Un paquet de fibre de carbone peut tirer deux gros avions ! Le « roi des nouveaux matériaux » ouvre une « nouvelle bouche de vent » de 5 000 milliards de yuans.

Ces dernières années, un certain nombre de nouvelles industries florissantes sont devenues à un rythme effréné un nouveau pilier de la modernisation du système industriel. Parmi eux, en tant que « technologie de châssis » de la fabrication avancée, les nouveaux matériaux constituent la base matérielle indispensable pour soutenir les équipements haut de gamme et les grands projets.

Selon les estimations, de janvier à septembre de cette année, la valeur totale de la production de l'industrie des nouveaux matériaux a dépassé 5 000 milliards de yuans, maintenant une croissance à deux chiffres. Accélérer l'apparition de nouveaux matériaux, en fait, « nouveaux » dans où ? Par rapport aux matériaux traditionnels, quels sont les avantages ? Aujourd'hui, le programme spécial « accélérer la formation d'une nouvelle productivité » est consacré au « roi des nouveaux matériaux » : la fibre de carbone.

Sur le terrain, il aide les athlètes à établir de nouveaux records ; dans la vie, cela fait de la charge légère une habitude ; dans l'espace, il a un impact sévère sur les matériaux métalliques. C'est de la fibre de carbone. Un tas de fibre de carbone T1000 de l'épaisseur d'une baguette, suffisant pour tirer deux avions nationaux C919. Il n'existe que quelques pays dans le monde dotés de R&D sur la fibre de carbone et d'une capacité de production à grande échelle, et la Chine en fait partie.

Chen Qiufei, directeur général adjoint de Zhongfu Shenying Carbon Fiber Co., Ltd : Un faisceau de fibre de carbone de 5 mm de large contient 12 000 monofilaments. Cette année, la production de masse de fibre de carbone de qualité T1100 n'est pas la même chose que la percée en laboratoire. Seule production stabilisée par lots, la qualité est stable, pour répondre aux besoins d'un grand nombre d'applications industrielles telles que l'aérospatiale.

En 2021, la Chine est devenue pour la première fois le plus grand producteur mondial de fibre de carbone ; en 2022, la quantité de fibre de carbone produite dans le pays a pour la première fois dépassé le montant des importations. En mai de cette année, la plus grande production annuelle au monde de 25 000 tonnes de projet de fibre de carbone haute performance, pleine production à Xining. Avec la production à grande échelle de fibre de carbone produite dans le pays, une fois poussé à la hausse par les restrictions à l'importation, le prix devrait baisser, limité par le coût d'un grand nombre de demandes de libération.

Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite)En 2021, la Chine est devenue pour la première fois le plus grand producteur mondial de fibre de carbone ; en 2022, la quantité de fibre de carbone produite dans le pays a pour la première fois dépassé le montant des importations. En mai de cette année, la plus grande production annuelle au monde de 25 000 tonnes de projet de fibre de carbone haute performance, pleine production à Xining. Avec la production à grande échelle de fibre de carbone produite dans le pays, une fois poussé à la hausse par les restrictions à l'importation, le prix devrait baisser, limité par le coût d'un grand nombre de demandes de libération.

Une zone aussi ouverte qu’une piste de ski est la cavité intérieure d’une pale d’éolienne offshore, longue de 123 mètres. Suspendue dans les airs, la poutre principale est soulevée, principalement constituée de fibre de carbone, le rôle de la poutre principale dans la pale est équivalent à celui de la colonne vertébrale humaine.

La quantité de fibre de carbone utilisée pour une pale est d’environ 10 tonnes, les poutres en carbone représentant un cinquième du poids d’une pale d’éolienne et plus d’un tiers de son coût.

La fine couche de faisceaux de carbone déposée dans les pales de l’immense éolienne, comme des feuilles d’algues, est en réalité constituée de plus d’une douzaine de couches de plaques de carbone à son point le plus épais. Un morceau de plaque de carbone pesant environ un kilogramme, sa teneur en fibre de carbone de plus de 70 %. Avant cette année, l'usine utilisait des fibres de carbone importées, dont le prix des plaques de carbone était d'environ 150 yuans. L'usine a commencé à utiliser de la fibre de carbone nationale à partir de cette année, et le coût des panneaux de carbone a diminué de moitié.

De plus en plus d'industries peuvent se permettre la fibre de carbone, le marché de la fibre de carbone accélère également la formation de l'utilisation de la fibre de carbone. Dans le cadre de la promotion de la stratégie « double carbone », l'énergie hydrogène, en tant que partie importante du futur système énergétique national, a attiré un certain nombre de futures configurations industrielles, de stockage et de transport, il est donc urgent de résoudre le problème.

Le cylindre de stockage d'hydrogène enveloppé de fibre de carbone, qui est utilisé pour le transfert d'hydrogène entre les stations de ravitaillement en hydrogène, peut réduire l'épaisseur du revêtement intérieur de ce cylindre enveloppé en son milieu de deux centimètres à un centimètre par rapport aux cylindres de stockage d'hydrogène traditionnels, et peut transporter 30 % d’hydrogène en plus pour le même poids.

L'utilisation de conteneurs plus légers pour stocker plus d'hydrogène est la direction de développement de l'industrie, mais c'est également un domaine dans lequel la fibre de carbone peut faire une grande différence. Une ligne de production par lots d'un produit qui vient de recevoir une licence de fabrication cette année travaille actuellement avec des constructeurs automobiles pour développer conjointement des bouteilles de stockage d'hydrogène nécessaires aux voitures particulières à pile à hydrogène.

Une bouteille d’hydrogène de 63 litres peut contenir 500 fois son volume d’hydrogène, tandis que l’intérieur de la bouteille est sous haute pression de 70 MPa.

Ji Zengxiang, directeur adjoint du centre de R&D de Sinoma Science and Technology (Suzhou) Co., Ltd : 70 MPa peut être interprété comme 700 kilogrammes de poids dans une zone de la taille d'un protège-ongle. Le blanc est le revêtement en plastique, joue un rôle d'étanchéité, la résistance de l'ensemble de 70 MPa est entièrement assurée par la fibre de carbone noire.

Qu'il s'agisse d'une percée de 0 à 1 ou de 1 à 100 labours profonds, la fibre de carbone est le représentant des nouveaux matériaux, constamment grâce à l'innovation technologique, à la mise à niveau des produits et à la promotion du saut industriel.

Rassemblement de ressources et innovation collaborative L'industrie chinoise des nouveaux matériaux est entrée dans une nouvelle étape de développement

En tant que star dans le domaine des nouveaux matériaux, la fibre de carbone n'est qu'un microcosme du développement rapide de nouveaux matériaux. Les données montrent qu'en 2022, la valeur totale de la production de l'industrie chinoise des nouveaux matériaux sera d'environ 6 800 milliards de yuans, soit une multiplication par près de six par rapport à 2012, avec un taux de croissance annuel composé moyen de plus de 20 %.

Derrière les progrès révolutionnaires d'un certain nombre de nouveaux matériaux clés, indissociables de la puissance de l'innovation scientifique et technologique, et du développement de nouveaux matériaux, et soutenir davantage le progrès des nouvelles technologies pour accélérer la formation d'une nouvelle productivité qualitative, les nouveaux matériaux seront également être comment alimenter?

Gan Yong a dit, une génération de matériaux pour déterminer une génération de technologie, les nouveaux matériaux sont une technologie de châssis, mais aussi une technologie pionnière. Ces dernières années, c'est dans les matériaux clés d'une percée, d'un soutien fort au transport ferroviaire, aux vols spatiaux habités, à l'ingénierie énergétique, à l'information électronique, à la biotechnologie et à d'autres nouvelles générations de développement technologique de la Chine, ainsi qu'aux industries en amont et en aval, qu'il a donné une forte impulsion. .

Directeur du Comité consultatif national d'experts sur le développement de l'industrie des nouveaux matériaux, académicien de l'Académie chinoise d'ingénierie, Gan Yong : nouveaux matériaux en acier, matériaux en alliages spéciaux, nous avons construit les 42 000 kilomètres de rail à grande vitesse les plus longs au monde et le développement de nouveaux matériaux pour promouvoir nos véhicules à énergie nouvelle afin de mener le développement technologique dans le monde. Les matériaux d'information, en particulier les semi-conducteurs composés, nous avons réalisé de nombreuses percées. Le développement de ces nouveaux matériaux a posé une base relativement bonne pour que la centrale manufacturière puisse entrer dans l'étape de haute qualité d'un développement de haute qualité.

À l'heure actuelle, l'industrie chinoise des nouveaux matériaux est confrontée à des besoins stratégiques majeurs et est entrée dans une fenêtre de développement critique. Les domaines clés représentés par les nouveaux matériaux avancés tels que les nanomatériaux, les matériaux à base de carbone, les matériaux de revêtement, les matériaux fibreux avancés, les semi-conducteurs de troisième et quatrième génération, etc., deviennent à l'avenir le centre de la concurrence mondiale.

Directeur du Comité consultatif national d'experts sur le développement de l'industrie des nouveaux matériaux Gan Yong, académicien de l'Académie chinoise d'ingénierie : notamment dans le circuit intégré 14 nanomètres, 22 nanomètres en dessous ou même jusqu'à 7 nanomètres. Certains matériaux dans ce domaine, nous devons suivre. Dans la mise en page de matériels de pointe, un type de matériel très important est le nouveau matériel d'information. Il soutient la base arithmétique globale du pays avec l'avenir de l'ère de l'intelligence artificielle de la lutte pour le pouvoir national. Nous sommes maintenant dans la configuration de la communication quantique, de l'affichage quantique, de l'informatique quantique, de la détection quantique, y compris les futurs matériaux 6G, les matériaux de stockage d'informations, etc. En fait, cela constitue également une base pour le développement industriel futur.

Ces dernières années, dans le domaine des nouveaux matériaux, la concurrence mondiale est devenue de plus en plus féroce. Gan Yong estime que grâce aux grands projets nationaux spéciaux visant à rassembler des ressources innovantes et à créer un système de nouveaux matériaux multi-corps, à chaîne complète et systématique, il est possible de réaliser la transformation d'un grand pays matériel en un pays matériel fort. À l'heure actuelle, le nombre de personnels professionnels et qualifiés dans le domaine des nouveaux matériaux en Chine se classe au premier rang mondial. Parmi eux, il y a plus de 200 académiciens de l'Académie chinoise des sciences et de l'Académie d'ingénierie, et plus de 1,15 million de talents en science et technologie des matériaux ; plus de 60 laboratoires nationaux clés de nouveaux matériaux ; et la mise en œuvre progressive des grands projets spéciaux de nouveaux matériaux récemment lancés, qui deviendront le soutien à la promotion globale du développement de haute qualité de l'industrie chinoise des nouveaux matériaux.

Directeur du Comité consultatif national d'experts sur le développement de l'industrie des nouveaux matériaux, l'académicien Gan Yong de l'Académie chinoise d'ingénierie : Créer un certain nombre de plates-formes de R&D durables, stables et de haut niveau pour promouvoir de manière globale les nouveaux matériaux chinois vers le développement haut de gamme. Dans le cadre de la nouvelle étape de nouvelle productivité de qualité, les nouveaux matériaux entreront dans une phase de développement vigoureux. Et certains matériaux, en raison de l'énorme demande, à travers la traînée du méga-marché, la vitesse de développement dépassera la vitesse conventionnelle, notre localisation indépendante des variétés de matériaux est de plus en plus grande, dans les matériaux haut de gamme, la capacité de percée est de plus en plus forte.