黨的二十屆三中全會審議通過的《中共中央關(guān)于進一步全面深化改革计露、推進中國式現(xiàn)代化的決定》明確提出，“建立未來產(chǎn)業(yè)投入增長機制”“引導(dǎo)新興產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展”添履。

今年初屁倔，工業(yè)和信息化部等7部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》（簡稱《實施意見》），提出重點推進未來制造暮胧、未來信息蛹暗、未來材料、未來能源磕泡、未來空間和未來健康六大方向產(chǎn)業(yè)發(fā)展坑哥。未來材料在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級和未來產(chǎn)業(yè)培育中具有重要地位和影響痒蛇。石化行業(yè)作為材料的重要供應(yīng)行業(yè)，亟須在未來材料的產(chǎn)業(yè)弦途、產(chǎn)品俺下、技術(shù)和投資上進行具有創(chuàng)新性和接續(xù)性的戰(zhàn)略布局。

什么是未來材料抡广？

2024年初预铁，工業(yè)和信息化部、教育部誉倦、科技部魔踱、交通運輸部、文化和旅游部肿夜、國務(wù)院國資委桶求、中國科學(xué)院等7部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，明確定義了未來產(chǎn)業(yè)由前沿技術(shù)驅(qū)動色查，當(dāng)前處于孕育萌發(fā)階段或產(chǎn)業(yè)化初期薯演，是具有顯著戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性秧了、顛覆性和不確定性的前瞻性新興產(chǎn)業(yè)跨扮，其中，未來材料是六大未來產(chǎn)業(yè)之一验毡『獯矗基于未來產(chǎn)業(yè)的定義，未來材料即一類由前沿技術(shù)驅(qū)動晶通，具有顯著戰(zhàn)略性璃氢、引領(lǐng)性、顛覆性和不確定性的材料狮辽，包括先進基礎(chǔ)材料一也、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料和前沿新材料，隸屬于科學(xué)層面喉脖。相較未來材料椰苟，高端材料側(cè)重于附加值高、化工新材料側(cè)重于應(yīng)用搂拴，均隸屬于產(chǎn)業(yè)層面跷塘。

石化行業(yè)需要加快布局未來材料發(fā)展

國外石化企業(yè)正積極入局未來產(chǎn)業(yè)，搶占競爭制高點锤勉。隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的快速升級和傳統(tǒng)石化行業(yè)競爭壓力的不斷加大跋共，行業(yè)內(nèi)包括巴斯夫等石化企業(yè)，近年來都已著手下一代產(chǎn)業(yè)技術(shù)和材料的布局含薄。例如瞒籍，2023年，德國巴斯夫與長三角物理研究中心合作研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)谓牢，布局新一代具有顛覆性的未來電池技術(shù)和固態(tài)電解質(zhì)材料奇忆；美國3M公司成功研制出具有引領(lǐng)性的生物材料膠原人工皮膚，布局高端醫(yī)療領(lǐng)域巩烤，有望在人形機器人上應(yīng)用享处；日本住友化學(xué)入局新型顯示領(lǐng)域，攻關(guān)以藍(lán)色熒光材料為代表的OLED（有機發(fā)光二極管）發(fā)光材料铡喊，在未來顯示領(lǐng)域爭取一席之地喝撒。

國內(nèi)石化行業(yè)缺少未來材料布局作為戰(zhàn)略接續(xù)。近年來诅岩，我國石化行業(yè)在化工新材料讳苦、高端材料領(lǐng)域積極布局，但目前的材料發(fā)展模式主要以跟隨式研發(fā)和投資為主吩谦，且正向大宗化快速發(fā)展鸳谜，如果以10~15年產(chǎn)業(yè)化周期計算，投產(chǎn)時將有近半產(chǎn)品失去高端化材料的超額利潤式廷，我國石化行業(yè)亟須在未來材料領(lǐng)域超前布局咐扭，實現(xiàn)接續(xù)發(fā)展。

Science Technology

對石化行業(yè)發(fā)展未來材料的建議

全球科技和產(chǎn)業(yè)競爭格局加速重塑滑废，前瞻預(yù)判前沿技術(shù)和顛覆性技術(shù)蝗肪、謀劃布局未來材料發(fā)展成為打造國家競爭新優(yōu)勢的關(guān)鍵。石化行業(yè)亟須關(guān)注未來材料在未來產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展?jié)摿θ涑茫芯肯嚓P(guān)技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展要求薛闪、研究基礎(chǔ)、面臨問題等妻导，側(cè)重于與我國石化行業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)逛绵、技術(shù)、產(chǎn)品銜接央垢，并合理布局简揍，提出適合我國石化行業(yè)發(fā)展的未來材料與技術(shù)。同時泞征，重視市場接續(xù)問題碑裤，從我國石化行業(yè)具有優(yōu)勢研究基礎(chǔ)的材料與技術(shù)中，挖掘有潛力向未來材料進行升級替代的材料與技術(shù)无俏。二者相互結(jié)合电动、相互補充，實現(xiàn)向中高端市場要空間猿饿、向未來市場要增量褂洽，加快提升市場競爭力乖阐，抓住石化行業(yè)的新一輪市場機遇期。

建議一

著眼能源革命和石化轉(zhuǎn)型痛祈，先聚焦于短期迫切關(guān)注的交通電氣化技術(shù)要求和綠色低碳化生態(tài)要求亦誊，再延伸至中長期的交通出行低空化，要積極布局固態(tài)電解質(zhì)暴撼、超輕碳纖維預(yù)浸料等未來材料和固態(tài)電池傻丝、動力電池回收、仿生合成橡膠等技術(shù)诉儒。

截至2023年葡缰，我國新能源汽車產(chǎn)銷量占全球比重超60%，已成為全球新能源汽車發(fā)展大國忱反。在新能源革命的推動下泛释，具有潛在顛覆性應(yīng)用的新材料涌現(xiàn)。電池作為新能源汽車的“心臟”缭受，其技術(shù)更迭對新能源汽車的發(fā)展至關(guān)重要胁澳。全固態(tài)電池采用全新的固態(tài)電解質(zhì)，摒棄了傳統(tǒng)鋰離子電池中的液態(tài)電解質(zhì)米者，這一變革能顯著提高電池的能量密度與安全性韭畸，引領(lǐng)未來電池技術(shù)的發(fā)展方向，其中顛覆性技術(shù)的核心在于固態(tài)電解質(zhì)的研發(fā)蔓搞，包括氧化物基胰丁、硫化物基和鹵化物基等。除了固態(tài)電池喂分，有機-無機雜化鈣鈦礦材料作為太陽能電池的吸光材料熔又，因消耗的資源更少，在超薄及柔性能源領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景吱裙。多電子體系電池已被應(yīng)用于傳統(tǒng)的鋰離子電池和其他新型二次電池領(lǐng)域非宝，鋰空氣電池和鋰硫電池有望實現(xiàn)比當(dāng)前鋰離子電池高2~10倍的能量密度突破。隨著儲存與運輸高密度氣體燃料的新材料臭颈、先進生物質(zhì)廢物轉(zhuǎn)化為能源等技術(shù)的發(fā)展券转，有望突破氣體燃料應(yīng)用部署的技術(shù)障礙，有效降低中型和重型氣體燃料車的成本伺狮。

隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長樊悬，動力電池將迎來大規(guī)模“退役潮”莱妥，要重點做好退役電池?zé)o損檢測谋哼、資源高值化利用、先進工藝推廣等工作，攻克梯次利用和拆解利用回收技術(shù)缩铸，這將使我國在全球關(guān)鍵礦產(chǎn)和綠色轉(zhuǎn)型的競爭中具有關(guān)鍵優(yōu)勢俭谨。與此同時，我國也是全球最大的動力電池產(chǎn)銷市場径筏，供應(yīng)鏈優(yōu)勢明顯风皿，未來電池回收市場規(guī)模增量空間巨大。

伴隨我國汽車保有量的快速增長匠璧，地面交通擁堵問題日益嚴(yán)重，利用低空資源探索空中交通新模式成為未來先進高效航空裝備發(fā)展的方向咸这，電動垂直起降航空器便是其中之一夷恍。為滿足其輕量化要求，機體結(jié)構(gòu)采用超輕碳纖維預(yù)浸料媳维，且碳纖維在機體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用重量占比達(dá)80%酿雪，這對先進碳纖維復(fù)合材料的生產(chǎn)合成技術(shù)提出了非常高的要求。此外侄刽，圍繞下一代大飛機發(fā)展指黎，亟須突破天然橡膠這一原材料對高端航空輪胎發(fā)展的制約。中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所通過模仿天然煙片橡膠的精細(xì)結(jié)構(gòu)州丹，在合成橡膠分子鏈上以特殊的方法嵌入蛋白質(zhì)和磷脂醋安，攻克了連續(xù)聚合工藝和工程技術(shù)，制備出了批量化仿生合成橡膠墓毒，實現(xiàn)了仿生橡膠合成技術(shù)的重要突破侠森，標(biāo)志著將天然橡膠從農(nóng)產(chǎn)品變成工業(yè)品。未來笨墙，還將致力于不斷升級仿生合成橡膠技術(shù)磺勋，推進仿生合成橡膠材料國產(chǎn)化。

建議二

著眼于科技革命和產(chǎn)業(yè)變革刷粒，從以半導(dǎo)體為人工智能的發(fā)展基礎(chǔ)秉疚，到量子信息、類腦智能等深度賦能宵穆，再到腦機接口椅勿、人形機器人等應(yīng)用終端，要積極布局環(huán)境友好型電子特氣唧窄、柔性基材勇斜、“活體皮膚”等未來材料和量子技術(shù)、（柔性）電極技術(shù)等究惨。

半導(dǎo)體作為人工智能時代的核心基礎(chǔ)材料树家，高效支撐人工智能的場景應(yīng)用。半導(dǎo)體關(guān)鍵材料包括光刻膠治拿、清洗和刻蝕試劑等摩泪，是我國被“卡脖子”的材料之一笆焰。在光刻膠領(lǐng)域亟須攻克活性單體的分子設(shè)計和構(gòu)效關(guān)系、配方對光刻加工精度的影響這兩個關(guān)鍵技術(shù)见坑，突破14納米節(jié)點以下工藝嚷掠；貫穿晶圓制造始終的電子特氣，參與清洗荞驴、刻蝕等環(huán)節(jié)不皆，不僅技術(shù)壁壘高，且普遍存在大氣壽命長熊楼、全球暖化潛勢高等問題霹娄。其中，電子級碳酰氟具有零消耗臭氧潛能值鲫骗、低全球變暖潛能值犬耻、低大氣壽命等優(yōu)點，4N級羰基硫可代替難以降解并具有溫室效應(yīng)的氟化物蝕刻氣执泰，均屬于工業(yè)和信息化部發(fā)布的《中國制造2025》十大重點發(fā)展領(lǐng)域技術(shù)路線圖提出的關(guān)鍵材料枕磁。受制于制備和純化技術(shù)，目前杖烘，我國布局企業(yè)數(shù)量少涉捂，行業(yè)發(fā)展相對緩慢，尚未實現(xiàn)以上環(huán)境友好型電子特氣的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)于抬，未來將有較大的進步空間狐绽。

此外，隨著硅基集成電路技術(shù)向摩爾定律極限發(fā)展锐校，新型半導(dǎo)體材料與硅材料的結(jié)合將有利于突破硅的極限躺冕，更好地兼顧硅基集成電路的經(jīng)濟成本優(yōu)勢。絕緣體上硅矮按、硅基化合物半導(dǎo)體畔怎、新型相變材料、阻變材料膨泄、自旋電子材料者妆、寬禁帶碳化硅、氮化鎵段丸、超寬禁帶半導(dǎo)體氧化鎵喘疹、金剛石等是目前成熟硅基集成電路和砷化鎵基半導(dǎo)體功率器件的重要補充和未來的發(fā)展方向。碳納米管將成為后摩爾時代頗具潛力的新型半導(dǎo)體材料饰及，可在短期實現(xiàn)碳基傳感技術(shù)等高性能蔗坯、中集成度的應(yīng)用，在長期實現(xiàn)碳基射頻電子、特種芯片宾濒，甚至超大規(guī)模碳基數(shù)字集成電路等高性能腿短、高集成度的應(yīng)用。

人工智能的發(fā)展將深度賦能未來信息绘梦。2024年全國“兩會”上橘忱，“量子技術(shù)”成為熱詞。量子信息技術(shù)可分為量子計算卸奉、量子通信和量子精密測量三大分支钝诚，目前我國在量子通信上處于領(lǐng)先地位，包括下一代移動通信榄棵、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和量子計算等技術(shù)敲长。其中，隨著6G等更為先進的移動通信技術(shù)發(fā)展秉继，將提高對材料電磁屏蔽能力、傳輸速率等的要求源相，帶動新型導(dǎo)電橡膠折司、涂料、覆銅板樹脂等材料的市場需求下乱。

量子等計算機技術(shù)的創(chuàng)新突破耿把，也將加速類腦智能、大模型等智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展条肢，推動人工智能技術(shù)賦能新型醫(yī)療服務(wù)舍仙，研發(fā)人形機器人、腦機接口等高端醫(yī)療裝備稀忘，建立超大規(guī)模新型智算中心云钻。作為生物智能與機器智能融合的關(guān)鍵性技術(shù)，腦機接口可以在大腦與外部設(shè)備之間建立直接的信息通道扣筛，實現(xiàn)“意念”控制聋寻。其中，柔性電極的微型化水导、柔性化和高通量特性可解決傳統(tǒng)硬質(zhì)電極在應(yīng)用中的電極移位坠狡、免疫反應(yīng)劇烈等問題，如蠶絲蛋白與MEMS（微機電系統(tǒng)）電極結(jié)合的多模態(tài)電極遂跟、基于光刻技術(shù)的人工合成高分子組織支架電極等逃沿。除了對電極本身材料與技術(shù)的要求，腦機接口配套的系統(tǒng)和元器件集成同樣至關(guān)重要幻锁，從局部場電位信號采集到神經(jīng)元信號的升級凯亮，整個腦機接口技術(shù)都在不斷演進。

而人形機器人作為未來產(chǎn)業(yè)的先鋒之一，有望繼計算機触幼、智能手機硼瓣、新能源汽車之后，成為下一個顛覆性的科技產(chǎn)品置谦。為呈現(xiàn)更加真實的人造皮膚堂鲤，已有的硅橡膠材料、乙烯基材料和聚氨酯將被一類新型“活體皮膚”取代媒峡，即用膠原蛋白和人真皮成纖維細(xì)胞結(jié)合角質(zhì)形成細(xì)胞的人類皮膚細(xì)胞覆蓋表面瘟栖，塑造皮膚組織。這種“活體皮膚”的厚度與人類皮膚相當(dāng)谅阿，會像正常皮膚一樣起皺虽苫，具有足夠的強度、彈性碴秽、防水性及自我修復(fù)能力沾陡。此外，為滿足加快行走速度和提高靈活性等需求承叫，輕量化材料PEEK（聚醚醚酮）將替代金屬材料用于制造“人體骨骼”蔫沐、高性能塑料零件等，對整體平衡及全身控制起到關(guān)鍵作用织鳖。隨著人工智能激点、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)的不斷發(fā)展，人形機器人的智能化水平將不斷提高卷哟，應(yīng)用場景將會不斷拓展开辫，整體市場規(guī)模將呈現(xiàn)指數(shù)級增長，將對未來材料的發(fā)展提出更高的要求役躬。

（周油列國工作室）

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