我國“雙碳”戰(zhàn)略下，新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，對相關(guān)材料的性能提出了更高要求。近年來，我國化工新材料產(chǎn)業(yè)不斷創(chuàng)新升級，助力新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)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(dá)成了上述共識。

　　硅片技術(shù)：助力光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

　　國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會委員，中國工程戰(zhàn)略咨詢中心、制造業(yè)研究室主任屈賢明表示，硅片技術(shù)的換道超車為我國光伏產(chǎn)業(yè)成為全球規(guī)模最大、產(chǎn)業(yè)體系最完整，具有全產(chǎn)業(yè)鏈競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)了力量。

　　“全球來看，我國光伏發(fā)電裝備已經(jīng)處于主導(dǎo)地位。”屈賢明表示。2021年，我國多晶硅產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量70%以上，硅片產(chǎn)量占全球96%，電池片產(chǎn)量占全球93%，電池組件產(chǎn)量占全球91%。不僅如此，我國在光伏領(lǐng)域的專利申請數(shù)量居全球首位，商業(yè)化的光電轉(zhuǎn)化效率以及實(shí)驗(yàn)室的轉(zhuǎn)化效益也均處于較高水平。

　　屈賢明認(rèn)為，技術(shù)工藝與制造設(shè)備的創(chuàng)新是取得上述成績的關(guān)鍵。以隆基綠能為例，作為我國光伏發(fā)電設(shè)備的領(lǐng)軍企業(yè)，該公司摒棄了國內(nèi)外普遍采用的多晶硅技術(shù)路線，另辟新路選擇了光電轉(zhuǎn)換效率高的單晶硅片技術(shù)新路線。隆基能源通過10多年的單晶硅片生產(chǎn)方法研究和攻關(guān)，于2020年將硅片價(jià)格從2006年的每片200元降到每片3元，光伏發(fā)電成本也降至每千瓦時(shí)0.1元，低于煤電成本。

　　儲氫材料技術(shù)：保障儲運(yùn)裝備可靠性

　　“氫能儲運(yùn)裝備的可靠性制造技術(shù)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需破解的難題。”中國工程院院士、中國機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司總工程師陳學(xué)東表示，突破氫能儲運(yùn)裝備關(guān)鍵核心技術(shù)，確保裝備安全與經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行是夯實(shí)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)的迫切需求。

　　據(jù)了解，目前儲氫方式分為氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫。儲氫場景則包括加氫站、運(yùn)輸車和燃料電池車等儲存場景。陳學(xué)東提到，在氣態(tài)儲氫領(lǐng)域，儲氫瓶作為承載氫氣的容器，其構(gòu)造、材料等都要保證氫能儲運(yùn)裝備的安全性。

　　陳學(xué)東表示，具體來說，在車載高壓用氫領(lǐng)域，儲氫瓶、瓶口組合閥是關(guān)鍵難題。“我國正在研制Ⅳ型塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶和瓶口組合閥，目前已經(jīng)開發(fā)出樣機(jī)，正在進(jìn)行各項(xiàng)性能測試試驗(yàn)。然而，儲氫瓶仍存內(nèi)膽中復(fù)合材料樹脂基體和碳纖維結(jié)合不牢、纖維發(fā)生斷裂，瓶口密封泄漏等問題。攻關(guān)儲氫瓶塑料內(nèi)膽的關(guān)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(yōu)缺點(diǎn)，需要對其進(jìn)行改性，目前北京化工大學(xué)正在對該問題進(jìn)行研究?！标悓W(xué)東表示。

　　復(fù)合新材料：讓風(fēng)電裝備更高效

　　風(fēng)電等清潔能源裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也同樣離不開化工新材料。

　　中國機(jī)械科學(xué)研究總院集團(tuán)有限公司科技發(fā)展部部長吳進(jìn)軍表示，清潔能源裝備是典型的重大技術(shù)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(jìn)軍舉例說，在風(fēng)電方面，葉片作為風(fēng)電最主要的核心部件，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jī)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(guān)鍵。