日前,中國科協(xié)發(fā)布了2023重大科學(xué)問題、工程技術(shù)難題和產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題,涉及人工智能、新能源、高性能材料、生命科學(xué)等領(lǐng)域共29個(gè)問題難題,其中,如何突破碳纖維復(fù)合材料在我國未來超高速軌道交通車輛裝備的應(yīng)用, 被列入十大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題。
據(jù)了解,今年共收到89家全國學(xué)會和學(xué)會聯(lián)合體、部分領(lǐng)軍企業(yè)科協(xié)推薦的590個(gè)問題難題,涵蓋數(shù)理化基礎(chǔ)科學(xué)、地球科學(xué)、生態(tài)環(huán)境、制造科技、信息科技、先進(jìn)材料、資源能源、農(nóng)業(yè)科技、生命健康、空天科技等領(lǐng)域。
2018年以來,中國科協(xié)連續(xù)6年征集評選具有前瞻性、創(chuàng)新性和引領(lǐng)性的重大科技問題難題,并在中國科協(xié)年會上發(fā)布。共累計(jì)150多家全國學(xué)會、領(lǐng)軍企業(yè)科協(xié)等組織,遴選推薦3362個(gè)具有前瞻性、創(chuàng)新性和引領(lǐng)性的問題難題,并圍繞發(fā)布的重大問題開展學(xué)術(shù)交流、智庫建言、科普解讀和協(xié)同攻關(guān)。
據(jù)《中國碳纖維復(fù)合材料行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景調(diào)研報(bào)告(2023-2030年)》數(shù)據(jù),2021年,我國鐵路運(yùn)營里程達(dá)到15.00萬公里,其中高鐵4.00萬公里,居世界第一。全國鐵路客車約78000輛,其中動車組4153標(biāo)準(zhǔn)組、33221輛。目前,鐵路列車部件大多為采用鋁合金材料,存在應(yīng)力腐蝕、重量大,外表處理困難、焊接要求高、疲勞強(qiáng)度低等問題。
碳纖維復(fù)合材料可應(yīng)用于磁浮列車、高速動車組、城軌地鐵、城際車輛、鐵路貨車、軌道承載梁等軌道交通領(lǐng)域的大部分承載結(jié)構(gòu),以及內(nèi)飾件等非承載結(jié)構(gòu),以解決列車輕量化問題,提升列車綜合性能。碳纖維作為一種性能優(yōu)異的替代性材料,全球多個(gè)國家均在軌道交通裝備上探索應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料,軌道交通工具正經(jīng)歷著從“鋼鐵時(shí)代”、“鋁材時(shí)代”到“碳材時(shí)代”的跨越。
該問題的提出,說明在技術(shù)上還沒有實(shí)現(xiàn)突破,但對我國未來軌道交通發(fā)展具有戰(zhàn)略意義,有待于從國家層面組織攻關(guān)。
有專家表示,此次國家層面發(fā)布的錨定的科技領(lǐng)域重大問題難題,總體上是針對國家重大需求而提出。黨二十大報(bào)告指出,要健全新型舉國體制,強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量,優(yōu)化配置創(chuàng)新資源,提升國家創(chuàng)新體系整體效能。國家層面引導(dǎo),有助于集聚力量進(jìn)行引領(lǐng)性科技攻關(guān),更好打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。
中國工程院院士、中國科協(xié)先進(jìn)材料聯(lián)合體主席干勇日前在中國科協(xié)年會新材料科技與產(chǎn)業(yè)論壇上表示,隨著風(fēng)電、光伏等產(chǎn)業(yè)崛起,我國碳纖維的消費(fèi)量已超過全球一半,去年國產(chǎn)供應(yīng)量比2021年增長五成以上。新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域第一梯隊(duì)中,美國全面領(lǐng)先,日本以納米材料、電子信息材料等見長,歐洲的強(qiáng)項(xiàng)是結(jié)構(gòu)材料、光學(xué)和光電材料等。中國是第二梯隊(duì)的“領(lǐng)頭羊”。