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《高性能生物基聚乳酸规模化生产与应用实现多项关键技术突破》

  • 来源专题：中国科学院亮点监测
  • 编译者： liuzh
  • 发布时间：2018-08-08

  •         3月21日，由中国科学院科发局组织召开了项目验收会，中国科学院长春应用化学研究所承担的中国科学院科技服务网络计划（简称“STS计划”）“生物基聚乳酸关键技术研发与应用示范”实现了不同性能聚乳酸制备和规模化生产的关键技术突破，项目建成2.5万吨总产能聚乳酸生产线，聚乳酸树脂旋光纯度达99.5%以上、熔点177℃以上，达到世界领先水平，在国内率先实现聚乳酸共聚物相容剂的中试合成。

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相关报告

  • 《智能工业机器人：数量缺口待补齐 关键技术需突破》
    • 来源专题：数控机床——前沿技术
    • 编译者：杨芳
    • 发布时间：2018-09-20
    • 近年来，我国智能工业机器人行业发展迅猛，但在核心及关键技术的原创性研究、高可靠性基础功能部件、系统工艺应用解决方案等方面与发达国家相比还有差距。业内专家认为，一方面要扩大国产机器人产量，提高国内机器人企业的产能；另一方面，要推动国产机器人关键零部件的国产化，提高关键零部件生产能力，满足国产机器人产能扩张的需要―― 　　智能工业机器人被称为“制造业皇冠顶端的明珠”、淘金“中国制造”的“风口”，其研发、制造、应用成为衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。 　　关键零部件突破尚需时日 　　日前，在深圳举办的2018智能制造与机器人产业对接交流会上，香港中文大学（深圳）机器人与智能制造研究院副院长丁宁表示，机器人存在的意义就是为人服务，要具备工具、经济、技术、社会属性。随着运行、使用成本高等难题的解决，机器人产品落地将不断推动企业制造模式的转型升级。 　　深圳机器人协会秘书长毕亚雷认为，人工智能与机器人的融合正成为新趋势，一方面推动产业规模提升，随着劳动成本不断提升，机器人换人的积极性也在提高。其中，快递小哥和3C生产线的工人将会是机器人产业作为人机协同、帮助人完成重复性任务的最好应用场景。 　　多位业内专家表示，目前，AI（人工智能）本身推动机器人产业的发展，机器人也很好地成为AI产业的抓手。在基础层有算法模型、智能芯片、智能传感器；在技术层有语音识别、文本识别、图片识别；在应用层有无人机、智能驾驶、智能机器人、智能教育、智能金融、智能医疗等。 　　以深圳为例，2017年机器人行业已有龙头企业崛起，工业机器人行业已开启规模化效应，服务机器人已进入快速发展期。在应用于3C和物流等主导产业的“本体+系统集成”领域，代表企业有雷柏科技、中科德睿等。控制器、伺服电机等机器人关键零部件企业发展也十分迅速，涌现出雷赛智能、固高科技等优秀企业，但部分零部件规模化尚需时日。服务机器人产业部分细分领域异军突起的代表企业有神州云海、中智科创等。 　　长期关注智能制造和机器人产业发展的深圳康利集团董事长王翠霞在会上表示，将为智能制造和机器人科技研发成果转化，智能制造和机器人行业企业、项目与社会资本提供有效对接，将高端科研成果、产业和资金有机结合起来，更好地将核心技术走向产业化、走向高端制造。据悉，康利科创智谷科技孵化器目前已经正式投入运营，孵化企业已陆续进驻。 　　工业机器人岗位有空缺 　　为抢占新一代工业机器人国际制高点，工业和信息化部、国家发展改革委、财政部联合发布的机器人产业发展规划提出，将为我国机器人产业提供更好的发展机遇，提升企业自主创新能力，突破新型材料、新型感知、智能控制等前沿技术和关键技术，加快新一代工业机器人的技术研发和样机生产。 　　据深圳市机器人协会统计，按10年使用寿命折旧来算，工业机器人产品每年成本约5万元，而3个成熟的焊接技工每年的成本至少需要21.6万元。1台工业机器人在产生相同效益时，投入的成本是使用人工成本的23%。这个比例将大大降低企业制造成本，为企业盈利提供广阔空间。 　　然而，我国工业机器人的使用密度远低于全球平均水平，与韩国、日本、德国等发达国家相比差距更加明显。如韩国是全球工业机器人使用密度最高的国家，每万人中拥有机器人数量396台；日本的万人拥有量也达到了339台；德国则以267台的万人拥有量位居第三。而我国的万人工业机器人拥有量则仅为23台，不及国际平均水平58台的一半。目前工业机器人的应用在我国比例为6.4%，日本是26.6%、美国是13.8%、德国是13.6%、韩国是10.8%。由此来看，与发达国家的巨大差距意味着我国工业机器人市场发展潜力巨大。 　　前瞻产业研究院发布的《中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》显示，目前工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业等领域中。在我国，约33%的工业机器人用于汽车整车制造及汽车零部件制造行业、约31%的工业机器人用于电子电气行业。 　　截至2017年底，我国工业机器人生产已超过13万套，累计增长68.1%，其中12月份产量达到12682套，单月同比增长56.5%，连续占据工业机器人最大市场。毕亚雷表示，产量高速增长的背后也带动了机器人行业的人才需求，不管是机器人的维修、调试、操作或编程，都大量需要相关的技术人员。 　　产业发展任重道远 　　机器人产业发展包括研发试验、机器人本体和零部件产业化、系统集成技术、服务等，每一个环节都很重要。整体来看，产品以低端为主，我国大部分机器人企业目前集中在集成领域，加工组装企业占多数，国产六轴工业机器人占全国工业机器人新装机量不足10%；在核心及关键技术的原创性研究、高可靠性基础功能部件、系统工艺应用解决方案以及主机批量生产等方面，距发达国家还有相当大的差距。虽然多年来国家对这方面也做了较大的投入支持，但由于原来市场规模和产业化程度不高，不足以带动核心部件的发展，致使效果不理想。此外，自主品牌认可度不高、行业标准有待进一步规范等都制约着工业机器人产业的高质量发展。 　　由此可见，我国机器人技术实力不足制约了产业化规模，而规模较小也反过来制约了技术的发展，这些都影响了机器人产业化进程。业内专家认为，若想提高国产机器人的市场竞争力，一方面要扩大国产机器人产量，提高国内机器人企业的产能；另一方面，要推动国产机器人关键零部件的国产化，提高关键零部件生产能力，满足国产机器人产能扩张的需要。 　　目前，我国对智能制造和机器人亦高度重视，多部门力推机器人产业发展，从顶层设计、示范应用、人才培养等多个方面着手推进自主品牌机器人产业发展，扶持政策越来越全面、细化。明确提出了将“高档数控机床和机器人”作为大力推动的重点领域之一，提出机器人产业的发展要“围绕汽车、机械、电子、危险品制造、化工、轻工等工业机器人应用，促进机器人标准化、模块化发展，扩大市场应用。突破机器人本体，减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。”这些对我国机器人企业突破技术瓶颈、提高产业化能力将起到促进作用。 　　与此同时，工业和信息化部在原材料工业转型发展工作要点中提出，在机器人产业方面，扩大关键岗位机器人应用，在健康危害和危险作业环境、重复繁重劳动、智能采样分析等岗位推广一批专业机器人。 　　尽管如此，我国工业机器人与美、日、欧等发达国家相比差距仍然明显，尤其是高端工业机器人核心部件和核心技术还需要进一步形成具有较大行业影响力的自有品牌。面对发展中的我国工业机器人，毕亚雷表示，要加快实现中国从制造业大国向制造业强国的转变，一方面需持续优化产业结构，出台促进制造业转型升级的更有力举措，助推工业机器人国产化，提升核心竞争力；另一方面，企业在采购工业机器人时，不要盲目依赖进口品牌，而应综合考虑性价比，在性能相当时优先选择国产机器人。
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  • 《我国动力电池实现技术重要突破》
    • 来源专题：数控机床——前沿技术
    • 编译者：icad
    • 发布时间：2019-03-28
    • 记者从中国锂离子动力电池龙头企业宁德时代新能源公司获悉，近日该公司研发团队攻克动力电池正极和负极材料等关键核心技术，开发出比能量（质量能量密度）达304Wh/kg的样品，在国际市场上处于领先地位。 业内分析认为，目前宁德时代的技术突破已获得实验成功，随着相关的技术逐渐进入市场化应用阶段，将显著提升国产动力电池核心竞争力。 据业内介绍，锂离子动力电池是目前应用最广泛的新能源汽车动力电池，但电池的能量密度成为产业化瓶颈。“电池的能量密度，是指电池平均单位体积或质量所释放出的电能。”宁德时代首席科学家吴凯说，“如何进行能量密度的提升，成为制约电池发展的世界性难题。” 据透露，锂电池包括正极、负极、电解质、膈膜等多个关键部分，正负极是发生化学反应的地方，相当于人体“任督二脉”。“由于目前负极材料的能量密度远大于正极，正极材料就成了‘木桶的短板’。”吴凯说，提高能量密度就要不断升级正极材料。 “批量稳定供应高性能的高镍正极材料是关键技术难点。”吴凯说，为此，宁德时代依托国家工程研究中心，通过与产业链上下游单位的协同开发，逐步实现了国产高镍材料的规模化生产及应用。 宁德时代公司还瞄准负极材料的硬伤。目前业内大多采用石墨作为负极材料。随着对续航里程需求的升级，石墨已不能满足市场对电池能量密度的期望，硅基负极材料被看作是“替代者”。 “传统硅基材料的应用，主要采用碳包覆技术，但多次循环后包覆的碳材料会破碎、脱落，导致电池循环性能不佳。”吴凯说，宁德时代转向研究人造电解质界面膜包覆技术。历时两年多，开发出具有自主知识产权的新型人造电解质界面膜包覆的硅碳复合负极材料，其循环性能表现显著优于国外产品。
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