日前,中國科協(xié)發(fā)布了2023重大科學問題、工程技術難題和產(chǎn)業(yè)技術問題,涉及人工智能、新能源、高性能材料、生命科學等領域共29個問題難題,其中,如何突破碳纖維復合材料在我國未來超高速軌道交通車輛裝備的應用, 被列入十大產(chǎn)業(yè)技術問題。
據(jù)了解,今年共收到89家全國學會和學會聯(lián)合體、部分領軍企業(yè)科協(xié)推薦的590個問題難題,涵蓋數(shù)理化基礎科學、地球科學、生態(tài)環(huán)境、制造科技、信息科技、先進材料、資源能源、農(nóng)業(yè)科技、生命健康、空天科技等領域。
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150多家全國學會、領軍企業(yè)科協(xié)等組織,遴選推薦3362個具有前瞻性、創(chuàng)新性和引領性的問題難題,并圍繞發(fā)布的重大問題開展學術交流、智庫建言、科普解讀和協(xié)同攻關。
據(jù)《中國碳纖維復合材料行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景調研報告(2023-2030年)》數(shù)據(jù),2021年,我國鐵路運營里程達到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標準組、33221輛。目前,鐵路列車部件大多為采用鋁合金材料,存在應力腐蝕、重量大,外表處理困難、焊接要求高、疲勞強度低等問題。
碳纖維復合材料可應用于磁浮列車、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域的大部分承載結構,以及內飾件等非承載結構,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,全球多個國家均在軌道交通裝備上探索應用碳纖維復合材料,軌道交通工具正經(jīng)歷著從“鋼鐵時代”、“鋁材時代”到“碳材時代”的跨越。
該問題的提出,說明在技術上還沒有實現(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。
有專家表示,此次國家層面發(fā)布的錨定的科技領域重大問題難題,總體上是針對國家重大需求而提出。黨二十大報告指出,要健全新型舉國體制,強化國家戰(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,有助于集聚力量進行引領性科技攻關,更好打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)。
中國工程院院士、中國科協(xié)先進材料聯(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,隨著風電、光伏等產(chǎn)業(yè)崛起,我國碳纖維的消費量已超過全球一半,去年國產(chǎn)供應量比2021年增長五成以上。新材料產(chǎn)業(yè)領域第一梯隊中,美國全面領先,日本以納米材料、電子信息材料等見長,歐洲的強項是結構材料、光學和光電材料等。中國是第二梯隊的“領頭羊”。