【年度盘点】2024年先进材料领域十件大事

来源:发布日期:2025-01-21

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01 市政府常务会审议通过,《上海市促进新材料产业高质量发展实施方案(2025-2027年)》和《上海市加快培育材料智能引擎发展专项方案(2025-2027年)》正式发布

2024年11月,市经济信息化委、市发展改革委、市教委、市科委联合印发《上海市促进新材料产业高质量发展实施方案(2025-2027年)》和《上海市加快培育材料智能引擎发展专项方案(2025-2027年)》。方案明确,建立新材料产业高质量发展市区专班,围绕“3+5+1”新材料产业体系建设,强化部门联动、市区协同,加快打造特色鲜明、布局合理、动能持续的新材料产业集群,加快培育新材料AI技术工具,促进AI技术和新材料深度融合发展。

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02 23项新材料成果获国家和市级科学技术奖

创新动能激扬奔腾,创新成果竞相涌现。2023年度国家科学技术奖中,复旦大学的“硅氧烷杂化聚合物功能涂层设计制备新技术及其应用”项目获评国家技术发明二等奖。2023年度上海市科学技术奖中,“基于微结构调控的镁合金强韧化设计原理与方法研究”等22项新材料技术及产业化应用成果获奖,其中11项为一等奖,占一等奖总数的近1/5。宝山钢铁股份有限公司、中石化(上海)石油化工研究院有限公司、上海晋飞碳纤科技股份有限公司等一批新材料企业成果入选。上海氢枫能源技术有限公司的高容量镁基固态储运氢技术获得2024年度国际能源署氢能技术合作项目(IEA Hydrogen TCP)卓越奖,为全球仅有的两个获奖项目之一。

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03 AI创制超百余种新材料通过性能验证

上海一大批科技含量高、产业能级强的创新单位,积极拥抱AI技术发展机遇,涌现一系列材料研发和应用的优秀案例,为“AI+材料”发展积蓄了新动能。华东理工大学AI plus Polymers平台基于AI新范式,在高性能树脂、高效率光伏材料方面,发现了1.27万个新材料,94种在实验室完成验证,2款实现终端应用。中国科学院上海硅酸盐研究所基于多模态数据库和陶瓷自动化实验室的AI智能体,围绕电池和电催化等材料开展研发,已发现100多种电池与电催化材料,20多种在实验验证。上海大学材料基因组工程研究院已经完成2000种以上合金的高通量制备和表征以及百万级数据的机器学习性能预测,其中优选的新型合金性能超过现有商用合金。上海交通大学发展了高通量计算筛选方法,在短时间内从520万个候选成分中成功设计了2种航空用高性能合金。中国科学院上海高研院运用AI辅助润滑油添加剂、金属催化剂材料、高性能纤维材料等开发,发现35种新材料、验证了32种、4种成功实现应用。中石化(上海)石油化工研究院有限公司构建并且开源了目前国际最大规模的高精度人工标注的分子筛文献实验描述语料库以及分子筛实验步骤语义理解模型。利用高通量分子筛合成系统,发现两种新的分子筛结构,实现了中国企业在新结构分子筛合成领域零的突破。

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04 数智材料·内核新质,第24届工博会(CIIF)新材料展圆满举办

第24届工博会新材料产业展能级不断跃升,规模达22000平方米,展区划分6大材料专区(绿色材料、高性能膜材料、高性能纤维及复合材料、高性能合金材料、聚氨酯材料、前沿新材料)+1大特色专区(生物制造),汇聚来自21个省市和意大利、日本、瑞典、美国等国家的293家参展商。9月24日,以“数智材料·内核新质”为主题的新材料产业发展高峰论坛与工博会同期举办。上海化工研究院有限公司“新一代超高强度聚乙烯纤维及专用树脂”项目获得“CIIF大奖”,双金属冶金复合管等10项产品获得“CIIF新材料专业奖”,上海试四化学品有限公司廖本仁博士团队获得“CIIF工匠奖”。大会现场为上海华谊新材料有限公司等8家“上海人工智能赋能新材料应用场景示范企业”授牌。

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05 全球首例大型固态储氢设备出运

2024年11月,上海氢枫能源技术有限公司成功完成全球首例大型固态储氢设备的出口,固态储氢设备从上海外高桥港区四期码头装船出口东南亚。此次出口的镁基固态储氢罐可在常温、常压下进行运输,拥有储氢密度大、安全性高、经济便捷等特点,单台罐体储氢量可达一吨,标志着我国在氢气长距离、大规模运输问题上取得重大突破。

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06 数百公里高温超导带材助力“洪荒70”成功点亮

2022年起,上海超导和能量奇点建立了紧密的合作关系,共同制定了一套适应核聚变应用的材料供应、验收和质量检验体系,并供应了洪荒70装置从研发、测试到最后整机的全部高温超导带材。2024年,能量奇点研发建造的全球首台全高温超导托卡马克——洪荒70成功实现等离子体放电。在惊人的推进效率下,能量奇点迈出了全球商业核聚变公司里程碑意义的一大步。上海超导确保了数百公里带材保质保量的交付,为洪荒70装置的顺利建成提供了坚实的材料保障。

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07 大丝束碳纤维成功应用于全球最长陆上风电叶片

上海石化生产的48K大丝束碳纤维风电专用料被制作成全球最长的陆上风电叶片,成功应用于三一重能15兆瓦陆上风电叶片机组。该款叶片全长131米,叶轮直径可达270米,具有轻量化、高强度、高刚性等优异性能。装机后单机年发电量可满足16万个家庭全年的用电需求,刷新了已吊装陆上机组的最大单机容量、最大叶轮直径两项全球纪录,凸显出大丝束碳纤维风电专用料在大型化风电叶片减重和性能提升方面的显著优势。

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08 RNA生物制造技术荣获“全国颠覆性技术创新大赛”最高奖

RNA植物保护剂是生物制造赋能新型农业的典型应用,具有精准高效、绿色环保等特点。2024年4月,RNA动植物保护剂(生物制造)创新产业联盟在上海成立,2024年9月,硅羿科技“RNA生物农药绿色制造”项目荣获“全国颠覆性技术创新大赛”最高奖——卓越奖。硅羿科技建立的大片段双链RNA人工智能算法、高效细胞工厂和一体化制剂工艺具有“场景强、需求刚、路线特、产权独”的颠覆性技术首创优势,并制定了全球首个产业化标准,登记测试了全球第一个RNA杀菌剂和我国第一个RNA杀虫剂,处于国际领先水平。

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09 消费电子用半固态电池取得实质性进展

复旦大学赵东元院士团队、中国科学院上海硅酸盐研究所张涛研究员团队、上海洗霸科技股份有限公司联合攻关,突破固态电池领域中的核心关键技术瓶颈——水稳定性固态电解质材料与近零膨胀的硅基负极材料,显著提升了电池产品的能量密度、安全性和超长循环寿命。目前,20吨级水稳定性固态电解质关键核心材料产线正式投产,部分应用场景的半固态电池产品制造已完成,半固态电池已在测试阶段。

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10 国内首条氧化铝纤维无水造纸生产线正式投产

氧化铝连续纤维作为国际公认的耐高温新一代主力材料,适用于航空、航天、船舶等高端领域,具有重要的国防战略意义。2024年10月,上海榕融氧化铝连续纤维制品工业化生产与制备产业园二期落成启用,当天国内首条超薄低导热抗冲刷制备工艺生产的氧化铝纤维纸产线投产,实现了氧化铝纤维纸厚度0.3-1mm区间薄型产品的量产。榕融新材料突破“卡脖子”技术,成为全球第二、国内首家推出该产品的公司。

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