¡Un haz de fibra de carbono puede tirar de dos aviones grandes! El "Rey de los Nuevos Materiales" abre una "nueva boca de viento" de 5 billones de yuanes.

En los últimos años, una serie de nuevas industrias florecientes, a un ritmo vertiginoso, se han convertido en un nuevo pilar de la modernización del sistema industrial. Entre ellos, como la "tecnología de chasis" de fabricación avanzada, los nuevos materiales son la base material indispensable para respaldar equipos de alta gama y proyectos importantes.

Según las estimaciones, de enero a septiembre de este año, el valor de producción total de la industria de nuevos materiales superó los 5 billones de yuanes, manteniendo un crecimiento de dos dígitos. ¿Acelerar la aparición de nuevos materiales, de hecho, "nuevos" en dónde? Comparado con los materiales tradicionales, ¿cuáles son las ventajas? Hoy en día, el programa especial "acelerar la formación de nueva productividad" convierte al "rey de los nuevos materiales": la fibra de carbono.

En el campo, ayuda a los deportistas a establecer nuevos récords; en la vida, hace que la carga ligera se convierta en un hábito; en el espacio, lanza un fuerte impacto sobre los materiales metálicos. Es fibra de carbono. Un montón de fibra de carbono T1000 del grosor de un palillo, suficiente para tirar de dos aviones domésticos C919. Sólo hay unos pocos países en el mundo con I+D de fibra de carbono y capacidad de producción a gran escala, y China es uno de ellos.

Chen Qiufei, director general adjunto de Zhongfu Shenying Carbon Fiber Co., Ltd: Un haz de fibra de carbono de 5 mm de ancho contiene 12.000 monofilamentos. Este año se acaba de lograr la producción en masa de fibra de carbono de grado T1100, que no es lo mismo que el avance del laboratorio. Sólo la producción estabilizada por lotes, la calidad es estable, para satisfacer las necesidades de una gran cantidad de aplicaciones industriales como la aeroespacial.

En 2021, China se convirtió por primera vez en el mayor productor mundial de fibra de carbono; En 2022, la cantidad de fibra de carbono producida nacionalmente superará por primera vez la cantidad de importaciones. En mayo de este año, la producción anual más grande del mundo de 25.000 toneladas de proyecto de fibra de carbono de alto rendimiento, producción completa en Xining. Con la producción a gran escala de fibra de carbono de producción nacional, una vez impulsada por las restricciones a las importaciones, el precio debería volver a caer, limitado por el costo de una gran cantidad de liberación de la demanda.

Traducido con www.DeepL.com/Translator (versión gratuita)En 2021, China se convirtió por primera vez en el mayor productor mundial de fibra de carbono; En 2022, la cantidad de fibra de carbono producida nacionalmente superará por primera vez la cantidad de importaciones. En mayo de este año, la producción anual más grande del mundo de 25.000 toneladas de proyecto de fibra de carbono de alto rendimiento, producción completa en Xining. Con la producción a gran escala de fibra de carbono de producción nacional, una vez impulsada por las restricciones a las importaciones, el precio debería volver a caer, limitado por el costo de una gran cantidad de liberación de la demanda.

Un área tan abierta como una pista de esquí es la cavidad interior de una pala de turbina eólica marina, que tiene 123 metros de largo. Suspendida en el aire está la viga principal que se levanta, hecha principalmente de fibra de carbono, el papel de la viga principal en la hoja es equivalente a la columna vertebral humana.

La cantidad de fibra de carbono utilizada para una pala es de aproximadamente 10 toneladas, y las vigas de carbono representan una quinta parte del peso de una pala de turbina eólica y más de un tercio del costo.

La fina capa de vigas de carbono colocadas en las palas de la enorme turbina eólica, como láminas de algas, en realidad está formada por más de una docena de capas de placas de carbono en su punto más grueso. Un trozo de placa de carbono que pesa aproximadamente un kilogramo y su contenido de fibra de carbono supera el 70%. Antes de este año, la fábrica utilizaba fibra de carbono importada, un precio de placa de carbono de unos 150 yuanes. La fábrica comenzó a utilizar fibra de carbono nacional a partir de este año y el costo de los tableros de carbono se redujo a la mitad.

Cada vez más industrias pueden permitirse el lujo de la fibra de carbono, el mercado de la fibra de carbono también está acelerando la formación del uso de la fibra de carbono. En el marco de la promoción de la estrategia de "carbono dual", la energía del hidrógeno, como parte importante del futuro sistema energético nacional, ha atraído una serie de futuros diseños industriales, el almacenamiento y el transporte son una necesidad urgente para solucionar el problema.

El cilindro de almacenamiento de hidrógeno envuelto con fibra de carbono, que se utiliza para la transferencia de hidrógeno entre estaciones de servicio de hidrógeno, puede reducir el espesor del revestimiento interior de este cilindro envuelto en su centro de dos centímetros a un centímetro en comparación con los cilindros de almacenamiento de hidrógeno tradicionales, y puede Transportar un 30% más de hidrógeno con el mismo peso.

Usar contenedores más livianos para almacenar más hidrógeno es la dirección de desarrollo de la industria, pero también donde la fibra de carbono puede marcar una gran diferencia. Una línea de producción por lotes para un producto que acaba de recibir una licencia de fabricación este año está trabajando actualmente con empresas automotrices para desarrollar conjuntamente cilindros de almacenamiento de hidrógeno necesarios para los automóviles de pasajeros con celdas de combustible de hidrógeno.

Un cilindro de hidrógeno de 63 litros puede contener 500 veces su volumen de hidrógeno, mientras que el interior del cilindro está bajo una alta presión de 70 MPa.

Ji Zengxiang, subdirector del centro de I+D de Sinoma Science and Technology (Suzhou) Co., Ltd: 70 MPa pueden interpretarse como 700 kilogramos de peso en un área del tamaño de la uña de un dedo. El blanco es el revestimiento de plástico, desempeña un papel de sellado, la resistencia de los 70 MPa la proporciona enteramente la fibra de carbono negra.

Ya sea que se trate de un avance de 0 a 1, o de 1 a 100 arando profundamente, la fibra de carbono como representante de los nuevos materiales, constantemente a través de la innovación tecnológica, la actualización de productos y la promoción del salto industrial.

Reuniendo recursos e innovación colaborativa La industria de nuevos materiales de China ha entrado en una nueva etapa de desarrollo.

Como estrella en el campo de los nuevos materiales, la fibra de carbono es sólo un microcosmos del rápido desarrollo de nuevos materiales. Los datos muestran que en 2022, el valor de producción total de la industria de nuevos materiales de China será de aproximadamente 6,8 billones de yuanes, un aumento de casi seis veces con respecto a 2012, con una tasa de crecimiento compuesto anual promedio de más del 20%.

Detrás del avance revolucionario de una serie de nuevos materiales clave, inseparables del poder de la innovación científica y tecnológica, y el desarrollo de nuevos materiales, y apoyando aún más el progreso de las nuevas tecnologías para acelerar la formación de nueva productividad cualitativa, los nuevos materiales también ser cómo el poder?

Gan Yong dijo que una generación de materiales para determinar una generación de tecnología, los nuevos materiales son una tecnología de chasis, pero también una tecnología pionera. En los últimos años, es en los materiales clave sobre un avance, un fuerte apoyo para el transporte ferroviario, los vuelos espaciales tripulados, la ingeniería energética, la información electrónica, la biotecnología y otras nuevas generaciones de desarrollo tecnológico de China, y las industrias upstream y downstream para formar un fuerte impulso. .

Director del Comité Asesor Nacional de Expertos sobre el Desarrollo de la Industria de Nuevos Materiales, Académico de la Academia China de Ingeniería, Gan Yong: nuevos materiales de acero, materiales de aleaciones especiales, construimos el ferrocarril de alta velocidad de 42.000 kilómetros más largo del mundo y el desarrollo de nuevos materiales para impulsar nuestros vehículos de nuevas energías para liderar el desarrollo tecnológico en el mundo. Hemos logrado muchos avances con los materiales de información, especialmente los semiconductores compuestos. El desarrollo de estos nuevos materiales ha sentado una base relativamente buena para que la potencia manufacturera entre en la etapa de alta calidad en el desarrollo de alta calidad.

En la actualidad, la industria de nuevos materiales de China enfrenta importantes necesidades estratégicas y ha entrado en una ventana crítica de desarrollo. Las áreas centrales clave representadas por nuevos materiales avanzados, como nanomateriales, materiales a base de carbono, materiales de recubrimiento, materiales de fibra avanzados, semiconductores de tercera y cuarta generación, etc., se están convirtiendo en el foco de la competencia global en el futuro.

Director del Comité Asesor Nacional de Expertos en el Desarrollo de la Industria de Nuevos Materiales, Gan Yong, académico de la Academia China de Ingeniería: especialmente en el circuito integrado de 14 nanómetros, 22 nanómetros por debajo o incluso hasta 7 nanómetros. Algunos materiales en esta área tenemos que mantenernos al día. En el diseño de materiales de vanguardia, un tipo de material muy importante es el nuevo material informativo. Apoya la base aritmética general del país con la futura era de la inteligencia artificial de la lucha por el poder nacional. Ahora estamos en el diseño de la comunicación cuántica, la visualización cuántica, la computación cuántica, la detección cuántica, incluidos los futuros materiales 6G, materiales de almacenamiento de información, etc. De hecho, también proporciona una base para el futuro desarrollo industrial.

En los últimos años, en el campo de los nuevos materiales, la competencia global se ha vuelto cada vez más feroz. Gan Yong cree que a través de los grandes proyectos especiales nacionales para reunir recursos innovadores, para crear un sistema de nuevos materiales sistemático, de cadena completa y de múltiples cuerpos, se puede lograr la transformación de un país material grande a un país material fuerte. En la actualidad, el número de personal profesional y capacitado en el campo de nuevos materiales en China ocupa el primer lugar en el mundo. Entre ellos, hay más de 200 académicos de la Academia de Ciencias y la Academia de Ingeniería de China, y más de 1,15 millones de talentos en ciencia y tecnología de materiales; más de 60 laboratorios nacionales clave de nuevos materiales; y la implementación gradual de los importantes proyectos especiales de nuevos materiales lanzados recientemente, que se convertirán en el apoyo para la promoción integral del desarrollo de alta calidad de la industria de nuevos materiales de China.

Director del Comité Asesor de Expertos en Desarrollo de la Industria Nacional de Nuevos Materiales, Académico Gan Yong de la Academia China de Ingeniería: Formar una serie de plataformas de I+D duraderas, estables y de alto nivel para promover integralmente los nuevos materiales de China hacia un desarrollo de alto nivel. En la nueva etapa de productividad de nueva calidad, los nuevos materiales entrarán en una etapa de vigoroso desarrollo. Y algunos materiales debido a la enorme demanda, a través del arrastre del megamercado, la velocidad de desarrollo excederá la convencional, nuestra localización independiente de las variedades de materiales es cada vez mayor, en los materiales de alta gama la capacidad de avance es cada vez más fuerte.