促进节能减排的新材料技术

促进节能减排的新材料技术

在碳中和目标驱动下，无论是实现小型、轻量化和廉价的能源设备，还是提升提高能源利用率，新型电池材料、非晶合金材料、超导材料、纳米材料、稀土功能材料、绿色建筑材料等在其中的重要价值日益凸显。尽管新材料开发的广度和难度很大，但不少技术领域依然取得了显著进展，并通过成果转化提高了商业化设备的性能。如在电动车领域，高性能的电池材料可以应用在正极、负极、电解液、隔膜等环节，提升电池的可持续性、成本和安全性。以车规级碳化硅器件为例，碳化硅器件应用于车载充电系统和电源转换系统，可以有效降低开关损耗、减小模块体积重量、提升续航能力。丰田燃料电池车Mirai 车型配置碳化硅，功率模块体积降低了30%，损耗降低了70%。2020 年比亚迪汉也采用了碳化硅模块，加速性能、功率的提升和碳化硅器件的使用有很大关系。在能源化工、环境领域处理环节，分子筛和过滤膜等新材料的应用场景较为广泛。例如运用分子筛吸附剂、催化剂收集、储存二氧化碳，达到工业碳减排与利用；运用沸石保水剂、修复剂固定水分等进行土壤保湿和修复，达到沙漠固水造林、盐碱地修复。在前端应用领域，气凝胶等高效保温材料可凭借低密度、低热导系数以及高孔隙率，在节能环保领域中发挥巨大作用。