化学构建未来城市

1869年，俄罗斯科学家门捷列夫发明了元素周期表，为化学研究开创了新纪元。150年后，联合国宣布将2019年定为“国际化学元素周期表年”。尽管人们很难感受、触摸到化学元素，但它们其实无处不在。基于化学元素的创新应用也在各行各业改变着人们的生活。更节能的汽车、更舒适的运动鞋，背后都离不开新材料的研发。新材料的不断涌现与化学的不断创新紧密相连。

到2050年，全球将会有70%的人口生活在城市之中。城市将面临诸多挑战，但也充满着无数可能性。其实，在技术发展的每一次跨越中，化学也始终为其注入新的活力。在巴斯夫先进材料及系统研究平台全球总裁楼剑锋看来，洁净的空气、更安全便捷的基础设施、更个性化的设计等都是建设“未来城市”时需要考虑的要素，而这些都离不开化学作用。某种程度上，人类如何利用化学创新，决定了未来生活的走向。

Yi：YiMagazine

L：楼剑锋

Yi：过去10年中，化学行业在材料创新方面发生了哪些重要变化？

L：首先，化学行业的创新不再局限于新材料的开发与优化，而是注重面向整个价值链的系统解决方案。巴斯夫与品牌商、设计师携手，为众多行业提供创新解决方案。新材料不仅为设计师提供更大的设计自由度，同时兼顾客户功能需求。例如，巴斯夫与中科新松共同开发新一代概念协作机器人，热塑性聚氨酯弹性体和轻量化塑料的使用大大降低了机器人自重负载比，更加轻巧灵活，能满足中国不断增长的智能制造需求。

其次，可持续发展被更深层次地融入了材料创新，高品质性能与可持续发展相得益彰。巴斯夫与阿迪达斯合作，为开发100%可回收环保概念跑鞋贡献了材料专业知识：这款鞋包含鞋舌、鞋带、鞋面、中底都由热塑性聚氨酯弹性体制造，并使用了巴斯夫Infinergy?发泡热塑性聚氨酯（E-TPU）专利技术。创新前沿技术使得这双鞋在使用后能够完全回收利用，并将塑料废弃物转化为新产品。

另外，数字化技术大大提升研发创新的速度和效率。巴斯夫为众多个人护理品行业提供解决方案。通常，评估化妆品配方在保质期内的稳定性需要在实验室检测很多关键参数，历时三个月。借助我们的Quriosity超级计算机的虚拟建模和仿真实验，在短短4秒内就能完成配方稳定性的预测，速度提高了200万倍，而且精准度超过90%，大大提升了产品开发速?度。

Yi：过去10年，你专注于面向下游众多客户行业的业务管理，且大力支持用创新推动业务发展。请问哪些你亲自参与的新材料变革让你印象深刻？

L：在2011年，我与巴斯夫众多同仁有幸推动以聚氨酯复合材料取代传统水泥电线杆，并将其引入中国电力行业。与普通电线杆相比，这种采用巴斯夫聚氨酯组合料Elastolit?的新型杆塔将抗风能力提升了2.5倍。2014年14级台风威马逊袭击广东，7万多根混凝土和金属电线杆不敌台风威力而倒塌，不仅造成惨重的财产损失，也让大片区域陷入停电。而采用巴斯夫新材料的电线杆始终矗立不倒。依托创新的化学解决方案守护极端天气下的电力供应，保障人们生活有序运作。这一点让我感到非常骄傲。

过去几年我一直在带领巴斯夫的全球电池材料业务。通过全球战略部署技术发展、产能储备以及与客户的深度合作，我们为全球电动汽车行业提供技术领先、产量领先的高能量密度正极材料，并已经成功被当前全球领先的电动汽车主机生产商特斯拉所采纳并应用于其主要车型。从产品开发、产能建设到最终商业化的创新案例，为全球交通的可持续性发展做出贡献，这也让我很有成就感。

Yi：在电动汽车的电池领域，巴斯夫有何解决方案？

L：电动汽车与传统汽车竞争，电池技术是关键，尤其在安全性、续航里程、充电时间以及生产成本方面。正极活性材料正是帮助我们实现这一目标的重中之重。我们研发并制造具有使用寿命长、高能量密度、高可靠性且高成本效益的锂电池镍钴锰（NCM）和镍钴铝（NCA）正极材料。电池性能更出色，成本更经济，电动汽车就能“开入寻常百姓家”。其次，电池的设计、型号多种多样，对电池材料的要求不尽相同。巴斯夫注重客户需求，提供量身定制的产品和应用开发。同时，我们更着眼于长远，注重前瞻性技术储备。巴斯夫正在开发低成本的富锂锰基活性材料、全固态电池材料，以及电池回收解决方案。

Yi：你所理解的未来城市，包括交通、道路、建筑、环境等等，是什么样的？

L：到2050年，全世界将会有70%的人生活在城市。未来城市首先是“智慧”。万物互联的环境下，你即使不在家里也可以控制家电，无人驾驶汽车的来临，使出行更轻松。

其次，建筑是城市的主体，也是能源消耗大户，全球大都市建筑能耗平均占社会总能耗的约1／3。减少能耗、环保、可持续性毋庸置疑将成为未来建筑的最大趋势。

最终，城市的核心是人，当大家享有更高品质的生活，未来城市的构建才具备意义。

洁净的空气、更安全便捷的基础设施、更个性化的设计等等都是需要考虑的方面。而我们所有关于“未来城市”的愿景，都离不开神奇的化学作用。

Yi：以上这些场景，有哪些是可以率先实现的？

L：建设智慧城市，诸如5G的新一代通讯技术将是重要的基建之一。巴斯夫正在研发新材料，开发针对汽车和通讯领域的诸多5G应用，确保尽可能低的信号损耗，从而实现海量大数据的实时传输交换。与此同时，电动汽车将成为“智慧交通”不可或缺的一部分。整个产业链正朝着这一目标前行：电池材料让续航里程更长，高性能塑料和高品质涂料让汽车更美观、更轻，为兼顾实用功能与设计美感打下基础。

巴斯夫与朗绿科技联手建造“未来建筑”模型房屋，为中国建筑行业带来全新愿景。模型房屋的墙体由高性能隔热材料和节能门框组成，由于保温性能出色，具备超薄厚度和绝佳防火性能，从而可以提升居住的舒适性，降低建筑能耗。生活品质的提升更是体现在方方面面。为了更加洁净的空气，巴斯夫研发的各种催化剂不仅能用于净化汽车尾气，还能应用于室内空气净化器，可以长效去除游离甲醛。为了高品质的运动生活，巴斯夫与上海都佰城在中国共同推出基于发泡热塑性聚氨酯弹性体材料的塑胶跑道和健身步道，提升运动场地的安全性和运动表现。

Yi：巴斯夫在杭州建设海绵城市时所使用的材料与普通材料有何不同？

L：每年到雨季，总会发生几次在城中“看海”的情况，不仅对出行造成不便，也会形成安全隐患和财务损失。杭州海绵城市所采用的Elastopave?是基于聚氨酯黏合剂与砂石混合的透水路面系统。其大大小小的石块形成了众多类似海绵并且相互连接的空腔，提高了道路和公共空间的透水性。如果下方为渗透地层，采用该系统的路面每平方米每小时可透水4000升。对比传统沥青路面，这种材料夏季可以降低路面温度10摄氏度，从而减轻城市热岛效应。在中国，这种新材料已在福建、河南、云南、重庆和贵州等省市用于道路和公共空间建设。

Yi：你对未来城市有怎样的期待？化学如何贡献力量？

L：未来的城市不仅智慧非凡，注重品质生活，更是与可持续发展相得益彰。作为扎根化工领域的全球引领者，巴斯夫将更加贴近市场，大力深化研发，凭借化学材料与面向整个价值链的系统创新，助推未来城市的发展。

在技术发展的每一次跨越，化学始终注入新的活力。人类如何利用化学创新，决定了未来生活的走向。

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