中国有研新材料“换道超车”

【蜂耘网 新材料】近期，中国有研智能传感功能材料全国重点实验室提出的“微纳尺度传感功能材料的增敏与特异性识别策略”入选国务院国资委首次面向全社会发布的中央企业材料领域“十大基础科学问题”，引发业界关注。

作为转制院所科技型中央企业和材料领域的“国家队”，近年来，中国有研科技集团有限公司(下称中国有研)坚持“有色金属行业科技服务，高新技术产业培育发展”的总体定位，持续为有色金属行业及下游应用行业提供新技术、新材料。

央企既要追求经济效益，更要引领行业技术进步，中国有研锚定这双重目标，不断加大技术攻关力度和广度，推动全产业链升级。

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发力半导体材料与智能传感技术

电子材料是推动战新产业和未来产业发展的重要支撑。

对于目前我国电子材料的发展进度，中国工程院院士、北京有色金属研究总院名誉院长、中国有研科技委主任屠海令说，现阶段，在半导体材料方面，国产300mm（12英寸）硅片成功应用于先进制程工艺上，为集成电路产业链的自主可控奠定坚实基础。半导体硅片是芯片制造的核心材料，这一进展不仅提升了国内产业链的稳定性，也加速了国产设备与材料的协同发展。

第三代半导体材料碳化硅和氮化镓的产业化应用同样成果显著，碳化硅功率器件成为电动车发展的关键技术之一。此外，二维材料研发势头强劲，石墨烯、二硫化钼等材料的突破为新型电子器件开发提供了更多可能，石墨烯的导热性能推动了手机散热技术的革新，二硫化钼在柔性显示领域的潜力正在逐步释放。

“智能传感材料作为新兴方向备受关注。”屠海令说，AI技术的落地离不开高性能传感器，传感器是连接AI技术与实际应用的桥梁，材料创新将直接决定技术落地的深度与广度。

近年来，中国有研在半导体材料与智能传感技术上持续发力，自主创新突破多项关键技术瓶颈。中国有研智能传感功能材料全国重点实验室提出的“微纳尺度传感功能材料的增敏与特异性识别策略”，引起了国资委关注。

智能传感器作为物联网的基石，是实现万物互联、万事智联的关键技术之一。智能传感功能材料全国重点实验室是中国有研面向战新产业和未来产业发展布局的重要科技创新平台之一。近年来，实验室坚持以健康医疗、人形机器人等具体场景应用为导向，在智能传感本体材料与器件、传感功能维持材料的工程化和产业化发展上不断取得突破。

屠海令表示，中国有研智能传感功能材料全国重点实验室的研究团队正在开展技术攻关，研究成果将广泛应用于工业监测、医疗诊断等领域。未来，中国有研将依托该实验室加强智能传感功能材料与器件领域的基础研究和应用基础研究，发挥中央企业科技创新主体作用，提升原始创新能力，不断增强中国有研在智能传感领域的核心竞争力，加快发展以智能传感技术为核心的新质生产力。

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有色金属新材料“换道超车”

发力新兴产业的同时，中国有研也不断在有色金属新材料领域实现技术的“换道超车”。

铝是应用规模最大的有色金属，是仅次于钢铁的第二大金属材料，广泛应用于各类轻质结构件制造。20世纪中期以来，高强铝合金一直是全世界航空航天飞行器结构件制造的首选材料，也是各国新材料研发的必争之地。在航空航天、高铁、船舶等高端装备制造领域，材料的轻量化与高强度是科研人员追逐的目标。

“随着航空航天飞行器等装备对减重需求的不断提升，传统的7000系、2000系铝合金已逐渐接近性能极限。如何在保证强度的同时进一步减重，成为全球材料科学家面临的共同难题。”中国有研科技委副主任、有色金属结构材料全国重点实验室主任熊柏青说，我国在这一领域起步晚、基础薄弱，长期处于跟踪研仿，没有产品定价权、经济效益差。

为了打破这一局面，熊柏青率领团队基于二十年的研究基础，结合材料计算技术，利用我国丰富的镁资源，大幅提高了镁元素在铝合金中的添加量，原创性开发出低密度、高强高韧的“高镁轻强铝”。

与现有的7000系、2000系铝合金相比，高镁轻强铝的密度下降了5%~10%，且能够在同一种成分下，通过工艺调整获得宽范围的综合性能匹配、替代多种传统高强铝合金，能够为航空航天飞行器、高速列车等重大装备带来显著的减重效果。

“传统铝合金的镁含量通常不超过5%，我们的技术通过理论设计与工艺创新，将镁含量提升至8%~10%，新型合金密度较第三代、第四代铝合金降低5%~10%，成本下降15%~20%，同时兼具高强度与高韧性。”熊柏青说。

目前，中国有研率先工业化开发出的全新一代高强铝合金——高镁轻强铝，已获得国内国际发明专利授权，是我国首个形成“技术和专利壁垒”的先进铝合金材料，标志着我国在该领域从“跟跑者”向“领跑者”的转变。

在应用领域，高镁轻强铝在3C零部件制造领域、汽车零部件制造等大消费领域具有核心技术优势。熊柏青表示，研发团队正在与航空航天、高铁、3C等领域展开合作，推动该新型材料的商品化应用，为我国新一代航空航天装备和高铁列车的研制提供更高性能的材料支撑，引领我国新材料产业全面打造“唯我独有”的核心竞争力。

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打造多层次创新激励机制

中国有研在材料领域取得多个颠覆性突破的重要原因，在于其推行的发展机制和激励政策。

例如，中国有研于2016年牵头组建我国首个国家制造业创新中心——国家动力电池创新中心，并创新性地提出“用股份绑定产业链龙头企业，用联盟关联创新链优势单位”的“产学研用”协同发展机制，构建起一座行业的“协作桥梁”。通过引入一汽、上汽、宁德时代等10余家龙头企业、180多家创新链优势单位加入，促成了全行业协同创新发展。创新中心的“公司+联盟”模式的实践经验，被复制到其他国家制造业创新中心，成为我国制造业创新中心建设的样板标杆。

科研能力上，其动力电池检测试验中心，建成了动力电池材料分析、电池及系统功能测试、安全可靠性测试、计算仿真等实验室，取得CMA、CNAS 资质，具备强制性检测、欧盟范围产品电池系统安全性测试、锂离子电池航空运输安全性检测等多项重要资质能力；2020年，获批成立“国家车用动力电池产品质量监督检验中心”，在动力电池检测领域占据重要地位，为我国新能源汽车产业的健康发展提供了有力保障。

激励政策方面，中国有研着眼于将科技创新与产业需求深度绑定，打通从实验室到市场全链条的目标，针对不同阶段的科研需求，构建了多层次鼓励创新的政策，包括，起步支持，设立青年基金，帮助新入职科技人员迈出科研第一步；过程激励，对论文发表、专利申请、项目获批等阶段性成果给予即时奖励；转化激励，科技成果转化收益按比例分配给研发团队；长期绑定，通过员工持股、股权激励等方式，让科研人员共享产业化红利。

“中国有研倡导‘能用尽用’的国家政策，例如技术转让费部分直接奖励团队，孵化企业实施股权激励。让一些科技工作者实现从‘科学家’向‘企业家’的角色跨越。‘十四五’期间，集团已有两家企业完成上市。”熊柏青说，

在中国有研的创新体系中，科技成果转化被列入下一阶段的重点任务。

中国有研党委书记、董事长赵晓晨在近期举行的中国有研2025年度科技成果转化应用专题工作会上表示，科技成果转化是科技创新的“应有之义”“第一性原理”，是实现高水平科技自立自强的关键支撑，是形成新质生产力的重要途径，要增强科技成果转化的紧迫感，加快将科技成果转化为新质生产力。

据了解，下一步，中国有研将从三方面系统推进科技成果向应用转化，一是强化市场应用牵引意识，推动具有产业化前景的科技成果落地转化；二是健全激励科技成果转化的制度体系，探索实施科技成果转化改革试点，构建灵活高效的转化生态、提升科技成果转化效能‌；三是加强组织领导，统筹推进重点科技成果转化，扎实推进科技创新与产业创新深度融合。

“中国有研将为切实履行有色金属新材料高水平科技自立自强使命担当、支撑科技强国建设作出新的贡献。”赵晓晨说。

（蜂耘新材料网  责任编辑：科技蜜）