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行業(yè)新聞
北京冬奧會(huì)盛會(huì),8種新材料助燃冰雪賽場(chǎng)內(nèi)外
時(shí)間:2022-02-10    來源:同濟(jì)可持續(xù)混凝土    分享:
綠色冬奧、科技冬奧的理念既令人對(duì)這場(chǎng)盛大的賽事翹首以盼,更令人不禁猜想這場(chǎng)冰雪盛宴將對(duì)哪些行業(yè)的發(fā)展走勢(shì)產(chǎn)生影響。

2月4日晚,北京冬奧會(huì)開幕式正式拉開帷幕

時(shí)隔14年,奧林匹克會(huì)旗再次在“鳥巢”升起

奧林匹克運(yùn)動(dòng)激情和夢(mèng)想又一次在北京被點(diǎn)燃


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來源:新華網(wǎng)


綠色冬奧、科技冬奧的理念

既令人對(duì)這場(chǎng)盛大的賽事翹首以盼

更令人不禁猜想這場(chǎng)冰雪盛宴

將對(duì)哪些行業(yè)的發(fā)展走勢(shì)產(chǎn)生影響


遙想2008,多少行業(yè)和品牌因夏奧的舉辦

知名度迅速提升,走向大眾視野

2022年,冬奧又將帶旺哪些行業(yè)?

“誰”能借助這場(chǎng)萬眾矚目的體育盛事

實(shí)現(xiàn)飛躍發(fā)展?


本次從材料維度

總結(jié)了冬奧會(huì)選“材”

及相關(guān)材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

助您一探究竟!


01

碳纖維


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來源:央視一套公眾號(hào)


冬奧火炬“飛揚(yáng)”的材料開創(chuàng)性地采用了“碳纖維”,不僅耐火耐高溫,還能抗10級(jí)大風(fēng)和暴雨,在極寒天氣中使用。冬奧組委會(huì)對(duì)該火炬的評(píng)價(jià)是輕,摔不壞,并且避免了金屬材料冬天“凍手”的尷尬狀況。


據(jù)火炬設(shè)計(jì)技術(shù)人員介紹,用碳纖維復(fù)合材料制作奧運(yùn)火炬是世界首創(chuàng)。在生產(chǎn)車間,由石油產(chǎn)品加工而成的這些黑色絲束,每一束都包含著12000根碳纖維絲。接下來利用三維立體編織機(jī),就能像織毛衣一般將一絲一線,織成火炬的外衣。


碳纖維是一種高強(qiáng)度、高模量的高性能纖維材料,含碳量90%以上。作為一種性能優(yōu)異的戰(zhàn)略性新材料,碳纖維密度不到鋼的1/4、強(qiáng)度是鋼的5-7倍,廣泛應(yīng)用于航空航天、新能源、交通運(yùn)輸、體育休閑等領(lǐng)域。


目前,碳纖維應(yīng)用主要集中在航空航天、工業(yè)應(yīng)用和體育休閑三大領(lǐng)域。其中,軍工、航天領(lǐng)域的需求會(huì)穩(wěn)步增長(zhǎng),但不會(huì)出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng);工業(yè)應(yīng)用如新能源汽車、風(fēng)電葉片領(lǐng)域目前受限于成本及市場(chǎng)反應(yīng)尚未大規(guī)模應(yīng)用,但未來需求可能會(huì)有一個(gè)爆發(fā)性增長(zhǎng)。


02

雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)


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圖片來源:中國(guó)人民銀行


第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)紀(jì)念鈔包括冰上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目紀(jì)念鈔和雪上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目紀(jì)念鈔各1張。其中,冰上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目紀(jì)念鈔為塑料鈔。


公開資料顯示,塑料鈔票的材質(zhì)是一種技術(shù)含量非常高的高分子聚合物,質(zhì)地接近于鈔票紙,并且無纖維、無空隙、防靜電、防油污、防復(fù)印,加工難度非常大。塑料鈔票生產(chǎn)過程中主要有4大工序,首先是塑料基材,一般是通過雙向拉伸聚丙烯BOPP塑料薄膜作為鈔票基材;其次是涂布,就是要將塑料基材處理成紙一樣,這樣油墨才能印上去;第三道工序是印刷,最后一道工序是防偽處理。


對(duì)于主要材料BOPP塑料薄膜,BOPP是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種透明軟包裝材料,是用專門的生產(chǎn)線將高分子聚丙烯和功能性添加的混合體的熔體首先通過狹長(zhǎng)機(jī)頭制成片材或厚膜,然后在專用的拉伸機(jī)內(nèi),在一定的溫度和設(shè)定的速度下,同時(shí)或分步在垂直的兩個(gè)方向(縱向、橫向)上進(jìn)行的拉伸,并經(jīng)過適當(dāng)?shù)睦鋮s或熱處理或特殊的加工(如電暈、涂覆等)制成的薄膜。


中國(guó)BOPP市場(chǎng)化特征明顯,生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品95%以上用來市場(chǎng)流通,如食品、服裝、膠帶、彩印廠。


03

石墨烯


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來源:光明網(wǎng)


為應(yīng)對(duì)冬奧會(huì)室外賽場(chǎng)低溫環(huán)境,做好工作人員及設(shè)備的防寒保暖保障工作,應(yīng)用石墨烯發(fā)熱技術(shù)研發(fā)的保暖產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生,發(fā)熱圍巾、手套、襪子等可為工作人員實(shí)現(xiàn)38℃-52℃溫度調(diào)節(jié),滿足低溫環(huán)境人員保暖需求。


除了為工作人員提供保暖外,冬奧期間對(duì)講機(jī)、云轉(zhuǎn)播包、手機(jī)、攝影機(jī)等專業(yè)設(shè)備也需要保暖。據(jù)介紹,配備石墨烯保暖的設(shè)備,可以保障其在零下20°C正常開機(jī)使用。


石墨烯在很多領(lǐng)域都有十分廣闊的發(fā)展空間,但大部分石墨烯的應(yīng)用在中短期仍處在科學(xué)研究的狀態(tài)。目前的應(yīng)用主要集中在柔性屏、鋰電池、超級(jí)電容器、生物傳感器、涂料等領(lǐng)域。


目前石墨烯處于應(yīng)用的初級(jí)階段,但是在生物醫(yī)學(xué),太陽能電池,復(fù)合材料,電池,超級(jí)電容器和生物傳感器等方面應(yīng)用潛力巨大,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面新能源電池用石墨烯導(dǎo)電漿料為當(dāng)前的主要應(yīng)用市場(chǎng),占比高達(dá)71%。而隨著石墨烯成本的降低和下游應(yīng)用滲透率的提高。


04

聚氨酯材料


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來源:北京2022年冬奧會(huì)


短道速滑作為冬奧會(huì)上的正式項(xiàng)目,一直都備受矚目。速滑競(jìng)賽服處處體現(xiàn)著“科技含量”。為了較少空氣阻力,速滑競(jìng)賽服的手腳處,使用了蜂窩樣式的聚氨酯材料,以求最大限度提高運(yùn)動(dòng)員成績(jī)。


通過改變?cè)匣瘜W(xué)結(jié)構(gòu)和配方比例,聚氨酯可制造出具備各種性能的制品,是目前各種高分子材料中唯一一種在塑料(泡沫塑料)、橡膠(彈性體)、纖維(氨綸)、涂料、膠黏劑中均有重大應(yīng)用價(jià)值的合成材料。相比于橡膠,聚氨酯具有更好的耐磨性和抗切割撕裂性,相比金屬和塑料,聚氨酯的隔音、耐磨特性又格外突出。


聚氨酯主要原料包括二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG),其中,原料端的異氰酸酯是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最高、投入最大、盈利能力最高的環(huán)節(jié),MDI又是異氰酸酯中生產(chǎn)難度最大的化學(xué)品。而全球 MDI 行業(yè)已形成寡頭壟斷格局。


05

玻璃纖維


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來源:大連理工大學(xué)


在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下,通過運(yùn)用航天技術(shù)研發(fā)出的高防護(hù)性變剛度滑雪頭盔,大幅提升抗沖擊變形能力,為運(yùn)動(dòng)員提供更高的安全防護(hù)級(jí)別。


在頭盔材料方面,科研團(tuán)隊(duì)在大量測(cè)試后使用碳纖維、玻璃纖維、彈性體三種成分合成的新材料,在維持沖擊韌度不變的情況下,能讓頭盔的剛度提高4倍、拉伸強(qiáng)度提高3倍,大幅提升了頭盔的抗沖擊吸能效率。


06

可降解材料


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來源:安徽網(wǎng)


為全面落實(shí)“綠色、共享、開放、廉潔”的奧運(yùn)會(huì)舉辦理念,秉持“可持續(xù)·向未來”的愿景,致力于體現(xiàn)賽會(huì)環(huán)境正影響,北京冬奧會(huì)將使用生物可降解餐具。


以玉米、薯類、農(nóng)作物秸稈等為原料生產(chǎn)的可降解餐具生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好,同時(shí)還有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外線性,具有安全、環(huán)保等特點(diǎn),可以代替塑料生產(chǎn)生活必需品以及工程用品。



中國(guó)可降解塑料發(fā)展起步較晚,但市場(chǎng)增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁。隨著我國(guó)新頒布的政策落地、生物降解塑料的技術(shù)進(jìn)步以及我國(guó)居民環(huán)保意識(shí)的提高,我國(guó)生物降解塑料的消費(fèi)量呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。


07

綠色建筑材料


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來源:新華網(wǎng)


在2022年北京冬奧會(huì)項(xiàng)目建設(shè)中,碲化鎘發(fā)電玻璃分別應(yīng)用于國(guó)家速滑館和張家口冬奧會(huì)場(chǎng)館BIPV建筑一體化項(xiàng)目,以及赤城奧運(yùn)走廊項(xiàng)目。


碲化鎘發(fā)電玻璃不僅具有建筑材料的特性,而且能夠發(fā)電,是新型綠色環(huán)保建筑材料,在綠色辦奧的目標(biāo)下,發(fā)電玻璃的應(yīng)用既滿足了功能性要求,同時(shí)還兼具經(jīng)濟(jì)性和藝術(shù)性。


近年來,我國(guó)綠色建筑實(shí)踐工作穩(wěn)步推進(jìn),全社會(huì)對(duì)綠色建筑的理念、認(rèn)識(shí)和需求逐步提升。在國(guó)家對(duì)綠色建筑的大力支持和鼓勵(lì)下,全國(guó)各省市積極推動(dòng)綠色建筑建設(shè)規(guī)劃,各地均設(shè)立了綠色建筑評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu),綠色建筑材料市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。


08

環(huán)保型制冷劑


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來源:北京重大項(xiàng)目建設(shè)


冬奧會(huì)北京賽區(qū)15塊冰面優(yōu)先采用環(huán)保型制冷劑。15塊冰面中7塊采用了清潔、低碳的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)是首次在冬奧會(huì)上應(yīng)用,使北京2022年冬奧會(huì)成為歷史上首次大規(guī)模使用二氧化碳制冷劑的奧運(yùn)會(huì)。


目前HFO-1234yf受到歐美市場(chǎng)大力推廣使用,全球技術(shù)專利被科慕、霍尼韋爾、阿科瑪?shù)葰W美公司壟斷。當(dāng)前國(guó)際化學(xué)品廠商已經(jīng)加快了在國(guó)內(nèi)建廠的步伐。專利保護(hù)使得國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程緩慢,高價(jià)格不利于產(chǎn)品市場(chǎng)化推廣,雖然前景可期,但推廣與應(yīng)用還存在諸多問題。


當(dāng)前國(guó)內(nèi)氟化工企業(yè),在供給側(cè)改革、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的行業(yè)背景下,要么加強(qiáng)自身研發(fā)能力自主建廠,要么與國(guó)際巨頭合作。行業(yè)內(nèi),國(guó)際巨頭雖然占據(jù)研發(fā)優(yōu)勢(shì),但氟化工行業(yè)是資源依賴型產(chǎn)業(yè),國(guó)內(nèi)氟化工企業(yè)占據(jù)資源優(yōu)勢(shì),因此,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),合作共贏是當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的潮流。


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