据国家发展改革委官网消息,为广泛开展节能降碳宣传教育,加快促进经济社会发展全面绿色转型,国家发改委等17个部门将2022年6月13日至19日定为全国节能宣传周,同时将2022年的6月15日确立为全国低碳日。
今年全国节能宣传周活动主题是
“绿色低碳,节能先行”
全国低碳日活动主题是
“落实‘双碳’行动,共建美丽家园”
“双碳”不仅是当今社会的热词,也是中国未来几十年的重点工作之一。以建筑领域为例,我国建筑行业的碳排放量约占全国碳排放总量的51%,建筑的减碳已成为实现碳达峰、碳中和目标的关键一环,发展绿色建筑是建筑减碳必由之路。
由于气凝胶具有极低的密度、高比表面积和高孔隙率,从而表现出独特的光学、热学、声学以及电学性能,使其在工业节能、建筑节能、新能源汽车等领域具有广泛的应用。
气凝胶材料作为基础性战略前沿新材料,是国家重点发展的新材料之一,国家已陆续发布多项政策文件支持气凝胶产业的工业化应用。2021年9月22日,《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出了“推动气凝胶等新型材料研发应用”;同年10月24日,《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》下达重要任务,“推动建材行业碳达峰。加快碳纤维、气凝胶、特种钢材等基础材料研发。”
工业节能
在工业领域,以高温管道和设备的热耗损为例,高温管道的距离较远,冶金、化工、热电行业热源到用热部位的输热管道距离一般都不少于3公里,热能在长距离传输过程中衰减损耗严重,以每100米散热损失3%的基准设计标准,每公里热损耗占热源厂输出总量的26%,意味着有超过1/4的热动力“出工不出力”,在生产中还没有发挥作用之前消失了,散热损耗之大远远超出人们的认知。
目前使用最多的传统保温材料有硅酸铝、玻璃棉、岩棉等,普遍存在吸水率高、保温层过厚导致热损失大,空间浪费高,施工难度大、维护成本、固废处理成本高等缺陷。随着城市地下综合管廊的发展以及电厂、化工厂的紧凑的结构设计,对工业管道的保温而言,不仅提出了更高的节能要求,也对空间占用提出了一定的限制。
气凝胶绝热材料的导热系数低,包裹厚度小,节能效果好。以外径273mm,温度465℃蒸汽管道的保温应用为例,相比于传统硅酸铝棉,气凝胶绝热毡的保温层厚度可减少60%,节能率可达40%,在气凝胶材料15年的全生命周期内,每公里管道使用气凝胶材料可为用户带来约481万元综合效益,合计每公里减少约5000吨二氧化碳排放量。
主要应用场景
长距离输送热力管网、空间受限绝热场景、高温高湿环境(解决保温层下腐蚀CUI问题)以及对防火隔热双重需求的场景。
建筑节能
在建筑领域,气凝胶因隔热阻燃、疏水、轻薄环保等优势突显,故非常适合用作建筑节能材料。中凝科技建筑用气凝胶制品主要集中在气凝胶复合不燃保温板、气凝胶绝热涂层系统、气凝胶防水隔热卷材、气凝胶防火防水隔热板、气凝胶保温减震地垫、气凝胶隔音阻尼涂料等方面。
主要应用场景:工业及民用建筑外墙外保温、外墙内保温、楼板隔音以及屋面防水隔热等场景。
此前,住建部发布国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》,编号为GB 55015-2021,自2022年4月1日起实施。规范要点:建筑碳排放计算作为建筑设计强制要求。
在满足越来越高的建筑节能规范时,传统建筑保温材料在防火和保温两方面的矛盾更加凸显,传统有机保温材料(如EPS板、XPS板和聚苯板等),防火等级最高只能做到B1级,在建筑上应用受到限制,且材料在自然条件下易老化;传统无机保温材料(如玻璃棉、岩棉板等),保温隔热性能差,易吸水产生鼓泡、脱落等问题。
而气凝胶作为一种新型绿色建材,兼具隔热保温、阻燃防火、不易吸水等性能优势,可有效减少建筑能耗,实现节能的目的。
新能源汽车领域
汽车行业是国家的支柱产业,我国汽车产销量连续13年保持全球第一,同时,汽车也是石油消耗和温室气体排放的主要因素,基于能源安全和温室气体减排目标的要求,国家不断出台鼓励新能源汽车的发展政策。根据国务院办公厅2020年11月2日发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,到2025年,我国新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。新能源汽车数量增长的同时,其相应的新的安全问题也日渐突出,其中绝大部分事故是由动力蓄电池故障引发。因此,当电池包发生故障时,如何提升电池包的防火安全性能,进而保证新能源车乘客安全,变成首要的安全问题。
目前常用的动力电池保温隔热材料有泡棉、塑料泡沫、超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板等,但唯一能撑住300秒的产品,就只有气凝胶可以做到。中凝科技新能源汽车用气凝胶制品主要集中在气凝胶电芯隔热片、电池用气凝胶防火涂料、气凝胶保温毡等产品。主要应用场景:电芯间热隔离、电池包防火隔热、车体隔热降噪。
中凝科技气凝胶隔热片应用在新能源汽车中,可以更好地实现电池的温控和电控管理及提升性能,起到绝热、防火的作用,为用户和乘客逃离现场以及灭火争取更多的时间,是目前适合新能源汽车及动力锂电池更薄更高效的保温隔热材料。
在规划实现碳中和的路径中,气凝胶绝热节能材料必将迎来较大的施展空间。中凝科技将充分发挥气凝胶材料的性能优势,紧跟国家政策,大力研究气凝胶材料在工业、建筑等领域的节能减排,助力新能源汽车领域热管理,助力国家实现碳达峰碳中和。