第二届国际化工新材料峰会 机遇·发展篇(中国化工信息中心)
化工材料前景无限 开发应用任重道远
复合材料较一般材料而言具有优越的抗疲劳、消震等性能，用于航空工业不但可以减轻飞行器重量，而且可提
高其机动性和安全性。近年来，随着我国大飞机与直升机制造产业的发展，以碳纤维加强的复合材料将有更大的发
展空间。同时，民用复合材料在建筑、深井探油和电力输送等领域都具有光明的应用前景。 ——师昌绪(中国科
学院院士、中国工程院院士)
新材料质变征程从头迈
□ 中国科学院化学研究所副所长 徐坚
我国复合材料总产量已居世界第三位，但与国外相比技术上还有较大差距，主要表现为高性能原材料缺乏。例
如以碳纤维为代表的高性能增强材料长期依赖进口，先进制造技术及装备停留在仿制和跟踪阶段，缺乏创新与集成，
严重制约了国内复合材料产业的发展。随着应用领域的日益延伸，我国对复合材料等新材料的研发已开始新的征程，
但从量变到质变还存在相当长的距离。
能源与节能技术——风力发电等可再生能源利用技术的规模、发展与应用对高性能碳纤维及其复合材料提出急
迫需求，发展适应于大型树脂基复合材料构件制造的先进可靠的成型固化技术已成为发展风力发电技术的关键材料
技术。
高速轨道交通和清洁节能汽车——交通运输向节能、环保和更加安全的方向发展，车体轻量化是实现高速轨道
交通工具和汽车节能环保目标的重要措施（以轿车为例，整车重量减少10%，可减少8%的油耗）。发展超高强度汽
车板、先进铝合金、镁合金、钛合金、工程塑料和复合材料等先进结构材料及其关键的连接技术是实现车体轻量化
的必然选择，对保障国家能源安全和减轻环境污染、发展循环经济、促进社会经济的可持续发展具有重要意义。
国家重大工程的建设——未来15～20年，国家一系列重大工程项目对包括结构材料在内的各种新材料的需求
极其迫切。届时我国将需要约2200架固定翼飞机和1800架直升飞机，大大提高了对高强铝合金、钛合金等先进的
飞机机体材料和复合材料的需求量。
在利用新的制备工艺技术改造提升传统材料产业过程中，需有效解决我国碳纤维和复合材料面临的共性问题，
即如何提高产品质量和稳定性、降低成本、能耗和污染、提高产品的市场竞争力，这将是一项重大而长期的战略任
务。当前新材料产业遇到的瓶颈之一是缺乏大型公司的研发中心（R&D）来接手科学研究中的新创意成果，并尽快
应用于工业生产中。技术创新的主体应该是企业，而内资企业要具备承接各高校、科研院所的科研成果的能力尚任
重而道远。
膜材料既是一种老材料，又是一种正在开发的新材料，燃料电池关键的质子交换膜被国外垄断。海水淡化、污
水处理也需要不同类型的膜材料，这些领域都是化工材料工作者的用武之地。 ——师昌绪
膜材料志在跨越研发瓶颈
□ 中国工程院院士 高从堦
膜技术是目前世界范围研发最广、应用最多的水处理技术之一，由于材料和运行成本低，在工业、民用都得到
广泛应用。目前全球性的水资源污染和水资源匮乏引起了人们的关注，反渗透膜技术为这一难题提供了解决途径。
膜技术被誉为“21世纪的水处理技术”，它已经成为水工业最有发展前途的关键技术之一。反渗透膜分离技术研究
与开发一直受各国政府、工业和科技界的高度重视，其中水资源综合利用和水再生领域膜分离技术的使用已成为一
种发展趋势。
由上世纪60年代海水淡化会战至今，根据国际膜科技的发展和国内实际的需求，我国分离膜材料也取得了较
大的进步和成绩，缩短了与国外的差距，涌现出一些有一定实力的科研机构和企业，也培养出一批业务素质高、创
新精神强的学者和团队，但整体上与国外先进水平相比，还有较大差距。我们应奋起直追，突出创新，使我国膜材
料和膜科技的发展更上一层楼。
纵观新材料领域，我国主要存在4个方面的问题：（1）科技发展水平低，自主创新的新材料品种比较少，比如
航空用的铝合金、钛合金主要以跟踪为主；（2）材料科学落后的程度不大，但材料技术上存在很大差距，我国研制
的很多新材料只出现在实验室中，不能批量化、产业化，从新材料的科研成果转化成产品再到市场化、规模化的能
力较差。新材料研制的落后，也影响了相关技术装备的发展；（3）在新材料研制、生产的过程中能耗较高，以GDP
衡量要比一些发达国家高出1～2倍，再生材料的发展也有待加强；（4）新材料成本过高，有待提高其经济性。
新能源材料更是当前世界热点之一。化石燃料日益枯竭，环境污染、温室效应凸现、灾难频发，为了实现可持
续发展，必须寻找新的能源。水制氢，将意味着我国氢能时代的到来。为此，储氢、输氢等一系列材料都将提到议
事日程。 ——师昌绪
燃料电池撑起未来能源一片天
□ 德西玛-德国化学工程和生物技术协会总裁 Gerhard Kreysa
世界化石燃料储量有限，可再生能源的开发已经受到更多的关注。预计在2010年以前，世界能源结构的发展
趋势将以开发太阳能和清洁能源为主，并逐步提高其应用比例。到2050年世界能源结构将发生深刻变化，燃气将
占到能源总量的25%、太阳能为24%、燃油为16%、生物质能为7.5%、煤炭占6.5%。
面对新的能源结构，节能、环保高效的轻量型汽车将成为汽车行业的新潮流。截止2008年1月1日，德国共
拥有1000万辆电动小客车 (每辆行驶里程2万km/a, 电池效率为 0.8) ，每年需要消耗400×106kWh 电能，这相
当于德国每年电力产量的6.5%。但是，若每辆汽车所需的电能由30m2 的光伏屋顶提供，1000万辆带有40kWh电
池的电动小客车可以储能400×106kWh。
在未来一段时期内，世界仍继续依赖于化石燃料产生的能源，电动汽车也将主要使用锂电池。这一领域主要的
研发目标是如何提高锂电池的密度，以便提高行驶里程，并使其价格降至2万欧元以下。而在较远的未来，以太阳
能产生氢能技术的实现将使燃料电池得到更广泛的应用。届时，氢能家庭燃料电池可以为住宅供热和给电动汽车提
供电能，从而形成卓有成效和分户运作的供电体系。