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[化工知識]：新能源行業(yè)中用到哪些新材料？
閱讀： 1198 時間：27月前 來源：
按照行業(yè)普遍的觀點，新能源可以分為光伏、風電及其他行業(yè)，其中光伏是目前新能源領(lǐng)域規(guī)模占比最大的行業(yè)，其次是風電，而核能、潮汐及其他能源，是目前新能源行業(yè)占比相對較小的行業(yè)。所以，本文主要對新材料在光伏和風電兩個新能源產(chǎn)業(yè)中的應用進行分析。
1、在光伏行業(yè)中，新材料應用種類單一，但消費增速較快。
光伏材料是指的將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能的材料，其中關(guān)鍵部件為太陽能電池板。太陽能電池板由五層構(gòu)成，分別是光伏玻璃、EVA、太陽能電池片、EVA和背板。其中電池片為單晶硅、多晶硅、非晶硅及其他的半導體材料等。
所以，太陽能電池板中，重要的化學品材料為EVA。EVA作為為封裝電池片的熱熔膠黏劑，能將電池片與鋼化玻璃以及背板牢固地粘接在一起，防止外界環(huán)境對電池片的電性能造成影響，同時可增強光伏組件的透光性，有利于提高光伏組件的電性能輸出。
太陽能光伏背板中，主要的材料有聚氟乙烯復合膜材料 （TPT），該材料由3層復合材料組成，分別是PVF、PET和PVF，具有良好的絕緣性、耐老化及阻水性，對電池片起到了很好的保護和支撐的作用。
另外，光伏產(chǎn)業(yè)中，太陽能發(fā)電后的輸電，需要有高壓和超高壓電纜，其中交聯(lián)聚乙烯起到了關(guān)鍵的作用。交聯(lián)聚乙烯具有較高的電壓負荷、阻燃特性及耐水性、耐候性等，被廣泛應用在高壓及超高壓電纜的外層保護殼中。
2、在風電行業(yè)中，新材料應用種類眾多
風電產(chǎn)業(yè)上游材料主要有塔筒、風機、機艙罩、主軸、電纜以及葉片，其中風電葉片是風電機組將風能轉(zhuǎn)化為機械能的關(guān)鍵核心部件之一，其成本占風力發(fā)電系統(tǒng)總成本 20%-30%。從風電葉片結(jié)構(gòu)來看，主要由增強材料（梁）、夾芯材料、基體材料、表面涂料及不同部分之間的結(jié)構(gòu)膠組成。
風電葉片材料，其中80%成本來自于葉片材料，而葉片材料中，有60%的原材料來自于增強纖維與基體樹脂材料。常用的基體材料包括不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯基樹脂等，增強材料主要有碳纖維增強復合材料（CFRP）和玻纖增強復合材料 （GFRP）。
另外，在葉片的涂層材料，決定了風電葉片的耐候性及使用時間，具有十分重要的作用。在風電葉片涂層材料中，主要的應用材料為有聚氨酯、氟聚合物以及聚丙酸酯三類涂層材料，屬于高端涂料種類。
圖2 風力發(fā)電葉片構(gòu)成
另外，在風力發(fā)電葉片構(gòu)成中，夾芯材料主要采用PVC泡沫，此外PMI泡沫、SAN泡沫、輕木以及天然纖維（竹纖維）也可被用作夾芯材料。
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計信息顯示，在風電領(lǐng)域中，碳纖維的應用規(guī)模超過2萬噸，預計未來呈現(xiàn)200%的速度增長。預計至2025年，全球風電行業(yè)中，碳纖維的消費規(guī)模將會接近10萬噸。
新能源行業(yè)高速增長，驅(qū)動了在新能源行業(yè)中應用的新材料消費發(fā)展。隨著行業(yè)技術(shù)的變化，以及在特殊環(huán)境下的新能源行業(yè)發(fā)展，將會越來越有更多的新材料，被應用在新能源領(lǐng)域中。
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