Un fascio di fibra di carbonio può trainare due grandi aerei! Il "Re dei nuovi materiali" apre una "nuova bocca del vento" da 5 trilioni di yuan.

Negli ultimi anni, una serie di nuove e fiorenti industrie, stanno procedendo a rotta di collo, diventando un nuovo pilastro della modernizzazione del sistema industriale. Tra questi, in quanto "tecnologia del telaio" della produzione avanzata, i nuovi materiali rappresentano la base materiale indispensabile per supportare apparecchiature di fascia alta e grandi progetti.

Secondo le stime, da gennaio a settembre di quest’anno, il valore della produzione totale dell’industria dei nuovi materiali ha superato i 5mila miliardi di yuan, mantenendo una crescita a due cifre. Accelerare la diffusione di nuovi materiali, infatti, "nuovi" in dove? Rispetto ai materiali tradizionali, quali sono i vantaggi? Oggi, il programma speciale "Accelerare la formazione di nuova produttività" nel "re dei nuovi materiali" - la fibra di carbonio.

Sul campo aiuta gli atleti a stabilire nuovi record; nella vita, fa del carico leggero un'abitudine; nello spazio, lancia un forte impatto sui materiali metallici. È fibra di carbonio. Un mucchio di fibra di carbonio T1000 spessa come una bacchetta, abbastanza per trainare due aerei domestici C919. Ci sono solo pochi paesi al mondo con attività di ricerca e sviluppo sulla fibra di carbonio e capacità di produzione su larga scala, e la Cina è uno di questi.

Chen Qiufei, vicedirettore generale di Zhongfu Shenying Carbon Fiber Co., Ltd: Un fascio di fibra di carbonio largo 5 mm contiene 12.000 monofilamenti. Quest'anno è stata appena raggiunta la produzione di massa della fibra di carbonio di grado T1100, che non è la stessa svolta in laboratorio. Solo la produzione stabilizzata in lotti, la qualità è stabile, per soddisfare le esigenze di un gran numero di applicazioni industriali come quella aerospaziale.

Nel 2021, la Cina è diventata per la prima volta il più grande produttore mondiale di fibra di carbonio; nel 2022, la quantità di fibra di carbonio prodotta a livello nazionale supererà per la prima volta la quantità di importazioni. Nel maggio di quest'anno, la più grande produzione annua al mondo di 25.000 tonnellate di progetti in fibra di carbonio ad alte prestazioni, piena produzione a Xining. Con la produzione su larga scala di fibra di carbonio di produzione nazionale, una volta spinta dalle restrizioni all'importazione, il prezzo dovrebbe ridursi, limitato dal costo di un gran numero di rilascio della domanda.

Tradotto con www.DeepL.com/Translator (versione gratuita)Nel 2021, la Cina è diventata per la prima volta il più grande produttore mondiale di fibra di carbonio; nel 2022, la quantità di fibra di carbonio prodotta a livello nazionale supererà per la prima volta la quantità di importazioni. Nel maggio di quest'anno, la più grande produzione annua al mondo di 25.000 tonnellate di progetti in fibra di carbonio ad alte prestazioni, piena produzione a Xining. Con la produzione su larga scala di fibra di carbonio di produzione nazionale, una volta spinta dalle restrizioni all'importazione, il prezzo dovrebbe ridursi, limitato dal costo di un gran numero di rilascio della domanda.

Un’area aperta come una pista da sci è la cavità interna della pala di una turbina eolica offshore, lunga 123 metri. Sospesa nell'aria c'è la trave principale sollevata, realizzata principalmente in fibra di carbonio, il ruolo della trave principale nella pala è equivalente alla colonna vertebrale umana.

La quantità di fibra di carbonio utilizzata per una pala è di circa 10 tonnellate, con le travi di carbonio che rappresentano un quinto del peso di una pala di una turbina eolica e più di un terzo del costo.

Il sottile strato di travi di carbonio posato nelle pale dell’enorme turbina eolica, come fogli di alghe, è in realtà costituito da più di una dozzina di strati di piastre di carbonio nel suo punto più spesso. Un pezzo di piastra di carbonio del peso di circa un chilogrammo, con un contenuto di fibra di carbonio superiore al 70%. Prima di quest'anno, la fabbrica utilizzava fibra di carbonio importata, un prezzo delle lastre di carbonio di circa 150 yuan. Da quest’anno la fabbrica ha iniziato a utilizzare la fibra di carbonio nazionale e il costo dei pannelli in carbonio è diminuito della metà.

Sempre più industrie possono permettersi la fibra di carbonio, il mercato della fibra di carbonio sta anche accelerando la formazione dell'uso della fibra di carbonio. Nell'ambito della promozione della strategia "doppio carbonio", l'energia dell'idrogeno, come parte importante del futuro sistema energetico nazionale, ha attirato una serie di futuri layout industriali, stoccaggio e trasporto che rappresentano l'urgente necessità di risolvere il problema.

Il cilindro di stoccaggio dell'idrogeno avvolto con fibra di carbonio, utilizzato per il trasferimento dell'idrogeno tra le stazioni di rifornimento di idrogeno, può ridurre lo spessore del rivestimento interno di questo cilindro avvolto al centro da due centimetri a un centimetro rispetto ai tradizionali cilindri di stoccaggio dell'idrogeno e può trasportare il 30% in più di idrogeno a parità di peso.

L’utilizzo di contenitori più leggeri per immagazzinare più idrogeno è la direzione di sviluppo del settore, ma anche un ambito in cui la fibra di carbonio può fare una grande differenza. Una linea di produzione in batch per un prodotto che ha appena ricevuto una licenza di produzione quest’anno sta attualmente collaborando con le aziende automobilistiche per sviluppare congiuntamente bombole di stoccaggio dell’idrogeno necessarie per le autovetture a celle a combustibile a idrogeno.

Una bombola di idrogeno da 63 litri può contenere 500 volte il suo volume di idrogeno, mentre l'interno della bombola è ad alta pressione a 70 MPa.

Ji Zengxiang, vicedirettore del centro di ricerca e sviluppo di Sinoma Science and Technology (Suzhou) Co., Ltd: 70 MPa possono essere interpretati come 700 chilogrammi di peso in un'area delle dimensioni di un'unghia. Il bianco è il rivestimento in plastica, svolge un ruolo di tenuta, la resistenza dell'intero 70 MPa è fornita interamente dalla fibra di carbonio nera.

Che si tratti di una svolta da 0 a 1, o da 1 a 100 di aratura profonda, la fibra di carbonio come rappresentante dei nuovi materiali, costantemente attraverso l'innovazione tecnologica, gli aggiornamenti di prodotto indiscreti e la promozione del salto industriale.

Raccolta di risorse e innovazione collaborativa L'industria cinese dei nuovi materiali è entrata in una nuova fase di sviluppo

Essendo una stella nel campo dei nuovi materiali, la fibra di carbonio è solo un microcosmo del rapido sviluppo di nuovi materiali. I dati mostrano che nel 2022, il valore della produzione totale dell’industria cinese dei nuovi materiali sarà di circa 6,8 trilioni di yuan, con un aumento di quasi sei volte rispetto al 2012, con un tasso di crescita composto medio annuo superiore al 20%.

Dietro il progresso rivoluzionario di una serie di nuovi materiali chiave, inseparabili dal potere dell'innovazione scientifica e tecnologica, e lo sviluppo di nuovi materiali, e sostenendo ulteriormente il progresso di nuove tecnologie per accelerare la formazione di nuova produttività qualitativa, nuovi materiali saranno anche essere come alimentare?

Gan Yong ha detto, una generazione di materiali per determinare una generazione di tecnologia, i nuovi materiali sono una tecnologia del telaio, ma anche una tecnologia pionieristica. Negli ultimi anni, è stato uno dei materiali chiave per una svolta, un forte sostegno al trasporto ferroviario cinese, al volo spaziale con equipaggio, all'ingegneria energetica, all'informazione elettronica, alla biotecnologia e ad altre nuove generazioni di sviluppo tecnologico, e alle industrie a monte e a valle per dare un forte impulso .

Direttore del Comitato consultivo nazionale di esperti per lo sviluppo dell'industria dei nuovi materiali, accademico dell'Accademia cinese di ingegneria, Gan Yong: nuovi materiali in acciaio, leghe speciali, abbiamo costruito i 42.000 chilometri di ferrovia ad alta velocità più lunghi del mondo e lo sviluppo di nuovi materiali per promuovere i nostri nuovi veicoli energetici per guidare lo sviluppo tecnologico nel mondo. Nel materiale informativo, in particolare nei semiconduttori composti, abbiamo fatto molti passi avanti. Lo sviluppo di questi nuovi materiali ha gettato basi relativamente buone affinché la potenza manifatturiera possa entrare nella fase di alta qualità nello sviluppo di alta qualità.

Attualmente, l’industria cinese dei nuovi materiali si trova ad affrontare importanti esigenze strategiche ed è entrata in una fase critica di sviluppo. I settori chiave rappresentati dai nuovi materiali avanzati come i nanomateriali, i materiali a base di carbonio, i materiali di rivestimento, i materiali in fibra avanzata, i semiconduttori di terza e quarta generazione, ecc., diventeranno in futuro il fulcro della concorrenza globale.

Direttore del comitato consultivo nazionale di esperti per lo sviluppo dell'industria dei nuovi materiali Gan Yong, accademico dell'Accademia cinese di ingegneria: soprattutto nei circuiti integrati a 14 nanometri, sotto 22 nanometri o addirittura a 7 nanometri. Dobbiamo tenere il passo con alcuni materiali in quest'area. Nell'impaginazione dei materiali d'avanguardia, una tipologia di materiale molto importante è il nuovo materiale informativo. Supporta la base aritmetica complessiva del paese con il futuro dell'era dell'intelligenza artificiale della lotta per il potere nazionale. Ora siamo nel layout della comunicazione quantistica, della visualizzazione quantistica, dell’informatica quantistica, del rilevamento quantistico, compresi i futuri materiali 6G, materiali di archiviazione delle informazioni e così via. In effetti, fornisce anche una base per il futuro sviluppo industriale.

Negli ultimi anni, nel campo dei nuovi materiali, la concorrenza globale è diventata sempre più agguerrita. Gan Yong ritiene che attraverso i principali progetti speciali nazionali volti a raccogliere risorse innovative, a creare un sistema sistematico di nuovi materiali multicorpo, a catena completa, si possa realizzare la trasformazione da un grande paese materiale a un paese materiale forte. Attualmente, il numero di personale professionale e qualificato nel campo dei nuovi materiali in Cina è al primo posto nel mondo. Tra questi, ci sono più di 200 accademici dell'Accademia cinese delle scienze e dell'Accademia di ingegneria, e più di 1,15 milioni di talenti nella scienza dei materiali e nella tecnologia; più di 60 laboratori chiave nazionali di nuovi materiali; e la graduale implementazione dei grandi progetti speciali di nuovi materiali recentemente lanciati, che diventeranno il supporto per la promozione globale dello sviluppo di alta qualità dell'industria cinese dei nuovi materiali.

Direttore del Comitato consultivo nazionale di esperti per lo sviluppo dell'industria dei nuovi materiali, accademico Gan Yong dell'Accademia cinese di ingegneria: Formare una serie di piattaforme di ricerca e sviluppo di alto livello, stabili e durature per promuovere in modo completo i nuovi materiali cinesi verso uno sviluppo di fascia alta. Nella nuova fase di nuova produttività di qualità, i nuovi materiali entreranno in una fase di vigoroso sviluppo. E per alcuni materiali, a causa dell'enorme domanda, attraverso la resistenza del mega mercato, la velocità di sviluppo supererà quella convenzionale, la nostra localizzazione indipendente delle varietà di materiali è sempre maggiore, la capacità di innovazione dei materiali di fascia alta è sempre più forte.