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图片：受访人提供、图虫创意
“如何在科学技术前沿高速发展的基础上继续乘势而上？在先进材料基础上孕育发展壮大起来的柔性电子产业，将会带来绝佳的历史机遇。”在由中国工程院、中国科学技术协会主办，中国材料研究学会共同主办的“中国新材料产业高峰论坛——第三届中国新材料产业发展大会暨2021‘科创中国’新材料专家、技术、需求推介会”上，中国科学院院士黄维作了《未来产业：柔性电子——厚植柔性电子根部技术，加快未来产业发展步伐》的报告。
中国科学院院士黄维
01
柔性电子市场潜力巨大
黄维院士指出，在国家颠覆性创新核心领域中包含8大颠覆性科学技术发展方向，其中首位就是柔性电子。“柔性电子是国家战略需求，未来信息芯片、新型装备、电子器件创新都有赖于柔性电子的发展。”
黄维院士表示，柔性电子是将有机、无机或有机无机复合（杂化）材料沉积于柔性基底上形成以电路为代表的电子（光电子、光子）元器件及其集成系统的一门新兴、交叉科学技术。
作为高度交叉融合的颠覆性一级学科，柔性电子起源于有机电子，后拓展到塑料电子、生物电子、印刷电子、能源电子和健康电子等多个二级学科和前沿技术领域，并与《中华人民共和国学科目录》中14个门类中的二十多个学科都存在跨领域密切关系。
目前柔性电子学的研究领域包括柔性显示与照明、柔性光伏与储能、柔性传感与监测、柔性逻辑与存储等。
黄维院士深入介绍了柔性电子在显示领域应用的现状。据悉，柔性电子的应用最早起步于显示产业，今后在该领域依然有巨大的发展空间，例如第四代显示Pled。黄维院士团队在2021年突破了EQE为22.2%的近红外钙钛矿LED，有些成果已进入产业化的阶段。
在光伏和储能领域，柔性电子也能够与“双碳”目标实现很好的结合，为降碳固碳和能源发展提供更多技术路径与支持。黄维院士表示，”双碳“目标是全球大势所趋，《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》指出，面向国家重大能源战略需求，柔性电子领域下的钙钛矿光伏技术的不断提高成为廉价能源的重要推力。
另外，在传感与监测方面，柔性电子也有巨大的发展和应用空间。
黄维院士指出：“柔性电子具有广阔市场，市场规模迅速扩张，正在成为国家支柱、主导产业。据IDTechEx预测，柔性电子产业将在2028年达到3010亿美元，处于长期高速增长态势。”
鉴于柔性电子巨大的发展潜力，各国纷纷出台研究计划。如英国推出“抛石机”计划、欧盟推出“框架”计划、美国的“FDCASU”计划、中国的“制造强国”、韩国的“绿色IT”战略及日本的“TRADIM”计划等。可见，柔性电子已经成为世界科技的前沿和研究热点。
黄维院士分析了我国的柔性电子产业发展现状，他表示，我国的柔性电子产业起步较早，发展迅猛，在几大省份均已成立相关前沿研究中心和高水平实验室，当前正待建设创新平台。
黄维院士指出，在我国，柔性电子的应用已经开始进入航空航天、国防军工等领域，可以解决国防军工智能设备的“集成化、可穿戴、轻量化”需求，并可实现单兵通信、隐身等功能，提高作战的机动性和隐蔽性。
另外，柔性电子在公共安全、健康医疗、工业互联网等方面也有极大的应用优势。
02
未来的机遇与挑战
黄维院士认为，柔性电子作为新兴产业，可以引领科技创新“开道超车”，会在国际上形成独有的优势。应该瞄准柔性电子产业链条微笑曲线的两端——研发创新和品牌塑造，以获取更高的产业附加值。
从柔性电子产业创新链来看，当前我国从材料到器件、工艺、装备，都存在一定的挑战。“需要聚焦柔性电子创新链的瓶颈，重点突破核心关键技术，这是我们和其他研究团队正在做的事情。”黄维院士说。
黄维院士认为，实现柔性电子强国的目标，需要打造规模庞大的全球化柔性电子产业体系、全球领先水平的核心产业集群、全球尖端的原材料研发及制造能力、世界前沿的技术创新及产业化工艺改造能力、世界一流的支撑性装备行业等。
黄维院士指出，做强柔性电子产业策略有四个重点：关键在于人才支撑，基础在于研发聚焦，政策需要战略先导，核心在于企业为王。在柔性电子产业模式方面，需要推动“一体化”，通过创新链部署产业链，通过产业链完善资本链，通过资本链促进创新链。
“由美国引领的硅基材料加电子过程的微纳电子产业即将过去，未来或将是由中国引领的碳基材料加光电过程的柔性电子时代。”黄维院士说。
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