一、碳基电池现状?
碳基电池难以大规模普及。
因为技术含量太高,又太烧钱,最多也就是做个关键材料,要想搞膜电极,短堆,大堆不仅仅是材料的问题了,里面涉及一系列水电热控制和管理,需要多年的积累和摸索。
碳材料因具有良好电子导电性、较小的密度和体积变化率等优点,而成为构建硅基负极材料包覆层的极佳选择。主要目的是利用碳的韧性及导电性来抑制硅的体积膨胀,并提高材料的导电率,从而提高硅基基负极材料的电化学性能。
二、有哪些碳纳米技术?
纳米技术就在我们身边。冰箱里面用到一种纳米涂层,具有杀菌和除臭功能,能够使食物保质期袭和蔬菜保鲜期更长。
有一种叫做“碳纳米管”的神奇材料,比钢铁结实百倍,而且非常轻,将来我们有可百能坐上“碳纳米管天梯”到太空旅度行。
在最先进的隐形战机上,用到一种纳米吸波材料,能够把探测雷达波吸收掉,所以雷达根本看不见它。
三、什么是微碳纳米技术?
微碳纳米技术是一种新型的纳米技术,通过纳米级碳颗粒的制备和使用,实现对材料和生物微观领域的改变和控制。
微碳纳米技术能够制备出高纯度的纳米级碳颗粒,并利用它们的独特性质来进行医疗、能源、环保、材料等领域的研究。此外,微碳纳米技术的应用具有良好的环境友好性,有助于解决以往纳米技术的缺陷和问题,是具有广阔应用前景的一项新技术。
四、碳纳米技术的碳支持
碳纳米技术的碳支持
碳纳米技术在当今的科技领域中拥有广泛的应用,而其中的碳支持作为其重要组成部分,更是备受关注。碳支持是指以碳为基础材料制备的支撑结构,在各种催化和电化学过程中发挥着重要作用。本文将深入探讨碳支持在碳纳米技术中的应用及其未来发展趋势。
碳支持的定义与特性
碳支持是一种由碳原子构成的支撑材料,具有良好的导电性、热稳定性和化学惰性。通过合适的制备方法,碳支持可以具有不同的孔隙结构和比表面积,从而满足不同领域的需求。碳支持的特性决定了其在催化、电化学等方面的应用潜力,成为碳纳米技术中不可或缺的一部分。
碳支持在催化领域的应用
在催化领域中,碳支持被广泛应用于贵金属催化剂的载体材料。通过将贵金属纳米颗粒负载在碳支持上,可以提高催化剂的活性和稳定性,降低成本并减少对稀有金属的需求。此外,碳支持还可以调控催化剂的表面性质,提高反应选择性和效率,为催化剂设计与应用提供了新的思路。
碳支持在电化学领域的应用
在电化学领域中,碳支持则常用作电极材料的载体。碳支持具有良好的导电性和化学稳定性,能够有效传递电子并提供稳定的电极反应界面。利用碳支持制备的电极材料,不仅能够提高电极的循环稳定性和性能表现,还可以拓展电化学反应的应用范围,推动能源转换与储存技术的发展。
碳支持的制备方法与表征技术
针对不同应用需求,碳支持的制备方法多样且具有一定的挑战性。常见的制备方法包括碳化法、炭化法、碳化硅法等,每种方法都能够调控碳支持的结构特征和性能表现。同时,为了更全面地了解碳支持的结构与性质,需要结合多种表征技术,如透射电镜、X射线衍射、氮气吸附等,进行深入的分析与研究。
碳支持在新能源领域的发展趋势
随着新能源技术的快速发展,碳支持在新能源领域的应用也逐渐得到关注。例如,碳支持可以作为燃料电池和储能设备中的关键材料,实现能源的高效转换和存储。未来,随着碳纳米技术的不断创新与突破,碳支持将在新能源领域发挥越来越重要的作用,推动整个能源行业向着清洁、高效和可持续发展的方向迈进。
综上所述,碳支持作为碳纳米技术的重要组成部分,在催化、电化学和新能源领域中具有广阔的应用前景。随着科技的不断进步和创新,相信碳支持将为各个领域的发展带来新的突破与机遇,为构建一个更加绿色、智能和可持续的社会做出贡献。
五、碳纳米技术是什么意思?
碳纳米技术是一种以碳为基础的纳米技术,用于设计、制备和研究具有纳米米尺度结构的碳材料和碳纳米器件。具体而言,碳纳米技术涉及了碳纳米管、石墨烯、纳米金刚烷、富勒烯和其他碳纳米材料的制备、表征和应用。碳纳米技术在材料科学、电子学、物理学、化学、生物学和医学等领域都有所应用,并被认为是21世纪最重要的技术之一。
以下是碳纳米技术的一些应用和特点:
1. 电子学应用:碳纳米管和石墨烯等碳材料具有优异的电学特性,被用于制作高性能的电子学器件,如场效应管、晶体管、逻辑门等。
2. 机械学应用:碳纳米管和富勒烯等碳材料具有高强度、高模量等机械性能,被用于制作高强度纤维、增强复合材料等。
3. 催化学应用:纳米金刚烷和碳纳米管等碳材料被用于催化剂的制备,用于水处理、气体分离等领域。
4. 生物医学应用:碳纳米管和石墨烯等碳材料被用于药物分子的传输、细胞成像、癌症治疗等领域。
碳纳米技术具有可控性、高稳定性、低成本等特点,将有助于推动纳米科技在不同领域的应用和发展。
六、低碳修复行业现状分析?
汽车低碳修复是将钣喷车辆中大量可修复的易损塑料件,铝制件,灯具等配件,通过专业设备和技术手段恢复使用功能,修复后的配件对汽车原有性能及外观没有影响,可以很大的降低钣金喷漆车辆的维修成本,避免浪费,减少零配件更换,也因此称之为低碳修复。
随着近年来人们收入水平的提高,消费观念的改变,人们对于汽车购买的后续服务的需求和消费意愿不断上升,从而推动了汽车后市场发展规模的不断壮大,我国汽车后市场进入快速发展期。
七、碳材料的发展现状?
我国于60年代末与国外基本同步开始了PAN基碳材料的研制,但由于种种原因进展十分缓慢,同比发达国家落后了近30年。
2009年,国内碳纤维产业多年来发展落后缓慢的局面得以改变,生产企业和投资基地都在不断增多,行业的发展从此进入了一个全新的时期。但是与发达国家相比,我国目前的碳纤维生产能力(特别是高端产品)与国际水平还存在相当的差距,真正国产化还需要一个漫长的过程。
目前,国内碳纤维生产厂家在企业专有技术、人才资源、生产成本、营销网络等方面尚不具备与国外企业抗衡的能力,但国产碳纤维的成功开发,平抑了碳纤维的市场价格,促进了碳纤维及制品的应用。碳纤维复合材料制品以其质轻高强的特点,随着其生产低成本化,将在国内民航、石油开采、风力发电、压力容器等行业大量应用,成为行业新的增长点,在新能源“风光氢”的需求驱动下,碳纤维的消费量也将与日俱增,碳纤维及其复合材料风潮再起。
八、碳纤市场现状及产品详细?
2022年上半年,国内新冠疫情反弹、国际地缘政治冲突等超预期突发因素对我国经济运行带来冲击,发展面临的风险挑战不断。在此背景下,原油价格高位大幅波动,下游需求持续低迷,化纤行业总体生产经营形势严峻。碳纤维产业受下游需求稳定增长支撑,特别是“双碳”目标下,碳纤维在风电、光伏、氢能储运等领域应用不断拓展,行业整体保持较好发展。
一、丙烯腈行业分析
据相关资料显示,国内丙烯腈行业新增产能约39万吨,叠加疫情对物流、需求的影响,特别是ABS对丙烯腈需求增长有限,供需错配,导致产品价格大幅下跌,自1月起均价环比下跌走势,市场持续震荡下行。山东市场6月30日丙烯腈价格为10800元/吨,比上年末下跌2500元/吨,跌幅19%。考虑后续国内供应增量,丙烯腈价格有望进一步降低或趋于稳定,有利于碳纤维原丝、碳纤维企业生产成本下降。
二、碳纤维进口数据
根据海关数据,2022年1-6月,我国进口碳纤维产品合计14739吨,较2021年同比下降16%,原因一方面是由于波音、空客等欧美主要企业对碳纤维需求逐渐恢复,出口到国内总量减少,另一方面也表明国产碳纤维供给逐步增加,市场份额逐渐提高。从产品种类看,碳纤维5332吨,同比增长94%;其他碳纤维制品7555吨(其中绝大部分为碳纤维丝束),同比下降29 %;碳纤维预浸料1369吨,同比增长67%;碳纤维织物483吨,同比下降85%。
从进口来源看,主要是日本、中国台湾、韩国、美国、墨西哥,占总进口量的88%。从国内主要进口省份看,前三名分别为江苏省、广东省、山东省,占比约76%。从贸易方式看,一般贸易进口总量为5325吨,同比下降36%,占比36%。来/进料加工/保税区业务数量为9414吨,同比增长4%,占比64%。据初步统计,90%以上来/进料加工用于育器材及风电叶片领域。
2022年上半年,我国自日本进口碳纤维产品4306吨,同比增长14%,主要原因是2021年上半年受“东丽风波”事件影响,日本对中国出口量有所减少。2022上半年出口虽有所增长,但涨幅并不明显,主要是受日本本土以及欧美需求增长的影响,日本出口到中国市场的碳纤维依然比较紧张。
碳纤维织物进口量明显下滑是由于2021年碳纤维供给紧张,很多企业转而采购不受许可证影响的碳纤维织物,但随着全球供应逐渐恢复以及国产碳纤维供应增加,碳纤维织物进口明显减少。碳纤维预浸料进口同比增长,主要是由于日本碳纤维预浸料品质有保障,品牌效应好,但需要特别说明的是碳纤维预浸料一般贸易占比仅为13%,来/进料加工占比高达87%,可以看出主要流向是以代工为主体育用品行业。
整体看,自日本进口的碳纤维产品以来/进料加工、保税贸易方式为主,占比为56%,主要用途依然是以代工为主的体育用品行业。
2022年上半年,自中国台湾进口碳纤维产品2686吨,同比减少23%,分析原因主要是国内风电叶片需求有所减少以及价格因素共同影响。
2022年上半年,我国自韩国进口碳纤维产品2381吨,同比增长9%,主要出口企业为东丽韩国以及韩国晓星两家公司,产品主要是T700级碳纤维。进口量增长不明显主要原因之一也是受“东丽风波”事件影响,2021年上半年供应中国数量基数低,同时受韩国本土以及欧美市场需求增长,以及国内T700级碳纤维供应量加大的影响。
2022年上半年,我国自美国进口碳纤维产品1856吨,同比下降15%,其中碳纤维进口量下降约20%,主要原因是由于美国本土及欧洲主要客户的需求量增长,导致可出口中国的碳纤维量减少。随着全球航空业继续保持恢复,预计下半年美国可出口中国的碳纤维数量仍将继续维持在低位。
2022年上半年,我国自墨西哥进口碳纤维1847吨,同比增长17%,约200吨,出口企业为ZOLTEK公司,产品用途主要为风电领域,主要贸易方式为进料加工再出口。
2022年上半年,广东、江苏、山东、福建四省份合计进口碳纤维产品12009吨,占进口总量的81%。从贸易方式看,来进料加工、保税贸易方式占比均在65%以上,且数量占四省份进口总量71%。结合当地产业分析,山东、江苏的来进料加工主要应用于风电,广东、福建则主要应用于体育用品。
三、国产碳纤维产销情况
(一)产能情况
据不完全统计,2022年上半年国内碳纤维行业新增产能约19000吨,截止 6月底国内总产能约74700吨,其中1K/3K/6K专用实际产能约1900吨,12K/24K产能约29800吨,25K及以上大丝束产能约43000吨。下半年,国内相关企业宣布计划投产的产能仍约有40000吨,其中25K及以上大丝束碳纤维约11500吨,12K/24K约28500吨(部分产能还可转成25K以上大丝束),预计我国碳纤维产能或将达到11万吨,将超过日本在全球的产能(包括东丽收购的卓尔泰克的产能)。
(二)产能利用率及销售情况
据不完全统计,上半年国产碳纤维产量约21000吨,销售量约19000吨,结合碳纤维进口情况,国内消费量约为33700吨,占2021年总消费量的54%。鉴于部分12K/24K生产线用于生产T800级、M40级等高等级碳纤维带来的实际产量降低,个别企业装置检修,以及新增产能陆续投产,初步估算国内整体产能利用率约90%。从产品价格看,上半年国内主要碳纤维价格基本保持稳定,但考虑国内风电及体育用品用量减少,以及国内供应量增加的双重因素,预计下半年大丝束碳纤维价格会有所下降,但T700级及更高等级碳纤维价格将保持相对稳定。
(三)主要应用领域分析
1.风电叶片
上半年,多家国内企业发布了以碳纤维或者碳玻混拉板材大梁的叶片。2022年5月,运达股份联合中复连众下线YD110海上叶片(长110米);6月,明阳智能下线111.5米抗台风型海上叶片;7月,上海电气下线S112超长海上风电叶片(长达112米)。
但需要注意的是,自2022年起已取消海上风电国家补贴,虽有地方政府可自行补贴本地海上风电项目建设,但可以预见海上风电已进入平价时代,这就要求碳纤维企业不断提高技术,打造规模化成本优势,为海上叶片大规模使用碳纤维创造良好的基础条件。
2.光伏
在碳达峰碳中和目标引领和全球清洁能源加速应用背景下,上半年我国光伏产业总体实现高速增长。根据7月20日工信部发布的2022年上半年中国光伏产业运行情况,全国光伏产业链主要环节保持强劲发展势头,同比增幅均在45%以上。光伏发电装机30.88GW,同比增长137.4%,超过2021年1―10月装机总和,多晶硅产量36.5万吨,同比增长53.4%。硅片产量152.8GW,同比增长45.5%;电池片产量135.5GW,同比增长46.6%;组件产量123.6GW,同比增长54.1%。
受供需逐渐平衡影响,以及硅料的价格连续增长,主机生产企业成本压力增大,已将降本压力转移到前道碳纤维材料上,加上去年碳碳沉积企业以及下游企业的库存,上半年的预制体市场呈现了价格低,需求减少的现象。但鉴于光伏在中国能源的比重较大,以及“光伏制氢”概念影响,碳纤维在光伏领域的应用前景依然广阔。
3.压力容器
上半年,受疫情和地方政府补贴的影响,储氢气瓶发展并没达到预期,装车总量不足2000台。预计下半年会逐渐好转并继续保持增长的势头。压缩天然气(CNG)气瓶市场受国际油价上涨的利好因素,同比增长超过50%。
4.体育休闲
得益于欧洲体育产品特别是自行车补贴政策的推动,以及其他体育用品制造国的生产能力原因,2021年我国体育休闲领域碳纤维的需求火爆。2022年,随着需求增长逐渐回归正常,上半年的体育休闲领域碳纤维需求有所下降,且下半年有继续下滑的态势,但整体用量预计将回归到2020年水平或略有下滑。
四、重点企业主营业务保持增长
碳纤维主要龙头企业主营业务继续保持增长。威海光威复合材料股份有限公司上半年实现营业收入13.14亿元,同比增长2.42%,净利润5.06亿元,同比增长16.48%。吉林碳谷碳纤维股份有限公司上半年实现营业收入10.88亿元,同比增长144.03%,净利润3.35亿元,同比增长204.81%。江苏恒神股份有限公司上半年实现营业收入5.05亿元,同比增长24.83%,净利润1.16亿元,同比增长124.73%。
五、小结
整体来看,当前我国碳纤维产业依然保持积极发展态势,需求端的各个应用领域也保持一定增长,但要特别警惕过快的产能增长带来一定时间内的供需不平衡。此外,个别应用领域特别是能源领域,受产业结构以及产业链话语权影响,将不可避免对碳纤维价格有很大苛刻要求,而合适的价格又是促进相关应用领域产销增长的重要因素。过去几年,国产碳纤维的产能、品质已经被越来越多的产业领域所认可,笔者认为相关的碳纤维企业可以考虑出海,中国的碳纤维有能力,也应该参与到国际市场的竞争中,逐渐扩大中国碳纤维行业在全球的话语权。
另外,2022年不仅是碳纤维厂家的产能增长迅猛,中间材料厂商如织物、预浸料、预制体等产能也有大幅的新上及扩产增长,但产业的发展周期波动决定了会有更多的企业参与到激烈的竞争过程中,笔者认为一个产业的升级发展需要市场化的竞争,更多的企业会投入到产业需要的研发过程中来加速行业的优胜劣汰,对中国碳纤维复合材料参与到全球的竞争中会起到很大的促进作用。
最后,我国碳纤维产业在稳健发展的过程中,依然需要行业上下游的合作努力以及更多的对话,共同推进碳纤维复合材料在更广、更深领域的应用。
作者:陈宇航 中国化纤有限公司
整理编辑:荣格工业资源
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九、江苏碳基新材料产业现状?
江苏是国内较早发展先进碳材料产业的省份,在石墨烯、碳纤维、碳纳米管、碳碳复合材料以及其他碳基复材等方面的研发应用均处于全国前列。常州作为江苏最重要的先进碳材料产业集聚城市,逐渐形成一批龙头企业和创新应用成果,已集聚碳一批石墨烯领域龙头企业,涌现出一批具有自主知识产权与核心竞争力的碳纤维领军企业。今年,常州市新型碳材料产业集群被列入国家工信部先进制造业集群。
十、碳纳米技术与前景
碳纳米技术与前景
碳纳米技术作为纳米科技的重要分支,已经在各个领域展现出巨大的潜力和前景。随着科技的不断进步,人们对纳米材料的研究越来越深入,碳纳米技术作为其中的重要组成部分,正引起越来越多的关注。
碳纳米技术的基础是对碳的微观结构进行研究和利用。碳素是一种常见的元素,以其稳定性和多样化的化学性质而被广泛应用。而碳纳米技术则是将碳素材料制备成纳米尺寸,并利用其独特的物理和化学特性。这种技术可以通过多种方法实现,如碳纳米管、石墨烯、纳米钻石等。
碳纳米技术的应用领域
碳纳米技术在诸多领域都有着广泛的应用前景。首先,碳纳米管作为碳纳米技术中的一种重要材料,被广泛应用于纳米电子学领域。碳纳米管具有优异的电导率和力学性能,可以用于制造超高速晶体管、纳米传感器、量子计算器和纳米电池等。其在电子领域的应用前景非常广阔。
此外,碳纳米技术还被应用于能源领域。利用碳纳米管的导电性和光吸收性能,可以制备高效的太阳能电池和光催化剂。碳纳米技术还可以用于制备高性能的锂离子电池以及超级电容器等储能设备。这些应用有望推动能源技术的革新和发展。
此外,碳纳米技术还在材料领域展现出巨大的潜力。利用碳纳米材料的独特结构和性能可以制备高强度、高导热性的复合材料,用于制造航空航天器件、汽车零部件和高性能电子产品等。碳纳米技术在材料领域的应用有望推动整个材料工业的发展。
碳纳米技术的挑战与前景
尽管碳纳米技术的应用前景广阔,但也面临着许多挑战。首先,制备纳米尺寸的碳材料仍然是一个技术难题。目前,制备高质量的碳纳米材料仍然需要高昂的成本和复杂的工艺。因此,降低制备成本,并提高制备效率是当前研究中的重要目标。
此外,碳纳米材料的安全性和环境影响也是需要关注的问题。由于碳纳米材料的纳米尺度特性,其对生物体和环境的影响可能与普通材料有所不同。因此,在碳纳米技术的应用过程中,需要对其安全性和环境影响进行充分的评估和管控。
然而,无论面临多少挑战,碳纳米技术仍然展现出巨大的前景。随着纳米科技和材料科学的不断发展,我们可以预见碳纳米技术将在各个领域发挥重要作用。无论是电子领域的高性能器件、能源领域的高效设备,还是材料领域的高强度复合材料,碳纳米技术都能为其提供独特的解决方案。
综上所述,碳纳米技术作为纳米科技的重要组成部分,具有广阔的应用前景。通过对碳的微观结构进行研究和利用,可以制备各种具有特殊性能的碳纳米材料。这些材料在电子、能源和材料等领域都有着广泛的应用前景,并将推动相关领域的发展与创新。虽然碳纳米技术面临着一些挑战,但随着科技的不断进步,相信这些问题将逐渐被解决。未来,碳纳米技术必将发挥更加重要的作用,为我们的生活带来更多的便利与创新。