展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装
中新社 任海霞摄
【走近超材料①】
编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质,是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展,国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来,越来越多的科研人员对超材料产生兴趣,使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此,本版推出“走近超材料”系列报道,展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。
气凝胶是一种超材料,它非常轻,即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前,各种各样的气凝胶被开发出来,它们或柔软或坚硬,或导电或绝缘,应用领域广泛。1月10日,中铁一局集团有限公司表示,河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高,其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说,纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍,可极大提高施工质量和施工效率,降低施工成本。
作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料,气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”,并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后,随着技术的不断创新,气凝胶的应用场景也在进一步扩大。
具有耐高温、高弹性、强吸附等特性
气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料,所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数,甚至可以达到99%以上,具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。
“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说,其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米,大于气凝胶孔隙的直径,因此空气在气凝胶上流动效率极低,加上气凝胶本身比热容很高,热辐射传递能降到最低,因而具有很好的隔热性能。
气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中,无机气凝胶是以无机物为主体,包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体,主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势,实现气凝胶特殊的功能化。
《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一,并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说,气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中,唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。
气凝胶的制备工艺主要分为两步,即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶,再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态,从而制得气凝胶。
有数据显示,在气凝胶行业的成本结构中,制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说,降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向,目前主要路径之一是自动化产线的落地,而成本降低将会打开更多的应用场景。
生物质基气凝胶成研究热点
据中国石油管道科技研究中心评估,以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例,相比于传统保温材料,气凝胶的保温层厚度可减少2/3,节约能耗40%以上,每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。
数据显示,2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%,另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出,在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料,可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展,气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛,需求量有望持续提升。
气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说,近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是,生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富,利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式,因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。
比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶,该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度,都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等,在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料,有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题,是传统不可再生气凝胶的理想替代品。
中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质,将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合,首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控,将纤维素比表面积提高了7个数量级,对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍,体积用量缩减50%—75%,可降解、可再生。
气凝胶发展驶入“快车道”
气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年,国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》,开始对气凝胶进行初步推广应用;2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业;同年9月,第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布;2020年,《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用;2021年,《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出,推动气凝胶等新型材料研发应用。
随着气凝胶应用技术不断成熟,气凝胶发展进入“快车道”。不过,李维科说,目前气凝胶研究仍存在一些问题,比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快,与纤维等增强基体材料的黏结性较差;生产过程中会用到许多有机溶剂,容易造成环境污染;气凝胶难以回收利用,不利于可持续发展等。
此外,气凝胶生产成本高昂,产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出,气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破,也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。
气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说,气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程,未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。(记者 李 禾)
费博瑞:持续看好中国市场 将继续加大在华投资******
【跨国企业在中国】
编者按:走进在华跨国企业,听外企老总谈“中国式现代化机遇”、释“经济全球化之道”。
中新网10月21日电 题:费博瑞:持续看好中国市场 将继续加大在华投资
中新财经 宫宏宇
“25年的在华发展证明,中国不仅是集团关键的增长引擎,中国独特的科技创新发展和数字营销生态,也已经成为引领集团未来创新的灵感策源地之一。”
日前,欧莱雅北亚总裁及中国首席执行官费博瑞接受中新财经专访时表示,近年来,中国开放的大门越开越大,营商环境越来越好。《中华人民共和国外商投资法》的落地实施,以及自贸区、进博会等诸多开放性的重要举措,都体现了中国立志成为科研创新和营商环境的新高地,让欧莱雅对中国市场更加有信心。
访谈实录摘要如下:
中新财经:2022年是欧莱雅集团进入中国的第25个年头。您如何看待欧莱雅这些年来在中国的总体发展?中国的营商环境有何变化?
费博瑞:自1997年进入中国市场以来,欧莱雅始终坚持在中国“创造美,让世界为之所动”,并与中国同频共振。伴随着中国改革开放、经济腾飞和社会发展,欧莱雅奋勇向前,在中国打造出一个美丽传奇。如今,中国已成为欧莱雅集团全球第二大市场,并于2021年被提升为北亚区总部。
这25年来,欧莱雅是中国一系列利好营商政策的见证者、参与者、贡献者。
具体来说,中国做出了很多努力,让中国市场更加稳定、透明、可预期和公平竞争,也为整个世界注入了繁荣和稳定的力量——从简政放权到减税降费,从不断与国际接轨到本土化创新,近年来,改革的步伐越来越快,落实的效率越来越高,中国开放的大门越开越大,营商环境越来越好。
《中华人民共和国外商投资法》的落地实施,以及自贸区、进博会等诸多开放性的重要举措,都体现了中国立志成为科研创新和营商环境的新高地。这让我们对中国市场更加有信心。
目前,中国已成为欧莱雅集团的核心战略市场,不仅是集团北亚区总部,还是全球六大研发枢纽之一、全球三大美妆科技中心之一、集团首个实现所有运营场所碳中和的市场,以及全球首家自建智能运营中心奠基的市场,并有望成为集团在世界范围内的第一大市场。欧莱雅始终秉承着“在中国、为中国”的信念,以美的力量启迪中国人寻求更加美好的生活。
中新财经:近日,欧莱雅全球首家自建智能运营中心在苏州奠基。为何将该中心选址在中国的苏州?智能运营中心有何创新之处?
费博瑞:1996年,欧莱雅在苏州建立了在华第一家工厂——苏州尚美工厂,我们在中国的“美丽之旅”由此开始。
多年来,苏州为企业提供了不断优化的营商环境。得益于苏州当地政府,尤其是苏州工业园区的支持,苏州在基础设施、管理设施、人才培养等方面为外资企业提供了利好的政策和激励措施,让我们共享发展红利,这也让我们对于选址苏州的决定更加确信。
时至今日,苏州工厂已成为欧莱雅集团全球最大的护肤品工厂,我们在苏州打造了中国最大的分销中心,不断培养当地本土人才,苏州对于欧莱雅的重要性不言而喻。而在如今复杂多变、中国市场充满挑战的环境下,此次在华的持续投资,再次彰显了欧莱雅对中国市场坚定不移的信心与承诺。
投入使用后,苏州智能运营中心将通过全新升级的系统和软件设计实现更“数智化”、更敏捷、更定制化、更可持续的运营服务。具体包括,采用全球前沿的自动化智能高速分拣系统与机器人设备,在保障D2C订单分拣准确性的同时,缩短电商包裹分拣时间;凭借数字化技术,为消费者提供广泛的定制化服务;采用环境友好的设计和材料生产“绿色包裹”等。
预计该智能运营中心将于2025年实现欧莱雅中国年D2C模式包裹产量“翻三番”。该中心还将成为中国乃至集团全球市场的孵化器,实行创新运营解决方案,服务于零售商和消费者。
中新财经:今年5月,欧莱雅在中国市场投资成立集团首个除总部外单个市场设立的投资公司,该公司的成立有何背景?对集团发展有何意义?
费博瑞:扎根中国25年以来,我们始终对中国市场充满信心,秉持“在中国,为中国”的理念不断加大在华投资。
2018年,欧莱雅全球总部提出要从美妆公司转型成为美妆科技公司的愿景。因此,欧莱雅成立的这家投资公司致力于投资创新美妆科技,助力上海国际消费中心城市和科技创新中心建设和中国开放式创新高质量发展。同时,该公司的设立也是对欧莱雅中国今年发布的全新战略“美:共同进化·生生不息”的回应,因为创造未来之美的道路上,需要携手生态圈伙伴合作共创。
投资公司成立时,我们也感受到了上海政府为我们提供力所能及的帮助、关怀和协助。公司设立流程从至少3个月缩短至一周内办理好营业执照。由于疫情原因大家都处于居家办公状态,政府不但接受了电子签署形式,甚至还通过线上软件远程“云指导”我们完成了文件准备以及申请流程。我们真切希望这一投资公司的成立能够提振市场信心,为市场注入一剂强心针。
25年的在华发展证明,中国不仅是集团关键的增长引擎,中国独特的科技创新发展和数字营销生态,也已经成为引领集团未来创新的灵感策源地之一。该投资公司的成立,将开放式创新投资引入中国,期待进一步提升和赋能中国创新生态圈,加速中国开放式创新和成果转化,并以中国智慧启迪全球。同时,这一投资公司将助力集团探索未来之美,加快集团向美妆科技转型。
除投资公司外,欧莱雅在三年前开创“BIG BANG美妆科技创造营”项目,在结缘东方美谷后,又携手法国商务投资署把项目拓展至国际范围,共吸引超过 1000家国内初创公司及50余家法国初创公司的参与,并有30多个项目成功落地。同时,该项目也成为中法化妆品产业合作的标杆项目。这一例子也再次证明了中国对于启迪集团创新灵感的重要作用。
中新财经:伴随经济发展、科技进步以及消费群体变化,中国美妆市场出现了一些新趋势。可否用几个关键词谈谈您的理解?
费博瑞:中国美妆市场拥有巨大的潜力,人们对于美的追求更加渴望,并将伴随着中国中等收入群体的增加进一步成长。我们看到中国美妆市场中不断涌现出的新趋势可以概括为:
新品类:护肤将会更具创新性,更功能化,优质化,更关注个性和科学化;彩妆将为消费者带来更多惊喜;香水、香氛将成为未来新风潮,成为中国消费者新的生活方式场景的一部分,尤其是在年轻人中;护发、美发,头皮的科技和领域的服务将更数智化、专业化、精准化发展。
新渠道:得益于包括直播等新科技的发展普及,线上线下进一步联动,带来更多好的体验和个性化的服务。
新市场:新兴城市消费力崛起。
美好生活方式:追求美好的生活方式始终在大家的心头,并且日新月异,包括国潮消费正当时、没有人是无名之辈、追求便捷、物有所值、健康是金、诚信为本、超前研究等特性。
中新财经:您如何看待未来中国美妆市场的发展前景?
费博瑞:中国市场一直拥有着巨大的潜力,人们对于美的追求愈发渴望,欧莱雅始终对整个中国美妆市场充满期待。
从规模和增长速度上两方面,中国市场都是集团最活跃的市场。疫情后,我们看到中国美妆市场的强大韧性,在过去的每一次市场恢复期,都出现了强劲反弹。美妆正成为中国消费领域的重要细分行业。例如,2020年,香化品类约占中国最大的免税品运营商中国中免总收入的70%。
中国拥有着全球需求最高且最考究的消费者群体,今天他们对美的追求是全方位的,从头发到指尖,从脸部到身体,从外到内,人们对美的追求不断上升,并伴随着中国中等收入群体的增加进一步成长。因此,中国美妆市场将进一步高质量发展,并为我们不断带来灵感,成为我们的创新引擎。
中新财经:欧莱雅集团后续在华重点布局和投资的方向有哪些?
费博瑞:展望未来,欧莱雅持续看好中国市场,将继续加码对中国市场的布局与投资。
欧莱雅将继续深化消费者洞察,满足消费者需求,不断带来新品牌、新店铺、新产品、新品类、新体验等,并将打造美妆科技生态圈,推动开放式创新。
此外,欧莱雅会持续践行“欧莱雅,为明天”可持续发展承诺,赋能上下游的生态圈伙伴们与消费者共同参与其中,让可持续消费的理念深扎整个行业。
如,欧莱雅中国捐资与上海市消费者权益保护基金会共同成立的“欧莱雅健康低碳专项基金”,将继续促进绿色低碳消费、提升美妆领域消费者知情权的保护水平,共建、共享更公开透明、更负责任、更可持续的中国消费产业生态圈。
欧莱雅还将投资更开放、更创新和更包容的市场。从2018年首届进博会举办以来,欧莱雅持续积极参与,4年来共推出14个新品牌和大量全球领先的美妆科技创新;将作为连续三年的参展商联盟主席,参加第五届进博会,带动15个专委会推动行业创新和跨界创新,并积极发动更多精准的专业观众参与进博会。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |