党の第20期三中全会で採択された“改革の全面的深化による中国式現代化建設の推進に関する中共中央の決定”は、未来の工業投資成長メカニズムを構築し、新興産業の健全で秩序ある発展を誘導することを明確に提出した。今年初め、工信部などの7部門は共同で“未来の産業革新発展の促進に関する実施意見”(以下、“実施意見”と略称する)を通達した。未来製造、未来情報、未来材料、未来エネルギー、未来宇宙、未来健康の6大産業方向の発展を重点的に推進することを提出した。未来の材料は伝統産業のアップグレードと未来の産業育成に重要な役割を果たしている。石化業界は重要な物資供給業界として、将来の物資産業、製品、技術、投資などの面で革新と持続的な戦略配置が切実に必要である。

本版本文は中国石化経済技術研究院有限会社の洞越山から提供された。

未来の材料は何ですか？

石化業界は未来に材料配置を加速する必要があります

    新しい科学技術変革は未来の材料の世界的な自主配置を後押しする未来の材料の発展は1つの国の未来の長い間の産業チェーンのサプライチェーン安全、及び科学技術と産業の世界競争力に直接影響する。そのため、未来の材料を発展させることは中国が新しい科学技術革命と産業変革のチャンスを把握するキーポイントであり、新しい生産力を育成する戦略選択であり、国家の重大な戦略需要と人民の美しい生活需要である。

    国外の石化企業は積極的に未来の業界に進出し、競争の頂点を占めている。工業技術の迅速なアップグレードと伝統的な石化業界の競争圧力の増大に伴い、バスフなどの石化企業を含む業界は近年、次世代の工業技術と材料を配置し始めた。例えば、2023年、ドイツのバスフと長三角物理研究センターは協力して固体電池技術を開発し、新世代の被覆性未来の電池技術と固体電解液材料を配置した；アメリカ3 M会社はリードする生物材料コラーゲン人工皮膚の研究開発に成功し、ハイエンド医療領域を配置し、人型ロボットに応用する予定である；日本住友化学会社はすでに新しい表示領域に入り、青色蛍光材料を代表とするOLED(有機発光ダイオード)発光材料などの肝心な技術は難関を攻略し、未来の表示領域で一席を占めることを目指している。

    国内石化業界は戦略後継者として将来の物資配置が不足している。近年、中国の石化産業は化学工業新材料とハイエンド材料領域で積極的に配置されているが、現在の材料発展モードは主に後続の研究開発と投入を主とし、大口へ迅速に発展している。10-15年の産業化周期で計算すると、半分近くの製品が生産された時にハイエンド材料の超過利益を損失する。中国の石化業界は、将来的に材料分野で先行配置を行い、持続的な発展を実現する必要が迫られている。

石化業界の未来の材料発展に対するいくつかの提案

    全世界の科学技術と産業競争構造の再構築を加速し、先端技術と破壊性技術を前向きに予測し、材料の未来の発展を計画と配置することは国家競争の新しい優勢を構築するキーポイントになる。石化業界は未来の材料の未来産業における発展潜在力に注目し、関連技術の現状と未来の発展要求、研究基礎、存在する問題などを研究し、重点的に中国石化産業の現有の産業、技術と製品をドッキングする必要がある。そして合理的に配置し、未来に中国石化産業の発展に適する材料と技術を提出した。同時に、市場連続性の問題を重視し、中国石化業界の研究基礎優勢を持つ材料と技術の中から、未来の世代交代の潜在力のある材料と技術を発掘しなければならない。両者を結合し、相互補完し、ミドル·ハイエンド市場への空間、未来市場への増加を実現し、市場競争力の向上を加速し、石化業界の新しい市場チャンスを奪い取る。

    まず、エネルギー革命と石化転換に焦点を当て、まず交通電動化技術要求とグリーン低炭素生態要求に焦点を当て、それから中長期輸送低キャビテーションに延伸し、固体電解液、超軽炭素繊維プリプレグなどの未来材料と固体電池、動力電池回収、生体模倣合成ゴムなどの技術を積極的に配置することを提案した。

    2023年現在、中国の新エネルギー自動車の生産販売台数は世界の6割以上を占め、世界の新エネルギー自動車発展大国となっている。新エネルギー革命の推進の下で、潜在的な破壊的応用を持つ新しい材料が出現している。新エネルギー自動車の“心臓”として，電池技術の変革は新エネルギー自動車の発展に重要である。全固体電池は全く新しい固体電解液を使用し、伝統的なリチウムイオン電池中の液体電解液を排除し、この変化は電池のエネルギー密度と安全性を著しく高め、未来の電池技術の発展方向をリードすることができる。転覆技術の核心は、酸化物系固体電解質、硫化物系固体電解質、およびハロゲン化物系固体電解質を含む固体電解質の開発である。固体電池以外にも，太陽電池の吸光材料として有機−無機ハイブリッドペロブスカイト材料は，資源消費が少なく，超薄い可撓性エネルギー分野で広い将来性がある。多電子システム電池は，従来のリチウムイオン電池や他の新しい二次電池に応用されている。リチウム空気電池とリチウム硫黄電池は，現在のリチウムイオン電池より2~10倍高いエネルギー密度突破が期待できる。高密度ガス燃料貯蔵輸送新材料の開発と先進バイオマスゴミのエネルギー転化に伴い、ガス燃料応用と配備の技術障壁を突破し、中大型ガス燃料自動車のコストを有効に下げることが期待される。

    新エネルギー自動車業界の爆発的な増加に伴い、動力電池は大規模な“引退潮”を迎える。退役電池の非破壊検査、資源の高価値利用、先進技術の普及を重点とし、階段隊の利用と解体回収技術を攻略し、中国が全世界の重点鉱物競争とグリーン転換において重要な優勢を持たせる必要がある。同時に、中国も世界最大の動力電池生産販売市場であり、サプライチェーンの優勢は明らかであり、未来の電池回収市場の規模は増加している。

中国の自動車保有台数の急速な増加に伴い、地上交通渋滞問題は日々深刻化している。低空資源を利用して空中交通の新モデルを探索することは、すでに未来の先進的な高効率航空装備の発展方向になり、電動垂直離着陸機もその一つである。その軽量化要求を満たすために、車体構造は超軽量炭素繊維プリプレグを採用し、炭素繊維の車体構造における応用重量は80%を占め、これは先進炭素繊維複合材料の生産と合成技術に対して非常に高い要求を提出した。また、次世代大型機の発展をめぐって、天然ゴムを原材料としてハイエンド航空タイヤの発展に対する制約を突破することが切実に求められている。中国科学院長春応用化学研究所は天然タバコゴムの微細構造を模倣し、タンパク質とリン脂質を特殊な方式で合成ゴム分子鎖に埋め込み、連続重合技術と工程技術を攻略した。間欠式生体模倣合成ゴムの製造は、生体模倣ゴム合成技術の重大な突破を実現し、天然ゴムの農産物から工業製品への転換を示している。将来、我々は生体模倣合成ゴム技術を引き続きアップグレードし、生体模倣合成ゴム材料の国産化を推進する。

    S二次提案は科学技術革命と産業変革に着目し、半導体を人工知能を発展させる基礎から、量子情報、類脳知能などの深さのエネルギー付与、さらに脳機インターフェース、人型ロボットなどの応用端末まで、環境保護型電子特徴、フレキシブル基板、“生きた皮膚”と量子技術、(可撓性)電極技術などの未来材料を積極的に配置した。

    半導体は人工知能時代のコア基盤材料として，人工知能のシーン応用を効率的に支えている.半導体のキー材料はフォトレジスト、洗浄剤と腐食剤を含み、これは我が国で立ち往生している材料の一つである。フォトレジスト領域では、活性モノマーの分子設計、構造効果関係と調合がリソグラフィ精度に与える影響を攻略する2つの肝心な技術が切実に必要であり、14 nmノード以下の技術を突破し、電子特殊ガスの生産過程をウエハ製造の終始に貫いている。清掃、エッチングなどの環節に参与することは、技術の敷居が高いだけでなく、大気寿命が長く、地球温暖化ポテンシャルが高いなどの問題が普遍的に存在する。このうち，電子級カルボニルフッ素はオゾン消費潜ポテンシャルがゼロ，地球温暖化ポテンシャルが低い，大気寿命が短いなどの利点がある。4 N-カルボニル硫黄は、難分解性で温室効果を有するフッ化物腐食ガスを置換することができる。これらはすべて工信部が印刷配布した“中国製造2025”の10大重点発展分野の技術路線図で提出された肝心な材料である。選鉱精製技術の制限を受けて、現在中国の配置企業の数は比較的に少なく、業界の発展は相対的に遅い。このような環境保全型電子特殊ガスはまだ規模化工業化生産を実現しておらず，将来的にはより大きな進歩の余地があるであろう。

    また、シリコン系集積回路技術がモル法則の限界まで発展するにつれて、新しい半導体材料とシリコン材料の結合はシリコンの限界を突破することに役立ち、シリコン系集積回路の経済コスト優勢をよりよく考慮することができる。絶縁体上のシリコン、シリコン系化合物半導体、新型相転移材料、抵抗材料、スピン電子材料、広帯域ギャップ炭化ケイ素、窒化ガリウム、超広帯域ギャップ半導体酸化ガリウム、ダイヤモンドなどは成熟したシリコン系集積回路とヒ素化ガリウム半導体電力デバイスの重要な補充と未来の発展方向である。カーボンナノチューブは後モル時代の潜在的な新型半導体材料になり、短期内に炭素基センシング技術などの高性能と中集積応用を実現でき、長期的に炭素基無線周波数電子と特殊チップなどの高性能と中集積応用を実現することができる。超大規模な炭素系デジタル集積回路や他の高性能、高度集積の応用でもある。

    人工知能の発展は未来の情報の深さに力を与えるだろう。2024年の全国“両会”では、“量子技術”がホットワードとなった。量子情報技術は3つの分枝に分けることができる：量子計算、量子通信と量子精密測定。現在、中国は次世代移動通信、衛星インターネット、量子計算技術を含む量子通信分野でリードしている。その中で、6 Gなどのより先進的な移動通信技術の発展に伴い、材料の電磁遮蔽能力と伝送速度に対する要求を高め、新型導電ゴム、塗料、銅張板樹脂などの材料の市場需要を促進する。

    量子などのコンピュータ技術の革新突破も類脳知能、大モデルなどの知能産業の発展を加速し、人工知能技術の新型医療サービスを推進し、人型ロボット、脳機インターフェースなどのハイエンド医療装備を研究開発し、超大規模新型知能センターを構築する。脳機械インターフェースは生物知能と機械知能の融合の重要な技術として、脳と外部設備の間に直接の情報チャンネルを構築し、脳の制御を実現することができる。その中、可撓性電極の小型化、柔軟性と高スループット特性は伝統的な硬電極応用中の電極シフトと免疫反応の深刻な問題を解決でき、例えばシルクフィブロインとMEMS(微小電気機械システム)の複合電極、フォトリソグラフィに基づく合成ポリマー組織ステント電極などである。電極自体の材料やプロセスへの要求に加え，脳機械インターフェースのシステムや部品集積も重要である。局部場電位信号収集から神経細胞信号のアップグレードまで、全脳機インターフェース技術は絶えず発展している。

    未来業界の先駆者の一人として、人型ロボットはコンピュータ、スマートフォン、新エネルギー自動車に続く次の破壊的な科学技術製品となることが期待される。よりリアルな人工皮膚を提示するために、既存のシリコーンゴム材料、ビニル材料、ポリウレタンは、コラーゲンとヒト真皮線維芽細胞を結合した角質形成細胞のヒト皮膚細胞である新しい“生皮膚”に置換される。表面を覆って皮膚組織を形作る。この“生きた皮膚”の厚さは人間の皮膚に似ており、正常な皮膚のようにしわができ、十分な強度、弾力、防水、自己修復能力を持っている。また，歩行速度の加速と柔軟性の向上の需要を満たすために，軽量材料PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)は金属材料に代わって“人骨”，高性能プラスチック部品などを製造し，全体のバランスや全体制御に重要な役割を果たす。人工知能、機械学習などの技術の発展に伴い、人型ロボットの知能化レベルは絶えず向上し、応用シーンは絶えず拡大し、全体の市場規模は指数級の増加を呈し、これは未来の材料の発展に対して更に高い要求を提出した。出典：中国石化報