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气凝胶：能改变世界的多功能材料******

　　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）

净利首破百亿，比亚迪“断油”开挂******

　　特斯拉交出“史上最好”成绩后，稳坐“销冠”宝座的比亚迪也揭晓了2022年亮眼的一年。

　　1月30日晚间，比亚迪发布2022年度业绩预告，预计营业收入突破4200亿元，归属于上市公司股东的净利润有望实现160亿元-170亿元，同比增长425.42%-458.26%。

　　这是比亚迪全年净利润规模首次突破100亿元，其中去年四季度净利润或超66亿元。2021年，比亚迪净利润仅为30.45亿元。停售燃油车后，比亚迪不仅再度扭转净利下跌趋势，更有望交出上市近12年(以比亚迪A股上市时间为基准计算)以来最佳年度成绩单和单季度净利润历史之最。

　　不过，比亚迪的价格区间和智能驾驶技术跟特斯拉还有差距。在业内看来，弥补上这些短板才能在荣誉宝座上坐稳。

　　1月31日，比亚迪高开。截至当日收盘，比亚迪A股报285.80元/股，上涨1.35%。

　　“销冠”上演翻身仗，净利至少涨4倍

　　比亚迪开挂的业绩是意料之内。

　　2022年前三季度，比亚迪归属于上市公司股东的净利润累计已达93.11亿元。若按公告预告数值下限计算，去年第四季度比亚迪净利润至少为66.89亿元。

　　自2011年以来，比亚迪净利润大多处于两位数水平，2012年一度低至0.81亿元。12年时间，比亚迪净利润曾6次出现同比降幅，其中2021年净利润为30.45亿元，同比下滑28.08%。

　　对于业绩超预期增长，比亚迪在公告中表示，新能源汽车行业持续爆发式增长，公司克服复杂严峻的外部环境及诸多超预期因素冲击，新能源汽车销量同比实现强劲增长，推动盈利大幅改善，并有效缓解上游原材料价格上涨带来的成本压力。

　　自2022年4月官宣停产燃油车，比亚迪销量一路高歌猛进，以50余万辆的销量优势超越特斯拉，成为全球新能源汽车“销冠”。

　　值得注意的是，若仅从纯电动汽车领域来看，2022年全年特斯拉全球交付131万辆，虽未完成其年初定下的150万辆目标，但仍比亚迪纯电动汽车多出40万辆，蝉联全球第一。

　　比亚迪的销冠优势，在于插电混动车型加持。根据比亚迪1月2日披露的产销数据，2022年全年累计销量为186.9万辆，同比增长152.5%，超额完成150万辆年交付目标。其中，纯电动车型91.1万辆，同比增长184%；插电混动车型94.6万辆，同比增长247%。

　　比亚迪在公告中表示，手机部件及组装业务方面，消费电子行业需求持续低迷，导致产能利用率偏低，该业务板块盈利承压，但受益于海外大客户份额提升及业务结构优化，实现了业务长期稳定、健康发展。

　　业绩预告发布后，多家券商机构表示看好比亚迪销量增长带来的规模效应。

　　东吴证券研报表示，比亚迪销量持续高增，产能利用率提升，规模效应显著。预计2023年比亚迪单车盈利维持1万元左右。华西证券则指出，汽车业务量价齐升，比亚迪业绩加速兑现。展望2023年，比亚迪汽车销量预计突破300万辆，出口及海洋网新车型导入有望成为两大核心增长点。

　　国海证券研报提出，2023年将重点关注比亚迪“新品投放、产能扩张、高端品牌、海外市场、盈利优化”几大看点，并上调对比亚迪的业绩预测。

　　不过，一位不愿具名的汽车行业高级研究经理向贝壳财经记者表示，仔细看比亚迪的销量可以发现其中大部分是插电式混动车型，特斯拉只有纯电车型，而且比亚迪的价格区间跟特斯拉还有差异，二者并不是严格意义上的竞品。“比亚迪的智能驾驶技术跟特斯拉还有一定差距，弥补上这一短板才能真的在荣誉宝座上坐稳。”

　　发力高端品牌，比亚迪秀肌肉？

　　在比亚迪蓝图中，将形成比亚迪品牌(王朝网、海洋网)、腾势品牌、仰望品牌和专业个性化全新品牌的全新矩阵，覆盖从家用到豪华、从大众到个性化，满足用户多方位、全场景的用车需求。

　　1月初，预热已久的比亚迪百万级新能源品牌仰望揭开面纱。在发布会现场，仰望销售事业部总经理胡晓庆透露，仰望品牌将建设完全独立的销售渠道，从今年第一季度开始陆续在深圳、北京、上海、广州等城市设立体验中心。

　　根据比亚迪此前披露的消息，仰望品牌定位高于腾势，售价区间在80万-150万元，旗下所有车型均标配比亚迪的最新“易四方”技术。

　　以“易四方”技术开拓百万级新能源市场，比亚迪正式发起产品升级和品牌向上的攻势。与此同时，随着仰望品牌的正式发布，比亚迪乘用车产品矩阵又添新“拼图”，旗下王朝网、海洋网、腾势品牌、仰望品牌四大产品矩阵已覆盖10万元至百万元价格区间，且各品牌车型价格梯度明显。

　　一位汽车行业内部人士在接受记者采访时也表示，仰望品牌的推出并不是为了走量，对比亚迪而言，更多的是向行业展示最新的技术。而除仰望品牌外，比亚迪还将推出一个专业个性化全新品牌，打造专业级产品，与用户共建共创，将于2023年面世。

　　“中国车市的高端需求总体较强，新能源的渗透率也必然达到较高水平。”乘联会秘书长崔东树认为，由于目前的进口车和合资豪华车在高端电动化表现较慢，因此高端市场自然有更具税收政策优势和产品优势的自主电动车的市场空间。由此，自主品牌电动车高端化潜力巨大。

　　“目前中低端市场已是一片红海，竞争非常激烈。豪华高端市场仍有发展空间，所以大多数自主车企将向高端豪华市场发起进攻作为企业的战略。”不过，中博联智库特聘专家、黄河科技学院客座教授张翔认为，与其他市场客户群体购车时考虑的性价比、科技感等因素不同，豪华车用户群体不仅会考虑品牌知名度，还会考虑品牌的沉淀和积累等，这也是比亚迪目前进入高端豪华电动市场面临的一个挑战。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）