世界材料产业的产值以每年约30%的速度增长,化工新材料、微电子、光电子、新能源成了研究最活跃、发展最快、最为投资者所看好的新材料领域,材料创新已成为推动人类文明进步的重要动力之一,也促进了技术的发展和产业的升级。
化工新材料是国家重点扶持的低碳经济领域新兴产业之一,根据《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》和《新材料产业“十二五”发展规划》,化工新材料产业成为国民经济的先导产业;《石油和化工“十二五”科技发展规划纲要》提出力争到2015年;
国内高端化工新材料整体技术水平与发达国家的差距缩小到10年左右,达到本世纪初国际先进水平;《石化和化学工业“十二五”发展规划》提出“十二五”化工新材料发展重点包括:特种合成橡胶、工程塑料、高性能纤维、氟硅材料、可降解材料、功能性膜材料、功能高分子材料及复合材料等领域。
国内化工新材料市场存在巨大的市场缺口,进口量占据国内大部分市场份额,国内化工新材料整体自给率在56%左右,其中新领域的化工新材料自给率仅为52%,工程塑料和特种橡胶自给率仅为35%和30%。
化工新材料产品都会经历产品毛利率波动和进口替代率不断上升的过程。在化工新材料进口替代过程中,多数产品供大于求的矛盾不突出,部分产品供不应求,掌握核心技术的企业产能扩张即能获得与投资成正比的利润,多数企业能实现持续快速增长。高壁垒带来高的回报,尖端化工新材料产品毛利率在70%以上,远远超过大宗化学品15%左右的行业平均利润。
超导材料
有些材料当温度下降至某一临界温度时,其电阻完全消失,这种现象称为超导电性,具有这种现象的材料称为超导材料。超导体的另外一个特征是:当电阻消失时,磁感应线将不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。
一般金属(例如:铜)的电阻率随温度的下降而逐渐减小,当温度接近于0K时,其电阻达到某一值。而1919年荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银,当温度下降到4.2K(即-269℃)时,发现水银的电阻完全消失,
超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度称为临界温度(TC)。超导材料研究的难题是突破“温度障碍”,即寻找高温超导材料。
一、新能源相关专业
新能源专业是开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,是采用新技术和新材料而获得的,新能源的利用过程往往是可循环的,对环境没有污染或者污染很小。
如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等在各个行业中的应用技术。
太阳能主要就是光热和光伏,以光伏为主,其发电的基本原理是“光生伏特效应”。
生物质能主要是利用生物转化技术和热化学转换技术,将生物质转换成燃料物质。
例如:麦杆、稻壳、木屑、树枝、树皮等农林废弃物都可以成为生物质发电的主要材料,转化为各种清洁的能源,如沼气、燃料乙醇等。
1、新能源科学与工程
新能源科学与工程主要研究新能源的种类、特点、应用和未来发展趋势以及相关的工程技术等,包含风能、太阳能、生物质能、核电能等。
新能源科学与工程属于能源动力类,新能源材料与器件专业属于材料类。
2、新能源材料与器件
新能源材料与器件专业的内涵就在于新能源材料与器件的一体化。
电动汽车做例子,动力电池技术的发展可谓日新月异。比如,钛酸锂负极电池具有快充性能、长寿命、高安全性等优点,缺点是能量密度低、价格高,适用于公交车使用。近来碳负极的快充电池进步很快,其能量密度高、成本低,有望替代钛酸锂负极电池。
3、新能源汽车工程
新能源汽车工程专业以机械工程、电气工程和车辆工程为主干学科,培养能在新能源汽车工程领域从事设计制造、零部件开发、生产、实验、运用过程知识和能力储备的高层次应用型人才。