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新能源的新搭檔——碳材料

發(fā)布于2023-09-25 11:50:06 點(diǎn)擊:0

新能源的發(fā)展,不論是光伏面板的制作、風(fēng)力發(fā)電葉輪的制作、亦或者鋰電池的制作,均離不開一種特有的材料,那就是碳材料。

那么,碳材料是什么呢,它不是我們常見的煤炭,更不是我們燒烤的木炭,它是一系列具有各自結(jié)構(gòu)和特性的由碳原子組成的材料統(tǒng)稱,具有來說,包括石墨材料、碳碳復(fù)合材料、碳纖維、石墨烯等類型,其中有一種叫金剛石的材料,其實(shí)也是一種碳材料,但由于金剛石的特有性質(zhì)及稀缺性,大家更加習(xí)慣叫他金剛石。
講到這里,碳材料和新能源之間有什么關(guān)系呢?其實(shí),碳材料在新能源材料的制作過程中具有舉足輕重的作用,下面做一簡單介紹!

首先,光伏領(lǐng)域

當(dāng)今主流的晶硅光伏電池,最主要的基材就是單晶硅片,光伏電池就是通過單晶硅片表面進(jìn)行一系列制作才會形成具有發(fā)電功能的P-N結(jié),而最主要的單晶硅片,不是生來就具有如此性能,它是經(jīng)過在高溫下,將多晶硅熔化,再進(jìn)行長程有序的重新結(jié)晶才能形成最佳的單晶硅,而在此高溫熔化、長晶的過程中,就必要形成能夠承受超高溫的腔體,就此碳材料來到了最關(guān)鍵的位置,它可以構(gòu)成這個超高溫的腔體(熱場保溫材料),不僅需要碳碳復(fù)合材料(金博、超馬),也需要高純石墨材料(方大),由此才可開始單晶硅的制作,而隨著今年光伏的快速成長,光伏領(lǐng)域的碳材料一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài),而未來也必將繼續(xù)保持這種緊缺的狀態(tài)!

其次,風(fēng)電領(lǐng)域

隨著風(fēng)力發(fā)電向著海面化、大型化的發(fā)展,傳統(tǒng)玻璃鋼葉片已無法滿足大型化、輕量化的需求,此時(shí),碳材料又一次來到了風(fēng)電面前,碳材料憑借強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的優(yōu)勢,成為了風(fēng)力葉片的不二選擇,在當(dāng)前風(fēng)輪直徑已突破120m的情況下,碳材料可有效降低總體重量的40%左右,有效降低成本15%左右,而且隨著碳材料在風(fēng)葉方面的進(jìn)一步技術(shù)提升,相信碳材料的需求必將進(jìn)一步
 

最后,鋰電方面
由于鋰電池對電池容量、循環(huán)周期、以及成本的要求越來越高,碳負(fù)極材料由此走向鋰電池的歷史舞臺,尤其憑借其導(dǎo)電性優(yōu)良、結(jié)晶度更好、良好的層狀結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢,是較為理想的負(fù)極材料,而隨著路上電動汽車的不斷增長,鋰電池用量的不斷增加,碳材料正在發(fā)揮著越來越大的作用,不遠(yuǎn)的未來,即使有新的硅碳負(fù)極突破,碳材料必將繼續(xù)扮演鋰電池的關(guān)鍵角色!

綜上,我們看到,碳材料憑借耐高溫、高強(qiáng)度、導(dǎo)電性等優(yōu)良特性,正在光伏、風(fēng)電、鋰電等新能源領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用,而光伏、風(fēng)電、鋰電不論哪一個,未來都是星辰大海,而碳材料作為他們的基礎(chǔ)材料,簡直就是沒有上限,因此,我們需要重點(diǎn)關(guān)注碳材料的發(fā)展,在這里就當(dāng)給大家拋磚引玉,大家可自行深入繼續(xù)研究,畢竟碳材料種類繁多,任何一種都具有廣泛的應(yīng)用市場!


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