日前,2025(第24届)中国涂料油墨峰会暨展览会于上海举行。本届大会新增智能制造会场,展示近年来数字化和人工智能(AI)的强势入局为涂料行业带来的变化。笔者在参观中发现,一方面,围绕涂料行业生产、运营低碳化、智能化和功能化的全面要求,众多关键技术被开发并深度应用,行业从成本优势向技术领先地位转变;另一方面,汽车、建材等下游市场对人机交互等智能化配置的需求,也在倒逼涂料行业开发更多功能性涂料产品。数字化、智能化正在从产业链的两端,快速全面地重塑行业版图。
数字化转型是必由之路
“目前,石油和化工行业面临测量难、建模难、控制难、优化难‘四难’背景,数字化转型已成为提升安全、可靠、效率三大核心指标的必由之路。”在智能制造及涂装专场,石化化工行业数字化转型推进中心秘书长李渊源说。
李渊源还介绍了国内首个行业级数字化转型评估标准,并针对涂料行业特别提出五大重点:配方数字化仿真、柔性制造、挥发性有机物(VOCs)智能管控、质量追溯和智能仓储。通过从定岗定责到产业链协同的五级成熟度划分,为企业提供可量化的转型标尺。
提到国家材料工业数字化转型战略对涂料产业的未来发展,中国电子信息产业发展研究院副研究员申胜飞指出,我国原材料工业数字化水平稳步提升,关键工序数控化率达65.7%,智能制造示范工厂达59家,数字基础设施全球领先。然而,转型仍面临核心技术受制于外、工业软件生态薄弱、数据安全风险、复合型人才短缺及行业整体数字化水平偏低等挑战。涂料等行业转型进程缓慢,需从供应链、生产制造、政策协同等多维度突破,以数字化驱动产业升级与绿色发展。
竞争重心转向精细化
峰会上,涂料行业技术顾问滕毅指出,传统依靠廉价原料替代的配方降本策略已陷入瓶颈,不仅影响产品性能稳定性,还导致售后成本攀升和客户流失。他表示,涂料企业实现生产降本增效的三大关键包括工艺优化(如蜡粉活化温度控制、膨润土预分散工艺)、质量管控(强化原材料检验和过程监控)以及数字化改造(部署生产过程控制与调度自动化、制造执行等系统),未来企业将竞争重心转向生产端的精细化管理与数字化升级是必然趋势。以阿克苏诺贝尔工厂为例,其通过数字化转型实现了生产周期缩短85%、库存降至3天的显著成效。
上海星墨生物科技有限公司工程师、创始人余昊源展示了研究团队引入的AI算法优化研发涂料配方体系,通过有限染料组合的百万级模拟,开发出响应速度“一笔五色”变色墨水。其团队研发的金属有机框架(MOF)基智能颜料通过金属有机框架结构设计,实现温湿度双响应特性,耐候性达10年,成本仅为进口产品的1/10。
“美国迈阿密大学的实践证明,化学智能可极大加速油墨和涂料的配方开发,传统配方优化需数百次实验的流程可被压缩至5~10次。结合实时监管、合规监测与专利分析,该技术使阿克苏诺贝尔、宣伟等企业将生物基原料的研发周期从数年缩短至数小时。”一位涂料企业负责人说。
市场需求推动智能化迭代
作为“工业的外衣”,随着其他行业对信息化、数字化的需求迅速扩张,涂料行业也不得不加速智能化涂料产品的迭代。据研究机构统计,2024年全球智能涂料市场规模为99.5亿美元,预计在2024—2029年的预测期内,该市场复合年增长率为25.3%。其中,亚太市场将占据最大份额,主要由于地区国防、海洋和建筑行业投资的增加、能源成本上升以及维护交通基础设施需求增加。
“智能化趋势正在快速重塑汽车涂料的应用版图。”上汽乘用车公司表面保护材料系统经理李娜表示,目前越来越多整车厂商将“交互式表面”纳入新车研发,如具备动态变色与智能显示功能的侧窗、天窗涂层。部分高端车型甚至计划将这些功能纳入量产配置当中。这不仅拓展了涂料的定义边界,也提出了对油漆、粉末和电泳涂层更高的功能性要求。
上海师范大学助理研究员常全鸿介绍的石墨烯基功能化电子油墨及其印刷技术就可用于类似的交互式表面和柔性电子器件。其研究团队主要聚焦两大核心课题:一是通过采用大尺寸石墨烯片并结合氮掺杂技术来优化油墨的润湿性和稳定性;二是创新性提出“生物质共价锚定技术”,解决了传统石墨烯油墨在凹版印刷过程中面临的结构稳定性问题,实现了高导电连续薄膜电极的制备。值得一提的是,该团队还开发了可量产的流延成型(Blading)和平堆法(Flat Stacking)工艺,突破了石墨烯油墨工业化生产的瓶颈。这些突破性进展为柔性电子器件(如传感器、可穿戴设备等)的大规模、低成本制造提供了新的技术路径,推动了石墨烯油墨从实验室研究向产业化应用转化。
“2024年,中国经济在复杂严峻的市场环境中保持总体稳定,这为涂料产业链的稳定发展提供了坚实支撑。涂料行业的发展与下游应用领域息息相关,让我们创新‘涂’变,合作共赢,共同开辟涂料行业绿色智能制造的新篇章。”荣格工业传媒创办人及董事长Michael R. Hay在峰会开幕式上展望说。
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