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探索2024年化工行業的八大發展趨勢
在這份關于化工行業頂級趨勢和初創企業的深入研究中，對全球1216家初創企業和規模企業進行了抽樣分析。這項數據驅動的研究提供了創新情報，通過概述化工行業的新興技術，幫助您改善戰略決策。在下面的化工行業創新地圖中，您可以全面了解影響貴公司的創新趨勢和初創企業。
先進制造 創新材料 綠色化學 物聯網 數據分析 人工智能 云計算 區塊鏈
化學制造領域的進步越來越多地涉及到數字化和自動化。擴展現實技術可幫助化學工程師解決勞動力短缺和員工培訓問題。它與數字孿生一起模擬危機生產場景，并遠程進行診斷問題。3D 打印還能實現電化學裝置設備制造、數字合成和新型材料開發的自動化。
美國初創公司 Trillium Renewable Chemicals利用可持續原料生產植物基丙烯腈 (www.trilliumchemicals.com)。傳統的丙烯腈是用石油原料制造的，這種原料會釋放大量熱量并產生有毒的氰化物。這家初創公司的專利技術用生物可再生原料取代化石原料。它采用熱化學催化反應，不需要生物技術。這種方法避免了危險產品的長途運輸，此外還具有成本效益、無健康風險和可擴展性。
Tree-Tower 樹塔公司促進智能化學制造
新興創新材料的趨勢，主要聚焦在先進電池材料、納米材料和生物技術。生物技術解決方案，例如通過生產生物基電池，克服石化產品的負面影響，而且這種先進的陰極材料提高了電池的能量密度和效率。
Polymerize
Acoerela 開發水溶性親脂染料
總部位于新加坡的初創公司 Acoerela （acoerela.com/products/）開發了一種水溶性親脂染料平臺，克服了傳統染料溶解性差和聚集等局限性。它的染料有多種顏色，可用于標記細胞外囊泡、細菌和哺乳動物細胞。
該公司的革蘭氏選擇性染料可根據細胞壁結構的差異區分革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌（gram-positive and gram-negative）。這些膜染料還可以對細胞進行多代長期跟蹤，而不會產生毒性。Acoerela 目前正在開發能在近紅外 II 窗口發光的染料，以便在活體小鼠體內進行長時間無創腫瘤成像。
綠色化學的重點是能消除危險或有害化學品和材料影響的工藝和產品。這一化學趨勢促使制造商優先考慮環境法規和可持續發展。化工企業通過構建回收技術，加強廢物管理，并轉向使用替代能源。例如，從石油原料向植物原料過渡，將生物質轉化為燃料。另一個例子是綠色氫氣，它將二氧化碳（CO2）排放轉化為碳氫化合物。此外，綠色化學解決方案還可替代焦爐煤氣，實現煉鋼過程的脫碳。
Lignolix（www.lignolix.com/technology/） 是一家總部位于美國的初創公司，致力于將植物廢料中的木質素循環利用到高性能特種化學品中。由于木質素的氣味難以處理，這家初創公司的技術可將木質素分解成小塊，并同時保留其功能特性。這種方法減少了氣味和顏色方面的挑戰，還能與其他產品兼容。最終產品適用于化妝品、粘合劑、香精和香料，而且 Lignolix 技術易于擴展。
SusPhos （www.susphos.com）是一家來自丹麥的初創公司，它應用智能化學技術對富含磷酸鹽的廢物進行升級。這家初創公司生產無廢物替代品，替代從化石中提取的產品。SusPhos 的專利技術可提供高質量阻燃劑和特種肥料等可持續的磷酸鹽產品。（國內磷化工企業，可以下載他們的專利仔細研究一下）
化工行業采用物聯網來收集和存儲運營數據，并簡化流程。物聯網還有助于控制材料質量、資產性能和工人安全。獲取的數據可模擬和預測維護建議，以延長資產的使用壽命。例如，操作員可利用傳感器測量數據避免設備過熱，進而防止意外停機和生產損失。最后，物聯網將原始設備制造商 (OEM)、運營商和服務提供商聯合在一個平臺上。這為化工行業供應鏈帶來了前所未有的透明度，使其成為化工行業的首要趨勢。
英國初創公司 Volatile（volatile.ai） 利用人工智能和智能傳感器識別味道。這家初創公司整合了香味驅動因素分析、化學成分篩選器和電子鼻設備。其電子鼻 Scout2 是一種金屬氧化物氣體傳感器，可檢測氣味和揮發性有機氣體。此外，Scout2 采用模塊化設計，可與其他主要傳感器制造商兼容。該設備可控制空氣質量，還能監測固體和液體成分，并且不受環境條件變化的影響。
Mantispecta（mantispectra.com/our-technology/） 開發了基于磷化銦平臺的近紅外（NIR）光譜傳感器。這些傳感器可識別和量化材料在波長上編碼的化學信息。還能以快速、非接觸和非侵入性的方式計算完成。通常，傳統光譜儀價格昂貴，使用復雜。然而，Mantispectra 的便攜式微型傳感器可以輕松安裝到各種設備中，從而解決了這些難題。
先進的數據分析技術提高了化工生產的生產力和盈利能力。大數據的洞察力可優化能源消耗、工廠運營和供應鏈。此外，傳感器和無線設備可跟蹤制造設備的歷史性能。根據這些數據，人工智能算法可預測潛在故障及其根本原因，從而減少機器停機時間。
丹麥初創公司 MQS（mqs.dk） 將基于量子的計算工具與熱力學建模相結合，以計算材料特性。這家初創公司加快了制藥、生物技術和化工行業的研發進程。MQS 軟件應用預測模型和算法來發現用于電池和可持續溶劑的新材料，以及新藥物和生物可降解塑料。（這家公司值得更加仔細研究！）
以色列初創公司 agPlenus（www.agplenus.com/technology） 提供預測技術，以發現用于作物保護的新型化學品。agPlenus 將基因組學、人工智能和大數據結合起來，擴展了化學品庫，并提高了化學產品開發成功的概率。
在化學工業方面，通過人工智能和深度學習算法加強實驗室實驗和臨床試驗。此類解決方案可產生新的生化配方和材料組合。例如，具有治療特性的新分子或危險或有害物質的替代品。此外，人工智能還能使化學過程自動化，并收集寶貴的數據以提高運營效率。人工智能解決方案還能即時發現異常、泄漏或污染，并實現早期預防。人工智能的這些廣泛優勢和應用使其成為化工行業最值得關注的趨勢。
中國初創公司 Chemical.AI （chemical.ai）為合成規劃提供人工智能和化學信息學。這家初創公司的數據驅動方法可實現快速預測性逆合成。它能生成多種路線，還能發現新路線。人工智能輔助設計考慮了合成步驟、合成難度、路線可行性和合成策略。因此，人機評估工具加快了創新藥物元素的研發速度。
Navigance （www.navigance.com/optimization-engine）是一家德國初創公司，提供人工智能驅動的 SaaS 平臺。該平臺實現了化工生產流程的數字化和優化。Navigance 收集化工廠的數據，并利用人工智能和高級分析技術進行快速云計算，以發現異常模式。根據這些數據，Navigance 發送預測警報和自動建議。這不僅提高了流程效率和產量，還降低了能耗和開發成本。（這個類似于Aspen hysys，但它是一個hybrid 模型，可用于工廠監控、性能監控、優化）
由于實施創新越來越耗費時間，云計算正迅速受到重視。云計算工具可進行大量計算，以查找材料和化學兼容性。此外，基于云計算的解決方案易于擴展，部署時無需大量資金投入。云數據存儲可以靈活、安全、快速地存儲和交換信息。它還能降低運營成本和供應鏈風險。云計算初創企業的另一個重點是網絡安全，因為該行業需要處理包含化學式等信息的高度敏感數據。
Nextmol（www.nextmol.com/product/） 是西班牙一家基于云的分子建模初創公司，利用人工智能設計新的化學品。這家初創公司結合了原子尺度模型和計算化學。它能描述分子特征，模擬難以達到的實驗條件，并預測最有前途的分子。此外，Nextmol 還能找出實驗室失敗的原因。為了獲得快速可靠的結果，這家初創公司還提供高性能云計算。
Fastone（fastonetech.com/product/bio）是一家中國初創企業，為汽車、生命科學和智能制造開發基于云的解決方案。基于無服務器和應用定義云（ADC）框架，Fastone 構建了一個廉價、快速、可擴展的計算平臺。它可用于藥物發現和電子設計自動化。這家初創公司的在線計算機輔助工程模擬平臺還可以在任何設備上進行高性能計算建模。它可以運行有限元分析（FEA）、計算流體動力學（CFD）和熱分析。此外，Fastone 還為生物信息學和探索性數據分析提供云平臺。
從原材料到制造，區塊鏈技術可跟蹤化學產品。此外，區塊鏈技術甚至可以監控供應鏈中每一步的單個分子。區塊鏈提供可信數據、對客戶需求的了解以及尚未開發的收入模式。此外，區塊鏈還能揭示消費模式，優化需求規劃。因此，它可以消除庫存過多、訂單倉促和調度難題。智能合約進一步提供分布式自主控制，以確保質量并減少測試過程中的錯誤。
CircularTree（www.circulartree.com） 是一家創建循環供應鏈的德國初創企業。這家初創企業的區塊鏈生態系統簡化了供應鏈的可持續性（CSR）和合規性（ESG）責任。工作流程的透明自動化進一步消除了利益相關者之間的模糊性。CircularTree 使合規管理過程值得信賴。此外，其數字孿生解決方案還能讓制造商實時協調化學材料的物流。
巴西初創企業 Chemchain（chemcha.in/#features） 開發了一個 SaaS 區塊鏈平臺。該平臺沿著化學品價值鏈跟蹤和傳輸信息。該初創公司采用去中心化方法，通過端到端加密保護第三方的數據訪問。其算法還記錄了原材料的歷史信息，如特定化學品的時間延誤、額外費用和人為錯誤。Chemchain允許客戶控制機密數據并有選擇地披露，克服了安全通信的限制。
文章的來源：張三的思考
