發(fā)展高端新材料是推動化工行業(yè)轉型升級的關鍵點。當前，全球化工新材料產業(yè)呈現(xiàn)產業(yè)快速發(fā)展、集聚效應凸顯、技術加速迭代的良好局面。“十五五”期間，我國化工新材料創(chuàng)新將進入“引領型”“闖高端”的全新階段，向高性能、綠色化和智能化方向發(fā)展，其中人工智能(AI)是促進產業(yè)變革的“新鑰匙”。這是記者在3月29日召開的2025年中關村論壇平行論壇——“企業(yè)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明論壇”上了解到的信息。
化工新材料產業(yè)快速發(fā)展
中國石化集團有限公司董事、總經理趙東指出，當前全球化工新材料領域呈現(xiàn)產業(yè)快速發(fā)展、集聚效應凸顯、技術加速迭代的基本特征。
一是需求爆發(fā)與投入增長驅動產業(yè)駛入發(fā)展快車道。近年來，全球化工新材料市場保持增長態(tài)勢，整體呈現(xiàn)高技術引領、新產品迭代、產業(yè)化擴張和需求面擴大等特點。
二是戰(zhàn)略合作與資源整合推動產業(yè)實現(xiàn)集聚規(guī)模發(fā)展。從全球看，結成戰(zhàn)略合作伙伴，深入開展投資合作、重組并購，著力打造產業(yè)生態(tài)圈，已成為越來越多生產商鞏固自身優(yōu)勢的戰(zhàn)略選擇。從國內看，我國新材料產業(yè)呈現(xiàn)明顯集聚發(fā)展態(tài)勢，形成了環(huán)渤海、長三角和珠三角三大綜合性新材料產業(yè)聚集區(qū)。
三是科技革命與產業(yè)變革帶動化工新材料技術群群簇涌現(xiàn)、加速迭代。當前化工新材料技術領域呈現(xiàn)歐美長期領跑、我國快速發(fā)展的局面。其中美國在高性能分離膜材料、特種工程塑料等領域處于領先地位，歐洲在特種橡膠、高端聚烯烴等領域處于領先水平，日本在高性能纖維、電子信息材料等領域占據(jù)優(yōu)勢地位，韓國在顯示材料、存儲材料等領域發(fā)展成熟。近年來，我國化工新材料技術創(chuàng)新能力不斷增強，在高端聚烯烴、特種橡膠、高性能纖維等領域實現(xiàn)技術突破和產業(yè)轉化。
進入引領型、闖高端階段
趙東預測，“十五五”期間，我國化工新材料創(chuàng)新將進入“引領型”“闖高端”的全新階段，向著高性能、綠色化和智能化方向發(fā)展。
一是發(fā)展高性能材料，滿足戰(zhàn)新產業(yè)發(fā)展需要。一方面，要大力推進基礎材料的高性能化，通過高效催化材料、新型聚合工藝和功能改進等手段，推動聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等通用材料實現(xiàn)高端化，提升產品附加值。另一方面，要大力發(fā)展以高端聚烯烴、各種合成橡膠、功能性膜材料等為代表的高性能材料，滿足航空航天、電子信息等新興領域發(fā)展需求。
二是發(fā)展綠色生產技術，助力實現(xiàn)“雙碳”目標。化工新材料的“含綠量”就是“含金量”。一方面，要從供給端發(fā)力，加大綠氫、綠電在化工材料生產流程中的耦合力度，通過流程再造等技術創(chuàng)新，實現(xiàn)過程低碳化、綠色化；另一方面，要從循環(huán)端破題，開發(fā)廢舊高分子材料綠色資源化利用等技術，推動循環(huán)經濟發(fā)展。
三是發(fā)展智能化材料技術，實現(xiàn)多功能集成與顛覆性應用。智能材料是指能夠對外界環(huán)境的變化作出反應的材料，目前已在航天器自適應控制、智能化生物、醫(yī)學設備領域實現(xiàn)應用。比如汽車保險杠修復材料就是在現(xiàn)有聚氨酯材料中加入含有可逆交聯(lián)鍵的硅膠囊，一旦碰裂硅膠囊就自行修復，使保險杠恢復如初。
AI是產業(yè)變革“新鑰匙”
國務院國資委黨委委員、副主任茍坪指出，“AI for Science”成為解決科學問題的“新鑰匙”，企業(yè)需積極擁抱“科學智能和機器猜想”，大幅縮短研發(fā)周期、降低研發(fā)成本，推動研發(fā)效能質變。
玻爾科研空間站便是“AI for Science”的典型案例。中國科學院院士、北京大學國際機器學習研究中心主任、北京科學智能研究院學術委員會主任鄂維南以玻爾科研空間站為例介紹了AI如何賦能新材料產業(yè)發(fā)展。
據(jù)鄂維南介紹，玻爾科研空間站是集文獻閱讀、AI4S計算平臺、超級實驗平臺為一體的AI科研平臺，覆蓋“讀文獻—做計算—做實驗—多學科協(xié)同”全流程，可以讓科學家們擺脫依靠試錯積累經驗的研究方式。目前，該平臺已在材料領域實現(xiàn)應用。如中石化石油化工科學研究院有限公司基于AI4S基座模型Uni-Mol在冷卻液場景構建了高精準的預訓練模型，僅用不到一年時間便研發(fā)出高性能環(huán)保冷卻液。廈門大學團隊則通過Uni-Mol快速開發(fā)出綜合性能優(yōu)異的電解液材料，僅6次迭代就開發(fā)出滿足導電性、穩(wěn)定性等多項指標的電解液材料。
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