Ein Bündel Kohlefaser kann zwei große Flugzeuge ziehen! Der „König der neuen Materialien“ eröffnet eine 5 Billionen Yuan teure „Mund des neuen Windes“.

In den letzten Jahren ist eine Reihe florierender neuer Industrien in rasender Geschwindigkeit zu einer neuen Säule der Modernisierung des Industriesystems geworden. Unter ihnen sind neue Materialien als „Chassis-Technologie“ der fortschrittlichen Fertigung die unverzichtbare Materialgrundlage für die Unterstützung von High-End-Geräten und Großprojekten.

Schätzungen zufolge überstieg der Gesamtproduktionswert der Industrie für neue Materialien von Januar bis September dieses Jahres 5 Billionen Yuan, was einem weiterhin zweistelligen Wachstum entspricht. Beschleunigung des Ausbruchs neuer Materialien, in der Tat „neu“ wo? Was sind die Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Materialien? Heute wird das Sonderprogramm „Beschleunigung der Bildung neuer Produktivität“ zum „König der neuen Materialien“ – Kohlefaser.

Auf dem Spielfeld hilft es Sportlern, neue Rekorde aufzustellen; im Leben macht es leichte Belastung zur Gewohnheit; Im Weltraum löst es schwere Auswirkungen auf Metallmaterialien aus. Es handelt sich um Kohlefaser. Ein Haufen stäbchendicker T1000-Kohlenstofffasern, genug, um zwei C919-Inlandsflugzeuge zu ziehen. Es gibt nur wenige Länder auf der Welt, die über Kohlenstofffaser-Forschung und -Entwicklung sowie große Produktionskapazitäten verfügen, und China ist eines davon.

Chen Qiufei, stellvertretender General Manager von Zhongfu Shenying Carbon Fiber Co., Ltd: Ein 5 mm breites Bündel Kohlefasern enthält 12.000 Monofilamente. Die gerade in diesem Jahr erreichte Massenproduktion von T1100-Kohlenstofffasern ist nicht dasselbe wie der Durchbruch im Labor. Nur bei der Batch-stabilisierten Produktion ist die Qualität stabil, um den Anforderungen einer Vielzahl industrieller Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt gerecht zu werden.

Im Jahr 2021 wurde China erstmals zum weltweit größten Carbonfaserproduzenten; Im Jahr 2022 übersteigt die Menge der im Inland produzierten Carbonfasern erstmals die Menge der Importe. Im Mai dieses Jahres wurde in Xining die weltweit größte Einzeljahresproduktion von 25.000 Tonnen Hochleistungs-Kohlenstofffaserprojekts vollzogen. Mit der groß angelegten Produktion von im Inland hergestellten Kohlefasern sollte der Preis, sobald er durch Importbeschränkungen in die Höhe getrieben wurde, zurückgehen, begrenzt durch die Kosten einer großen Nachfragefreigabe.

Übersetzt mit www.DeepL.com/Translator (kostenlose Version)Im Jahr 2021 wurde China erstmals zum weltweit größten Produzenten von Kohlefaser; Im Jahr 2022 übersteigt die Menge der im Inland produzierten Carbonfasern erstmals die Menge der Importe. Im Mai dieses Jahres erfolgte die weltweit größte Einzeljahresproduktion von 25.000 Tonnen Hochleistungs-Kohlenstofffaserprojekt, volle Produktion in Xining. Mit der groß angelegten Produktion von im Inland hergestellten Kohlefasern sollte der Preis, sobald er durch Importbeschränkungen in die Höhe getrieben wurde, zurückgehen, begrenzt durch die Kosten einer großen Nachfragefreigabe.

Eine Fläche so offen wie eine Skipiste ist der innere Hohlraum eines 123 Meter langen Rotorblatts einer Offshore-Windkraftanlage. In der Luft schwebt der angehobene Hauptbalken, der hauptsächlich aus Kohlefaser besteht. Die Rolle des Hauptbalkens in der Klinge entspricht der der menschlichen Wirbelsäule.

Die für ein Rotorblatt verwendete Menge an Kohlenstofffasern beträgt etwa 10 Tonnen, wobei Kohlenstoffträger ein Fünftel des Gewichts eines Windturbinenblatts und mehr als ein Drittel der Kosten ausmachen.

Die dünne Schicht aus Kohlenstoffträgern, die wie Algenblätter in den Rotorblättern der riesigen Windkraftanlage verlegt sind, besteht an ihrer dicksten Stelle tatsächlich aus mehr als einem Dutzend Schichten Kohlenstoffplatten. Ein etwa ein Kilogramm schweres Stück Carbonplatte, dessen Carbonfaseranteil mehr als 70 % beträgt. Vor diesem Jahr verwendete die Fabrik importierte Kohlefasern, der Preis für Kohleplatten lag bei etwa 150 Yuan. Ab diesem Jahr begann die Fabrik mit der Verwendung einheimischer Kohlefasern, und die Kosten für Kohlefaserplatten sanken um die Hälfte.

Immer mehr Branchen können sich Kohlefasern leisten, und der Kohlefasermarkt beschleunigt auch die Entstehung der Verwendung von Kohlefasern. Im Rahmen der Förderung der „Dual-Carbon“-Strategie hat die Wasserstoffenergie als wichtiger Bestandteil des künftigen nationalen Energiesystems eine Reihe künftiger industrieller Gestaltungs-, Speicher- und Transportmöglichkeiten angezogen, die dringend erforderlich sind, um das Problem zu lösen.

Die mit Kohlefaser umwickelte Wasserstoffspeicherflasche, die für den Wasserstofftransfer zwischen Wasserstofftankstellen verwendet wird, kann die Dicke der Innenauskleidung dieser in der Mitte umwickelten Flasche im Vergleich zu herkömmlichen Wasserstoffspeicherflaschen von zwei Zentimetern auf einen Zentimeter reduzieren 30 % mehr Wasserstoff bei gleichem Gewicht transportieren.

Die Verwendung leichterer Behälter zur Speicherung von mehr Wasserstoff ist die Entwicklungsrichtung der Branche, aber auch dort kann Kohlefaser einen großen Unterschied machen. Eine Batch-Produktionslinie für ein Produkt, das erst in diesem Jahr eine Herstellungslizenz erhalten hat, arbeitet derzeit mit Automobilherstellern zusammen, um gemeinsam Wasserstoffspeicherzylinder zu entwickeln, die für Personenkraftwagen mit Wasserstoff-Brennstoffzellen benötigt werden.

Eine 63-Liter-Wasserstoffflasche kann das 500-fache ihres Wasserstoffvolumens aufnehmen, während im Inneren der Flasche ein hoher Druck von 70 MPa herrscht.

Ji Zengxiang, stellvertretender Direktor des Forschungs- und Entwicklungszentrums von Sinoma Science and Technology (Suzhou) Co., Ltd: 70 MPa können als 700 Kilogramm Gewicht auf einer Fläche von der Größe einer Fingernagelkappe interpretiert werden. Weiß ist die Kunststoffauskleidung, die eine Dichtungsrolle spielt, die Festigkeit der gesamten 70 MPa wird vollständig von der schwarzen Kohlefaser bereitgestellt.

Ob es sich um einen Durchbruch von 0 auf 1 oder um einen Durchbruch von 1 auf 100 Tiefpflügen handelt, Kohlenstofffasern als Vertreter der neuen Materialien werden ständig durch technologische Innovation, neugierige Produktverbesserungen und industrielle Sprünge gefördert.

Sammeln von Ressourcen und gemeinschaftliche Innovation Chinas Industrie für neue Materialien ist in eine neue Entwicklungsphase eingetreten

Als Star im Bereich neuer Materialien ist Carbonfaser nur ein Mikrokosmos der rasanten Entwicklung neuer Materialien. Daten zeigen, dass der Gesamtproduktionswert der chinesischen Industrie für neue Materialien im Jahr 2022 etwa 6,8 Billionen Yuan betragen wird, was einem Anstieg um fast das Sechsfache gegenüber 2012 entspricht, mit einer durchschnittlichen jährlichen Gesamtwachstumsrate von mehr als 20 %.

Hinter dem bahnbrechenden Fortschritt einer Reihe wichtiger neuer Materialien, die untrennbar mit der Kraft wissenschaftlicher und technologischer Innovation und der Entwicklung neuer Materialien verbunden sind, und der weiteren Unterstützung des Fortschritts neuer Technologien zur Beschleunigung der Bildung neuer qualitativer Produktivität werden auch neue Materialien stehen sein, wie man Macht?

Gan Yong sagte, eine Generation von Materialien werde eine Generation von Technologie bestimmen, neue Materialien seien eine Chassis-Technologie, aber auch eine Pioniertechnologie. In den letzten Jahren ist es in den Schlüsselmaterialien zu einem Durchbruch gekommen, starke Unterstützung für Chinas Schienenverkehr, bemannte Raumfahrt, Energietechnik, elektronische Information, Biotechnologie und andere neue Generationen der Technologieentwicklung sowie die vor- und nachgelagerten Industrien, um einen starken Impuls zu geben .

Gan Yong, Direktor des Nationalen Expertenbeirats für die Entwicklung der Industrie für neue Materialien, Akademiker der Chinesischen Akademie für Ingenieurwissenschaften: Neue Stahlmaterialien, spezielle Legierungsmaterialien, wir haben mit 42.000 Kilometern die längste Hochgeschwindigkeitsstrecke der Welt gebaut und die Entwicklung von neuen Materialien, um unsere neuen Energiefahrzeuge voranzutreiben und die technologische Entwicklung in der Welt voranzutreiben. Bei Informationsmaterialien, insbesondere bei Verbindungshalbleitern, haben wir viele Durchbrüche erzielt. Die Entwicklung dieser neuen Materialien hat eine relativ gute Grundlage dafür gelegt, dass das Fertigungsunternehmen in die Hochqualitätsphase der Hochqualitätsentwicklung eintreten kann.

Derzeit steht Chinas Industrie für neue Materialien vor großen strategischen Anforderungen und befindet sich in einem kritischen Entwicklungsfenster. Die zentralen Kernbereiche fortschrittlicher neuer Materialien wie Nanomaterialien, kohlenstoffbasierte Materialien, Beschichtungsmaterialien, fortschrittliche Fasermaterialien, Halbleiter der dritten und vierten Generation usw. rücken künftig in den Mittelpunkt des globalen Wettbewerbs.

Gan Yong, Direktor des National Advisory Committee of Experts on the Development of New Materials Industry, Akademiker der Chinese Academy of Engineering: Insbesondere im integrierten Schaltkreis 14 Nanometer, 22 Nanometer darunter oder sogar bis 7 Nanometer. Einige Materialien in diesem Bereich müssen wir nachhalten. Bei der Gestaltung innovativer Materialien ist das neue Informationsmaterial eine sehr wichtige Materialart. Es unterstützt die allgemeine arithmetische Basis des Landes mit der Zukunft der künstlichen Intelligenz im Zeitalter des nationalen Machtkampfs. Jetzt befinden wir uns im Layout von Quantenkommunikation, Quantendisplay, Quantencomputing, Quantendetektion, einschließlich der zukünftigen 6G-Materialien, Informationsspeichermaterialien und so weiter. Tatsächlich bildet es auch eine Grundlage für die zukünftige industrielle Entwicklung.

In den letzten Jahren ist der globale Wettbewerb im Bereich neuer Materialien immer härter geworden. Gan Yong glaubt, dass durch die nationalen großen Sonderprojekte zur Sammlung innovativer Ressourcen zur Schaffung eines umfassenden, umfassenden, systematischen Systems neuer Materialien die Transformation von einem großen materiellen Land zu einem starken materiellen Land erreicht werden kann. Derzeit ist China hinsichtlich der Anzahl an Fachkräften und Fachkräften im Bereich neuer Materialien weltweit an erster Stelle. Unter ihnen sind mehr als 200 Akademiker der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Akademie der Ingenieurwissenschaften sowie mehr als 1,15 Millionen Talente in den Bereichen Materialwissenschaften und Technologie; mehr als 60 nationale Schlüssellabore für neue Materialien; und die schrittweise Umsetzung der kürzlich gestarteten großen Sonderprojekte für neue Materialien, die als Unterstützung für die umfassende Förderung der qualitativ hochwertigen Entwicklung der chinesischen Industrie für neue Materialien dienen werden.

Direktor des Nationalen Expertenbeirats für die Entwicklung neuer Materialien, Akademiker Gan Yong von der Chinesischen Akademie für Ingenieurwissenschaften: Aufbau einer Reihe langlebiger, stabiler F&E-Plattformen auf hohem Niveau, um Chinas neue Materialien umfassend für die High-End-Entwicklung zu fördern. Im Rahmen der neuen Phase der Produktivität neuer Qualität werden neue Materialien in eine Phase intensiver Entwicklung eintreten. Und aufgrund der enormen Nachfrage wird die Entwicklungsgeschwindigkeit einiger Materialien aufgrund des Megamarktwiderstands die herkömmliche übertreffen, unsere unabhängige Lokalisierung der Materialvielfalt wird immer größer, bei High-End-Materialien wird die Fähigkeit zum Durchbruch immer stärker.