推动新材料产业从“规模扩张”向“价值提升”转型
刘富 编辑 李雅南
■ 刘富
习近平总书记指出,“新材料产业是战略性、基础性产业,也是高技术竞争的关键领域,我们要奋起直追、迎头赶上”“整合科技创新资源,引领发展战略性新兴产业和未来产业,加快形成新质生产力”。这为激活新材料领域新质生产力,抢占科技制高点,提供了根本遵循。
浙江要实现新材料产业的高质量发展,必须加快推动产业从“规模扩张”向“价值提升”转型。高性能分离膜产业是新材料领域新质生产力的典型代表,是一条以国家战略为牵引、以科技创新为内核、以集群生态为支撑的“价值提升”之路。必须聚焦国家战略急需与浙江产业优势的交汇点,推动产业链、创新链、价值链深度融合,将这一“小而精”的细分领域,打造成为一张体现浙江产业高度、创新浓度和绿色底色的“金名片”,为保障国家产业链供应链安全、建设全球先进制造业基地提供坚实支撑。
锚定战略方向
当前,新材料产业同质化竞争激烈。转型的突破口在于坚决摒弃低端规模扩张,将科技资源聚焦于具有科技制高点战略意义的领域。以分离膜材料产业为例,个人认为有三大主攻方向:
一是攻坚半导体与生物医药“尖端膜”。在半导体领域,超纯水制备、电子特气纯化所需的超滤膜、纳滤膜、气体分离膜,国产化率仍不足10%,是事关产业链安全的“卡脖子”核心技术。在生物医药领域,疫苗、抗体药生产依赖的病毒过滤膜、层析介质膜,市场需求年均增速超过20%,但高端市场长期被国际巨头垄断。浙江应集中力量,支持龙头企业联合科研院所和高校攻关100纳米聚四氟乙烯膜、20纳米除病毒膜、耐溶剂纳滤膜、反渗透膜等核心技术,力争在“十五五”期间实现若干关键膜材料技术的自主可控,抢占价值链顶端。
二是拓展能源化工“节能膜”,这是绿色转型的“主战场”。面向省内庞大的石油化工、煤化工、氟化工产业,发展用于氢气分离提纯、二氧化碳捕集、烯烃/烷烃分离的高性能气体分离膜以及原油分离膜,是降低能耗、实现碳减排的重要路径。例如,采用膜法氢气回收技术,可提升回收率至90%以上,显著优于传统工艺。浙江应发挥应用场景丰富的优势,完善“以用促研”模式,加快相关膜组件在大型化工装置中的示范应用,推动化工生产向低碳化、精细化升级。
三是做强水资源“战略膜”,这是保障水安全的“压舱石”。在海水淡化方面,加快攻坚反渗透膜的耐高压、抗污染、长寿命技术,是降低淡化水成本的现实需求。在污水治理与水处理方面,膜生物反应器、催化膜在工业废水零排放、水资源回用中起到关键作用。随着“十五五”期间国家在水安全领域投入加大,该领域市场空间将持续释放。浙江应支持企业开发适用于不同水质的高效膜产品系列,并向产业链下游企业提供膜法水处理整体解决方案,从单一卖产品向卖“产品+服务”转型。
筑牢创新根基
新材料产业的“价值提升”根本源于“技术领先”。必须聚焦产业发展的痛点堵点,构建更高效、更紧密的产学研用协同创新体系。
一是打造高能级科创平台矩阵。依托杭州、宁波、嘉兴等地已有的产业基础,争创国家级高性能膜材料技术创新中心或制造业创新中心。推动省内龙头企业与中国科学院宁波材料所、浙江大学、浙江工业大学等共建联合实验室,聚焦“分子设计-成膜工艺-膜器装备-集成应用”全链条,开展前沿性、共性技术研发。
二是创新产学研合作机制。探索推广“企业出题、院校答题、协同破题”的研发模式。成立省级膜材料产业技术创新战略联盟,定期发布产业技术路线图。提升专利转化率,进一步破除体制机制障碍,鼓励高校、科研院所研究人员以知识产权作价入股膜材料科技企业,畅通科技成果转化通道。
三是强化人工智能引领数据与标准建设。利用浙江数字经济和人工智能优势,搭建膜材料性能数据库与仿真设计平台,加速新材料研发从“试错法”向“计算设计”转变。同时,积极主导或参与制定分离膜领域的国际、国家及行业标准,掌握产业发展话语权。
优化产业生态
全省建设一流创新生态打造最具竞争力营商环境大会指出,如今的创新之争,已成为创新生态和创新体系的整体竞争。面向未来,应重点推动“单点技术与产品突破”向“系统产业链集聚优势”转变,营造有利于高端膜产业发展的“热带雨林”式创新生态。
一是强链补链,提升产业链韧性。梳理膜材料产业链图谱,精准识别高性能树脂、无纺布基材、纳米添加剂、精密流道模具等上游薄弱点,通过“链长制”引导省内相关化工、纺织、精密制造企业协同攻关,提升产业链自主可控水平。同时,鼓励膜企业向下游能源、环保工程、医疗设备、电子信息、半导体清洗设备等领域延伸,形成一体化服务能力。
二是数字赋能,实现智能化生产。将膜产业纳入“未来工厂”建设重点领域。支持企业应用工业互联网、人工智能视觉检测等技术,实现膜孔径分布、缺陷在线监测、工艺参数自适应优化,大幅提升产品一致性与良品率。
三是绿色引领,贯穿全生命周期。从源头上推广绿色合成工艺,减少有机溶剂使用;生产过程推进节能改造;末端建立废旧膜组件回收与资源化利用体系。开发生物基、可降解的分离膜材料,引领未来绿色技术潮流。这不仅是环保要求,更是降低综合成本、应对国际绿色贸易壁垒的必然选择。
(作者为中国科学院宁波材料工程学院副院长,中国科学院宁波材料所研究生处处长)