一项前沿新材料成果,从实验室的烧杯走向千米深井的采掘面、走向轰鸣运转的工厂车间,究竟要跨过多少道坎?10月12日,作为2026世界新能源(850101)新材料大会的重要内容,新能源(850101)新材料政产学研高级别会议在鄂尔多斯(600295)国际会展中心召开。会上,太原理工大学二级教授、博士生导师寇子明的一番回答,为这道产业考题给出了掷地有声的注解。
“新”在多能融合:一场盛会,标定能源体系转型新方位
“这是一届聚焦世界难题、聚焦国家重大需求的科学大会。”谈及上午聆听大会主旨报告的感受,寇子明教授连用两个“聚焦”,难掩兴奋。在他看来,本届大会最鲜明的特征,是跳出了单一能源(850101)品类的局限,系统规划了多能源(850101)互补的新型能源(850101)体系,并以材料的突破牵引新能源(850101)的发展。“能源(850101)管理不仅仅是电,还有热能管理。”他特别强调,这一认知的深化,将对我国新能源(850101)体系建设和减碳进程产生深远影响。
四场主旨报告,在寇子明教授心中勾勒出一幅清晰的路线图:第一场报告整体概括了新能源(850101)电力发展概况与碳排放现状,系统介绍了降低碳排放、提高新能源(850101)体系融合度的路径;第二场报告聚焦原子能核能未来发展规模与规划,以及铀矿开采的先进工艺;第三场报告将多能互补置于飞机场、乡村、矿山、油田等真实场景,把新技术与场景应用紧密结合,是一个很好的示范;第四场报告则展示了新材料的原创性突破——利用各种运动能量转化为电能或感知用电的纳米能源(850101),将对智能感知、智能化和数字化建设产生重大影响。
“从顶层规划到场景落地,从核能纵深到材料原创,这届大会把新能源(850101)新材料的‘四梁八柱’立了起来。”寇子明教授说。
“重”在装备落地:一对关系,揭示材料驱动产业硬逻辑
如果说上午的报告让寇子明教授看到了“势”,下午的高端对话则让他讲透了“道”。在议题二“如何打通前沿新能源(850101)新材料从实验室到产业化的转化堵点”环节,主持人向寇子明教授抛出专门提问:新能源(850101)新材料的大规模应用,最终要靠高端装备(885427)落地,矿山装备、新能源(850101)装备在国产化、智能化过程中,产学研协同的堵点在哪里?“首台套”装备进矿、进场、进厂,难在哪一环?
寇子明教授没有急于罗列困难,而是先厘清一组根本关系:装备、材料与能源(850101)。“所有企业都用到装备,装备由零部件构成,零部件由材料制成;装备运行要消耗能量,能耗高低又与材料直接相关。”他层层递进,材料的功能、性能、质量,深刻影响着装备的性能与能耗;反过来,导热散热等关键环节又依赖高性能材料。材料全生命周期(883436)的每一个阶段,比如研发、中试、走向应用场景都跟装备密切相关。
他以天然气(885430)制氢为例生动阐释:在制氢过程中添加不同添加剂,可同时产出碳纳米管、碳纤维(885650)等副产品,整套生产系统拥有国产自主知识产权;碳纳米管高效传导的特性,可广泛应用于工业反应釜的散热导热环节,而基于新材料的辐射加热技术,更颠覆了传统传导加热模式——“烤全羊要早早把炉子热起来,用快速加热系统,三两分钟就解决战斗。”从烤烟、印刷到未来全电厨房,从余热回收到储热利用,材料正在重塑能源(HK2570)的利用方式。
更让他振奋的是永磁传动、磁耦合传动等新技术的突破:“无齿轮、无转轴、无联轴器,有间隙的非接触式传动,颠覆了传统理念,效率大幅提升。”在他看来,这正是“材料改变新能源(850101)系统,材料改变新装备”的鲜活注脚。
“难”在协同贯通:一道考题,呼唤产学研用全链条破局
关系讲透了,堵点又在哪里?寇子明直言,产学研协同搞了多年,各方都有痛点,归纳起来,“首台套”落地要过五道关。
第一关是需求定位。“国家的重大需求是什么?生产系统的重大安全隐患在哪里?重大能效提升环节有哪些?很多人没有搞清楚。”寇子明一针见血,“需求搞不懂,效果就会差;需求找准了,企业会主动找上门。”
第二关是接口技术。信息不对称、极端工况被忽视,是他最痛心的瓶颈:“海拔高度、深井环境等极端工况没有考虑进来,研究完到了现场不能用——这是成果转化最痛心的事。”环境上下游系统的接口、装备与控制系统的接口,每一个都可能成为“拦路虎”。
第三关是创新机制。他感慨,国内专业划分过细,材料、力学、机械、电气各自为战,“必须有一个高端总工程师,具备系统视野和创新理念,能够指挥所有专业形成顶层设计的创新方案”,而经济评估机制的缺失,更让不少成果因投资回报周期(883436)过长而搁浅。
第四关是全生命周期(883436)智能运维。“我们从设计阶段就要想到运维,想到报废。”寇子明教授强调,这一体系尚未真正建立,是“首台套”难以持续推广的重要原因。
第五关,也是他认为最根本的一关,是知识产权保护(885791)。“没有知识产权保护(885791),就没有创新。”这句话他说得斩钉截铁,“创新需要国家相关部门政策上的支持;知识产权的保护需要大力宣传教育和侵权追责的可操作性。”
从鄂尔多斯(600295)高原的煤海风光,到实验室里的纳米材料,再到矿山深处的高端装备(885427),寇子明教授的思考始终贯穿着一条主线:让新材料不再停留在论文和实验室,而是在装备中“活”起来,在产业中“用”起来。这,正是2026世界新能源(850101)新材料大会发出的时代强音,也是中国能源(850101)转型路上必须答好的考题。
