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“風(fēng)光氫電”!新能源領(lǐng)域高分子都在哪里應(yīng)用?

發(fā)布時(shí)間:2023-10-17 瀏覽:29448 次

“雙碳”目標(biāo)下,能耗雙控政策收緊,我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),2022-2025年,鋰電池出貨量年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)28.7%,風(fēng)電新增裝機(jī)量年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)6.2%,光伏電池片出貨量年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)20.0%。高速增長(zhǎng)的新能源產(chǎn)業(yè),正給高分子材料帶來(lái)全新發(fā)展機(jī)遇。

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01動(dòng)力電池高分子材料應(yīng)用

新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,正激發(fā)動(dòng)力電池市場(chǎng)強(qiáng)勁需求。

鋰電池隔膜方面:

商業(yè)化鋰電池隔膜主要以聚乙烯(PE)隔膜、聚丙烯(PP)隔膜以及 PE 和 PP 復(fù)合多層微孔膜為主。

當(dāng)前全球產(chǎn)能不斷向中國(guó)集中,中國(guó)產(chǎn)能向頭部企業(yè)集中,國(guó)內(nèi)廠商以恩捷股份、星源材質(zhì)、中材科技等 企業(yè)為主,國(guó)外以東麗、旭化成、宇部、 Wscope、 SKI、住友等企業(yè)為主。

固態(tài)電池方面:

2023年或?qū)⑹枪虘B(tài)電池商業(yè)化元年,氧化物固態(tài)電解質(zhì)、鹵化物固態(tài)電解質(zhì)、硫化物固態(tài)電解質(zhì)、以及聚氧化乙烯(PEO)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等聚合物固態(tài)電解質(zhì)材料或?qū)⒂瓉?lái)新的機(jī)遇。目前,寧德時(shí)代、中創(chuàng)新航、贛鋒鋰業(yè)、孚能科技等頭部動(dòng)力電池企業(yè),都已公開(kāi)表明在固態(tài)電池技術(shù)方面有所布局。

同時(shí),高分子材料也再以各種不同的狀態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)等來(lái)解決動(dòng)力電池遇到的各種難題,例如電極粘結(jié)劑,隔膜,鋁塑膜,電池包用熱管理材料,導(dǎo)熱,阻燃,散熱,結(jié)構(gòu)膠等。


02光伏高分子材料應(yīng)用

當(dāng)前,光伏已成為我國(guó)新增發(fā)電量的主體,光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,帶動(dòng)周邊高分子材料消費(fèi)快速增長(zhǎng)。

光伏膠膜方面:

2022年,我國(guó)消耗光伏膠膜約35億平方米,2025年預(yù)計(jì)將達(dá)45億-50億平方米。常見(jiàn)的光伏膠膜主要有EVA膠膜、POE膠膜,目前POE全部依賴進(jìn)口。預(yù)計(jì)2025年光伏E-VA樹(shù)脂、光伏POE樹(shù)脂需求量將分別達(dá)150萬(wàn)-200萬(wàn)噸、28萬(wàn)-35萬(wàn)噸。福斯特、海優(yōu)新材賽伍技術(shù)是國(guó)內(nèi)龍頭膠膜廠商。

背板材料方面:

背板位于光伏組件的背面,對(duì)電池片起著支撐、保護(hù)作用。背板一般采用復(fù)合結(jié)構(gòu),其中 PET 膜作為基膜,氟膜或其他塑料薄膜通過(guò)膠黏劑黏附在基膜兩邊。含氟樹(shù)脂膜包括聚氟乙烯(PVF)膜和聚偏氟乙烯(PVDF)膜,它們具有優(yōu)良的絕緣性、耐候性和阻隔性,膠黏劑的主要作用是使PET基膜與氟膜、聚烯烴類(lèi)薄膜黏結(jié)復(fù)合。

光伏板框架方面:

光伏邊框是組件的重要組成部分,是主要用于固定、密封光伏組件的框架結(jié)構(gòu)材料,對(duì)組件壽命影響較大,耐候性要求高。高分子復(fù)合材料邊框能很好解決這些問(wèn)題,萬(wàn)華、科思創(chuàng)均在今年,發(fā)布了其聚氨酯復(fù)合材料邊框及涂層解決方案。

水上浮體方面:

考慮到應(yīng)用環(huán)境,水面漂浮系統(tǒng)浮體的材料必須具備密度小、耐腐蝕、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂(風(fēng)浪、凍脹環(huán)境)、耐水汽滲透性、抗紫外線、對(duì)水環(huán)境無(wú)污染等特性。目前支撐浮體一般采用改性高密度聚乙烯HDPE漂浮體,SABIC、陽(yáng)光水面光伏等企業(yè)均已開(kāi)發(fā)出專用的浮體解決方案。

接線盒、連接器方面:

接線盒及連接器是光伏組件的重要部件,用于將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電力與外部線路連接。要求抗老化、耐高低溫、滿足電氣安全、防水防塵。目前光伏接線盒外殼絕緣材料有PPO、PC等,其中PPO是主流材料。


03風(fēng)電高分子材料應(yīng)用

風(fēng)電是中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),裝機(jī)量高速增長(zhǎng)。當(dāng)前,風(fēng)電葉片存在大型化、輕量化、迭代加速趨勢(shì),尼龍?jiān)鷰?、電纜隔環(huán)、渦流發(fā)生器、防雷系統(tǒng)等高分子輔材也正蓬勃發(fā)展。

風(fēng)電葉片方面:

風(fēng)電葉片主要原料包括樹(shù)脂基體材料、增強(qiáng)材料、夾芯材料以及結(jié)構(gòu)膠等,目前基體材料環(huán)氧樹(shù)脂為主流,聚氨酯和尼龍也正在研發(fā)應(yīng)用中。同樣,玻璃纖維是目前風(fēng)電葉片主流增強(qiáng)材料,碳纖維需求也正在持續(xù)增長(zhǎng)。PET泡沫夾芯材料技術(shù)壁壘較高,亟待國(guó)內(nèi)突破,華潤(rùn)材料等企業(yè)已完成相關(guān)布局。


04氫能高分子材料應(yīng)用

氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源。發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),對(duì)構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系具有重要意義。從制氫、儲(chǔ)運(yùn)到氫燃料電池應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈正備受關(guān)注。

質(zhì)子交換膜方面:

質(zhì)子交換膜(PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心基礎(chǔ)材料之一,全氟磺酸/聚四氟乙烯共聚物是用于燃料電池應(yīng)用的質(zhì)子交換膜的標(biāo)準(zhǔn)聚合物材料,科慕Chemours、戈?duì)柟?、索爾維等均有相關(guān)產(chǎn)品提供。

儲(chǔ)氫瓶方面:

IV型瓶瓶體全部為樹(shù)脂,易于成型,因而其外形尺寸可以依照不同廠家和型號(hào)的燃料汽車(chē)設(shè)計(jì)要求做相應(yīng)調(diào)整。主要內(nèi)膽材料為PA內(nèi)襯加CF復(fù)合材料纏繞,阿科瑪、樂(lè)天化學(xué)、巴斯夫均有相關(guān)產(chǎn)品提供。

此外,在輸氫管、氫氣分離純化中空纖維膜、電解槽密封墊片等關(guān)鍵部件,高分子材料也正展現(xiàn)有優(yōu)越性能。


機(jī)遇已現(xiàn),新能源材料已成為高分子材料行業(yè)風(fēng)口之一,高景氣應(yīng)用場(chǎng)景下,催生材料多元化新訴求!新能源領(lǐng)域高技術(shù)創(chuàng)新與高質(zhì)量發(fā)展前景廣闊。


來(lái)源:前沿材料


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