教育部第二批“新工科”課程《鋼鐵科學與技術前言》第五講:高端制造與新材料產業發展戰略

?????? ???????發布時間:2021-05-15


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2021510日,由中國金屬學會和上海大學聯合開設的教育部第二批“新工科”課程——《鋼鐵科學與技術前沿》第五講開課。本期主題為“高端制造與新材料產業發展戰略”,由中國金屬學會理事長、中國工程院院士干勇主講。課程主要講述了全球制造業格局變革的情況,涉及信息技術領域發展、先進制造領域發展、新能源領域發展、鋼鐵工業綠色發展及其智能化、新材料的應用市場及面臨難題等多方面。

 

干勇院士首先指出我國只用了40多年的時間,追趕了西方國家200余年的工業化進程,實現了經濟的快速增長。當前我國已進入工業化后期,由高速發展向高質量發展轉變。同時,從全球角度來看,全球制造業的格局也正在發生深刻變化:發達國家需要重振制造業來爭奪和維護其全球產業鏈高中端位置;新興大國制造業也正邁向中高端,但結構轉型的過程艱難;資源富集國家被鎖定在產業鏈中低端,邁向產業鏈中高端舉步維艱;“一帶一路”倡議及國際產能合作,可促進世界經濟和產業再平衡;全球制造業服務化進程快速推進。

在第四次工業革命背景下,干院士提出了新時代中國科技發展的思路和重點:一、以集成電路和第三代半導體等為代表的新一代信息技術領域發展重點。在這方面,國內產業資源分散,科技攻關同水平重復,企業產品低價位競爭,基礎研究、高端產品和新技術研發乏力,高端芯片人才匱乏;二、以光刻機、高檔數控機床、智能機器人等為代表的先進制造領域發展重點。90%以上的高端數控系統,80%以上的高精度長壽命絲桿導軌依賴進口。機器人領域大量使用的動力學仿真、有限元建模、電子設計自動化(EDA)等相關工業軟件國內尚處于空白。三、以鋰動力電池、氫能、光伏、核能為代表的新能源領域發展重點。我國在這個方面與國外沒有明顯的差距,但仍有很多需要突破的關鍵核心技術。四、生命科學、空天海洋技術領域發展重點。圍繞病毒學、病原微生物學、免疫學以及動物模型等開展深入系統的研究,努力推動病毒學及病毒與免疫系統互作研究的前沿理論與技術??仗旌Q蠹夹g方面也已啟動相關重大科技項目和國家實驗室布局。

最后,干院士對新材料的應用市場及面臨難題提出了看法:隨著我國經濟爆發式的增長,出現了材料能買則買的現狀,對材料的原創性、基礎性、支撐性缺乏足夠的重視。因此新材料成為我國主要的“短板”之一,對產業安全和重點領域構成重大風險;在中國工程院2019年組織研究的制造業26個領域中外對比分析報告顯示,新材料領域與制造強國相比差距大,屬于對外依存度極高的8類產業之一。如高溫合金是航發、重燃和重載火箭發動機中熱端部件不可替代的核心材料,是國家戰略性材料,但我國落后美國15~20年;以氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等為代表的第三代半導體材料是微波射頻、功率電子、光電子的“核芯”,滿足國防安全、信息安全、智能制造、節能減排、產業升級等國家重大戰略需求,但核心材料和器件技術與美國整體差距落后3-5年;集成電路制造產業所需的八大類近1000種關鍵材料有90%以上依賴進口;萬億元規模的顯示產業所用的關鍵材料85%依賴國外。由此可見,我國高端裝備長期處于“空心化”局面,高端耐熱合金、耐蝕合金、特種鋼/合金及其關鍵零部件嚴重依賴進口,受制于人問題突出。

課后,干院士詳細地解答了老師和同學們的提問,線上線下反映熱烈。本次課程干院士不僅對我國未來高端制造與新材料產業提出了自己的看法,同時將自己多年來在冶金行業內的豐富經驗分享給廣大師生以及企業,鼓勵大家繼續為推動產業發展,早日取得新突破做出努力。

 

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