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为新材料产业插上腾飞翅膀

作者:        发布日期:2019-03-21        点击量:161

 “新材料产业”包括新材料及其相关产品和技术装备。其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。

  近年来,我国新材料产业取得长足进步。记者日前走进新材料产业的代表企业——中国建材集团,探究我国新材料产业发展现状

  中国建材集团作为我国水泥行业的佼佼者,被大众熟知。如今,他们看准未来发展方向,已经从“水泥大王”变身成为拥有水泥、新材料、国际工程服务三大板块,形成“三足鼎立”产业格局的国家创新型试点企业。其中,高档碳纤维、超薄电子玻璃、薄膜太阳能电池、锂电池隔膜、高精工业陶瓷等新材料的研发和生产,正在不断取得新突破。

  碳纤维:21世纪的“黑色黄金”

  碳纤维是由有机纤维在高温环境下碳化裂解形成碳主链结构、含碳量超过90%的无机纤维。因具有轻质及高强度等优异性能,它成为新一代增强纤维,被称为21世纪的“黑色黄金”。

  早在上世纪50年代,为提高和改善飞机性能,美国空军材料实验室就开始了碳纤维复合材料的研发。而碳纤维工业化生产始于上世纪60年代初的日本,东丽株式会社一直是全球碳纤维龙头企业。目前,全球碳纤维产能仍集中于日本和欧美等地区。由于事关国防建设和国家安全,碳纤维是国外长期技术封锁的敏感材料。

  2007年,中国建材集团决定与江苏连云港的神鹰新材料公司合作,共同开发碳纤维,并成立了中复神鹰公司。最初,他们的目标是生产T300级碳纤维,后来产品不断升级。2017年9月份,中复神鹰“千吨级SYT55(T800)碳纤维新线项目”投产;2018年2月份,百吨级T1000碳纤维生产线实现投产且运行平稳。

  在中复神鹰公司的展厅里,记者看到了碳纤维的无所不能:自行车、电动车、小提琴、风电叶片、高压气瓶、无人机……中国建材集团正不断努力开发着碳纤维在高端领域的应用。目前,他们所产碳芯导线已在国家电网特高压和超高压的新建线路上得到应用。此外,还陆续签订了来自哈萨克斯坦、印度、韩国、巴西等国家的订单。

  如今,在电缆芯、建筑补强等市场领域,中复神鹰已经与日本东丽平分天下。

  超薄玻璃:最轻薄的大国重器

  超薄玻璃基板是液晶显示器的关键组成部分。一直以来,我国平板显示产业“缺芯少屏”的现状令人担忧,而造成这一局面的主要原因就是“缺芯少板”——少了液晶显示器件的关键原材料液晶玻璃基板。因为长期以来,国内0.5毫米以下的玻璃基板全部依靠进口。

  面对中国强劲增长的玻璃基板市场,国外企业不断发力,而玻璃基板本土化建设速度却始终有限,发展大大滞后于本土面板生产线的建设,为产业持续、稳定发展带来巨大隐忧。为改变这一局面,我国玻璃行业科研工作者铆足了劲。

  中国建材旗下凯盛科技集团总经理、蚌埠玻璃工业设计研究院院长彭寿介绍,2015年3月28日,0.2毫米超薄玻璃基板成功实现稳定量产;2016年4月份,实现0.15毫米量产;2018年4月份,突破0.12毫米;近期可能还会拉出0.1毫米的柔性玻璃。

  彭寿说,生产中玻璃基板由超薄到极薄,首先要跨越的障碍是原料配方。把玻璃拉薄,需要加入一种特殊的金属氧化物来提高溶液的延展性,但如果添加过多,产品就会变得易碎。“拉超薄玻璃,一要对原料的配方有很好的研究,二是对装备的研究也非常重要。”彭寿介绍,要把玻璃溶液在锡槽里摊薄,其中的核心是要有逐级展薄技术,而这一环节需要依靠拉边机。为此,蚌埠玻璃工业设计研究院自主研发了超微型拉边机,并配套研发出退火窑、熔窑。

  薄膜太阳能电池:把技术带回家

  为发展薄膜太阳能电池,中国建材集团决定由中建材蚌埠玻璃工业设计研究院收购德国铜铟镓硒太阳能电池公司Avancis。Avancis有一条“武装到牙齿”的德国工业4.0铜铟镓硒薄膜电池智能化生产线,具备年产100兆瓦的生产能力,是一条具有商业规模的生产线。同时,因为蚌埠院具有生产耐高温玻璃的条件,两者的结合将激发出铜铟镓硒薄膜太阳能电池巨大的产能优势。

  2015年10月份,成功全资收购Avancis公司相关工厂及技术的蚌埠玻璃工业设计研究院,成立了凯盛光伏材料有限公司,计划总投资100亿元,将全球领先的铜铟镓硒薄膜太阳能电池生产技术在中国落地。目前,凯盛光伏已逐一攻克了世界级生产难题,正以国内外协同创新形成的核心技术优势,全线打通中国薄膜太阳能光伏产业链,以“中国创造”的技术和品牌优势参与全球新能源市场的竞争。

  凯盛光伏材料有限公司副总经理王昌华告诉记者,铜铟镓硒薄膜太阳能电池需要上下两层玻璃,其生产成本占总成本的30%,均由他们自主研发生产。由于相关生产工艺限制严苛,要求较高的应变点温度特性,目前全世界仅有包括凯盛科技在内的几家顶级企业能够生产。

  中国建材股份有限公司总裁、凯盛科技总经理彭寿告诉记者,未来3年至5年内,他们将在全球布局20GW薄膜太阳能电池产量。其中,铜铟镓硒薄膜太阳能电池产量为15GW,碲化镉为5GW,目标是成为中国乃至世界最大的薄膜太阳能电池供应商。


来源:经济日报
编辑:孙仕奇