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新材料产业发展方兴未艾,未来市场一片“蓝海”,然而机遇与挑战并存,当前,全球围绕重点前沿新材料产业关键核心技术主导权的竞争日趋激烈,大模型、人工智能、大数据等新一代科学技术加速落地,“双碳”目标近在咫尺,面对复杂多变的发展环境,加强技术创新,培育新质生产力,以“数据驱动+AI”重塑前沿新材料研发和产业发展新范式,开辟发展新思路将是新材料产业穿越经济周期,实现可持续发展的关键 。
2024年8月14-16日,“2024八角湾创新大会”在山东省烟台市成功召开。大会以“创新生物材料 智启绿色未来”为主题,围绕生物材料、人工智能及新能源材料技术创新、市场应用和产业链协同完善等话题,进行了一系列的专题演讲和深入研讨。为促进新材料行业的技术创新和智能化转型升级,加强应用牵引和产业链融合开辟了新思路。
技术创新推动新材料发展
随着新一轮科技革命和产业变革的推进,全球新材料产业迎来了一个快速发展的新时期,尤其是在中国,据工信部预计,2025年,我国新材料产业总产值将达到10万亿元的规模,年均复合增长率达13.5%,市场前景广阔。我国新材料产业规模庞大,但在新材料原始创新能力、产业基础能力、成果转化效率和技术竞争力方面有待提升。高端生物材料、新能源材料、高端芯片、特种合金等部分关键材料对外依赖度仍较高,集成电路材料和显示材料70%以上还需要进口。如何破局是新材料产业当下的共同课题,技术创新是产业发展的第一推动力,是企业的第一核心竞争力,推动技术创新,加强基础研究和应用研究,提高原始创新能力是新材料产业发展的首要任务,新材料产业发展也离不开“产学研用”紧密结合的创新体系,促进科技成果转化。与此同时,优化产业链布局,整合产业链资源,提高产业链上下游的协同效率,培育产业链中的龙头企业,带动整个产业链的发展,同样至关重要。
人工智能改变科研与产业发展新范式
北京大学深圳研究生院信息工程学院院长田永鸿教授表示,“大模型的出现加速了通用人工智能的到来,人工智能正在改变科研与产业发展新范式。”
人工智能在材料设计和筛选方面表现出巨大潜力,推动了材料实验与理论模拟的深度融合,指导新材料设计和优化,大幅提高研发效率。
中国科学院刘昌胜院士表示,“人工智能驱动新材料发展,基于机器学习算法,可以大大提高新材料的研发效率,例如,材料生物学领域的GPT大模型可以在海量的数据中快速筛选出有潜力的材料组合,从而加速研发过程。”
随着算法的进步、计算资源的增加以及材料数据库的不断扩充,人工智能与实验科学的深度融合将在新材料的智能化设计、可持续材料的开发、以及针对特定应用场景的定制化材料创新中发挥更加核心的作用。
核心减排措施,助力“双碳”目标实现
材料产业是排碳“大户”,企业都在寻找一条适合自身发展的节能降碳之路,争取早日实现“双碳”目标。万华化学承诺将不晚于2030年实现碳达峰,力争于2048年实现碳中和,通过减排核心举措:电力零碳化、能源低碳化、创新减碳化,持续推动全产业链低碳发展。
电力零碳,从源头加强碳足迹管理,布局光伏、风电、核电等新能源项目,2023年,万华化学重点项目陆续并网投产,预计到2030年,绿电占比将超过50%,2035年实现万华化学中国产业园区清洁电力全覆盖。
能源低碳,万华工业余废热低碳清洁供暖项目已于2023年底正式投用,通过多种创新技术的耦合实现废热回收再利用,解决了化工余废热再利用的世界级难题,实现了不烧一吨煤,供热10余万家庭。
创新减碳,世界首创的氯化氢循环氧化项目在原有基础上进一步技改提升,催化剂水平及配套装置的不断改善,实现氯化氢循环效率的显著提升,助力打造循环经济。该项目每年可减少180万吨盐酸产生,约节电7.1亿度,相当于减少70万吨CO2。据了解,万华化学CCUS项目也正在推进中。
本次创新大会同步设有先进生物医用金属材料、先进生物医用无机非金属材料、先进生物医用高分子和超分子材料、前沿医药高分子与创新载体技术、先进医用材料制造及产业发展未来、先进医疗器械开发与监管科学、生物材料青年科学家、AI可持续发展、新能源交叉发展九大主题分会场,进一步探讨了新材料行业的基础研究、产业应用技术与智能化技术的融合发展。