新能源产业中新材料应用有哪些?
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发布时间：2024-09-07 00:26
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时间：2024-09-30 01:07
光伏产业链从硅矿到金属硅、多晶硅，涉及多晶硅、硅片、电池片和电池组件。材料种类包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等，其中GaAs、InP适用于空间应用，单晶硅、多晶硅、非晶硅已广泛用于地面。
光热发电保温材料如陶瓷纤维、岩棉保温毡、硅酸铝板、硅酸镁板、气凝胶等，用于塔式、槽式光热项目中的聚光集热、换热、储热和汽轮发电系统。
风电叶片趋向大型化、轻量化，碳纤维等轻、强材料在风电叶片中的应用增加，主要原料涉及树脂基体、增强材料（玻璃纤维、碳纤维）、夹芯材料和结构胶。树脂基体、增强材料和夹芯材料成本占比高，其中树脂基体成本最高。
电池产业链包括原材料、电芯模组和应用领域。正极材料分为三元材料和磷酸铁锂，应用在不同场景，磷酸铁锂在商用车、储能领域表现优异，高镍三元则用于中高续航乘用车。
预计未来磷酸铁锂市场份额稳定在50%~60%，高镍三元在乘用车市场占据主导。氢能源战略关键，氢能以其能量密度高、清洁无毒成为全球应对气候变化的重要途径。氢气高效存储是产业瓶颈，固态储氢具有高密度、高安全性和低成本优势。
合金储氢材料如稀土系、Ti-Zr-Mn系、TiFe、镁系和钛/锆系等，具有大体积储氢密度、易操作、低成本和高安全性，适用于氢气应用场所。稀土系材料生产成熟，是氢能产业化关键技术之一。
氢燃料电池系统复杂，核心为电堆，包括电极、膜电极、双极板和外壳。膜电极由阴极扩散层、阴极催化剂层、电解质膜、阳极催化剂层和阳极气扩散层组成，影响电池性能。质子交换膜、催化剂和气体扩散层是关键组件。双极板分为石墨板、金属板和复合板，各有优势。
光伏发电材料是绿色能源核心，关注高效电池板研发、集成、生产优化、钙钛矿电池应用。光热发电材料包括聚光镜、吸收体等，重点在于优化设计、高效材料研究和热储存技术。风力发电材料聚焦于叶片设计、制造、新材料应用和塔筒、轮毂等部件的智能制造。
动力电池材料涉及正负极、电解液和隔膜，研究重点为新材料研发、性能优化、安全性和成本控制。储氢材料关键在于高效储存技术，包括新材料研发、生产利用和系统优化设计。氢燃料电池材料关注高效催化剂研发和生产技术。
新能源材料产业前景广阔，需持续创新和技术提升，综合考虑技术应用、成本控制和市场拓展，确保产业持续稳定发展。
