2016 世界军民两用技术与产品发展展望

中国航天系统科学与工程研究院 张楠楠 安孟长 徐 曼 彭 芳



2016世界军民两用技术与产品发展展望

中国航天系统科学与工程研究院 张楠楠 安孟长 徐 曼 彭 芳

2015年，世界军民两用技术与产品在各个领域均取得了较大的发展，呈现出了较为显著的发展特点。展望2016年，世界军民两用技术与产品将在“互联网+”思维的引领下，在智能制造、增材制造、石墨烯材料、深海装备、复合材料、核能利用、无人机、激光加工等方面实现进一步发展，以科技创新的力量赢得世界和平、稳定发展。

1　“互联网+”将促进军民经济的融合与开放发展

所谓的“互联网+”是利用信息通信技术，使互联网与传统行业深度融合，创造新的发展生态的一种创新理念。2015年3月，李克强总理在政府工作报告中提出，制定“互联网+”行动计划，促进以云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等融合创新，这表明“互联网+”已成为我国当前的发展战略。12月，工业和信息化部印发了“互联网+”三年行动计划。全国20余个省级地方政府与互联网相关企业签订了战略合作协议，将在云计算、大数据、智慧城市建设、互联网公共服务、电子商务、互联网金融等方面开展全面深入的合作。互联网、云计算、大数据、物联网等信息通信技术将为传统行业注入强劲动力。而军工行业也在积极探索采用“互联网+”思维模式推进技术创新和产业发展。“互联网+”已成为促进军民经济融合与开放发展的新引擎。

2　智能制造渗透制造领域全产业链，变革传统制造模式

随着德国“工业4.0”战略、美国先进制造计划、《中国制造2025》等战略的推进实施，智能制造将成为未来一段时间制造业发展的终极目标。互联网等新一代信息技术将渗透、融入全产业链，实现协同合作、智能化制造。而与此同时，作为战略性产业，智能制造领域在应用互联网等新一代信息技术的同时，也更加注重保护信息安全。未来，智能制造将在智能工业机器人、柔性制造、模块化等方面实现技术突破。而随着智能制造技术的发展与进一步成熟，智能制造将变革传统制造模式，实现制造效率和质量的同步提升。工业机器人作为智能制造的重要装备，其控制技术、产业化技术将进一步发展，并将在生产中发挥更加重要的作用。

3　增材制造研发及应用快速发展，更加标准化、规范化

随着各国及相关机构增材制造技术发展路线的实施，未来一段时间增材制造技术发展的重点已经明确，增材制造相关标准将逐步建立、完善，增材制造将进入更加有序的发展阶段。在技术方面，除增材制造适用材料范围不断扩大、制造工艺不断优化、制造设备不断涌现、产品应用不断深入外，增材制造的数字化发展将成为增材制造领域的重要方向。此外，增材与减材加工设备及工艺的结合将成为未来加工设备及工艺发展的重要趋势，模块化将有利于复合加工设备的制造。

4　石墨烯应用潜力日益展现，产业化及应用将实现突破

随着石墨烯材料研究的日渐深入，石墨烯在电性能、热性能、机械性能等方面的优势逐渐显现，研究人员积极利用石墨烯的特性开展应用研究，开发出了过滤膜、超级电容器、电子电路、传感器等多种产品，应用潜力日益展现。未来，充分发挥石墨烯的优异特性，通过优化石墨烯制备工艺，开发石墨烯复合材料，形成新型功能材料及器件将成为石墨烯发展的重要趋势，石墨烯的应用将取得实质性突破。

5　高端海工装备发展重要性日益受到关注，向深海化发展

近年来，海洋已成为国际科学、经济、军事竞争的焦点，世界主要国家都把掌握深海装备技术，提升深海载人探测、海洋工程施工能力，作为取得海洋竞争战略主动权的重要举措。受其影响，海洋工程装备制造发展将向深水化、大型化发展，技术上将呈现出更加多元化的发展特点。在此方面，韩国目前正在研发的第七代钻井船，钻井深度达到12000m。日本政府海洋研究开发机构也计划研发一种潜深可达12000m的载人深潜器，用于深海资源勘探。而我国也在研究万米级海底探测装备。

6　复合材料性能持续提升，与金属之争促进两者共同进步

复合材料应用于航空发动机等高端产品具有减重、增强、降低成本等一系列优点，但其强度尚未达到可应用于某些大型结构件的程度，未来，研究人员将进一步提升复合材料的性能，通过开发新的基体材料和增强材料，以及改善基体材料与增强材料之间的相容性，发展非热压罐技术、结构优化等手段，实现复合材料应用领域的进一步拓展。其中，陶瓷基复合材料在航空发动机中的应用将实现批量生产，进入实际应用阶段。石墨烯等纳米增强复合材料的研究将继续取得突破，未来或将成为各领域的重要基础材料。此外，复合材料与金属之争将持续进行，两者之间的竞争或将催生出更高性能的新材料。

7　核能应用持续增长，聚变反应堆或将取得重要进展

据预测，未来几十年内，随着核电新技术不断成熟，安全性进一步提高，各国对发展核电信心的恢复，世界核电仍将持续增长。在技术方面，在美国等国家的推动下，2015年聚变反应堆设计取得了较为显著的发展，未来或将成为持续突破的重点。此外，随着俄罗斯西伯利亚化学联合体（SCC）的铀-石墨反应堆EI-2正式退役，商业铀-石墨反应堆的退役已拉开了帷幕。未来，核反应堆退役将成为相关国家需要研究的重要问题。而核废料的处理也是核能应用迫切需要解决的重要问题之一。

8　无人机产业发展热情不减，军用和民用领域广受重视

作为一种在军事和民用领域均具有重要应用的军民两用产品，世界各国均非常重视无人机的发展，掀起了无人机研制开发的热潮。2016年，在各国政府的支持和企业的投入下，无人机技术和产业将持续发展。无人机的发展将呈现出以下特点：一是大、中、小、微型，进程、中程、远程，高、中、低空各种类型无人机全谱系、全面发展，但中小型无人机仍将占有重要的地位。二是无人机系统技术全面发展，平台通用化趋势明显。三是无人机动力与能源技术、平台设计技术、自主控制技术，网络通信技术，以及多任务载荷一体化等关键技术将取得突破。此外，在应用方面，无人机的应用将更加广泛，不仅可应用于军事侦察、军事物资运输及投递等军用领域，还将应用于防灾减灾、农业、林业、物流等民用领域，其在军用和民用领域仍将广受重视。

9　激光加工与制造迎来新机遇，或将进入光制造时代

在世界各国大力推进实施“工业4.0”战略的大背景下，随着智能制造技术的发展，作为更加节能高效、更加智能的加工手段，激光加工、激光制造、激光检测将迎来重大发展机遇。首先，以光纤激光为代表的先进光源在工业应用中继续保持快速增长。第二，随着精密加工、冷加工等需求的增长，超快激光等光源有望得到大规模应用。第三，增材制造、激光检测、投影显示、锂电池等新应用的发展，有望带动激光产业实现更大的发展。此外，激光加工具有“柔性化”等特点，其与自动化、智能化相结合，将带动整体制造业的创新升级，使制造过程更加智能、高效。未来，世界工业生产或将进入光制造时代。

10　军民协同创新发展成为潮流，产业联盟涌现

在网络信息技术飞速发展的今天，军民协同创新已成为军民融合发展的重要内容，世界各国均十分重视协同创新工作，积极建立各种协同创新网络或联盟组织，聚集政府、工业界、学术界的力量，通过协同创新实现更新更大的突破。而在这一过程中，产业联盟大量涌现。例如，美国正在建设的美国国家制造创新网络在制造领域创新方面发挥了重要的作用，为美国制造业振兴计划作出了重要的贡献。我国在实施创新驱动发展战略的过程中，也组建了各个领域的产业联盟，如中国机器人产业联盟、“工业4.0”推动联盟、中国智能制造信息化推进联盟、京津冀开发区创新发展联盟等。未来，在这些创新联盟的组织协调下，军民协同创新将开创一个崭新的局面。

激光应用于精密加工