新质生产力大火！AI赋能，化工新材料能否迎来产业焕新？

新质生产力大火！AI赋能，化工新材料能否迎来产业焕新？

从1956年人工智能（AI）被提出，迄今为止已经过去了将近70年。进入21世纪以来，AI已经成为推动科技进步和产业革新的关键力量。从早期的理论探索到如今的实际应用，AI的发展历程标志着人类对智能本质的深入理解和技术的不断突破。

如果用一句话概括人工智能，那就是“围绕智能活动而构造的人工系统”。人工智能涵盖的范围很广，包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理、专家系统、机器学习和计算机视觉等。

在今年的“两会”上，新质生产力这个概念被反复提及，AI作为新质生产力的重要驱动力，自然成为了所有人的焦点。

本文将探讨AI如何在化工新材料领域发挥其独特的优势，以及化工新材料如何在AI领域找到其价值和应用

AI在化工新材料中的应用

在今年“两会”中，万华化学董事长廖增太共带来4份建议，其中涉及了人工智能与化工结合的建议。廖增太建议：加快人工智能与化工行业深度融合，加速形成新质生产力。

其中提到，AI在化工材料分子发现、分子逆向合成、材料大模型、工业设备故障预警、生产工艺优化等化工制造业场景充满潜力。

早在50多年前，有机化学家们就认识到了计算机技术在化学合成领域的巨大潜力。Corey等人在Science发表文章，开发的“有机物模拟合成程序（OCSS）”就已经依靠计算机对材料自动化学合成进行了尝试。

去年11月，权威杂志《Nature》发表了两项重磅研究：最新的由AI驱动平台GNoME已经可以自行发现和合成新无机化合物，包括发现了超220万个稳定结构、17天便独自创建了41种新材料，其速度和精确性均远超人类。

据专业人士分析，AI代替人工进行材料的研发，优点体现在很多方面：

生产研发环节

• 工艺的筛选与优化
• 分子结构的设计
• 实现生产过程的自动化和智能化

在市场拓展环节

• 收集和分析大量消费者数据
• 通过学习算法，对市场趋势进行预测
• 进行个性化推荐和竞争对手的信息调查

近日LG化学宣布推出面向员工的AI分析解决方案，即使员工没有编码或分析相关的专业能力，也能在该平台中利用自己的业务知识和数据发掘洞见。比如，在AI的帮助下，在两天之内找到了电池隔膜产品的质量改善点；通过AI对高吸水性树脂(SAP)进行物性检测，从而提高了产品性能。

LG化学表示，目前，AI技术已经广泛应用于公司的生产、品质、研发及环境安全等各个业务方面。

化工新材料在AI中的应用

算力基建

算力好比AI产业链的“原油”，算力的核心系统在于各类服务器。随着算力需求指数增长，AI服务器零部件的迭代升级，对上游材料也提出更高的性能要求。AI服务器主要由GPU、动态存储器、加速芯片、网卡、散热模组等电子组件组成。

受益于AI需求的爆发，高频高速PCB（印刷电路板）的需求将快速增长，据机构预测，预计2022-2027年，全球PCB产值将从817亿美元增至约984亿美元，中国PCB产值将从436亿美元增至约511亿美元。

PCB产业链的上游原材料主要为玻璃纱（或玻璃纤维布）、环氧树脂、铜箔等，中间产品为覆铜板（CCL），覆铜板的原材料包括电子铜箔、玻纤布、电子级树脂等。

其中，电子级树脂很大程度上决定了覆铜板性能以及最终的应用场景。特种电子树脂指的是基于差异化性能需求专门设计的具有特殊的骨架结构和官能团的一系列新型热固性树脂。

电子级树脂分为两条路线：一条是以改性聚苯醚（PPO）为代表的热固性树脂体系，另一条以聚四氟乙烯（PTFE）为代表的热塑性树脂体系。目前最主流的路线是以“PPO为主体+交联剂”为主流路线。近年来出现了改性马来酰亚胺、特种环氧树脂等为基材的覆铜板品种。

此外，算力硬件中的芯片、光模块、热管理系统等均有新材料的参与。

轻量化材料

去年年底大火的人形机器人，同样也是备受瞩目的人工智能中的一大应用。

特斯拉第二代机器人手臂使用连续碳纤维复合材料的单向带，约使用10公斤的PEEK材料。国内已有厂家应用PEEK材料于人形机器人的关节、轴承、齿轮等部件，形成配套生产链。中研股份也曾表示，目前公司下游客户有机器人相关项目正在推进，并处于小批量供货阶段。

根据沙利文咨询预测，在假设我国PEEK材料主要终端应用产品维持不变的情况下，至2027年，我国PEEK市场需求量将提升至5079吨，市场规模将提升至28.38亿元。

但是，PEEK材料虽然有替代金属和提高耐用性的优势，但在机器人领域的用量较低。目前，PEEK材料在机器人领域的应用前景增量不明显。由于人形机器人领域是一个长周期的领域，因此市场规模的实现可能在较远期。准确预测人形机器人领域的需求量存在困难，因为设计细节尚未公布。

所以，PEEK的需求仍处在概念的阶段，新材料在AI领域中的轻量化应用，和上述AI基建材料相比没有那么紧迫。

2月21日，国资委召开“AI赋能产业焕新”中央企业人工智能专题推进会。会议强调，中央企业要把发展人工智能放在全局工作中统筹谋划，深入推进产业焕新，加快布局和发展智能产业。要夯实发展基础底座，把主要资源集中投入到最需要、最有优势的领域，加快建设一批智能算力中心，进一步深化开放合作，更好发挥跨央企协同创新平台作用。开展AI+专项行动，强化需求牵引，加快重点行业赋能，构建一批产业多模态优质数据集，打造从基础设施、算法工具、智能平台到解决方案的大模型赋能产业生态。