智观察 | 看不见的科技「膜力」
联想控股微空间
手机膜,在突发的意外中挽救碎屏危机;
汽车贴膜,拒高温、紫外线于千里之外;
净水器滤膜,过滤水中的杂质、细菌和重金属于无形之间……
膜,总被“视而不见”的材料,却默默守护着我们的日常生活。在科技世界,也有类似的“隐形守护者”。它们或许没有那么耀眼夺目,却是科技产业链中不可或缺的一环,决定着前沿科技产品的性能与效率。
以新能源产业为例,从硅晶光伏电池到建筑发电,再到电解水制氢,都离不开科技“膜”力的支撑。以下,enjoy:
01
光伏电池的「保护膜」
当光伏组件以更高的效率将太阳能转化为电能时,一种膜材料在背后默默支撑这一进程——光伏胶膜。
光伏胶膜是光伏组件封装环节的关键材料之一,主要作用是将电池片、玻璃和背板粘接在一起,进而起到封装防护作用,以延长组件的使用寿命,并保证组件的发电性能。
由于光伏组件需要常年工作在露天环境下,运营寿命通常要求在25年以上,而其封装过程存在不可逆性,一旦光伏胶膜出现黄变、龟裂等情况,光伏电池将面临失效报废的风险。因此,光伏胶膜的性能优劣,将直接决定光伏发电的转化效率。
POE胶膜是一种新型胶膜,具有更好的耐老化性、更低的水汽透过率、更强的抗PID(电势诱导衰减,一种降低光伏发电性能的过程)能力,适配最新双玻和N型电池技术的发展需求,可有效提升光伏组件的可靠性和生命周期。但因其存在高技术壁垒,行业长期被国外公司垄断。
近年来,随着我国逐渐打破各项POE技术壁垒,POE国产化进程加速。联想控股成员企业联泓新科长期深耕光伏胶膜料领域。2023年8月,联泓新科与惠生中投共同投资设立了联泓惠生新材料,主要从事POE等高端烯烃材料业务,规划建设30万吨/年POE项目,其中一期10万吨/年、二期20万吨/年。2024年9月,联泓惠生新材料年产10万吨POE项目举行开工仪式,至此,该项目进入全面施工阶段,计划于2025年底前建成投产。
02
让玻璃发电的「能量铠甲」
让太阳能转化为电能,还有一种更“轻盈”的方式——给建筑物的玻璃镀上一层薄薄的碲化镉薄膜。
碲化镉是一种半导体材料,通过高科技的涂覆工艺,可以被均匀且精准地附着在玻璃表面,仿佛给玻璃披上了一层“神奇的外衣”。当阳光照射这片玻璃时,碲化镉薄膜便能像微型发电站一般,将光能转化为电能。
作为一种太阳能电池,碲化镉薄膜的活性层只有几微米厚,大约是人类头发直径的十分之一,具备轻薄、柔韧、可塑性强的特性,且温度系数低,在清晨、傍晚等弱光条件下发光效果更好,尤其适用于建筑光伏一体化(BIPV)应用场景。
君联资本所投企业龙焱能源是建筑光伏一体化应用行业领跑者,率先在中国实现了完全自主研发碲化镉薄膜太阳能技术产业化,产品成功应用于世园会中国馆、雄安商务中心、杭州国家版本馆等国内外百余个地标性光电建筑项目。截至2024年1月,龙焱能源的碲化镉光伏发电玻璃在光伏电站和各种建筑上的安装总量约300MW,合计一年发电总量约3亿度,相当于每年减排近30万吨二氧化碳。
03
助力电解水制氢的「守门员」
氢能是来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,被誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源。为了减少制氢过程中的碳排放,绿氢(可再生能源电解水制氢)已成为氢能发展的重中之重。《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》中明确,到2035年,可再生能源制氢(即绿氢/可再生能源电解水制氢)在终端能源消费中的比例明显提升。
电解水制氢是目前最重要的绿氢制备手段之一,其是在直流电下将水分子分解为氢气和氧气,分别在阴、阳极析出,所产生的氢气纯度高(≥99.9%)。在上述过程中,膜材料起着至关重要的作用。
电解水隔膜是电解槽中的关键组件,它不仅需要具备高效的离子传递性能,还需要在气体和液体之间形成可靠的隔离层,以防止氢、氧气体交叉混合。
采用优质的电解水制氢隔膜材料可以提高电解效率、延长设备寿命,并降低生产成本。因此,对膜材料的研究和开发对于推动电解水制氢技术的可持续发展至关重要。
联想之星所投企业碳能科技自主研发的新型复合隔膜材料,由有机聚合物、陶瓷粉体及内衬支撑体组成,广泛应用于“碱性电解水制氢”领域,可高效分离氢气和氧气,降低制氢能耗,为绿氢制备提供关键核心部件,实现国产代替。
未来,随着全球对清洁能源需求的不断增长,膜材料将继续扮演关键角色,成为连接科技与绿色未来的桥梁。相信在这些“膜力”加持下,我们将加速迈向更清洁、更高效的能源时代。
参考链接
>《2025中国光伏能源市场现状分析及行业发展趋势预测》
>《聚烯烃弹性体(POE):光伏驱动需求增长,POE国产突破近在咫尺》
>《项目为王·我在超级现场|全球尺寸最大的发电玻璃,开封造》
>《晶硅电池与薄膜太阳能电池,不同应用场景下的性价比之争》
>《制氢隔膜创新 引领清洁能源未来》