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  • 化工新材料:助力能源產業創新發展

          我國“雙碳”戰略下,新能源產業快速發展,對相關材料的性能提出了更高要求。近年來,我國化工新材料產業不斷創新升級,助力新能源產業實現跨越式發展。在近日于四川德陽舉行的2022世界清潔能源裝備大會上,與會專家達成了上述共識。

      硅片技術:助力光伏產業快速發展

      國家制造強國建設戰略咨詢委員會委員,中國工程戰略咨詢中心、制造業研究室主任屈賢明表示,硅片技術的換道超車為我國光伏產業成為全球規模最大、產業體系最完整,具有全產業鏈競爭優勢的戰略性新型產業貢獻了力量。

      “全球來看,我國光伏發電裝備已經處于主導地位?!鼻t明表示。2021年,我國多晶硅產量約占全球產量70%以上,硅片產量占全球96%,電池片產量占全球93%,電池組件產量占全球91%。不僅如此,我國在光伏領域的專利申請數量居全球首位,商業化的光電轉化效率以及實驗室的轉化效益也均處于較高水平。

      屈賢明認為,技術工藝與制造設備的創新是取得上述成績的關鍵。以隆基綠能為例,作為我國光伏發電設備的領軍企業,該公司摒棄了國內外普遍采用的多晶硅技術路線,另辟新路選擇了光電轉換效率高的單晶硅片技術新路線。隆基能源通過10多年的單晶硅片生產方法研究和攻關,于2020年將硅片價格從2006年的每片200元降到每片3元,光伏發電成本也降至每千瓦時0.1元,低于煤電成本。

      儲氫材料技術:保障儲運裝備可靠性

      “氫能儲運裝備的可靠性制造技術是產業發展急需破解的難題?!敝袊こ淘涸菏?、中國機械工業集團有限公司總工程師陳學東表示,突破氫能儲運裝備關鍵核心技術,確保裝備安全與經濟性運行是夯實氫能產業發展技術的迫切需求。

      據了解,目前儲氫方式分為氣態儲氫、液態儲氫、固態儲氫。儲氫場景則包括加氫站、運輸車和燃料電池車等儲存場景。陳學東提到,在氣態儲氫領域,儲氫瓶作為承載氫氣的容器,其構造、材料等都要保證氫能儲運裝備的安全性。

      陳學東表示,具體來說,在車載高壓用氫領域,儲氫瓶、瓶口組合閥是關鍵難題?!拔覈谘兄脾粜退芰蟽饶懤w維纏繞瓶和瓶口組合閥,目前已經開發出樣機,正在進行各項性能測試試驗。然而,儲氫瓶仍存內膽中復合材料樹脂基體和碳纖維結合不牢、纖維發生斷裂,瓶口密封泄漏等問題。攻關儲氫瓶塑料內膽的關鍵在于材料,目前我國所用材料是尼龍66或者超高密度聚乙烯。這兩種材料各有優缺點,需要對其進行改性,目前北京化工大學正在對該問題進行研究?!标悓W東表示。

      復合新材料:讓風電裝備更高效

      風電等清潔能源裝備產業的發展也同樣離不開化工新材料。

      中國機械科學研究總院集團有限公司科技發展部部長吳進軍表示,清潔能源裝備是典型的重大技術裝備,多存在超高或超低溫等情況,對零部件的極限性能及裝備可靠性要求日益提升。

      吳進軍舉例說,在風電方面,葉片作為風電最主要的核心部件,是風力發電機組的輸入端,也是能量的來源。能否制造更大容量、更高效率的機組,取決于制造葉片的材料性能,碳纖維材料是解決該問題的關鍵。

    關鍵字:化工新材料
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