我们的信心丨记者探访江西未来产业!带你揭秘超炫“黑科技”
近日,《江西省未来产业培育发展行动方案(2024—2026年)》重磅发布,为江西未来产业锚定方向:在未来材料、未来能源、未来生物、未来健康、未来显示、未来航空六大领域持续发力,力争到2026年,未来产业培育重点领域实现从无到有、从小到大转变,全省未来产业培育发展体系初步形成。
“未来产业”到底是什么样?大江网、信息日报、大江新闻客户端记者深入产业一线,探访多个有代表性的未来产业企业,对话行业先锋、科研机构人员,深刻感受到他们正以各自独特的方式,在创新的赛道上飞驰,每一次突破、每一次探索,都在为江西未来产业的崛起积蓄力量,也为我们呈现出江西未来产业令人期待的光明前景。如今,江西未来产业已崭露头角,初现峥嵘,如矫健的骏马,嘶鸣着惊艳奔赴而来。
未来材料:3.5微米铜箔领跑行业技术前沿
超薄型锂电铜箔样品
一片铜箔究竟能有多薄?3.5微米!这是记者在江西铜业集团公司旗下江铜铜箔科技股份有限公司(以下简称“江铜铜箔公司”)看到的一张极薄锂电铜箔样品,双面光滑平整,看上去薄如蝉翼、吹弹可破。
3.5微米是啥概念?一根头发丝直径约为80微米,一张A4纸厚度约为100微米。这意味着,3.5微米的锂电铜箔,其厚度相当于头发丝的二十二分之一、A4纸的二十八分之一。
这样的超薄型高性能电解铜箔,是江铜铜箔公司最新攻坚的铜基新材料,也是江西省发力未来产业、主攻“未来材料”的重点项目之一。
记者了解到,电解铜箔被誉为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”,是以智能手机、笔记本电脑等为代表的3C产品、ESS储能系统、新能源汽车、电动船舶、无人机等产品电池的核心材料,主要用于印制线路板和锂电池的制作。
“铜箔厚度直接影响到电芯综合性能,越薄的铜箔,有利于电池能量密度的提高,续航时间也就越长,还有助于减轻锂电池的重量。”江铜铜箔公司研发中心研发员邓鑫告诉记者,3.5微米厚的铜箔,已是行业锂电铜箔系列产品的“领跑者”。
不过,虽然极致轻薄,这类铜箔却极具韧性。“别看它薄如蝉翼,但抗拉强度可以达到30公斤以上。”邓鑫介绍说。
如此轻薄又强韧的铜箔是如何“炼”成的?据介绍,铜箔的生产工序依次为溶铜、生箔、分切等,其中,最关键的是生箔环节,即采用电解法将硫酸铜溶液中的铜离子剥离出来,再经过水洗、钝化、收卷一系列工艺后收成铜箔卷。
“生产过程中,很容易出现撕边断箔的情况,因此,我们需要不断调整添加剂的配置,对铜结晶的颗粒大小和生长形貌进行管控,从而提升铜箔的抗拉强度。同时,还需要对设备不断进行优化,两者相结合才能减少撕边断箔的可能。”邓鑫说,只有做到对每一个细节、每一个环节的精密把控、精益求精,方能确保每一卷铜箔的轻薄柔韧、性能优良。
“目前市面上普遍用的极薄锂电铜箔厚度在4.5微米至5微米。”在江铜铜箔公司营销中心锂电营销部副总监陈全胜看来,随着新能源产业的飞速发展,以及锂电铜箔的极薄化浪潮,“卷得太厉害”的市场持续驱动着企业走一条技术创新和降本增效之路。
事实上,江铜铜箔公司自2015年接触锂电铜箔产业至今,其技术已经历了数代更迭——从最初的比同行“慢一拍”、仅能生产10微米铜箔,到熟练掌握6微米、5微米、4.5微米、4微米极薄双面光铜箔,整体技术跻身国际先进水平,再到攻克3.5微米超薄铜箔技术,成为国内少数几家能够制造超薄铜箔的企业……每一微米的递变,背后是数千次的试验与调整,是自主创新和智能制造的深度融合,更是新质生产力的加速转化。
超薄型高性能锂电铜箔,已然成为该公司在常规电子电路用铜箔之外的又一项具有核心竞争力的关键技术。
铜箔一点点变薄,产业却越来越“厚”。陈全胜表示,2024年,公司锂电铜箔销量近1.8万吨,产值近17亿元,其中,4.5~5微米锂电铜箔实现批量稳定生产,累计销售7401吨,销售占比高于行业平均水平。
如今的江铜铜箔公司,不仅是比亚迪、瑞浦兰钧、欣旺达、蜂巢等国内新能源头部企业的主要供货商,其产品还走出国门,销往印度HBL,打出了江西高水平对外开放的一张新名片。
不止江铜铜箔公司。在江西,深耕锂电铜箔领域的企业还有江西云盛新材料有限公司、九江德福科技股份有限公司等多家企业。以超薄型高性能电解铜箔为代表的铜基新材料,正成为江西省铜产业抢占制高点、发展未来材料的主赛道。
未来能源:高温超导感应加热在全球范围内实现率先突破
联创超导生产车间。(受访单位供图)
将一根500多公斤的铝棒从20℃加热到403℃,需要多久?近日,记者在江西联创光电超导应用有限公司(以下简称“联创超导”)的超导应用示范车间看到,在一台兆瓦级高温超导感应加热装置样机的加持下,只需10分钟左右就能完成这一过程。
“这在全球范围都是一项率先突破。”联创超导总工程师马韬告诉记者,过去用电阻炉加热同样的铝棒,至少需要9个小时。通过该企业自主研发的高温超导感应加热装置,折合下来每吨铝的耗电量仅为131.8千瓦时,较之传统工频炉省电达150千瓦时,不到传统工频炉的一半。
高温超导是新能源领域的前沿技术,也是实现大飞机、悬浮交通、船舶等高端制造行业发展的关键技术,在节能环保、高端装备制造等多种产业中都有不可估量的应用前景。
作为江西本土国家高新技术企业,近年来,联创超导陆续在高温超导感应加热器、高温超导磁体、高温超导磁控硅单晶炉等系列产品方面获得突破性进展,先后完成了REBCO集束缆线及高温超导磁体的设计、国际首根百米级大电流高温超导缆线的研制、国内首个基于YBCO集束缆线的大型D型线圈等研制等,为我国紧凑型高温超导核聚变堆的自主研制提供了有力支撑。
江西新能源技术“出圈”,偶然中有必然。纵观过去数年,地处中部的江西在新能源产业强势布局,加快提升配套供给能力,形成涵盖新能源上游制能、中游储能、下游用能在内的全产业链条。
《江西省制造业重点产业链现代化建设“1269”行动计划(2023—2026年)》将新能源产业列为12条重点产业链之一,提出江西新能源产业将以发展锂电、光伏行业为重点,兼顾跟踪培育氢燃料电池、钠离子电池等未来新能源行业。
2024年8月,江西省发展改革委起草了《关于推动氢能产业高质量发展的若干措施》(征求意见稿),提到江西将布局建设以“九江-南昌-吉安-赣州”为轴线的“赣鄱氢经济走廊”,支持鹰潭、萍乡、景德镇、宜春等设区市结合有色、钢铁、陶瓷、锂电等产业集群发展规划布局,推进氢能产业规模化发展,探索氢冶炼技术应用。
今年年初发布的《江西省未来产业培育发展行动方案(2024—2026年)》,提到未来能源产业以南昌、宜春、新余、赣州、上饶等地为重点,发展高能量比、高可靠性的锂离子电池、固态电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器等,推动新型储能高质量、规模化发展。以南昌、九江、赣州、吉安等地为重点,培育氢能产业链,加速发展“绿氢”制取、储运和应用等技术装备。
产业积厚成势,应用成果斐然。宜春坐拥丰富的锂云母资源,有着“亚洲锂都”之称,吸引宁德时代、国轩高科等数十家上市公司进驻;新余积极打造“全球锂电高地”,2023年锂盐年产量占全国24.6%,氢氧化锂出口占国际市场份额超五成;赣州打造总面积达35.2平方公里的新能源科技城,成为新能源及新能源汽车产业的创新平台;上饶作为全国最大光伏产业组件生产基地之一,以晶科能源等企业为龙头带动,集聚起产业链上下游规模以上工业企业110余家;九江湖心科技研制的江西首艘氢燃料电池船庐山西海“新源1号”下水,为江西氢能产业发展注入新动力……一幅以“绿”为底色的新能源产业发展画卷在赣鄱大地徐徐铺展。
未来生物:生物技术打破夏季无菇可种局面,未来可选育更多优质品种
科研人员正在记录基地内菌菇的农艺性状
1月13日,时值寒冬,在江西农业大学种植基地内,一丛丛菌菇在菌袋上蓬勃生长。该校生物科学与工程学院教授胡殿明正带着学生将架子上的菌菇采摘下来,带回实验室进行研究培育。
“像这一朵菌菇,我们只需用针挑出内部一点,分离出无杂菌的菌种,再对它进行生理生化特性研究,在此基础上进行驯化栽培,找出它的最适出菇条件,再进行生产。”胡殿明指着显微镜下的菌种说道:“菌种是‘卡脖子’的核心技术,生物技术为菌种研究提供工具与方法,推动菌种筛选培育及应用。”
胡殿明正在研究的是一种名为高温出菇型翘鳞香菇的新品种,该菌株所制成的菌棒在无降温措施条件下,能耐受38.1℃~46.9℃,且能出菇,填补了江西省夏季简易大棚无菇可种的空白。
“江西每年菌类的生产总量在全国排名前十,约达150万吨。而江西的菌类种植70%~80%依靠简易大棚,因此种植季节多限于春秋季或冬季。”胡殿明告诉记者,由于我国南方地区缺少耐高温的菌种品种,导致大棚在夏季长达3个多月的时间里处于闲置状态,造成资源极大浪费。多年来,科研人员一直致力于打破这一技术瓶颈,但进程缓慢。2018年开始,胡殿明便带领团队研发耐高温菌种,2022年选育出高温出菇型翘鳞香菇JAUCC3146菌株,打破翘鳞香菇菌丝生长温度最高为38℃的局限,且单个菌棒产量可达一斤左右。
据悉,自2022年胡殿明教授团队对该高温出菇型翘鳞香菇新品种申请国家发明专利后,便进行了小规模的技术推广,种植50余万袋,为企业带来经济效益约360万元。目前,该团队建立了江西省最大的农林真菌种子库,每年为赣州、吉安等地超100家菌棒生产企业、合作社及菇农提供菌种和技术支持。
“高温出菇型翘鳞香菇新品种味道鲜美、营养丰富,且具有抗肿瘤、抗菌、免疫调节、降胆固醇等药用和保健功能,我们正在进一步改良其口感,计划通过测定基因组来确定影响口感的基因,从分子层面进行改善。”胡殿明透露,这一成果不仅填补了国内在该物种研究上的空白,给生物制药、生态修复及农业可持续发展等领域带来全新思路与应用前景,并为生物领域相关研究注入新活力。
在江西农业大学,农业微生物种质发掘与利用江西省重点实验室引人注目。该实验室聚焦农业微生物种质资源多样性与保藏研究、农业微生物与宿主和环境互作机制解析以及种质创新研究、功能微生物扩繁与加工炼制产品开发研究等三个研究方向,构建农业微生物研发平台,获得6项科技奖项,发现大型真菌新属1属、新种30种,中国新记录属1属、新记录种13种,江西省新记录种193种,植物新病原6种,实现农业微生物的品种培优、品质提升、品牌打造和标准化生产,促进江西省农业微生物资源优势向经济优势的转化。
“在生物食品领域,江西的基础条件优越,优质品种的选育非常关键。未来,我们应充分利用现代化的分子生物技术,如基因工程、基因编辑技术等,加快优质品种的选育。”正如胡殿明教授所说,江西在未来生物领域值得期待!
事实上,江西一直高度重视生物领域的发展,包括不断加大对生物产业的投融资支持力度,省科创基金“投早、投小”,支持生物科技型中小企业成长,引导金融机构给予贷款支持。据悉,2024年江西省技术合同成交额在上年大幅增长的基础上,继续强劲增长,截至去年年底已突破2000亿元。
未来健康:AI诊断、机器人治疗、远程看护……“智”绘健康新蓝图
智慧养老平台可实时监测老人的健康数据
医生使用智医系统为患者看病
随着技术的不断进步,江西涌现出许多智能诊断、智能治疗、智能养老的新业态、新模式,未来健康产业发展呈现出勃勃生机景象。
近日,上饶市信州区智能养老平台向吴振目老人的家属发送一条紧急通知:“吴振目老人安装在主卧的紧急呼叫按钮触发警报,请尽快解决。”接到通知后,家属立刻赶往家中确保老人生命安全。得益于智能养老平台的及时响应,一场危机得以避免。
借助智能化健康监测设备和远程看护系统,当地成功建设智慧养老平台。智能手表、生命监测带等设备能够实时监测老人的健康数据,并将这些数据上传至平台,子女们通过手机就能实时查看老人的心率、血压等健康信息。老人家中还安装了紧急呼叫按钮、烟雾报警器、燃气报警器、智能水表等智能设备。一旦老人遇到紧急情况,智慧养老平台能立即通知相关人员前往救援。平台还建立了“老年人信息数据库”,通过线上服务、线下服务、社区养老服务中心、社区嵌入式养老院及家庭养老床位等多种方式,为老年人提供生活照料、家政服务、陪护代办等健康服务。
在智能治疗领域,人工智能技术的应用令人瞩目。在江西省中医院西湖院区,医护人员通过平板电脑上的App操作热敏灸机器人,为病人进行艾灸治疗。传统中医灸法可能因医生长时间操作后疲劳而导致手法不规范,热敏灸机器人能够长时间保持精确手法,标准化执行各种灸法,确保治疗的一致性和有效性。一位医生还可遥控多台热敏灸机器人同时施灸,降低了人力成本。
作为全国首个以省级为单位集中部署的基层医疗一体化系统,江西省基层人工智能辅助智慧医疗系统(以下简称“智医系统”)让群众在家门口就能享受到“AI大夫”的智能诊断。
走进南昌市九龙湖社区卫生服务中心,医生们依靠智医系统能够又“快”又“准”地完成诊断。“如果病人发热,输入病情持续时间、主要症状等,一些发烧常见的症状就自动出现在勾选菜单里,不需要像以前一个字一个字地打,大大提升了问诊效率。”门诊医师周雯边说边演示,一名5岁儿童药方输入系统后,智医助理AI审方迅速弹出红色警告,指出药物存在年龄禁忌,“小朋友不可以使用莫西沙星,因此会弹出提示。此外,系统还能够降低漏诊和误诊的风险,确保患者用药安全。”
智医系统包含的人工智能辅助诊疗模块,能够识别1100多种病例,为基层医务人员提供智能问诊、治疗方案、病历书写、合理用药等诊疗服务,AI影像处理模块,可对DR、CT等影像数据进行自动判读诊断,提供详细的诊疗建议。江西省卫生健康委员会基层处相关负责人表示,智医系统于2024年1月17日上线运行,标志着江西省基层卫生健康工作进入大数据、人工智能新时代,江西省所有乡镇卫生院、村卫生室共享共用,总共联通乡镇卫生院、社区卫生服务中心1776家、村卫生室20724所,144家县直医疗机构。在AI辅诊使用方面,系统已累计使用超4.86亿次,为群众的健康提供有力保障。
未来显示:“终极显示技术”Micro LED将产业化落地
“晶能光电”生产车间,设备正在对Micro-LED芯片进行点测。(受访单位供图)
提到显示,人们脑海中往往会浮现出大小各异的显示屏。从智能手表、手机小巧精致、能随时查看信息的小屏,到电视机尺寸适中、可用于家庭娱乐的屏幕,再到电影院里带来震撼视觉体验的巨幕,以及矗立在城市街头、光彩夺目的户外广告大屏,显示屏已融入我们生活的各个场景。
1月14日,记者踏入江西兆驰晶显有限公司(以下简称“兆驰晶显”)展示厅,眼前的景象令人目不暇接。在这里,不仅能看到常规的显示屏,还能领略到充满科技感与创意的特殊显示形态。有优雅流畅的弧形屏幕,带来更广阔的视野;有拱形屏幕,营造出别具一格的视觉氛围;还有令人惊叹的裸眼3D屏幕,无须佩戴任何辅助设备,就能让栩栩如生的立体画面跃然而出,仿佛突破屏幕的限制来到眼前;更有打造沉浸式空间的显示设备,将观众全方位包围在绚丽多彩的影像世界中,带来身临其境般的奇妙感受。
“这些大屏都是由一块块小屏拼接成的。这些小屏可以做到单模组拆装无限拼接,想要多大面积的屏幕都能实现。根据不同大小和形状的屏幕需求,采用多种先进的显示技术,如Mini/Micro LED、COB、柔性显示和量子点技术。”兆驰晶显总经理杨长方表示,兆驰晶显目前主要抢占的是大屏市场,未来将进军“家庭”应用市场,正努力突破Mini LED关键技术,将研发方向延伸到Micro LED终端应用方面,争取2026年开始量产。
在显示技术领域,Micro LED堪称一颗璀璨的明星。相比Mini LED,Micro LED芯片尺寸更加微小、制造工艺更复杂,被行业誉为:“终极显示技术”。何为Micro LED?在晶能光电股份有限公司(以下简称“晶能光电”),记者发现了Micro LED的奥秘。
为了让记者直观地了解Micro LED,晶能光电战略发展部副总监王琼以2024年Meta在Connect大会上展示的首款AR眼镜Orion为例介绍,这款产品背后的关键技术正是Micro LED。它以独特的优势,正逐渐改变我们的视觉体验。“戴上它,就像戴上一款普通的黑框眼镜,却能浏览网页、打视频电话、玩游戏……”
“Micro LED,即微型发光二极管。首先,它的尺寸仅有微米大小,大概相当于头发丝直径的二十分之一,但却拥有极高的亮度和色彩还原度,能够呈现出更加细腻、逼真的画面;其次,它的发光效率高、能耗低,为显示技术革新提供了强有力的支持。”王琼如是说。
据介绍,晶能光电正在加速大尺寸硅衬底GaN基Micro LED的研发进度,目前,晶能光电已具备365~650nm全色系硅衬底GaN LED外延技术,并开发出4~12英寸硅衬底GaN基红\绿\蓝Micro LED外延,已向全球研究机构和企业提供标准厚度8英寸CMOS匹配的高质量外延片产品。
针对万级像素矩阵车灯和车载HUD应用,晶能光电已开发蓝光Micro LED外延结构,在1000A/cm2下能够实现20%以上的外量子效率。王琼表示,未来,晶能光电在大尺寸硅衬底GaN基Micro LED外延技术领域将持续深耕,也将更密切地与中下游合作伙伴协作探索,推动我国Micro LED微显技术的产业化落地。
数据显示,2023年,江西省显示产业实现总营业收入约1000亿元,占电子信息产业总营业收入的十分之一左右。2024年1—10月,江西平板显示模组出口284.90亿元。《江西省未来产业培育发展行动方案(2024—2026年)》明确“未来显示”发展规划,以南昌、吉安等地为重点,发展新型光电相关关键材料、功能性器件及材料、智能制造技术及设备等,推动硅衬底LED半导体照明、玻璃基板等新型电子元器件产业高端化发展,加快光学元件在新型显示上的应用,强化元宇宙领域硬件支撑。在政策的大力支持与企业的积极创新下,江西新型显示产业也必将迎来更加辉煌灿烂的明天,在全球显示技术的舞台绽放出属于江西的独特光彩。
未来航空:建风洞试验室、打造飞行基地……江西低空经济正全面发力
空中未来低空产业创新生产基地
空中未来AG60大载重灭火无人机
江西作为新中国第一架飞机的诞生地,拥有深厚的通用航空制造基础。作为全国首批低空空域管理改革试点拓展省份之一,近年来,江西低空经济蓄势待发,正以其独特的优势和潜力,引领着通用航空及相关产业的蓬勃发展。
1月10日上午,中航工业自主研制的AC311A型直升机从西藏自治区日喀则市起飞,赴定日县震区执行空中勘察任务。历经数小时飞行,该机安全返回,并带回宝贵资料,为震后救援提供有力支持。
AC311A在此次飞行任务中,飞越的最高垭口海拔达5500米,飞行过程中更是攀升至5800米,凭借其良好高原飞行性能和高度的安全性、稳定性,再次证明了该型机在高原应急救援领域的强大实力。
航空工业昌河飞机工业(集团)有限责任公司相关负责人表示,此次任务圆满成功得益于技术创新与实战结合,江西省航空应急救援实验室围绕“察”“联”“运”“救”四大能力要求进行科研创新,研发了航空应急救援领域的一批新标准、新装备和新战法应用,为国家示范性航空应急救援体系的建设提供了有力的技术支持。
江西航空制造业在持续创新发展的同时,面对低空经济的发展热潮,也在积极抢占先机。据中国民用航空局预估,到2025年,我国低空经济市场规模将达1.5万亿元,到2035年有望达3.5万亿元。在这一背景下,江西低空经济领域正展现出蓬勃的发展态势。
在赣州低空经济产业园内,每天都有无人机产品进行升空测试,繁忙时甚至一天内能有20余架航空器同步试飞。
赣州市南康区无人机产业发展有限公司副总经理刘钰介绍:“我们产业园内拥有国内首座工业级无人机射流式风洞试验室和无人机综合检测试验室,能够为无人机生产企业提供从研发到生产再到测试的全流程服务。自2023年以来,赣州区域内的无人机飞行架次已达到6万架次,飞行里程累计超过1.5万公里。”
作为低空经济领域的高新技术企业,坐落于南昌市高新区的江西空中未来科技创新集团有限公司(以下简称“空中未来公司”)正展现出蓬勃的发展态势。
走进空中未来公司的展厅,眼前呈现出一个科技感十足的布局。电动垂直起降无人机、六旋翼飞行器、大载重灭火无人机等前沿产品整齐排列,各具特点,分别对应着应急救援、公共安全、环境保护、森林防火等多种应用场景。“目前,我们的产品已广泛应用于这些领域。”江西省无人机协会会长、江西空中未来科技创新集团有限公司总经理陆凌岳介绍道。
陆凌岳表示,公司在集群无人机、大载重灭火无人机、运输无人机以及低空安全管控设备等方面均加大了研发投入。集群无人机不仅用于大众熟知的大规模无人机编队表演,还深入应用于低空产教融合教学实训及特殊蜂群作业中。此外,公司还致力于低空侦测与反制技术的研发,技术持续迭代更新,确保能够有效应对使用最新无线电跳频技术或改装后的“黑飞”无人机。
在谈及低空运营时,陆凌岳介绍道:“我们公司打造的空中未来航空飞行基地,荣幸地被中国航空学会《2024低空经济场景白皮书》评选为典型案例。”该基地年接待自驾飞机飞行体验游客量超13000人,现有86人在空中未来航空考取了由中国民用航空局颁发的《民用航空器驾驶员执照》。根据省内通用航空企业数据统计,空中未来年培训学员数量第一、接待飞行体验人数第一、总飞行小时数第一。
(刘文琴、肖立宇、信息日报全媒体记者王琴红、沈冠楠、谢梦丽、中国江西新闻网全媒体记者杨文超 文/图)