。加快培育发展新材料产业是维持产业安全,推动产业基础高级化和产业链现代化,建设全球先进制造业基地的内在要求。从整个国际形势来看,新材料产业发展水平已成为衡量一个国家或地区经济、科技实力的重要标志。在新一轮科技创新和产业创新的大背景下,新技术、新产业不断催生对新材料的巨大需求,新材料技术不断取得新突破,新材料和新物质结构不断涌现,持续形成新的供给,全球新材料产业将持续快速增长态势。

制造业强国有三大基础要素,新型信息技术、新材料、技术创新体系,这是每个领域都必须具备的支撑条件,我们坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,用网络化、数字化、智能化抢占重要领域的先机。

基础设施是城市环境跳动的心脏。公开数据显示,到2050年,全球会增加25亿人口,这种指数级的人口增长威胁将对现有的基础设施形成很大压力。现在全球有超过半数人口住在城市,到2050年,这一比例有望增至67%。城镇化是一个全球性趋势,建设可持续性、弹性的未来城市,是一个很大的挑战。

城市建设以人为本,如何塑造城市最终决定这些城市如何塑造人类的幸福感。随着世界城市人口不断增加,需要的住宅越多,消耗能量越多,需要跟进的基础设施也越多,这一切都给环境和资源带来了很大的压力,因此,如何解决并预防基础设施建设中的问题,就成为城市发展的一大难点。

工信部部长肖亚庆在2022年全国两会的“部长通道”上曾表示,2020年以来5G建设速度加快,仅仅今年4月5G用户就增加了700多万,累计已超过了3600万户。同时,新一轮信息技术正加速全球竞争力版图的重塑,我国已建成全球最大的光纤和4G宽带网络,现有5G基站超过20万个,具备良好的产业基础和广阔的市场空间。

在很大程度上,创新材料有能力建设5G基础设施,支持越来越多的城市居民,兼具改善社会、经济和环境的可持续性。

如今的 4G LTE网络支持着都市人口每日生活的大多数方面,从乘坐早晨通勤地铁浏览新闻到使用数字地图在新街区导航,现代城市居民十分依赖网络,这种不断增加的互联互通仅仅是开始。未来的 5G网络,连同物联网和人工智能将更加与城市生活密切关联,成为智能、可持续基础设施的基础。如今,物联网无处不在,专业人士预计,下一个风口预计是通过 5G 网络大规模地拓容网络以容纳几十亿个相互联接的基础设施。

5G的信号采用的频率更高、波长更短,已经接近毫米波波段。也正是有了5G,这些相互连接的城市物件——街灯、停车记时器、垃圾箱、公用设施——将能以 20~100 倍于当前的速率进行连接。通过优化能源管理,预防交通拥堵,减少空气污染,这些相互连接的基础设施系统有望改善城市的可持续性,更有甚者,发展智能基础设施也可以使人们更容易获得公共设施服务,例如急救车和废物处理。

由此可见,毫米波最大优点为传播速度快,但随之带来的最大缺点就是穿透力差、衰减大,所以与传统通信时代不同,5G通信需要建设更多的基站,同时也对设备的材料性能提出了更高的要求。

为了加快速度、提升可靠性以应对下一代目标,电信运营商必须在建筑内部和周边部署新的“小站”发射机。然而今天大多数的蜂窝数据在高楼和几百英尺高的天线之间传输,紧凑型聚碳酸酯包装使小站发射器可以缩小到足球那么大,而不会影响其性能。

聚碳酸酯是一类高分子量化合物热塑性材料,具有优异的光学性能、抗冲击性能、隔热性、轻质性、阻燃性、隔音性、耐蠕变性能、耐疲劳性、尺寸稳定性及电性能等。聚碳酸酯(PC)广泛用于汽车和航空透明材料、电子电器、医疗器械、光盘等领域。作为具有代表性的新材料,PC(聚碳酸酯)塑料材料凭借其具备的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点,在2022年北京冬奥会上已经得到了广泛应用,比如,东京奥运会的主场馆--新国立体育馆的遮阳顶棚,以及护目镜的镜片制作,就得到了很好的利用。

新材料是国民经济发展的基础产业,也是保障国家产业安全的重点领域。值得注意的是,我国关键基础材料受制于人的状况依然令人担忧,新材料产业技术创新机制不畅、工程化周期长等问题仍然存在。

我们要在引进国外技术的基础上,加强对国外新材料产业技术创新模式的学习,借鉴其在新材料产业技术创新机制、投资结构及模式、利益分享机制等方面的经验,同时注重相关做法的本土适应性,因材施策,形成具有我国特色的新材料产业技术创新范式。

对于技术成熟度较高的材料,应充分发挥市场作用,更多采取产学研合作型、企业联盟型模式。推动建立以应用企业投入为主的研发机制,围绕实际需求开展创新活动。鼓励相关领域研发机构、企业等成立紧密联系的综合体,支持上下游企业双向对接、联合攻关,实现先期介入、精准研发,精准对接应用。

对于战略性领域材料,投入较大、回报期较长,单个企业很难完成研发及产业化任务,属于市场”失灵”领域,应更多发挥政府、军方的引导作用。通过政府采购、军方采购等形式,结合“首批次”、“首台(套)”等政策,整合政府、军方、科研机构、企业资源,构建运行高效的产用结合机制,实现研发制造与产品应用的反复迭代,破解“有材不敢用”难题,突破共性技术瓶颈。

对于前沿性领域材料,应强化高校院所的主体作用,发挥政府的引导作用,通过搭建平台,吸引更多社会力量参与技术创新及产业化。分领域搭建材料数据共享平台,开发高通量、自动流程、多通道集成计算系统,探索建立重点领域数据库和数据共享机制,吸引研发、生产、应用方参与数据提取与录入,实现新材料设计制造的横、纵向集成;搭建若干新材料中试平台和基地,鼓励前沿新材料领域的科技成果转移转化,减轻企业建设中试线的成本。

我们注意到,为了推动我国新材料与新技术产业高质量健康发展,由中国制造强国论坛组委会、宜兴市人民政府联合主办,中制智库作为承办单位,举办的“国家新材料与新技术产业创新发展大会暨挑战赛”,以“新材料与新技术的强国之路”为主题将在上海举办。活动秉承 “模式创新、项目落地、简约实效、交流合作”的办赛宗旨,兼顾国际化、实效性、体验性和影响力,高品质、高要求,以国际赛事高水准组织赛事,云集国内部委及地方领导、著名经济学家、行业顶级专家、行业知名企业等,为打造国家新材料产业集群夯实基础。本次活动以专家报告、分组路演、大会交流等形式,面向全国企业及高校公开组织,为新时期新材料产业集群发展借力引智。

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