北京理工大学前沿交叉科学研究院
“新材料产业创新发展”百千万人才工程创新讲坛继23日上午的开幕式后,邀请了9名来自高校、科研院所、企业的专家学者开展学术专题报告。报告专家从不同的领域分享了相关材料产业的发展现状、取得的新成果以及未来发展动态,力争促进全方位的合作与创新。报告会分别由工业和信息化部原材料工业司司长李巍、副司长苗治民,原材料工业司综合处处长常国武,中国电子信息产业发展研究院原材料工业研究所所长肖劲松主持。
中国工程院原副院长干勇院士做了题为《“十三五”能源新材料发展》的专题报告。干勇表示,创新驱动发展需要强大的新能源技术支撑。他通过对目前发展高端装备、建设海洋资源勘探、处理西气东输线、治理大气污染所需的高端及大规模新材料的具体数量说明,强调了新材料急需通过自主研发创新实现突破与提升。此外,他还对我国未来新能源汽车的使用进行了分析,讲到我国的锂动力电池的关键技术研发取得较好进展,先进锂电池、新型锂离子电池和新体系电池的发展已取得不同程度的进步。不过,目前仍存在产能急剧扩张、高端不足低端过剩;电池单体性能不差、成组技术差距明显;技术路线存争议、部分企业受挫;动力电池自动化装备水平低;回收利用存技术障碍等问题。最后他利用国内外例子介绍了发展超导材料、稀土新材料,特别是稀土永磁技术战略价值与产业应用前景。可以说,没有稀土就无法制造各种高科技武器装备。而稀土永磁技术在高静音潜艇、雷达、微波通信、航天、新能源汽车、机器人、数控机床等多个领域都有巨大的作用。他认为,稀土永磁科技是中国下一个创新热点。
北理工副校长方岱宁院士以《基于增材制造的轻量化多功能一体化材料与结构的设计、制造与装备研发》为题进行了专题报告。他介绍到,增材制造技术已在航空、航天、军用装备、汽车、医疗等国防与民用装备领域的轻量化结构中得到广泛应用。目前,增材制造主要分为金属、非金属和生物增材制造。现阶段,金属增材技术是增材制造产业发展的战略制高点,其中就包括航空航天金属结构件(钛合金等)制造。据他介绍,北理工的科研团队已实现使用增材制造技术快速响应制造某榴弹炮零件,还为国产核电项目制造了堆内构件。另外,单晶结构材料是发动机与燃气轮机、核反应中的关键核心材料,是各国金属材料领域研究的战略制高点。传统的单晶制备方法具有很高的技术要求与局限性。据方岱宁介绍,目前北理工科研团队已验证了钛合金单晶,正在进行镍基合金和钼单晶验证。他还介绍了在科研领域引起关注的4D打印技术。据介绍,4D打印是一种可以通过设计使构件的形状或性能在时间和空间维度上可控变化的增材制造技术。他现场播放的视频显示,4D打印出的材料通过光照、浸水等方式发生了可控形变。相比3D打印技术,4D打印加入了智能材料/智能结构,具有感知环境刺激,对之进行分析、处理、判断,并采取一定的响应,既可以满足国防装备需求,也可以广泛应用在药物释放、靶向输药等生物医疗方面。
第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长吴玲作了题为《第三代半导体材料发展现状趋势及发展战略》的报告。一代材料、一代装备,第三代半导体产业是我国能源战略、绿色经济的重要抓手,在军工领域也具有举足轻重的地位。报告中,她介绍到第三代半导体具有高光效、高功率、高电压、高频率、高工作温度五高特性,将第三代半导体材料应用于光电子、微波射频、电力电子等领域,可以大大降低成本,减轻重量,节约能耗。她讲到,发展半导体产业虽然面临着巨大的挑战,全球第三代半导体的产业格局,呈现美国、欧洲、日本三足鼎立态势,我国第三代半导体整体技术落后国际先进水平3-5年。但我国已经逐步具备了开发并主导该产业的能力和条件,关键是如何创新引领,改革推动,形成第三代半导体产业创新体系和可持续发展的生态环境。国家已于2016年启动了“十三五”国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项,第三代半导体材料与半导体照明作为重点专项中最重要的研究领域。预计到2026年,第三代半导体产业将全面实现中国制造2025目标,我国将成为第三代半导体强国。
中国航发北京航空材料研究院副主任王旭东作了题为《军民用石墨烯技术研发情况及发展思路》的报告。据王旭东介绍,美国国防部、国防高级研究计划局多家机构将石墨烯列为影响未来军事装备的9大科技之一。欧盟将石墨烯列为未来影响最大的6大前沿技术的第二位。我国也高度重视发展石墨烯技术,中国航发北京航空材料研究院从2008年就开始关注与研究石墨烯技术。目前已经建成全自动化石墨烯纳米片生产线,掌握了高品质、低成本、层数可控、批量制备大尺寸石墨烯膜的全套制备技术与专用装备,并形成了完全自主知识产权。除了工业与民用领域,王旭东还介绍了石墨烯在军用方面的前景。未来战争需要超高强韧、长寿命、耐高温的结构材料,需要更轻、防护系数更高的防弹材料,需要更轻、导热性更好的电子材料,需要更轻、物理性更好的功能材料,而石墨烯的很多特性符合相关的要求,各国都在加快相关技术的研究与攻关。
深圳市经济贸易和信息化委员会副主任徐志斌作了题为《政策引领、市场主导、创新驱动、生态发展—深圳新材料产业发展情况》的报告。他指出,深圳已经形成了支撑领域、优势领域和关键领域齐全的新材料产业,产业创新载体数超过200家,2015年产业规模达到了1500亿元,逐步形成多元化、多渠道的投入体系和完善的市场机制。通过对三家典型新材料企业案例的分析,强调了“坚持市场需求导向”、“吸引社会资本投入”、“聚焦新兴重点领域”、“营造优良的产业生态”对产业发展的重要性。
宁波诺丁汉大学副校长崔平作了题为《科技成果转化的挑战与应战》的报告。崔平副校长用生动的案例剖析了科技成果转化面临的主要问题以及应对方法。她提到,基础科研和产业化之间的鸿沟被喻为是“死亡之谷”,科研成果必须进行大量的技术完善和商业化过程,才能成为被消费者接受的产品。转化过程中的多阶段性、长期性、不确定性和高风险性决定了成果转化的难度,但这也是企业创新必须要跨过的一道坎。同时,分析了“中国制造多、创造少”的根本症结,指出人才的构成、创新生态体系的建设、顶层设计一体化的实施以及知识产权的保护力度都大大影响了企业的创新。
钢铁研究总院工程用钢研究所所长杨才福作了题为《船舶/海洋工程用钢的发展》的报告。报告中,对国内外海洋工程用钢的需求、差距进行了细致的对比,指出我国海工用特种钢品种的国产化率不到40%,高强度关键品种主要依赖进口。并运用国内外的例子讲述了各国舰船、民用船舶以及海洋工程用钢的关键品种技术研究开发。最后,他指出国家将“高强度大规格已焊接船舶与海洋工程用钢”列为国家“十三五”规划国家重点研发计划之一,我国未来将形成具有自主知识产权的海洋工程用钢品种体系、生产体系、应用配套体系、检测及服役性能评价体系;形成3个以上具有世界先进水平的海洋工程用钢研发、生产、应用示范基地。
中国建材集团科技部主任郅晓作了题为《先进无机非金属材料发展态势分析》的报告。报告中,详细介绍了先进玻璃基材料、先进陶瓷基材料、人工晶体、矿物功能材料等先进无机非金属材料发展的现状,重点分析了玻璃纤维、碳纤维、石墨、石墨烯、膨润土等产品国内外专利情况。他讲到,通过发展先进无机非金属材料改造提升传统行业、推动行业绿色发展、实现精准扶贫、促进军民融合对实现中国制造2025有着深刻的意义。同时也为“十三五”期间先进无机非金属材料发展提出了很多好的建议和对策,如加大石墨烯及复合物的应用技术方向上的研究力度、加大相关技术的专利申请力度。
广东聚华印刷显示技术有限公司研发总监宋晶尧作了题为《印刷QLED与印刷OLED的机遇与挑战》的报告。报告详细介绍了高端电视市场及技术的发展趋势,自发光显示与非自发光显示的区别,印刷QLED与印刷OLED两种最新显示技术的特点与应用。同时,他还介绍了聚华公共研发平台的发展战略。指出公共研发平台的建立将加速印刷OLED电视技术的开发与柔性显示技术的开发,从而使中国显示技术实现由跟随到引领的发展。最后,他从企业的角度阐述了市场与技术的融合发展,对新材料研发和产业化非常有启发。
工业和信息化部原材料工业司副司长苗治民在总结发言中指出,新材料产业的发展需要各方面的积极参与和共同努力,工业和信息化部原材料司会尽力帮助各位解决问题,共同创造新材料产业的新局面。并对北理工为此次讲坛做出的努力表示感谢。
作为此次讲坛的交流活动之一,24日下午,与会的部分领导及专家学者,参观了北京理工大学新校史馆以及北京电动车辆协同创新中心。对北理工的历史表示出了极大的兴趣,新校史馆的装潢与摆设令参会者们惊羡不已。电动车辆协同创新中心是立足于解决电动车辆领域现存的学科交叉融合欠缺、科学研究与产业脱节、技术攻关松散和重复、成果转化效益低下、跨行业产业协作不畅等瓶颈问题。它将有效推动首都电动车辆产业的可持续发展,为实施节能减排和清洁蓝天做出重要贡献。
作为“新材料产业创新发展”百千万人才工程创新讲坛重要组成部分,北京理工大学材料学院邀请了20余位全国知名高校材料学院院长来校交流访问。根据教育部、财政部、国家发展改革委印发的《关于公布世界一流大学和一流学科建设高校及建设学科名单的通知》,结合“材料科学与工程”一流学科建设,院长们围绕着人才培养、学科规划、科学研究、人才队伍建设进行了深入的交流和研讨。