《中国工程院-2024全球工程前沿》报告系统梳理了当前全球工程科技领域的关键发展方向,涵盖机械与运载工程、信息与电子工程、化工冶金与材料工程、能源与矿业工程等九大领域,突出了技术创新与产业应用的深度融合。以下为核心内容总结:
该领域聚焦智能化与新能源方向。研究前沿包括船舶数字孪生系统、海洋漂浮式光伏发电、4D打印智能结构等,其中船舶数字孪生技术通过虚实交互优化船舶全生命周期管理,海洋光伏技术则结合海洋空间与清洁能源开发。开发前沿则以海空协同无人系统、深远海水下通信定位、氢燃料航空发动机为代表,强调跨域协同与深海资源开发能力。
核心围绕人工米乐m6科技平台智能与集成技术展开。具身智能理论米乐m6科技平台突破传统AI范式,强调物理交互与自主学习;晶圆级系统大芯片通过异构集成延续摩尔定律,支撑高性能计算;低空信息网络与通感一体技术构建空天地协同的通信感知基础设施。开发前沿中,领域大模型技术推动行业智能化转型,存算一体芯片突破冯·诺依曼架构瓶颈,工业超分辨显微镜提升精密检测能力。
以能源材料与绿色制造为核心。高容量固态储氢材料通过热力学调控提升性能,全固态电池技术解决液态电解质的安全与能量密度问题;机器学习加速智能材料设计,实现多场耦合下的功能优化。冶金领域关注相似元素分离与非常规资源利用,催化降解塑料技术助力循环经济。
聚焦低碳能源与深部资源开发。二氧化碳捕集与原位转化技术降低工业排放,紧凑型核聚变探索小型化路径;深层油气储层智能表征结合AI提升勘探精度,页岩油原位转化技术突破传统开采模式。开发前沿中,核电池、核反应堆验证系统支撑核能安全应用,万米深地钻井技术挑战超高温高压环境。
1. 智能化驱动:AI大模型、数字孪生、自主决策技术渗透各领域,推动工业流程优化与装备升级。
2. 绿色化转型:氢能、光伏、储能技术成为核心方向,CO₂矿化封存、多能融合系统助力“双碳”目标。
3. 材料创新:固态电解质、超构表面、仿生材料突破性能瓶颈,支撑器件小型化与极端环境应用。
4. 深海深空探索:水下通信、空间核电源、深地钻井技术拓展人类活动边界,强化资源战略布局。
报告指出,中国在多个领域已形成国际竞争力,如信息与电子工程领域的具身智能、能源领域的储氢技术等,但部分关键技术仍需突破。未来发展需强化多学科交叉、深化产学研协同,以应对全球科技革命与产业变革的挑战。