【中国幕墙网】由于
胶粘剂具有可以实现同种或异种材料的连接、接头部位无
应力集中、
粘接强度高、易于实现化合自动化操作等优点,广泛应用于国民经济中的各个领域,已成为国民经济发展不可或缺的化工产品。国民经济的高速发展也为胶粘剂行业的发展提供了广阔的空间,因此我国胶粘剂行业得到了快速发展。据中国胶粘剂工业协会统计,2005年——2009年我国胶粘剂与
密封剂产量和销售额年平均增长率分别达到了12.2%和19.6%,并预测在“十二五”期间仍会保持较高的增长速度,产量和销售额的年平均增长率分别为10%和12%,其中反应型胶粘剂的增长率分别为12.5%和14.9%。我国胶粘剂行业除了产量和销售额持续快速增长外,胶粘剂的技术水平也不断提高,开发出来大量达到国内外先进水平的产品,并呈现出产品向着
改性型、反应型、多功能型、纳米型等方向发展,应用领域向着
新能源、
节能环保等新兴产业聚焦的发展趋势。
1.新能源领域用胶
(1)风力发电用胶
由于全球石化能源资源的缺乏,
可再生能源的利用得到世界各国政府的重视和扶持。风能作为非常重要的可再生资源得到了越来越多的利用,其主要利用形式为风力发电。近年来全球风电行业发展迅速,根据全球风能
理事会和中国可再生能源学会风能专业委员会统计,2005年至2010年全球新增风电装机容量年平均增长率为29.2%,我国新增风电装机容量年平均增长率为95.5%,增长速度大大高于全球平均水平。根据《中国风电发展报告2010》预测,到2020年我国风电累计装机容量将到达2.3亿KW。
我国风电行业的迅猛发展为叶片用环氧
结构胶粘剂和环氧
基体树脂的应用提供了巨大的市场空间。环氧基体树脂是生产叶片和叶片
模具的主体材料之一,
环氧树脂结构胶用于风电叶片上壳体和下壳体的
粘接。目前,国内风电机组绝大多数为1.5MW的机型,每个机组需要三个叶片,每个叶片环氧结构胶的用量约为0.35吨,环氧基体树脂的用量约为2吨。若2020年我国风电累计装机容量达到2.3亿KW,需新增风电装机容量约1.88亿KW,环氧结构胶和环氧基体树脂的需求量分别为13.1万吨和75万吨,产值分别为65亿和262.5亿。以2010年我国新增装机容量16500MW为基数,2020年达到累计装机容量2.3亿KW,平均年增长速度不足5%,实际增长速度可能会更高一些。
由于要求风电叶片的使用寿命大于20年,对环氧结构胶粘剂和环氧基体树脂的要求很高,既要有很好物理性能又要有很好的
耐久性。因此,这些产品在正式应用之前需要通过国际权威的德国劳氏认证(GL认证)以及用户的测试和验证,具有较高的进入
门槛。风电机组的发展趋势是向着特大型化发展,2.5MW和3.0MW的机型已经研制成功,5.0MW和6.0MW的机型也在研制进程中,将对叶片用结构胶粘剂和基体树脂提出更高的要求或新的要求。
(2)
太阳能发电用胶
太阳能是清洁、安全和可靠的可再生能源。相对于水电、核电等其他能源,太阳能发电站的建设对地理位置要求不高,且所需的时间和成本都比较低,也是未来很有发展前景的可再生能源,世界各国都在大力发展太阳能发电。过去5年全球
太阳能电池产量年平均增长率为50-60%,未来几年平均增速将保持在20-25%。根据欧洲联合研究中心的预测,到2030年太阳能发电在世界总电力的供应中将达到10%以上。我国太阳能发电几乎是从2000年起步,但发展速度非常快,2000年至2010年的平均增长率为143.6%,2010年太阳能电池产量达到了8000MW,成为世界太阳能电池产量第一大国,约占世界总产量的50%。
太阳能电池用胶主要为环氧结构胶、
EVA胶膜、
硅酮胶。环氧结构胶用于太阳能电池
硅片的
切割,对其
强度、应力及工艺性要求很高;EVA
胶膜用于
太阳能电池组件的组装,将
单晶硅电池的
玻璃面板与硅片及背板或将
薄膜电池的
玻璃面板与背膜粘接组装在一起,对其强度、
透光性、
耐候性、
防水汽渗透要求高;
硅酮胶用于太阳能组件边框
密封和接线盒灌封,对边框密封要求耐候性和防水汽
渗透性好,用于接线盒灌封要求电性能和
导热性好。估计2010年太阳能电池领域的用胶量为:环氧结构胶315吨(硅片产量约为10GW),EVA胶膜56000吨,硅酮胶12000吨,产值分别为8500万、22.4亿和8.4亿。
由于太阳能电池对寿命及安全性要求高,应用于太阳能的胶粘剂需要通过权威机构的IEC 61215:2005标准认证和UL认证。另外,如何提高EVA胶膜的
透光率或采用透光率更高的新胶膜材料,以提高太阳能电池的转换效率,采用新的
密封胶替代硅酮胶,以提高太阳能电池的生产效率,都是太阳能电池用胶粘剂的重点研究课题。
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