当前,新一轮科技革命和产业变革加速演进,重大前沿技术、颠覆性技术不断涌现,科技创新和产业创新的融合不断加深,新产品新模式竞相迸发,未来产业孕育发展,已成为引领科技进步、带动产业升级、开辟新赛道、塑造新质生产力的战略选择。武汉已经吹响创新发展未来产业的号角,出台《武汉市促进未来产业创新发展实施方案》,描绘出未来产业6大方向13个细分领域的清晰蓝图。“武汉经信”公众号深入未来产业各领域的领军企业和创新研发平台,观摩科研成果,直击生产场景,倾听创新故事。
前沿科研成果引领全行业
武汉发展未来新材料产业基础雄厚,汇聚了华中科技大学、武汉大学、中国材料研究学会新材料发展战略研究院等一批知名高校院所,拥有李元元院士、徐卫林院士等新材料领域院士11人,材料复合新技术、材料成形与模具技术、非金属无极材料、金属材料、化工材料以及纺织材料等领域基础研究水平全国领先。
热膨胀微球是理想的轻质填料和物理发泡剂。目前,热膨胀微球市场基本为外国厂商垄断。为突破国外技术垄断,武汉中科先进材料科技有限公司独立开发了膨胀微球技术。其成功研发的“热膨胀微球”解决了使用生产过程中易发黄、发泡温度不集中、发泡倍率偏低、韧性差和耐温性能较差等问题,性能达到国际领先水平,价格只有国外同类产品的一半,可广泛应用于涂料印刷、泡沫工业、纺织工业、建筑、汽车制造、航空航天等领域。
光刻胶是现阶段迫切需要实现国产化技术突破的半导体关键材料,其技术壁垒极高。鼎龙控股集团先进封装光刻胶研发团队已掌握光敏聚酰亚胺树脂合成技术,拥有各项核心指标的调控能力,并掌握金属离子控制技术和颗粒物控制技术,实现核心原材料及包材自主化。此外,鼎龙控股完成了13款光刻胶及其核心原料的开发,并开展300吨/年KrF/ArF光刻胶产业化建设。其中,两款45nm以下先进制程的高端浸没式ArF光刻胶产品,填补了国内空白。
湖北九峰山实验室成功点亮集成到硅基芯片内部的激光光源。此项成果采用九峰山实验室自研异质集成技术,经过复杂工艺过程,在8寸SOI晶圆内部完成了磷化铟激光器的工艺集成。该技术被业内称为“芯片出光”,它使用传输性能更好的光信号替代电信号进行传输,是颠覆芯片间信号数据传输的重要手段,核心目的是解决当前芯间电信号已接近物理极限的问题,将对数据中心、算力中心、CPU/GPU芯片、AI芯片等领域起到革新性推动作用。
特色产业集群初具规模
当前,武汉新材料产业基地已初具规模,不仅确立了国内光电子信息材料、高端金属材料及化工新材料领域的研发与生产核心地位,还致力于构建产业特色鲜明、产业链完善、市场竞争力强的新材料产业集群。
武汉先进院军山中试基地电池材料实验室。
武汉化工区是湖北省委、省政府为配套乙烯工程建设,发挥乙烯工程对全省石油化工及相关产业的拉动作用,专门设立的专业石化产业园区。武汉化工区作为武汉市的重要功能区,位于主城区东北部,面积71.64平方公里。其中,产业园区(北湖组团)面积25.74平方公里,已建成面积约12平方公里。武汉化工区以打造一流生态园区为目标,以中韩石化炼化项目为龙头,积极延伸石化下游产业链,大力发展以新材料新赛道,初步形成了“一核五链多新”的产业体系。
九峰山科技园是东湖高新区投资,重点打造的化合物半导体产业园,规划面积10平方公里,构建“一核三区,双轴交汇”的空间格局。“一核”即九峰山实验室科技创新核,系统布局实验室、研究院、孵化器等创新业态,培养一批硕博研究人才和工程师,完善研发实验、小试中试、创新创业、会议交流、科技服务等一系列功能,建设碳化硅器件、氮化镓器件等量产线。同时,着力打造创新策源区、产业发展区、人才集聚区“三区”,计划2025年基本落成,聚集产业链企业100家以上,培育1到2家细分领域龙头企业,到2035年全面建成,将科技园打造成为化合物半导体产业全球科技人才首选地。
武汉经开区新材料产业园位于智能网联和电动汽车产业园核心地带,园区规划面积为3万平方米,将布局石墨烯材料、纳米材料、高分子增材制造材料等前沿新材料,攻克一批“卡脖子”关键核心技术,推动新材料在战略性新兴产业应用示范,助力武汉经开区打造具有较强国际影响力的新材料创新应用新高地。目前,园区已经集聚了开沃汽车、中原长江、雄韬氢雄、古瑞帕沃、远大住工、福迪、浦项、盛鑫纺织等一批新材料企业。
领军企业深耕细分领域持续创新
武汉市新材料产业生态完备,拥有鼎龙、长飞、武钢有限、中韩石化等新材料龙头企业27家,新材料研发、生产、应用等产业链上下游企业千余家,初步形成以企业为主体、产学研用紧密结合的发展体系。
鼎龙控股抛光垫。
中韩石化颗料。
湖北鼎龙控股股份有限公司是我国CMP(化学机械抛光)抛光垫龙头企业,总部位于武汉经开区。其集成电路专用抛光材料、基板材料实现量产,打破国外垄断。在光电半导体材料创新业务板块,鼎龙股份持续发力CMP抛光垫、柔性OLED显示基板材料PI浆料等研发、制造领域,获得60余项CMP抛光耗材核心专利授权。目前,鼎龙股份已完成覆盖CMP抛光硬垫、软垫的全系列产品布局,全面自产CMP抛光硬垫三大核心原材料——预聚体、微球和缓冲垫,成为国内唯一一家全面掌握抛光垫全流程核心研发和制造技术的CMP抛光垫供应商,产品全面进入国内主流晶圆厂的供应链体系。
长飞公司是全球领先的光纤预制棒、光纤和光缆供应商,依托先进的PCVD和MCVD预制棒平台,经过多年的技术积淀、平台建设和产品研发,具备完备的光纤激光器相关的基础材料、特种光纤、器件以及光纤激光器整机的研发、生产与销售能力。长飞光纤预制棒的产销量连续30年全国第一,市场份额连续8年全球第一。
长飞先进武汉基地投产后可年产36万片碳化硅晶圆及外延,应用领域覆盖新能源汽车、光伏、储能、充电桩等。
武汉材料保护研究所有限公司是国内材料表面工程领域成立时间最早、技术最为齐全的综合性研究机构,建有6个国家级创新平台和10个省部级创新平台。今年,武汉材保所牵头组建国家级新材料测试评价平台(武汉区域中心),平台建成后将服务汽车、船舶、桥梁、轨道交通、空天装备、光电子信息、生物医疗等七大新材料重点行业,填补国内部分重点领域检测能力的空白,助力湖北省新材料产业的发展。
以电子信息材料、新能源材料、先进金属材料、先进化工材料等为代表的新材料产业正在加快发展,前景广阔。展望未来,武汉市将持续深化新材料产业的集聚效应,强化头部企业引领作用,支持企业牵头承担国家、省、市重大科技项目,强化科技创新驱动,持续优化支持政策,促进完善以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的创新体系,以产业链现代化为目标,推进一批具有高技术含量、高附加值的优质项目投资布局,进一步巩固和提升在新材料产业领域的领先地位。