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助力制造業(yè)前行，新型材料未來(lái)發(fā)展走向何方？

2022-03-11 10:08:49來(lái)源：智能制造網(wǎng)整理關(guān)鍵詞：新型材料信息材料新型建筑材料閱讀量：45017

導(dǎo)讀：材料科學(xué)、新材料發(fā)展以及現(xiàn)有材料改進(jìn)在資源稀缺與可持續(xù)發(fā)展方面具有至關(guān)重要的作用，未來(lái)，新型材料將會(huì)在我們的生產(chǎn)制造中扮演更為重要的角色。

　　新型材料無(wú)疑在當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用，它的主要分類有信息材料、能源材料、汽車材料、新型建筑材料等。

　　信息材料

　　電子信息材料產(chǎn)業(yè)目前仍然是科技創(chuàng)新和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)激烈的材料領(lǐng)域。其中具有代表性的是集成電路及半導(dǎo)體材料。據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2025年全球芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)6300億美元。新能源汽車的不斷普及也為集成電路和半導(dǎo)體材料開(kāi)辟了廣闊的市場(chǎng)。數(shù)據(jù)顯示，一輛新能源汽車需要半導(dǎo)體芯片1000-2000顆芯片。

　　新能源為智能汽車帶來(lái)了機(jī)會(huì)，網(wǎng)聯(lián)汽車、云端汽車、自動(dòng)駕駛汽車都是未來(lái)我國(guó)實(shí)現(xiàn)彎道超車的發(fā)展機(jī)會(huì)所在。當(dāng)前我國(guó)新能源汽車的需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)芯片的供應(yīng)量也提出了更高的要求，但目前而言，國(guó)產(chǎn)芯片的算力水平仍有待提高。

　　能源材料

　　能源問(wèn)題指的是人類對(duì)能源需求的增長(zhǎng)和現(xiàn)有能源資源日趨減少的矛盾。解決能源問(wèn)題的關(guān)鍵在于能源材料的突破，新型能源材料的應(yīng)用能有效緩解能源緊張問(wèn)題，這其中有著我們熟知的燃料電池材料和氫能源材料。隨著“雙碳”目標(biāo)的不斷推進(jìn)，能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，電池產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)車企也開(kāi)始謀劃布局新能源市場(chǎng)。

　　從燃料類型來(lái)看，純電動(dòng)車產(chǎn)品由于關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)和性能的提升、成本的下降，在新能源市場(chǎng)穩(wěn)居主導(dǎo)地位，近兩年市場(chǎng)份額超8成以上，這也使得燃料電池的需求激增。

　　數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)燃料電池汽車的銷量為1556輛。中國(guó)汽車流通協(xié)會(huì)專家委員會(huì)成員顏景輝表示，燃料電池車在商用車領(lǐng)域已開(kāi)始應(yīng)用，但乘用車技術(shù)門(mén)檻比較高，形成規(guī)模仍需要時(shí)間。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)成本過(guò)高，同時(shí)儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫每個(gè)環(huán)節(jié)都有很多實(shí)際的問(wèn)題需要解決，只有制約因素逐漸解決才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

　　汽車材料

　　電池電極材料是汽車的重要構(gòu)件，對(duì)于汽車行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，汽車用材在整個(gè)材料市場(chǎng)中所占的比例很小,但是屬于技術(shù)要求高,技術(shù)含量高,附加值高的三高產(chǎn)品,代表了行業(yè)的高水平。

　　汽車材料的需求呈現(xiàn)出以下特點(diǎn):輕量化與環(huán)保是主要需求發(fā)展方向;各種材料在汽車上的應(yīng)用比例正在發(fā)生變化,主要變化趨勢(shì)是高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、塑料和復(fù)合材料的用量將有較大的增長(zhǎng),汽車車身結(jié)構(gòu)材料將趨向多材料設(shè)計(jì)方向。同時(shí)汽車材料的回收利用也受到更多的重視,電動(dòng)汽車、代用燃料汽車專用材料以及汽車功能材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用工作不斷加強(qiáng)。

　　新型建筑材料

　　新型建筑材料主要包括：新型墻體材料、化學(xué)建材、新型保溫隔熱材料、建筑裝飾裝修材料等。國(guó)際上建材的趨勢(shì)正向環(huán)保、節(jié)能、多功能化方向發(fā)展。

　　石墨烯氣凝膠是一種泡沫狀固體材料，盡管幾乎輕如空氣卻保有固定形狀。在建設(shè)項(xiàng)目中，氣凝膠織物具有“隔熱”的特性，其多孔結(jié)構(gòu)使熱量很難通過(guò)。測(cè)試表明氣凝膠織物的隔熱能力是傳統(tǒng)玻璃纖維或泡沫絕緣材料的2到4倍，有望廣泛應(yīng)用于建筑。

　　智能混凝土指的是混凝土混合物中嵌入了微型水玻璃膠囊。當(dāng)裂紋產(chǎn)生時(shí)，膠囊破裂并釋放一種凝膠狀愈合劑，變硬填補(bǔ)空隙，實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)。

　　材料科學(xué)、新材料發(fā)展以及現(xiàn)有材料改進(jìn)在資源稀缺與可持續(xù)發(fā)展方面具有至關(guān)重要的作用，未來(lái)，新型材料將會(huì)在我們的生產(chǎn)制造中扮演更為重要的角色。

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