随着人工智能产业链加速迭代发展,其三大核心要素算法、算力和数据亦有望迈入爆发 式增长。金属新材料作为工业革命发展的基石,亦迎来两大中长期变化: (1) 长期来看,随着算法、算力和数据三大要素逐步突破,未来金属新材料的设计 体系将得以重构,有望加速从理论复杂计算转换至实践应用的产业化,比如高 熵合金、纳米材料等前沿新材料; (2) 中期维度,计算体系升级有望直接带动金属电子新材料需求,比如软磁粉芯、 金属靶材、光模块材料、消费电子(MLCC 镍粉、电极箔、高端铜合金、钽电 容、锡基焊粉材料)、IDC 存储和散热体系等。
长期:三大瓶颈破壁,新材料设计体系优化
大数据时代,新材料开发迈入 AI 阶段
传统新材料的开发往往需要长时间实验积累,其研发时间长达 10-20 年,甚至以上,其 研发和产业化效率相对较低;并且随时新材料的逐步迭代,元素成分愈加复杂且物相变 量增多,传统实验和计算模拟基本已经到达瓶颈阶段,受掣于算法、算力和数据三大掣 肘,新材料产业化节奏有所放缓。未来随着人工智能持续突破,新材料的设计体系有望 加速迈入至大数据计算阶段,带动新材料研发节奏提速和产业化。 具体来看,材料科学发展一般可分为四大阶段: (1) 经验测试阶段:早期阶段,新材料研发需要经过长时间的反复试验和应用,开 发周期长且效率较低; (2) 模型理论阶段:在第一阶段基础上,分子动力学和热力学等模型的应用,加速 新材料理论研究走向成熟,提升研发效率; (3) 计算模拟阶段:计算机产业崛起后,计算机迭代仿真模拟计算,进一步提升研 发速度,研发效率大幅提升; (4) 人工智能大数据阶段:通过大数据方式挖掘材料本质要素,并且结合人工智能 和材料研发有效筛选可产业化的高端新材料,缩小筛选范围,并以实验佐证, 新材料发展迈入新阶段。