Новые материалы: прорывы от полупроводников до новой энергетики

Химическая промышленность в последнее время добилась многочисленных прорывов в технологических инновациях, которые в основном сосредоточены в четырёх областях: новые материалы, новые процессы, ИИ и интеллектуальное производство, а также зелёная химия.

🧬 Новые материалы: прорывы от полупроводников до новой энергетики

Отечественное производство ключевых полупроводниковых материалов: Группа Биньхуа добилась прорывов в четырёх технологических аспектах, включая процессы и инженерию, для производства 6N-степени (99,9999%) высокочистого фтороводорода. Этот материал необходим для изготовления пластин с использованием передовых процессов на уровне 28 нанометров и ниже, что позволило сломать давнюю иностранную монополию. Её сверхвысокочистая электронная плавиковая кислота также была принята в передовых процессах на уровне 14 нанометров.

Биоосновные новые материалы, заменяющие нефтехимию: команда из Университета науки и технологии Китая извлекла сырьё из соломы и построила первую в мире линию по производству фурандикарбоновой кислоты мощностью в тысячу тонн. Разработанный ими фурановый арамидный сепаратор выдерживает температуру свыше 400°C, превосходя аналогичные международные продукты, и может применяться в таких областях, как аккумуляторы для новой энергетики.

Передовые исследования новых материалов:

Двумерные материалы: Нинбоский институт материаловедения и инженерии Китайской академии наук впервые синтезировал лантаноидные MXene-материалы, обладающие как полупроводниковыми, так и ферромагнитными свойствами, с помощью стратегии «химических ножниц», с потенциальным применением в спинтронике и квантовых вычислениях.

Полимеры с замкнутым циклом переработки: команда разработала новый полиуретановый материал, который может быть химически переработан с помощью металлического катализа.

Новые процессы и катализаторы: зелёные и высокоэффективные разработки параллельно

Революция в производстве ММА: после 11 лет исследований Даляньский институт химической физики Китайской академии наук разработал новый трёхстадийный процесс получения ММА (метилметакрилата) из этилена. Его промышленная демонстрационная установка мощностью 50 000 тонн в год выпускает продукт чистотой 99,97%, что принципиально решает проблему «грязного и дорогого» производства с высоким загрязнением и высокой стоимостью, характерную для традиционных процессов.

Отечественное производство высокотехнологичной химии: Sinopec получила патент на изобретение «электрокаталитическое получение адипонитрила из акрилонитрила», что открывает новый путь для преодоления иностранной монополии на ключевое сырьё для нейлона 66. В то же время самостоятельно разработанные PetroChina катализаторы гидроочистки остатков серии PHR также успешно внедрены в промышленность.

Отечественное производство катализаторов для полиолефинов: Ланьчжоуская нефтехимическая компания успешно завершила промышленные испытания нового отечественного катализатора на своей установке по производству полипропилена мощностью 300 000 тонн в год, что знаменует собой ключевой прорыв в импортозамещении основных катализаторов для полиолефинов.

Зелёные химические процессы: компания Wanhua Chemical получила патент на «разделение и рекуперацию хвостовых газов хлористого водорода»; компания Sinopec также разработала метод «сокращения выбросов остатков катализатора при производстве», что отражает усилия отрасли в области экологичного производства.

ИИ и интеллектуализация: переосмысление моделей НИОКР и производства

Трансформация модели НИОКР на основе ИИ: Искусственный интеллект разрушает традиционный метод «проб и ошибок». Модель ИИ Sinopec может прогнозировать свойства молекул за одну секунду и уже используется в разработке хладагентов. XtalPi в сотрудничестве с Sinopec создала «Автономную экспериментальную станцию интеллектуального физико-химического адсорбционного анализа», обеспечивающую круглосуточный безлюдный анализ и характеризацию материалов.

ИИ в производстве и безопасности: Большая модель TPT компании Supcon Technology позволила сэкономить 15 миллионов юаней в год на проекте нефтепереработки мощностью 10 миллионов тонн. Платформа раннего предупреждения на основе ИИ компании Sichuan Energy Investment обеспечивает предупреждения о критическом оборудовании за 16 дней. В области инспекции безопасности компания Shandong Sanyue Chemical внедрила взрывозащищённых интеллектуальных инспекционных роботов, способных проводить круглосуточные непрерывные проверки.

Промышленная ИИ-платформа: провинция Шаньдун выпустила «Общую модель нефтехимической промышленности провинции Шаньдун» и «Экосистему химических инноваций», сотрудничая с более чем 100 компаниями, включая Inspur и COSMOPlat, для предоставления интеллектуальных услуг химическим предприятиям по всей провинции.

🌱 Зелёная химия и устойчивое развитие

Глобальные новые технологии: в «10 лучших новых технологий 2026 года», опубликованных на летнем форуме Давос, были отобраны четыре технологии, связанные с химией: прямое извлечение лития, материалы пассивного радиационного охлаждения, разложение PFAS и точная ферментация.

Передовые научные исследования: команда из Университета Сямэнь разработала новый полимерный электролит, который позволяет твердотельным аккумуляторам сохранять 90% ёмкости после 4000 циклов при 5C.

В целом, химическая промышленность стремительно движется к высокотехнологичному, экологичному и интеллектуальному развитию благодаря прорывам в области новых материалов, инновациям в новых процессах и глубокой интеграции ИИ и интеллектуальных технологий.