氟硅产业是全球经济中非常重要的一个特种材料产业,广泛应用于航空航天、石油化工、电子信息、电力电器、汽车、生命健康、节能环保等众多领域。近年来,我国氟硅材料产业发展迅速,已成为全球氟硅材料的最大生产国和主要消费市场。但与国外先进企业相比,我国氟硅产业在高端产品的性能、质量稳定性、市场影响力方面仍存在不小差距,部分高端产品仍依赖进口。
人类社会及技术体系,正在从以碳基文明逐渐过渡到硅基文明,传统的工业模式和商业模式面临巨大的变革。随着新质生产力和新型生产关系的兴起,新能源技术、新材料技术、人工智能和大数据将彻底改变能源结构与生产方式。特别是在世界能源危机日益加剧、实现“双碳”目标背景下,作为非石油路线的化工新型材料,氟硅产业的新质生产力发展显示出强大的生命力和广阔的发展前景。
我国氟硅产业的新质生产力,需要在基础研究及材料应用研究、关键技术和生产体系三个方面有所突破。
在基础研究及材料应用研究上形成突破,推动产业基础高级化
氟硅材料是当前我国重点支持发展的新材料之一,应用领域几乎涉及国民经济所有重要支柱产业,是发展新能源等其他战略性新兴产业和提升传统产业所需的配套材料,对促进我国制造业结构调整和产品升级起着十分重要的作用。随着科技发展,氟硅材料在新兴领域如新能源、生物医药等都显示出很好的潜在应用前景。但目前氟硅材料在对这些新兴领域的应用技术研究不足,如在储能领域的应用技术研究尚处于起步阶段,在医药领域的应用技术研究还比较有限。另外,在一些领域缺乏前瞻性布局,限制了技术突破的方向和空间。氟硅材料的高质量发展及应用拓展,需要产业链与创新链的高度融合。
对上游,要加强基础理论研究,如氟硅聚合物的结构与性能关系、反应机理与动力学等方面的研究,建立和完善氟硅化学的基础数据库,为分子设计、合成路线选择及绿色工艺设计提供理论基础支撑。探索新的合成与制备方法,以提高氟硅材料的品种和性能。
要持续关注行业动态,了解全球化工行业的发展趋势,掌握先进技术和市场需求变化,充分利用高校和科研机构的科研力量和创新资源,共同开展基础研究和前沿技术研究,解决企业在技术创新中遇到的难题。
对下游,要强化产业衔接,加强航空航天、电子、汽车、医药等下游应用产业之间的技术交流和合作,辨识下游产业对氟硅材料的功能要求,进而将功能需求转化为性能要求和质量指标体系,建立氟硅材料基因库,及时了解并快速满足这些需求。从而实现产品有市场,需求有保障,供给结构与需求结构相互匹配,实现全产业链的平稳运行与高质量发展。
随着5G时代的来临,全球数据信息产业发展提速。现代数据中心承担着大量数据计算和存储功能,对系统稳定运行的要求与日俱增,传统数据中心大都依靠风冷系统给服务器降温,不能满足高热流密度的散热要求。2020年浙江巨化技术中心有限公司的研发团队,在基于十余年的冷却液研发技术积累上,牵头承担国家揭榜挂帅项目“数据中心液冷热管理材料研发与应用示范”,成功开发出高性能大数据中心设备专用冷却液。与风冷相比,浸没式液冷技术节能显著减少空间、稳定性好、抗干扰性强。产品主要指标性能优于国外产品,在高端应用领域展现出了卓越的性能。
在关键技术上进行突破,实现产业技术高科技
我国氟硅产业经过多年发展已颇具规模,氟化工基础及通用产品产量占全球的55%以上,聚偏氟乙烯(PVDF)、六氟磷酸锂等相关氟材料支撑了新能源和电动汽车产业快速发展。但满足高功率、高安全发展趋势的高端产品的制备技术仍有待突破,目前高端氟硅材料市场被国外少数大型企业占据,在产品配方、生产工艺、应用技术等方面形成了技术壁垒。
高质量资源是决定企业可持续健康发展的关键点,氟硅产业链需要围绕国家战略需求,着力突破关键核心技术和工艺,满足我国现代制造业和维护国家安全的需求。以科技创新引领产业创新,进而推动新质生产力的形成和发展,推动合规化工产品向高档化工新材料延伸,由中国制造向中国创造转变,中国产品向中国品牌转变。
氟硅企业应针对高端应用领域的需求,集中力量攻克关键技术难题,生产出满足高端制造业需求的产品。针对新能源领域,提高设备的性能和安全性;针对在航空航天领域,研发满足航空航天特殊要求的材料;针对生物医药领域,开展高效靶向低毒含氟药物分子设计及绿色合成工艺的创新。通过提升产品品质和性能,满足高端市场的需求,从而进入航空航天、电子信息、高端装备制造等对材料性能要求比较高的领域。
通过建立核心技术攻关体系,聚焦产业转型发展过程中涉及国民经济发展重大需求和国家战略急需的高端材料,瞄准产业关键核心技术领域,全力开展科研攻关。通过自主创新、合作创新,紧跟全球前沿工艺,不断优化调整迭代升级,加快关键共性技术、前沿引领技术的储备和转化。
多年来,巨化先后与国内外26家科研院所、高校和世界一流跨国公司建立战略合作关系,建有国家级企业技术中心、国家氟材料工程技术研究中心、院士(博士后)工作站等创新平台,连续在含氟单体、专用化学品和电子化学材料等方面取得了突破,攻克一批关键核心技术,为我国氟化工高端化发展做出了积极贡献,也引育了一大批氟化工专业人才。
在生产体系上形成突破,推动产业链现代化
硅基文明是计算机、互联网、人工智能等高度发达的智能科技体系所塑造的社会形态,从而带来了产品架构、商业模式、应用场景的相应改变。自动化与智能化程度大幅提升,在劳动资料的功能显著提升同时,优化劳动资料、劳动对象的组合,从而提高生产效率。
一方面借助人工智能、大数据等技术辅助氟硅材料的研发设计,通过对大量实验数据的分析和挖掘,缩短研发周期,提高研发成功率。另一方面,引入先进的自动化控制系统,利用物联网、大数据、云计算等信息技术,实现生产过程的智能化监控和操作。
新质生产力的崛起正在深刻地推动着全球产业链供应链的重构,氟硅企业应重视区域化和本地化的供应链布局,通过加强本土生产能力和建立区域供应链网络,降低对单一市场的依赖,提高供应链的稳定性和弹性。通过加强贸易合作、推动技术交流、建立多边合作机制等措施,加强在数字经济、绿色发展等领域的合作。通过提高产品品质、技术水平和品牌影响力,提升中国企业在全球氟硅材料产业中的地位。
此外,企业应积极推动可持续发展,加强环保型技术的研发,通过采用环保原材料和绿色工艺、减少能源消耗等措施,进一步降低对环境的影响,争取在绿色环保领域取得新突破。