حزمة من ألياف الكربون ، يمكن أن تسحب طائرتين كبيرتين! "ملك المواد الجديدة" يفتح "فم رياح جديد" بقيمة 5 تريليونات يوان.

في السنوات الأخيرة، أصبح عدد من الصناعات الجديدة المزدهرة، بسرعة فائقة، ركيزة جديدة لتحديث النظام الصناعي. من بينها، باعتبارها "تكنولوجيا الهيكل" للتصنيع المتقدم، فإن المواد الجديدة هي الأساس المادي الذي لا غنى عنه لدعم المعدات المتطورة والمشاريع الكبرى.

ووفقا للتقديرات، في الفترة من يناير إلى سبتمبر من هذا العام، تجاوز إجمالي قيمة إنتاج صناعة المواد الجديدة 5 تريليون يوان، مع الحفاظ على نمو مزدوج الرقم. تسريع اندلاع مواد جديدة، في الواقع، "جديدة" في أين؟ بالمقارنة مع المواد التقليدية، ما هي المزايا؟ اليوم، "تسريع تشكيل إنتاجية جديدة" هو برنامج خاص إلى "ملك المواد الجديدة" - ألياف الكربون.

على أرض الملعب، يساعد الرياضيين على تحقيق أرقام قياسية جديدة؛ في الحياة، يجعل الحمل الخفيف عادة؛ وفي الفضاء يُحدث تأثيراً شديداً على المواد المعدنية. إنها ألياف الكربون. مجموعة من ألياف الكربون T1000 بسماكة عيدان تناول الطعام، تكفي لسحب طائرتين محليتين من طراز C919. لا يوجد سوى عدد قليل من البلدان في العالم التي تتمتع بالبحث والتطوير في مجال ألياف الكربون وقدرة إنتاجية واسعة النطاق، والصين واحدة منها.

Chen Qiufei، نائب المدير العام لشركة Zhongfu Shenying Carbon Fiber Co., Ltd: حزمة من ألياف الكربون بعرض 5 مم تحتوي على 12000 خيط أحادي. لقد حقق هذا العام للتو إنتاجًا ضخمًا لألياف الكربون من الدرجة T1100 وهو ليس نفس الإنجاز المختبري. استقر إنتاج الدفعة فقط، والجودة مستقرة، لتلبية احتياجات عدد كبير من التطبيقات الصناعية مثل الفضاء الجوي.

وفي عام 2021، أصبحت الصين أكبر منتج لألياف الكربون في العالم لأول مرة؛ وفي عام 2022، ستتجاوز كمية ألياف الكربون المنتجة محلياً للمرة الأولى كمية الواردات. في مايو من هذا العام، أكبر إنتاج سنوي واحد في العالم يبلغ 25000 طن من مشروع ألياف الكربون عالية الأداء، الإنتاج الكامل في شينينغ. مع الإنتاج على نطاق واسع من ألياف الكربون المنتجة محليًا، والتي تم دفعها مرة واحدة بسبب قيود الاستيراد على السعر، يجب أن تتراجع، وتكون محدودة بتكلفة عدد كبير من إطلاق الطلب.

تمت الترجمة مع www.DeepL.com/Translator (نسخة مجانية) في عام 2021، أصبحت الصين أكبر منتج لألياف الكربون في العالم لأول مرة؛ وفي عام 2022، ستتجاوز كمية ألياف الكربون المنتجة محلياً للمرة الأولى كمية الواردات. في مايو من هذا العام، أكبر إنتاج سنوي واحد في العالم يبلغ 25000 طن من مشروع ألياف الكربون عالية الأداء، الإنتاج الكامل في شينينغ. مع الإنتاج على نطاق واسع من ألياف الكربون المنتجة محليًا، والتي تم دفعها مرة واحدة بسبب قيود الاستيراد على السعر، يجب أن تتراجع، وتكون محدودة بتكلفة عدد كبير من إطلاق الطلب.

المنطقة المفتوحة كمنحدر التزلج هي التجويف الداخلي لشفرة توربينات الرياح البحرية، والتي يبلغ طولها 123 مترًا. يتم تعليق الشعاع الرئيسي في الهواء، وهو مصنوع بشكل أساسي من ألياف الكربون، ودور الشعاع الرئيسي في الشفرة يعادل العمود الفقري البشري.

وتبلغ كمية ألياف الكربون المستخدمة في صناعة الشفرة حوالي 10 أطنان، وتمثل حزم الكربون خمس وزن شفرة توربينات الرياح وأكثر من ثلث التكلفة.

إن الطبقة الرقيقة من حزم الكربون الموضوعة في شفرات توربينات الرياح الضخمة، مثل صفائح الأعشاب البحرية، تتكون في الواقع من أكثر من اثنتي عشرة طبقة من صفائح الكربون في أكثر نقاطها سمكًا. قطعة من صفيحة الكربون تزن حوالي كيلوغرام واحد، يزيد محتواها من ألياف الكربون عن 70%. قبل هذا العام، كان المصنع يستخدم ألياف الكربون المستوردة، وسعر لوحة الكربون حوالي 150 يوان. بدأ المصنع باستخدام ألياف الكربون المحلية اعتبارًا من هذا العام، وانخفضت تكلفة ألواح الكربون بمقدار النصف.

المزيد والمزيد من الصناعات يمكن أن تحمل ألياف الكربون، وسوق ألياف الكربون يتسارع أيضا تشكيل استخدام ألياف الكربون. في إطار الترويج لاستراتيجية "الكربون المزدوج"، اجتذبت الطاقة الهيدروجينية، باعتبارها جزءًا مهمًا من نظام الطاقة الوطني المستقبلي، عددًا من التخطيط الصناعي المستقبلي والتخزين والنقل، وهي الحاجة الملحة للقضاء على المشكلة.

يمكن لأسطوانة تخزين الهيدروجين المغلفة بألياف الكربون، والتي تستخدم لنقل الهيدروجين بين محطات التزود بالوقود الهيدروجيني، أن تقلل من سمك البطانة الداخلية لهذه الأسطوانة المغلفة في وسطها من سنتيمترين إلى سنتيمتر واحد مقارنة بأسطوانات تخزين الهيدروجين التقليدية، ويمكنها نقل 30% هيدروجين أكثر تحت نفس الوزن.

إن استخدام حاويات أخف لتخزين المزيد من الهيدروجين هو اتجاه تطوير الصناعة، ولكن أيضًا حيث يمكن لألياف الكربون أن تحدث فرقًا كبيرًا. يعمل حاليًا خط إنتاج دفعة لمنتج حصل للتو على ترخيص تصنيع هذا العام مع شركات السيارات لتطوير أسطوانات تخزين الهيدروجين اللازمة لسيارات الركاب التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين.

يمكن لأسطوانة هيدروجين سعة 63 لترًا أن تحتوي على 500 ضعف حجمها من الهيدروجين، بينما يتعرض الجزء الداخلي للأسطوانة لضغط عالٍ يصل إلى 70 ميجا باسكال.

جي زينغشيانغ، نائب مدير مركز البحث والتطوير التابع لشركة سينوما للعلوم والتكنولوجيا (سوتشو) المحدودة: يمكن تفسير 70 ميجا باسكال على أنها 700 كيلوجرام من الوزن في منطقة بحجم غطاء ظفر الإصبع. الأبيض هو البطانة البلاستيكية، ويلعب دورًا مانعًا للتسرب، ويتم توفير قوة 70 ميجاباسكال بالكامل بواسطة ألياف الكربون السوداء.

سواء كان ذلك اختراقًا من 0 إلى 1، أو من 1 إلى 100 حرثًا عميقًا، فإن ألياف الكربون كممثل للمواد الجديدة، باستمرار من خلال الابتكار التكنولوجي، وتحديث المنتجات المتطفلة، وتعزيز القفزة الصناعية.

جمع الموارد والابتكار التعاوني دخلت صناعة المواد الجديدة في الصين مرحلة جديدة من التطور

باعتبارها نجمة في مجال المواد الجديدة، تعتبر ألياف الكربون مجرد نموذج مصغر للتطور السريع للمواد الجديدة. تشير البيانات إلى أنه في عام 2022، ستبلغ قيمة الإنتاج الإجمالية لصناعة المواد الجديدة في الصين حوالي 6.8 تريليون يوان، بزيادة تقارب ستة أضعاف عن عام 2012، بمتوسط معدل نمو سنوي مركب يزيد عن 20%.

وراء التقدم المذهل لعدد من المواد الجديدة الرئيسية، التي لا يمكن فصلها عن قوة الابتكار العلمي والتكنولوجي، وتطوير مواد جديدة، ومواصلة دعم تقدم التقنيات الجديدة لتسريع تشكيل إنتاجية نوعية جديدة، سوف تكون المواد الجديدة أيضًا يكون كيفية السلطة؟

وقال قان يونغ، جيل من المواد لتحديد جيل من التكنولوجيا، والمواد الجديدة هي تكنولوجيا الهيكل، ولكن أيضا تكنولوجيا رائدة. في السنوات الأخيرة، كان من المواد الرئيسية تحقيق اختراق ودعم قوي للنقل بالسكك الحديدية في الصين، ورحلات الفضاء المأهولة، وهندسة الطاقة، والمعلومات الإلكترونية، والتكنولوجيا الحيوية وغيرها من الجيل الجديد من تطوير التكنولوجيا، والصناعات الأولية والمصب لتشكيل قوة دفع قوية .

مدير لجنة الخبراء الاستشارية الوطنية لتطوير صناعة المواد الجديدة، الأكاديمي في الأكاديمية الصينية للهندسة، غان يونغ: مواد فولاذية جديدة، ومواد سبائك خاصة، قمنا ببناء أطول 42000 كيلومتر من السكك الحديدية عالية السرعة في العالم، وتطوير من مواد جديدة لتعزيز مركبات الطاقة الجديدة لدينا لقيادة التطور التكنولوجي في العالم. المواد الإعلامية، وخاصة أشباه الموصلات المركبة، حققنا العديد من الاختراقات. لقد أرسى تطوير هذه المواد الجديدة أساسًا جيدًا نسبيًا لقوة التصنيع لدخول مرحلة الجودة العالية في التطوير عالي الجودة.

في الوقت الحاضر، تواجه صناعة المواد الجديدة في الصين احتياجات استراتيجية كبيرة ودخلت نافذة حاسمة للتنمية. أصبحت المجالات الأساسية الرئيسية التي تمثلها المواد الجديدة المتقدمة مثل المواد النانوية، والمواد القائمة على الكربون، ومواد الطلاء، ومواد الألياف المتقدمة، وأشباه الموصلات من الجيل الثالث والرابع، وما إلى ذلك، محور المنافسة العالمية في المستقبل.

مدير اللجنة الاستشارية الوطنية للخبراء المعنية بتطوير صناعة المواد الجديدة غان يونغ، الأكاديمي في الأكاديمية الصينية للهندسة: خاصة في الدوائر المتكاملة 14 نانومتر، أو 22 نانومتر أدناه أو حتى إلى 7 نانومتر. بعض المواد في هذا المجال علينا أن نواكبها. في تخطيط المواد المتطورة، هناك نوع مهم جدًا من المواد وهو مادة المعلومات الجديدة. وهو يدعم القاعدة الحسابية الشاملة للبلاد مع مستقبل عصر الذكاء الاصطناعي للصراع على السلطة الوطنية. نحن الآن في تخطيط الاتصالات الكمومية، والعرض الكمومي، والحوسبة الكمومية، والكشف الكمي، بما في ذلك مواد 6G المستقبلية، ومواد تخزين المعلومات، وما إلى ذلك. وفي الواقع، فهو يوفر أيضًا أساسًا للتنمية الصناعية في المستقبل.

في السنوات الأخيرة، في مجال المواد الجديدة، أصبحت المنافسة العالمية شرسة على نحو متزايد. يعتقد غان يونغ أنه من خلال المشاريع الوطنية الكبرى الخاصة لجمع الموارد المبتكرة، لإنشاء نظام مواد جديد منهجي متعدد الأجسام وسلسلة كاملة، يمكن تحقيق التحول من دولة مادية كبيرة إلى دولة مادية قوية. في الوقت الحاضر، يحتل عدد الموظفين المحترفين والمهرة في مجال المواد الجديدة في الصين المرتبة الأولى في العالم. من بينهم، هناك أكثر من 200 أكاديمي من الأكاديمية الصينية للعلوم وأكاديمية الهندسة، وأكثر من 1.15 مليون موهبة في علوم وتكنولوجيا المواد؛ أكثر من 60 مختبرًا وطنيًا رئيسيًا للمواد الجديدة؛ والتنفيذ التدريجي للمشاريع الخاصة الكبرى التي تم إطلاقها مؤخرًا للمواد الجديدة، والتي ستصبح بمثابة دعم للترويج الشامل للتنمية عالية الجودة لصناعة المواد الجديدة في الصين.

مدير اللجنة الاستشارية لخبراء تطوير صناعة المواد الجديدة الوطنية، الأكاديمي غان يونغ من الأكاديمية الصينية للهندسة: تشكيل عدد من منصات البحث والتطوير طويلة الأمد والمستقرة وعالية المستوى لتعزيز المواد الجديدة الصينية بشكل شامل من أجل التنمية الراقية. في ظل المرحلة الجديدة من إنتاجية الجودة الجديدة، ستدخل المواد الجديدة مرحلة التطور النشط. وبعض المواد بسبب الطلب الضخم، من خلال سحب السوق الضخم، ستتجاوز سرعة التطوير التقليدية، وتوطيننا المستقل لأصناف المواد أكثر فأكثر، في قدرة اختراق المواد الراقية أصبحت أقوى وأكثر قوة.