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新能源涂料发展空间广阔
2011年43期 发行日期:2011-11-08
作者:庾莉萍
中国热点化工产品市场分析349

新能源涂料发展空间广阔
□  庾莉萍
  世界能源的日益紧缺和石油价格居高不下刺激了太阳能、核能和风能在内的新能源热潮,新能源行业的快速
发展为相关涂料业提供了前所未有的机会。

风电涂料
  2010年,我国新增装机容量1892.8万kW,累计装机容量达4473.3万kW,成为名副其实的风电大国。但与
之相配套的涂装涂料业还处于起步阶段,在已经吊装的风力发电系统中,涂装涂料几乎全部依赖进口。
  在国外品牌涂料企业中,丹麦Hempel的塔架涂料市场占有率最高,其他参与的企业主要有挪威Jotun、荷兰
Akzo-Nobel国际涂料以及美国PPG Sigmakalon。叶片涂料中,德国Mankiewicz、Bergolin和巴斯夫的Relius,
以及美国PPG等企业占有优势。其中PPG推出的“薄膜型”风机叶片涂层防护系统可使涂料用量减少60%,但性
能不变,且其附着柔韧性还有所提升,耐腐蚀性能和耐候性能也很强。由于我国风电涂料起步较晚,目前参与的
企业数量很少,主要有西北永新、中远关西、湘江涂料、金鱼涂料、普兰纳等。
  “十二五”期间,我国风电装机容量将持续较快增长,必将带动风电涂料的迅速发展。2010年,按风电机组
的产量计算,风电涂料的产值超过10亿元,如甘肃酒泉2010年的316万kW装机容量需塔架及叶片涂料约3000t,
价值1.5亿元。根据风能发展目标,我国风电装机容量2015年将达到1亿kW,风电涂料产值将达到30亿~40
亿元,这仅仅是新增装机施工用涂料,如果包括叶片的修补、维护,产值将更高。
  风力发电站所处的风场环境特点要求所有的风电涂料应具有良好的耐候性、耐水性、附着力及防腐性能,且
要求具备漆膜坚硬、耐外力冲击等优点。近年来,风电叶片涂料技术不断发展,新技术、新产品不断涌现,涂料
的各项性能较传统产品都有明显提高,虽然目前市场上溶剂型涂料仍占据主导地位,但更符合风力发电绿色能源
概念的高性能双组分水性聚氨酯涂料已在一些风机叶片上得到了应用,氟碳涂料的超高性能也已获得了市场的认
同。
  我国风电涂料起步较晚,且当前缺乏风电涂料行业标准,企业在研发叶片涂料时缺乏明确的技术参照。因此,
我国要加大科研开发资金投入力度,全面提升技术水平,同时要尽快制定风电涂料行业技术规范及标准,建立并
推行中国的风电涂料认证制度,提高准入门槛,确保风电涂料产业的健康、可持续发展。

核电涂料
  在建筑和设备表面涂刷涂料是核电站最常用的防护手段。由于核辐射会使涂料粉化、开裂,破坏涂料的防护
作用,只有具备了耐辐射性能的涂料才能在核辐射场所使用。核电站涂层防护可分为抗大气腐蚀涂层和抗液体、
埋地环境涂层。
  涂料是核电站用量最大的非金属材料,广泛应用于核岛、常规岛的钢结构、混凝土、设备管道等部位,是核
电站腐蚀防护的重要手段之一。自我国首座核电站——秦山核电站起,国内各涂料研究单位、供应商做了大量研
究开发工作,如兰州应通特种材料研究所开发的耐高温涂料、上海开林造漆厂开发的核岛内环氧涂料、常州涂料
化工研究院开发的NC系列涂料,这些工作对于推动我国核电涂料产业自主化起了重要铺垫作用。目前秦山、大
亚湾核电站运行已经超过10年,秦山二期、秦山三期、岭澳、田湾核电站也相继建成,这些核电站在涂料的运
用方面获得了许多宝贵经验。目前,广东秀珀等一批民营企业也开始研究生产核电涂料。国外核电专用涂层主要
供应商有CarbolineCo.、AmeronInc.和PPG(Keeler&LongInc.)等,其中中远关西、PPG等已在国内生产供应核
电涂料。
  目前,国内生产的核电专业涂料已经达到核电站应用要求,但主要颜、填料及助剂仍依赖进口。短期内,如
果没有一定的资金投入,并以充分的试验数据为保障,国内涂料商的这种发展局面将很难改变。另外,核电专业
涂料的试验技术条件是制约我国核电专业涂料发展的“瓶颈”。核电专业涂料试验主要包括辐照试验、去污试验
和LOCA试验。这些试验技术有别于涂料工业中的其他专业技术,国内相应的试验装置较少,涂料生产商的产品
鉴定费用较大,因而形成了核电专业涂料发展的“门槛”。所以,我国核电涂料生产企业要充分认识核电专用涂
料研发的技术难度与复杂性,进一步提高完善我国核电涂料的种类、标准及生产体系,以促进我国核电涂料健康、
有序、快速发展。

太阳能涂料
  国内外直接用于光伏发电的太阳能涂料目前处于研发创新阶段。澳大利亚科学家米尔切研制成功一种能够有
效吸收太阳能的涂料:涂料的第一层是由氧化硅制成的防阳光反射层,对照射在涂料上的阳光只吸收不反射,防
止热量的损失,第二层是吸收阳光热量的金属陶瓷层,第三层是导热性良好的金属层,三层总厚度只有100nm,
实验发现,这种新型涂料可以将接收阳光的98%转变成热能,并使热能转变为电能的总效率达到20%以上。
  澳大利亚XeroCoat同一家大型太阳能制造商签订了防反射吸收涂料的供应合同,这家太阳能造商还将使用
XeroCoat的其他光学涂层和热能系统涂层材料。使用XeroCoat的防反射涂料的太阳能吸收板材,具有更高的光
能转化率,尤其是在月光(增加3%)和清晨(增加6%)的条件下。XeroCoat的评估显示,在不调整太阳能电池
性能的情况下,新的涂层还可以提高太阳能电池0.5%~0.75%的使用效率。
  英国韦尔斯史旺西大学的科学家研发的“太阳能涂料”(solar-power paint)可将大型建筑物外层钢板变成
太阳能电池。这种太阳能涂料与传统的硅晶太阳能电池不同,是以“染料敏化太阳能电池”(dye sensitized solar
cells, DSSC)的原理,将染料分子与油漆中的二氧化钛结合的特制油漆。当阳光照射涂上涂料的钢板,涂料分
子的电子会被激发到电解质层,因此产生的电能由特制电路收集,为建筑物提供电力。目前,该技术已在小面积
的钢材上实验成功,英国各大学亦致力提高其效率。另据日本《朝日新闻》2011年7月19日报道:“可以涂在墙
上的太阳能电池”有望在2013年春季实现商品化。比起现阶段普遍使用的太阳能电池板,太阳能涂料克服了受
铺设地点限制的缺点,能使用在烟囱、高速公路隧道外壁等有弧度的表面上,而且几乎没有厚度和重量。涂料干
了之后能起到“半导体”的作用,只须布好线即能将光能转化为电能。它的主要成分为碳化合物,适合批量生产。
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