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材料基因工程
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“材”见未来,智造有“料”
新华社· 2025-11-24 18:19
新华社合肥11月24日电(记者王菲)薄如蝉翼的超薄柔性玻璃、细如微尘的高性能空心玻璃微珠、坚 如"堡垒"的深海玻璃球舱……走进中建材玻璃新材料研究院集团有限公司的产品展厅,一片小小的玻璃 可至柔至坚、可"上天入地",在形态万千的应用中彰显材料科学的无限可能。 公司科技管理部副部长王友乐说,"我们重组成立先进玻璃材料全国重点实验室,聚焦超薄电子玻璃、 新能源玻璃等玻璃新材料关键核心技术,持续加大研发攻关,突破了百余项技术瓶颈。" 安徽壹石通材料科技股份有限公司实验室内,科研人员加快前沿新材料的技术攻关。凭借锂电池安全材 料这一细分领域的核心竞争力,壹石通成为国家级制造业"单项冠军",其自主研发的锂电池用勃姆石新 材料,在全球占据近50%的市场份额。 "顺应未来产业发展新趋势,我们加快产学研协作,攻克固体氧化物燃料电池、高纯石英砂等前沿新材 料'卡脖子'技术,目前人工合成高纯石英砂的产线正在建设。"壹石通董事长蒋学鑫说,"瞄准市场需 求,在关键技术上先人一步,才能行稳致远。" 安 拥抱新一轮科技革命和产业变革浪潮,创新链、产业链无缝对接,新材料产业向绿色化、智能化、融合 化方向升级跃迁。 在地处淮河之滨的安徽蚌埠 ...
第九届材料基因工程国际论坛将于11月19-23日在陕西西安召开
搜狐财经· 2025-11-04 22:15
论坛概况与影响力 - 第九届材料基因工程国际论坛定于2025年11月19-23日在陕西省西安市召开 [1] - 论坛自2017年至今已成功举办8届,累计有310余位(次)海内外院士、超过20个国家和地区的410余位(次)海外代表、8000余位(次)国内代表参会 [1] - 论坛旨在促进材料基因工程基础理论、前沿技术和关键装备发展,加速材料领域“人工智能+”科技创新和产业应用 [1] 论坛主题与核心议题 - 论坛主题涵盖材料高效计算与智能设计、材料变革性实验技术、材料科学智能与大模型、材料大数据与数据资源、材料产业智能化发展与应用五大方向 [2] - 核心议题包括集成计算、跨尺度计算、自主计算、高通量实验、自主智能实验、AI for Materials等前沿技术 [2] 组织机构与参与单位 - 主办单位为全国新材料大数据创新联盟和中国材料研究学会 [2] - 承办单位包括西北工业大学、西北有色金属研究院、西安交通大学、北京科技大学、北京云智材料大数据研究院等 [2] - 支持单位阵容强大,涵盖苏州实验室、清华大学、上海交通大学等顶尖高校院所,以及宁德时代、阿里云等产业龙头 [3] 重要活动与议程安排 - 11月20日开幕式将举行国家新材料大数据中心成果发布,包括材料数据库软件、材料机器学习平台、钢铁材料设计大模型等多款工具 [8] - 同期将发布“材料计算设计软件国产化行动计划”,推动行业自主可控发展 [8] - 论坛设置主论坛、6大分论坛及MGE Advances期刊论坛,学术报告数量超200场 [7][9][12][15][18][20][23][25][27][29] 产学研融合与产业应用 - 分论坛报告内容显示AI技术已在锂电池材料、固态电解质、高温合金、催化材料等关键领域实现深度应用 [10][11][16][17][21][22][26] - 宁德时代、上海电气、国家能源集团等企业代表将分享产业智能化实践案例 [3][19][21] - 国际分会场涵盖俄罗斯、新加坡、哈萨克斯坦等“一带一路”沿线国家,体现论坛全球化视野 [29][30][31] 注册信息与参会方式 - 正式代表现场注册费用为人民币2800元(USD 400),学生代表为人民币1800元(USD 260) [5] - 参会需通过论坛官网或“北京云智材料大数据研究院”微信公众号完成在线注册 [5] - 会议地点为西安市陕西宾馆,住宿由组委会统一安排,费用自理 [5]
中国新材料产业发展全景图(2025)
材料汇· 2025-10-14 00:14
新材料产业概况 - 新材料产业是新一轮科技革命和产业变革的基石,支撑现代化产业体系建设、培育新质生产力,直接关联新能源、电子信息、航空航天、生物医药等战略性新兴产业发展能级 [6] - 截至2024年,中国新材料产业规模突破8.2万亿元,年均增速12%以上,形成长三角、珠三角、京津冀三大产业集群,合计贡献全国74.6%的产值 [6] - 新材料涵盖先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等十一大核心领域,通过结构设计、成分优化或工艺创新,具备传统材料所不具备的优异性能或特殊功能 [6] 材料体系分类与核心品类 - 先进基础材料包括先进钢铁材料(如超高强度汽车钢屈服强度≥1500MPa)、先进有色金属材料(如航空用7150铝合金型材抗拉强度≥586MPa)、先进化工材料(如茂金属聚乙烯mPE)和先进无机非金属材料(如高性能水泥基复合材料抗压强度≥100MPa) [9][10][11][12][13] - 关键战略材料包括高端装备用特种材料(如单晶叶片合金CMSX-4)、新一代信息技术材料(如6/8/12英寸硅片)、新能源材料(如高镍正极NCM811)、生物医用材料(如可降解镁合金骨钉)和节能环保材料(如高性能分离膜材料) [14][15][16][18][19][20][21] - 前沿新材料包括低维材料(如单层石墨烯)、量子信息材料(如量子点CdSe)、先进能源材料(如热电转换材料Bi₂Te₃)和多孔框架材料(如MOFs材料) [22][23][24][25][26] - 其他重要类别包括极端环境防护材料(如WB₂-SiC-La₂O₃复合材料2273K烧蚀线烧蚀率0.311μm/s)、生物基可持续材料、智能仿生材料、新型建筑材料、高端化工功能材料、船舶海洋与轨道交通专用材料、新型储能与介电功能材料和高性能功能涂层材料 [27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44][45][46][47][48][49][50][51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62][63][64][65] 重点发展任务 - 实施关键战略材料自主保障工程,聚焦集成电路、航空航天、新能源等领域"卡脖子"材料,推动12英寸硅片国产化量产,突破EUV光刻胶关键技术,开发能量密度≥300Wh/kg的锂离子电池材料,成本降低30%以上 [67] - 布局前沿新材料创新培育工程,重点研发石墨烯规模化制备及器件应用技术,实现叠层电池转换效率≥32%,建设15个以上前沿新材料中试平台,培育30家原创型领军企业 [68][69] - 推进极端环境材料攻坚工程,突破耐1800℃以上超高温复合材料,攻克极低温(10mK)超导电缆制备技术,建立极端环境材料测试平台 [70] - 推动生物基材料产业化工程,扩大PLA、PHA等可降解材料产能,断裂伸长率提升至50%以上,到2027年产业规模突破3000亿元,替代石油基材料比例达到15%以上 [71] - 实施智能材料与建材升级工程,开发自修复混凝土、温感变色玻璃等智能建材,实现建筑节能率提升20%,培育50款以上智能建材千万级爆品 [72] - 推广材料基因工程赋能工程,将研发周期从10-15年压缩至3-5年,建设国家级材料基因数据库,2030年前实现80种以上关键材料通过材料基因工程开发并产业化 [73] - 开展船舶海洋材料国产化工程,实现EH40、EH47高强度船用钢稳定量产,耐盐雾腐蚀≥15000小时,降低海洋防腐成本30% [74] - 推进新型储能材料突破工程,开发高比表面积活性炭、石墨烯基电极材料,能量密度提升至50Wh/kg以上,到2028年国产化率达到80%以上 [75] 产业发展挑战 - 技术层面存在性能瓶颈与工艺壁垒,航空发动机用单晶高温合金蠕变强度仅为国际先进水平的85%,SiC衬底缺陷密度是国外同类产品的3-5倍,EUV光刻胶良品率不足50% [77] - 产业层面供应链韧性与协同性不足,半导体材料中高纯靶材、光刻胶国产化率不足30%,铟、镓对外依存度超90%,中小企业技术转化效率仅为15%左右 [78] - 应用层面标准缺失与验证体系不完善,石墨烯层数检测、MOF材料孔隙率测定等缺乏统一标准,极低温、强辐射等极端环境测试平台稀缺 [79][80] - 生态层面创新要素与政策协同不足,企业平均研发强度仅3.5%,高端人才缺口超15万人,知识产权纠纷处理周期长达6-12个月 [81] 未来发展趋势 - 技术发展向极端性能与跨界融合,开发耐2000℃以上超高温陶瓷、抗拉强度≥8GPa的碳纤维、能量密度≥400Wh/kg的固态电池材料,AI与材料研发结合实现精准设计 [82] - 产业向集群化与全球化布局升级,形成长三角、珠三角、成渝、环渤海等20个国际领先产业集群,企业通过海外并购获取核心技术 [83] - 应用聚焦战略需求与民生升级,为国产大飞机C919提供7150铝合金锻件,智能建材向"健康管理"升级,推广PLA、PHA等可降解材料 [84] - 政策提供全生命周期系统性支持,2024-2028年拟投入20亿元支持AI辅助材料研发,建立石墨烯、MOF材料等"中国标准" [85]
包头稀土高新区:激活新材料产业“磁动力”
科技日报· 2025-09-25 07:55
核心技术突破 - 晶界渗透技术降低重稀土用量并提升钕铁硼磁体矫顽力 抗退磁能力增强且高温性能稳定 磁矩排列阻力降低30%以上 [2] - 材料基因工程实现原子级仿真技术 精确设计晶界结构保障磁体性能 [2] - 第三代钕铁硼磁体磁能积达52兆高斯奥斯特(MGOe) 应用于永磁同步电机使效率突破97.5% [4] 智能制造升级 - 黑灯工厂实现24小时无人化生产 每90秒自动下线一块高性能钕铁硼磁体 [1] - 数字化车间采用5G物联网自动导向车 物料配送误差小于0.1毫米 数字孪生系统实时监控产线 [2] - 智能化产线使人均产出达传统产线3倍 能耗降低30% [2] - 全自动双轨道摄像头音圈马达生产线产能较半自动化提升1.5倍以上 [5] 产业生态建设 - 构建"一国重四中心"创新体系 含国家重点实验室及产业计量测试中心等四大平台 [3] - 拥有6家院士工作站 有效稀土专利1895件占包头市总量90.84% [3] - 形成从合金制备到电镀检测全产业链就地配套能力 [3] 应用领域拓展 新能源汽车 - 永磁同步电机转速达每分钟20000转 使电动车续航提升15% [4] - 产品应用于新能源汽车传动/导向/感应系统 [2] - 将成为全球新能源汽车核心部件供应基地 [6] 风电领域 - 永磁直驱风机采用高性能钕铁硼 发电效率提升10% [4] - 全生命周期节省运维成本300万元 [4] - 将成为风电装备核心部件供应基地 [6] 消费电子与家电 - 音圈马达产品成为国内外电子信息品牌合作供应商 [5] - 稀土复合耐火材料解决传统材料隔热难题 推动家电制造绿色化 [4] 产能与市场地位 - 2025年头部磁材上市企业10家将落户园区 稀土新材料产能突破30万吨 [5] - 稀土永磁材料市场占有率稳居全国第一 [5] - 全球首家通过SGS"零碳工厂"认证的磁材企业 [2]
8918万元!沈阳化工大学采购大批仪器
仪器信息网· 2025-09-24 11:58
文章核心观点 - 沈阳化工大学发布51项仪器设备采购意向,预算总额达8918万元,预计采购时间为2025年4月至10月 [1][2] - 采购计划覆盖战略新材料、高端构件分析测试、新能源技术、生物质转化等多个前沿科研领域,旨在显著提升学校的科研基础设施与创新能力 [7][8][9][10][11][12][13] - 此次大规模设备采购服务于国家战略与区域经济发展,体现了学校在化工、材料等优势学科的持续投入与实力提升 [14][15][16][17] 采购计划概览 - 采购意向共计51项仪器设备,总预算为8918万元 [1][2] - 主要采购时间集中在2025年4月、7月、9月和10月 [2][7][10] - 采购清单以分析测试仪器、专用制造平台和计算集群为主,聚焦材料科学与化学工程 [7][8][9][10][11][12][13] 重点采购设备与技术平台 - **战略新材料及高端构件分析测试平台**:预算369万元采购高性能GPU计算服务器,作为材料人工智能设计平台的核心算力单元 [7];预算250万元采购高通量纳米压痕仪,用于材料硬度、弹性模量的快速批量表征 [4][8];预算120万元采购动态热机械分析仪(DMA),用于材料热机械性能表征 [3][8] - **重大装备能源系统关键构件制造平台**:预算470万元采购化工微通道反应器制造平台与在线监测系统,支持精细化工产品从小试到放大的工艺开发 [8];预算325万元采购燃料热学与热化学分析系统 [11] - **军工装备关键构件增材制造平台**:预算240万元采购生产力型金属大构件电弧增材制造设备 [7];预算160万元采购研发型金属增减材一体制造设备 [7] - **新能源与生物质技术平台**:预算141万元采购基于新能源技术的多相流测试系统 [11];多项采购涉及生物质气化、热解制合成气及生物炭的中试系统,单项预算在150万元至320万元之间 [12] - **高性能计算与安全平台**:预算288万元采购高性能大模型训练推理服务器集群,为复杂任务提供算力支撑 [10];预算230万元采购工业互联网安全研究与应用孵化平台 [10] 学校科研实力与学科背景 - 学校是辽宁省“双一流”重点建设高校,化学和工程科学学科已进入ESI全球排名前1% [15] - 学校在化工过程强化技术领域达到国际领先水平,拥有多个省级重点实验室和工程技术研究中心 [15][16][17] - 近十年承担包括国家“973”计划在内的各类科研课题千余项,多项成果实现产业化 [15]
2025高分子产业大会丨报告精华分享(上篇)
DT新材料· 2025-09-21 00:03
大会概况与核心观点 - 全球化工产业链正进行深度调整,新兴产业如AI、具身机器人、低空经济、新能源汽车等的发展正向高分子材料提出新需求,催生新市场[2][6] - 中国新兴产业崛起将引领高分子材料下一个十年发展[2] - 2025高分子产业年会设置一大宏观论坛、高层闭门会议及六大材料及应用专题,共邀请55位报告嘉宾探讨产业新机遇[2] 院士宏观论坛观点 - 新型杂环高性能工程塑料研发取得进展,实现高性能、低成本、可控制备,但在高端产品及高性能材料领域仍存在较大差距[14][15] - 全球化工新材料热点发展趋势显示产能凶猛扩张是行业内卷主因,产品精细化与创造需求是最大希望,看好新能源、轻量化材料、生物基材料等方向[17][18] 工程塑料产业创新 - 显示用特种高分子领域,通过关键指标对比可见中日韩在电子级特种高分子上存在差距,需应对PFAS限制、供应链韧性等挑战以实现从“卡脖子”到自主可控[23][24] - 高分子材料研发需拥抱材料基因工程等新模式,通过上下游企业合作实现共赢[26][27] - 改性工程塑料生产需设备、工艺、配方与体系四要素协同发展,才能打造高效生产体系[36][37] 新能源汽车材料发展 - 2025年新能源汽车市场淘汰赛将加速,车企将更加关注PCR及回收材料使用,并通过零部件集成化设计等方式实现减碳降碳[29][30] - 高分子材料若能带来更高消费者价值,车企愿意给与更高材料成本及供应保障[29][30] 具身机器人材料解决方案 - 人形机器人量产元年对材料提出轻质、柔性、安全、便宜等需求,涉及结构件、覆盖件及高消费者感知材料[55][57] - 多家公司推出人形机器人塑胶整体解决方案,核心部件涉及PC三元合金、PPA/CF、PEEK等材料,旨在实现“以塑代钢”及轻量化[59][66][73] - 灵巧手对高分子材料在耐蠕变、拉力强度、耐磨等性能指标上提出严苛要求[61][62] AI赋能材料开发 - AI驱动的第四次工业革命为化工材料行业带来机遇,未来五到十年黑灯工厂、黑灯实验室将逐步普及[74][75] - AI技术已应用于催化剂智能设计、工艺开发、材料性能预测及逆向设计等多个环节,可突破传统试错瓶颈,提高研发效率[78][79][81][87] 其他材料技术进展 - 德国耐驰推出树脂基复材在线固化监测与智能化生产控制系统,结合AI模型可实现动态、智能化、自适应生产节拍,降低废品率及能耗[32][33][34] - 高效生物基相容剂、耐温抗老化PCT(G)树脂、尼龙弹性体、工程塑料抗老化解决方案等细分领域均取得技术突破与应用拓展[39][40][43][45][48][49]
内蒙古包头稀土磁材成为新质生产力隐形基石
产业规模与市场地位 - 2024年中国稀土永磁材料全球市场份额突破40% 高端产品占比跃升至30%以上 [1] - 2024年中国稀土功能材料产业规模突破2000亿元 高端应用占比首次超过50% [4] - 包头稀土新材料产能突破30万吨 稀土永磁材料市场占有率稳居全国第一 [5] 技术突破与创新 - 中国科学院研发纳米晶界调控技术将钕铁硼磁体矫顽力推至高点 有效压缩重稀土用量 [2] - 金力永磁通过晶界扩散技术将重稀土用量降至0.5wt% 矫顽力跃升至26kOe [1] - 科研人员通过原子级仿真设计晶界结构 使磁矩有序排列阻力降低30%以上 [2] 智能制造与生产效率 - 金力永磁黑灯车间每90秒自动下线一块高性能钕铁硼磁体 [1] - 安泰北方数字化车间人均产出达传统生产线3倍 能耗降低30% [2] - 江馨微电机全自动双轨道VCM生产线产能较半自动化生产线提升1.5倍以上 [5] 应用领域拓展 - 2024年全球高性能钕铁硼需求中新能源汽车占28% 较2023年提升16个百分点 [5] - 永磁直驱风机采用高性能钕铁硼使发电效率提升10% 全生命周期节省运维成本300万元 [4] - 比亚迪永磁同步电机采用第三代钕铁硼磁体 使电机效率突破97.5% 整车续航提升15% [4] 产能建设与订单情况 - 金力永磁二期4万吨高性能磁材项目部分投产 手握排产至2026年的国际订单 [1] - 卧龙电驱储能系统和新能源汽车生产线在包头全面投产 [1] - 2025年稀土永磁电机产业园预计新增产值40亿元 [5] 产业生态与专利布局 - 包头稀土高新区拥有有效稀土专利1895件 占包头市总量的90.84% [3] - 构建"一国重四中心"体系 形成从合金制备至电镀检测全产业链就地配套能力 [3] - 全国磁材产业头部上市企业有10家落户包头 [5]
新材料突围:"十五五"新材料万亿级机遇与十大观点
材料汇· 2025-07-05 23:20
核心观点 - 细分领域呈现差异化增长:半导体材料增速50%、新能源材料52%、生物医用材料87%构成三大增长极,传统结构材料增速稳定在8-10% [2] - 新兴领域快速崛起:AI服务器-高频高速材料增速60%,新能源汽车-MLCC 100%、折叠屏-UTG玻璃30%、氢能-质子交换膜国产化率60% [2] - 产业链发生变化:半导体材料形成"晶圆厂+材料厂"捆绑开发,新能源材料呈现车企+电池厂+材料商三位一体化 [2] - 渠道变革:传统经销降至40%,定制化30%、技术授权15%、联合研发10%等增值模式成为主流 [3] - 逆向创新兴起:下游应用端主导材料定制开发,预计到2030年30%的新材料创新将由应用场景反向驱动 [3] - 企业战略选择:龙头企业布局"材料+装备+算法"全栈能力,中小企业深耕单点技术,初创企业探索颠覆性创新 [3] 行业背景 - 2024年中国创新材料产业规模突破6万亿元,年增速20% [7] - 半导体材料国产化率从2020年15%提升至2024年25%,新能源材料领域磷酸铁锂正极材料国产化率达95% [7] - 高端光刻胶、航空发动机材料等国产化率不足10% [7] - 行业呈现政策密集赋能、技术加速突破、应用场景拓展三大特征 [8] - 固态电池材料、高温超导材料、钙钛矿光伏材料等前沿领域催生千亿级新赛道 [8] 市场现状分析 - 2024年总体规模达6万亿元,预计2025年突破1万亿元 [10] - 半导体材料(增速50%)、新能源材料(52%)、生物医用材料(87%)构成三大增长极 [10] - 区域分布:长三角占半导体材料45%份额,珠三角主导新能源材料,京津冀形成生物医用材料集群优势 [10] - 传统应用占比从2019年65%降至2023年48%,新兴领域如AI服务器(CCL用量增长60%)、新能源汽车(MLCC需求增长100%)快速崛起 [11] - 行业集中度提升,呈现"国家队引领+民营专精"双轨格局 [12] - 半导体材料形成"晶圆厂+材料厂"捆绑开发模式,新能源材料呈现"车企+电池厂+材料商"三位一体研发 [12] - 传统经销模式占比降至40%,定制化服务(35%)、技术授权(15%)、联合研发(10%)成为主流 [13] 技术创新与产业升级 - 材料基因组工程颠覆研发模式,中科院将新型锂电电极材料研发周期缩短70% [16] - 生产工艺突破重塑成本曲线:中复神鹰碳纤维单位成本下降40%,中材科技锂电池隔膜良品率达90% [16] - AI服务器推动高频高速CCL材料需求增长60%,新能源汽车使MLCC用量达传统车6倍 [17] 未来预测分析 - 预测2025年达1万亿元,2030年突破3万亿元,CAGR保持18% [19] - 增长引擎来自国产替代深化(12英寸硅片自给率从15%提升至50%)、技术迭代红利(固态电池材料CAGR 60%)、新兴应用拓展(AI服务器材料需求年增30%) [19] - 未来五年技术突破聚焦极限性能突破、智能化升级、绿色制造、跨界融合四大方向 [20] - 预计到2030年30%的新材料创新将由应用场景反向驱动 [20] - 全球形成美国主导基础研发、日本掌控精密制造、中国优势在产业化速度的三极竞争格局 [21] 重点关注新材料 - 高端光刻胶、航空发动机材料 [5] - 固态电池、高温超导材料、钙钛矿光伏材料 [5] - 高频高速材料、MLCC、UTG玻璃、硅碳负极 [5] - AI+新材料、生物可降解材料等 [5]