新能源万亿市场崛起,橡塑材料以创新筑牢绿色根基
在全球绿色经济加速转型的背景下,新能源产业已成为推动可持续发展的核心引擎。从屋顶光伏的静默发电到海上风机的持续运转,从绿氢的清洁制备到新能源汽车的广泛普及,橡塑材料作为“隐形基石”,已深度融入新能源产业链的研发、制造与应用全流程。
根据中国能源经济研究院发布的2025年全球新能源500强企业营收榜单,2025年500强企业总营业收入达9.55万亿元人民币,略高于上年度的9.54万亿元。其中,中国企业数量从255家增至263家,占比达52.60%,显示出中国企业在全球新能源市场中日益增强的竞争力。
新能源产业的快速发展,不仅对能源产品的发电效率和运行稳定性提出更高要求,也推动其在成本控制与可持续性方面持续突破。在此背景下,橡塑材料凭借其轻量化、耐环境、功能集成等优势,正成为解决新能源产业核心挑战的关键材料,展现出不可替代的战略价值。
当前,光伏行业正处于产能过剩带来的结构调整期,行业整合加速,但长期需求依然乐观,未来将通过技术创新与成本控制,不断拓展多元化的应用场景。
第一代EVA胶膜因工艺成熟、成本较低,长期占据市场主流。然而,其在耐候性、抗电势诱导衰减(PID)等方面存在局限,推动行业不断寻求更优解决方案。POE封装材料凭借优异的水汽阻隔性能与高电阻率,成为双玻组件和N型电池等高效技术路线的首选,显著提升了组件的长期可靠性。共挤型POE/EVA胶膜则融合了两者优点,在性能与成本之间取得良好平衡,正获得越来越多厂商的青睐。
在具体产品方面,沙特基础工业公司的FORTIFY™ PV POE胶膜具有高体积电阻率,可维持低漏电流,为光伏组件提供长期保护;SABIC® PP 95MK40T光伏背板材料则具备选择性阻隔水汽、氧气和醋酸的能力。
万华化学打造了助力新能源行业迈向高效化,开拓更广阔应用场景的一系列解决方案。其中,POE是一大亮点产品,其制成的光伏胶膜水汽阻隔率高,耐候性佳,透明性优异且抗PID性能强,有效提高组件发电效率及可靠性,延长组件使用寿命。
光伏连接器是光伏发电系统中实现电气互联的专用接头,承担电流传输的桥梁作用。传统铝合金边框作为组件第二大成本构成,通常占总成本的10–15%。在铝价高企与行业降本压力下,聚氨酯复合材料边框展现出显著优势。
科思创的拜多®聚氨酯复材边框具有高强度、耐腐蚀和优异绝缘性能,不仅提升组件性能与寿命,还可帮助光伏企业降低对铝价波动的依赖。该材料“从摇篮到大门”的碳足迹较原生铝型材降低85%。
日商环球讯息有限公司(GII)估计,风力发电机市场预计将从2025年的1,211.9亿美元增长至2030年的1,577.9亿美元,复合年成长率为 5.42%。
风机叶片作为风电机组中将风能转化为机械能的核心部件,其性能直接影响整机发电能力与经济性。国内风机叶片在风轮直径突破210米后,主流产品迅速进入百米时代。
叶片大型化也带来运输困难、断裂风险上升、成本提高与制造难度加大等挑战。为应对这些问题,国内企业积极推进分段叶片、多风轮机组等创新设计。
风力发电设备中对密封、绝缘与减震部件提出高耐温、耐腐蚀与耐久性要求。杜邦™Nomex®材料为风电发电机与变压器提供高温绝缘解决方案,提高设备安全性、可靠性与抗过载能力。
在制氢产业链中,橡塑材料因其独特性能成为关键设备的重要组成部分。随着质子交换膜电解槽向大功率、高压方向发展,PEEK、PEKK等高性能塑料及碳纤维增强热塑性复合材料成为下一代极框材料的选择,在减轻重量的同时提供类金属的强度与刚度。
爱沙尼亚电解槽制造商Stargate Hydrogen采用巴斯夫Ultrason®材料制造碱性水电解槽极框,以聚砜替代金属镍,显著减轻堆体重量。该材料在强碱环境下仍具备优良的耐高温、耐化学性与抗压强度,支持长寿命、低维护运行。
在碱性电解槽中,密封垫片兼具密封与绝缘功能,其性能直接影响系统安全与运行可靠性。国内常用垫片以PTFE为基材,经玻璃纤维、氧化铝、石墨等填充改性后模压烧结制成。科赛新材是国内主要密封垫片企业之一,其自主研发的PTFE改性垫片在耐磨性、硬度与自润滑方面优于纯PTFE制品。
IV型储氢瓶作为研发热点,其内胆通常采用HDPE或聚酰胺PA等热塑性材料,厚度约2–3毫米,具有良好的气密性与抗氢脆能力。恩骅力Durethan®与Akulon® Fuel Lock PA6材料制成的内胆,较钢制方案最高可实现75%的减重,且材料成本更低。PA6材料的阻隔性能为HDPE的五倍,有助于实现更薄内壁与更高储氢效率。
管道输氢是实现氢能规模化发展的关键。聚合物基非金属柔性管具有轻质、高强度、耐腐蚀与连续结构等优势,可避免氢脆问题,降低泄漏风险。赢创VESTAMID® NRG系列PA12具备高耐化学性、优良机械性能与低氢气渗透率,适用于多种结构的输氢管道,为氢储运提供更安全高效的材料解决方案。
新能源产业的快速发展对橡塑零部件提出了更高精度、更复杂结构及更优性能的要求,进而推动了加工设备与工艺技术的持续创新。不同成型工艺凭借其独特优势,在特定应用场景中发挥着关键作用。
注塑成型适用于电机壳体、连接器、绝缘垫片、齿轮等高精度复杂部件。恩格尔的注塑机配备智能控制单元,稳定性高,可实现高精度精密注塑,适用于新能源汽车部件的批量生产;阿博格的Allrounder注塑机配合机械手系统,可将连接器成型周期缩短,提升良品率。
在新能源领域,精诚时代的高端涂布模头广泛应用于太阳能、氢能等精密涂布领域。精诚时代可以根据材料的流变特性,结合现场生产的工艺条件,导入仿真模拟系统来进行模头设计,以全流程数字化管理,实现定制化、高精确度的国产替代。
在下一代电池技术协同开发上,精诚时代推出的高固含锂电模头,通过优化锂电池涂布过程,提升精度和均匀性,从而有效降低生产成本。
此外,布鲁克纳的高产量BOPP、BOPET和BOPA薄膜拉伸生产线,其工作宽度达10.4米,速度超过600米/分,年产量超过60,000公吨。该生产线的技术更能确保降低能耗,减少废料,降低原材料使用量和二氧化碳排放量,以及具备最新的数位自动化控制系统。
从光伏、风电到氢能,橡塑材料正从“配套角色”走向新能源产业的关键支撑,在降本增效、系统可靠性与减碳路径中持续释放价值。随着新能源向高效率、长寿命与低碳化演进,材料性能与制造工艺的重要性将进一步突显。
在万亿级新能源市场的长期发展中,橡塑产业正以持续创新,筑牢绿色能源转型的底层根基。
