四大方向!引领世界的关键材料发展趋势

2025-01-17 13:58:57BY:lyw
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未来材料是改变产品基本性能和生产方式的基础,热点方向包括石墨烯材料、超导材料、未来新能源材料、新一代半导体材料等。本系列摘取《中国发展报告2024》中关于未来材料发展趋势的预测和分析,供读者参考。

(一)石墨烯材料

石墨烯材料是碳原子以特定排列方式组成的新材料,是世界上已知最薄、最硬的材料,具有优异的光、电、力学特性,在能源、生物医药、电子信息等领域有广阔的应用前景。中国石墨烯材料发展刚起步,预计将在2030年左右进入拓展期,高性能装备、柔性电子、传感器等领域应用将迎来快速增长。应加强高导电石墨烯铜基复合材料、石墨烯电极材料关键核心技术攻关;加快推动石墨烯材料在上述重点领域的应用,提高石墨烯新材料首批次应用保险补偿力度。

(二)超导材料

超导材料是低温条件下呈现零电阻和完全抗磁性的新材料,主要应用于能源电力、医疗健康、大科学工程等领域。目前,中国高温超导处于研发和实验阶段,室温超导尚在理论可行阶段。应加强超导领域基础研究,建立多学科交叉融合的超导材料科研平台;推动铋系、钇系等超导材料逐步实现低成本制取;积极参与国际合作交流。

(三)新能源材料

未来新能源材料是助推未来能源再次实现变革的新材料,包括钙钛矿、固态锂电池材料等。当前该产业正在产业化示范阶段,预计2030年将广泛应用于新能源领域并实现效率大幅提升。应鼓励多种技术路线并行探索,支持龙头企业牵头组织联合创新共同体,采取“揭榜挂帅”等方式进行前沿技术攻关;鼓励开展固态电池搭载与示范运营,加速产业化应用。

(四)半导体材料

新一代半导体材料是指碳化硅、氮化镓、氧化镓等材料,具有高频、高速、大功率、耐高压、低功耗等特性,适合制作大功率、高温及高频状态下的电子器件,主要应用于新能源、电子电器、通信等领域。当前该产业处于发展导入期,预计将在2030年左右进入拓展期。应加强大尺寸氧化镓晶圆衬底等技术攻关;对已经初步实现国产化的碳化硅、氮化镓材料,鼓励半导体及终端行业对其加快认证与使用。本文节选自《中国发展报告2024》

(整理/庄希颉)