高性能纖維是國民經(jīng)濟和國防建設的強大支撐力量,是世界各國武器裝備研發(fā)生產不可或缺的國家戰(zhàn)略物資,是國家科技實力象征之一,是全球材料領域競相發(fā)展的重點,已全方位滲透到安全防護、汽車輕量化、風力發(fā)電、土木建筑、船舶繩纜、航空航天、國防軍工等領域,成為工程制造革命性提升的新動力。
高性能纖維可分為高強度高模量纖維、耐高溫纖維、抗燃纖維、防切割纖維和耐強腐蝕纖維等,主要包括碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維等。
我國高性能纖維行業(yè)不斷優(yōu)化完善產業(yè)鏈供應鏈,在產業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟效益和技術升級等方面整體保持穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢,但下游需求增長不及預期,市場供給短期增長過快,經(jīng)濟效益有所下滑,在高端應用領域的國際競爭力仍需進一步提升。
二、我國主要高性能纖維產業(yè)在全球的地位
2023年,全球碳纖維產能29.0萬噸,同比增長12.3%,主要得益于我國、韓國及土耳其等國家的新增產能貢獻。目前,全球主要的碳纖維生產企業(yè)包括日本東麗、帝人/東邦、三菱,美國赫氏,德國SGL、土耳其阿克薩、韓國曉星、比利時索爾維/美國氰特、俄羅斯UMATEX以及我國吉林化纖、中復神鷹、中簡科技、新創(chuàng)碳谷、寶旌和上海石化等。我國碳纖維產能達13.8萬噸,全球占比47.6%,居全球第1位。
2023年,全球芳綸總產能16萬噸,主要生產企業(yè)有美國杜邦、日本帝人、韓國科隆、曉星和我國泰和新材等,美國杜邦和日本帝人分別占據(jù)全球對位芳綸市場的38%和33%,間位芳綸市場的46%和12.6%。我國對位芳綸產能2.74萬噸、間位芳綸2.6萬噸,合計占到全球的33.4%。
2023年,我國超高分子量聚乙烯纖維產能占全球65%以上,是全球最大的超高分子量聚乙烯纖維的生產和出口國,產業(yè)規(guī)模不斷增長,產品質量持續(xù)提升,應用領域不斷拓展,打破了長期以來國外技術壟斷和產品禁售的局面。
三、 ? 產業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大
2023年,我國高性能纖維產量約17.6萬噸,較2015年年均增長21.6%。其中碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維產量分別約為7萬噸、3.1萬噸和3.8萬噸,分別較2015年年均增長45.4%、15.2%和22.1%,產業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大。
四、 產業(yè)分布較為集中
我國碳纖維產業(yè)主要分布在華東、東北及西北地區(qū),3個地區(qū)碳纖維產能合計占比90%以上,其中華東地區(qū)碳纖維產能占比近40%,是發(fā)展較早的碳纖維研發(fā)中心,產品類型豐富,下游衍生品較多;東北地區(qū)以吉林省為中心,碳纖維產能占比約30%;西北地區(qū)有能源優(yōu)勢,碳纖維產能占比近25%。
我國芳綸產業(yè)主要分布在華東地區(qū)的山東、江蘇和西南地區(qū)的四川等省份,其中山東和江蘇的企業(yè)分布最為密集。行業(yè)最大的龍頭企業(yè)泰和新材總部位于山東省,其技術水平在行業(yè)內處于領先地位,芳綸生產基地在山東煙臺和寧夏寧東能源化工基地均有布局。
我國超高分子量聚乙烯纖維產業(yè)主要分布在江蘇、山東、北京等地。其中,江蘇省企業(yè)最為集中,江蘇九九久科技有限公司產能最高,占全國總產能的40%左右。山東愛地高分子材料有限公司和北京同益中新材料科技股份有限公司(在山東泰安有生產基地)也是主要企業(yè)。
五、 產業(yè)競爭力逐步提升
我國主要高性能纖維產業(yè)的技術裝備水平顯著提高,產品應用能力不斷提升,進口量逐步下降,出口量逐年上升,說明產業(yè)競爭力在逐步提升。
(一) 技術裝備水平顯著提高
聚丙烯腈基碳纖維:形成了二甲基亞砜(DMSO)、二甲基乙酰胺(DMAc)、硫氰酸鈉(NaSCN)三種生產工藝體系,干噴濕紡和濕法紡絲工藝技術逐漸完善,生產效率進一步提升;碳纖維核心技術不斷突破,在實現(xiàn)T300級碳纖維產業(yè)化的基礎上,又相繼實現(xiàn)了T700級、T800級以及24K以上工業(yè)用大絲束碳纖維產業(yè)化生產,同時T1000級、T1100級、M55J級、M60J級、48K大絲束碳纖維等關鍵技術均實現(xiàn)了突破。與日本東麗公司相比,我國二甲基亞砜系列產品基本全覆蓋日本東麗同系列碳纖維品種。
對位芳綸:國產芳綸技術成本優(yōu)化,泰和新材等企業(yè)通過自主研發(fā)打破了國際壟斷,突破了千噸級產業(yè)化關鍵技術,高強型、高模型對位芳綸產品實現(xiàn)國產化,高強型對位芳綸在個體防護裝備上完成應用驗證,開發(fā)了原液著色對位芳綸長絲,突破了超強對位芳綸(相當于Kevlar-KM2級)制備技術,可用于軍用防彈頭盔?;拘蛯ξ环季](Kevlar29級)實現(xiàn)穩(wěn)定批量生產和供應,高強型對位芳綸(Kevlar129級)實現(xiàn)國產化供應,在光纜、膠管、防彈等領域實現(xiàn)批量應用。
超高分子量聚乙烯纖維:已實現(xiàn)成套裝備的國產化,并逐步優(yōu)化升級,單線產能達到300噸/年,并突破耐熱抗蠕變超高分子量聚乙烯纖維的成套裝備設計制造技術;差別化技術進一步提升,超高強、高模、細旦、耐熱、抗蠕變等新產品以及新一代纖維專用樹脂制備技術實現(xiàn)突破。
(二)產品應用能力不斷提升
我國碳纖維在汽車、軌道交通、海洋工程、航天航空以及國防軍工領域,對位芳綸在汽車、國防軍工領域,間位芳綸在環(huán)保領域,超高分子量聚乙烯纖維在海洋工程、國防軍工等領域的應用均不斷深入。
(三) 進口量下降出口量上升
我國主要高性能纖維進口量總體呈下降趨勢,碳纖維及制品進口數(shù)量由2020年的3.04萬噸降低至2023年1.61萬噸,年均下降19.1%,芳綸進口數(shù)量由2020年的1.25萬噸降低至2023年0.77萬噸,年均下降14.8%,超高分子量聚乙烯纖維進口數(shù)量由2020年的354.0噸降低至2023年143.5噸,年均下降26.0%。進口量減少的主要原因,一是國產大絲束碳纖維、芳綸產量增加,逐步實現(xiàn)國產替代,國內超高分子量聚乙烯纖維穩(wěn)定增長,產品質量能夠滿足下游應用需求;二是國內市場需求發(fā)展不及預期。
我國主要高性能纖維出口量總體呈增長趨勢,碳纖維及制品出口數(shù)量由2020年的4,044.9噸增長至2023年6,882.7噸,年均增長19.4%,芳綸出口數(shù)量由2020年的2,327.6噸增長至2023年6,538.7噸,年均增長41.1%,超高分子量聚乙烯纖維出口數(shù)量由2020年的3,881.0噸增長至2023年6,976.3噸,年均增長21.6%。說明隨著我國主要高性能纖維規(guī)模的增長和技術水平的提升,產業(yè)國際市場競爭力也在不斷提升。
六、下游需求增速放緩
1、聚丙烯腈基碳纖維
2023年,我國聚丙烯腈基碳纖維產能利用率約為50.7%,市場供給量約為5.3萬噸。國內總需求量約為6.9萬噸,同比下降7.2%,其中體育休閑領域用量約1.8萬噸,較2022年降低21.7%;風電葉片用量約1.7萬噸,較2022年降低2.9%;壓力容器用量約0.4萬噸,較2022年降低28.3%;碳碳復材、建筑工程、汽車工業(yè)、電子電器等領域用量分別約為0.75、0.34、0.28和0.22萬噸,均實現(xiàn)小幅增長。整體來看,2023年國內碳纖維產量雖保持大幅增長,但下游需求不及預期,成本壓力疊加庫存積壓,導致市場競爭激烈,各產品市場價格逐月下跌,整體較2022年價格寬幅走跌,其中T300級碳纖維均價跌幅超過37%,T700級碳纖維均價跌幅超過30%。
2、間位芳綸
2023年國內間位芳綸行業(yè)總體基本穩(wěn)定,產量約為1.3萬噸,較2022年增長18.2%。目前國內間位芳綸生產較為集中,產品結構豐富,整體呈供大于求態(tài)勢,下游需求與2022年基本持平,安全防護領域需求有所減弱,工業(yè)過濾領域受水泥、鋼鐵等建材行業(yè)影響需求不足,產品價格波動較大。應用領域仍主要集中在過濾材料領域,其應用占比約60%,安全防護和電氣絕緣紙應用比例逐年上升,2023年分別為24%和10%,電池隔膜等新興市場仍在培育。
3、對位芳綸
2023年,隨著國內對位芳綸新建項目產能逐漸釋放,產量增長較快,達到1.8萬噸左右,較2022年增長約50%。國內對位芳綸需求量約2.2萬噸,較2022年增長約20.8%,大幅低于產量增速,但國產對位芳綸用量占比繼續(xù)擴大,達到76%。由于國內信息通信項目建設放緩,對位芳綸需求開始減弱,產品價格也出現(xiàn)一定波動,目前光通訊、防彈復材、橡膠和汽車工業(yè)用量分別約占40%、20%、20%和10%。
4、超高分子量聚乙烯纖維
2023年,國內超高分子量聚乙烯纖維各產品價格均下滑20~30%,國內市場需求有所恢復,主要仍是防彈領域,由于國際關系持續(xù)緊張導致對防彈級纖維需求大幅增加。海洋產業(yè)以繩纜為主,包括系泊繩、牽引繩、深/近海網(wǎng)箱線等,產品結構豐富,得益于纖維價格下跌,海洋領域用量有少許增長;手套領域用量增加,主要由防刺需求快速增長所致。此外,超高分子量聚乙烯原料供應充足,產品價格較為穩(wěn)定,為下游纖維行業(yè)提供了有力支撐。
中國紡織建設規(guī)劃院
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一、玻璃基板
圖1 玻璃基板應用于3維集成(圖源:廈門云天)
優(yōu)勢
1、低介電常數(shù)玻璃基板具有較低的介電常數(shù),能夠有效降低信號傳輸過程中的延遲與損耗,這對于高頻高速信號傳輸要求極高的現(xiàn)代芯片而言至關重要。
2、高耐熱性和熱穩(wěn)定性玻璃基板的耐熱性和熱穩(wěn)定性較高,能夠適應芯片在工作過程中產生的高熱量,保障芯片在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定運行。
3、高平整度玻璃基板的表面平整度高,有利于實現(xiàn)更精細的線路制作與芯片封裝工藝。
4、良好的電氣絕緣性能玻璃基板的電氣絕緣性能優(yōu)異,可以有效防止電氣故障,提高半導體器件的安全性。
劣勢
1、成本高昂與有機材料相比,玻璃基板的生產成本相對較高,這可能會限制其在某些低成本產品中的應用。
2、加工難度大雖然玻璃基板具有良好的加工性能,但在某些特定工藝上,如精細打孔和超薄切割等方面,仍存在一定的技術難度。
3、脆性玻璃基板雖然硬度高,但表現(xiàn)出一定的脆性,可能在加工、運輸和安裝過程中導致破損。
二、柔性基板
圖2貼裝了射頻器件的柔性基板
優(yōu)勢
1、柔韌性和彎曲能力柔性基板能夠彎曲和折疊,適用于需要動態(tài)連接或復雜三維結構的應用。
2、輕薄柔性基板通常比剛性基板更輕、更薄,適合空間有限的應用。
3、良好的散熱性能由于其薄且靈活的特性,柔性材料有利于散熱,改善高散熱型產品設計。
4、減少焊點應力柔性基板可以減少焊點的應力,提升連接可靠性。
5、動態(tài)連接柔性基板可以實現(xiàn)動態(tài)連接,支持立體化組裝設計。
劣勢
1、翹曲不可控柔性基板存在嚴重的翹曲問題,可能影響組裝質量和良率。
2、加工復雜柔性基板的加工過程比較復雜,尤其是形狀變化難以通過工具實現(xiàn)。
3、成本高柔性基板的單價比同面積的剛性板要高,且加工成本昂貴。
4、特性阻抗穩(wěn)定性差由于線路形狀不固定,柔性基板的特性阻抗穩(wěn)定性較差。
三、陶瓷基板
圖3 應用于IGBT組件封裝的直接覆銅陶瓷基板
優(yōu)勢
1、優(yōu)異的絕緣性能陶瓷基板具有出色的絕緣性能,確保電子元件保持隔離并受到外部影響的保護。
2、低介電常數(shù)陶瓷基板的低介電常數(shù)有助于最小化信號損失和干擾,實現(xiàn)電路內電信號的高效傳輸。
3、低熱膨脹系數(shù)陶瓷基板的低熱膨脹系數(shù)確保了電子元件在不同熱條件下的結構完整性和可靠性。
4、高熱導率陶瓷基板具有高熱導率,能夠有效散熱,防止熱量積聚。
5、氣密性好和化學穩(wěn)定性陶瓷基板具有出色的氣密性和化學穩(wěn)定性,適用于需要高度防護環(huán)境因素的應用。
劣勢
1、脆性陶瓷基板具有一定的脆性,處理時可能存在破損風險。
2、成本高高性能陶瓷基板的制造成本較高,尤其是采用HTCC等早期技術的基板。
3、尺寸精確度略差某些陶瓷基板(如LTCC)的尺寸精確度有待突破。
總結
玻璃基板以其低介電常數(shù)、高耐熱性和高平整度在高頻高速信號傳輸中具有優(yōu)勢;柔性基板則以其柔韌性和輕薄特性適用于動態(tài)連接和復雜三維結構的應用;而陶瓷基板則以其優(yōu)異的絕緣性能、低熱膨脹系數(shù)和高熱導率在高功率、高頻和高可靠性要求的芯片產品中表現(xiàn)出色。在選擇封裝材料時,需要綜合考慮具體應用的需求和各種材料的優(yōu)缺點。
(源自:陶瓷基板,侵權刪)
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目前,國內熱塑性間隔條制成的中空玻璃蓬勃發(fā)展,名稱多種多樣。歸根結底,其實有兩種。一是設備名稱,二是熱塑性墊片名稱。我們先來說一下設備的名稱。常見的設備名稱有TPA(奧地利李賽克生產的設備)、TPS(德國格拉斯通)、TPE(北京明日之星),當然還有其他裝備就不一一列出了。這些設備配備了不同的熱塑性墊片,加工玻璃的名稱也不同。我們以李賽克的 TPA 為例。如果設備配備4SG密封膠間隔條,則生產的玻璃稱為TPA-4SG玻璃。如果配置TPE,這里需要注意的是,TPE是指熱塑性密封膠,而不是設備,那么這種組合生產的玻璃就稱為TPA- -TPE玻璃。如果是這樣的話,不同的設備和不同的熱塑性間隔條就會組合成很多名稱,所以中國建筑玻璃和工業(yè)玻璃協(xié)會將這種中空玻璃用的熱塑性間隔條密封膠通稱為TPSS(英文全稱:Thermoplastic Spacer Sealant),它是一種新型的中空玻璃暖邊系統(tǒng),以特殊丁基膠為輔料,填入分子篩的熱塑間隔密封膠,取代分子篩,取代丁基膠,取代鋁條。這是繼槽鋁式冷邊條、剛性暖邊條、復合暖邊條等材料后的第三代長效密封間隔材料,也是目前全球長效節(jié)能最好的中空玻璃暖邊系統(tǒng),其中包括4SG。
有一個知識點需要注意。并非所有設備都可以配備所有熱塑性間隔粘合劑。據(jù)了解,這款4SG對于設備的要求比較高。目前,唯一適合4SG的設備是李賽克的TPA與格拉斯通的TPS 。這里的4SG是指德國科梅林的4SG,不是定制的4SG。而那些使用TPA或TPS設備的將專門使用4SG。一般他們不會使用其他膠,否則就有點浪費了。
]]>玻璃期權上市初期平穩(wěn)運行企業(yè)套保工具庫再添新利器
上市首日,期權市場平穩(wěn)運行。玻璃期權平值隱波在29%左右,和同期限的歷史波動率保持一致;25Delta處看漲期權較看跌期權高約4個波動率左右,體現(xiàn)出市場對玻璃急漲緩跌的定價。盤中平值隱波變化不大,但虛值看漲期權的偏度有所下降,顯示市場的避險情緒略有減輕。09合約的成交、持倉量穩(wěn)步上升,體現(xiàn)出市場對玻璃期權的熱情。上市首日,玻璃期權當日總成交33372手,總持倉為16708手。
流動性方面,開盤初期虛值和淺實值期權的買賣點差就快速收窄,這也反映了投資者對期權市場的參與日益深化。
玻璃期權上市豐富了企業(yè)套期保值工具庫,使企業(yè)風險管理操作更靈活、更精細、更準確。具體而言,期權帶來的益處有三:
1.使用場景更細分。相比期貨,期權對行情的劃分更精細。以賣出虛值看漲期權為例,企業(yè)在緩漲、震蕩、緩跌、大跌的行情下均能實現(xiàn)正收益,相較傳統(tǒng)做空期貨套保覆蓋的場景更廣。又如買入牛市價差,通過買入一個看漲期權再賣出一個虛值程度更深的看漲期權,企業(yè)以較小的時間價值損耗獲得了標的和波動率的雙多頭,適合企業(yè)穩(wěn)健地參與市場。利用期權,企業(yè)能更好地將套保操作和觀點匹配,使套保操作更精準。
2.業(yè)務模式更多樣。企業(yè)可以立足產業(yè)鏈角色巧用期權工具,使生產經(jīng)營更穩(wěn)健。以玻璃貿易商為例。玻璃當下產銷弱,短期內供強需弱的格局恐難改。庫存較高的貿易商可以在盤面賣出虛值看漲期權。倘若玻璃維持弱勢,權利金收入能幫助貿易商緩解資金壓力;如果玻璃出現(xiàn)大幅上漲,貿易商可在賣出庫存的同時平掉賣看漲,基本保障行權價以下的利潤。貿易商通過套保操作,將小概率的潛在高額盈利轉化為穩(wěn)健的、實時的現(xiàn)金流,實現(xiàn)穩(wěn)健生產經(jīng)營。
3.信息反饋更全面。期權市場投資者高度專業(yè)化,其交易結果對價格發(fā)現(xiàn)有重要意義。例如,隱含波動率包含了市場對未來風險的定價,是重要的情緒溫度計,隱波快速上升往往伴隨著重大的基本面變化,企業(yè)可以此為線索校準對行業(yè)運行狀況的理解。
玻璃需弱供強格局難改短期上方恐有壓力
近期玻璃維持供強需弱的局面。需求上工程、家裝、汽車三大終端需求同步走弱。供給上日熔量高企,但當前現(xiàn)貨價格離成本線尚有距離。高企的貿易商庫存使得下游需求容易向上游傳導,因此我們判斷玻璃短期上方恐有壓力。
下游需求方面,深加工廠訂單天數(shù)為10.4天,19年以來同期最低,疲弱跡象明顯;low-e開工率為55.8%,為20年以來同期低位,且進入6月持續(xù)維持同比較低水平。深加工廠低開工的背景下廠原片庫存天數(shù)持續(xù)下降,表明深加工廠原料補庫不積極,深加工廠對后市需求悲觀。
下游需求的走弱源于工程、家裝、汽車三類主要終端需求的弱勢。平板玻璃88%的下游需求為地產,7%的需求為汽車。傳統(tǒng)的地產需求主要為新房竣工時的工程需求;近年來二手房的家裝需求亦快速上升(包陽臺、制鏡、衛(wèi)浴玻璃等需求)。工程需求上,往年的季節(jié)性利多因素在今年也表現(xiàn)較弱。以往,北方在11月左右進入冬季沒法施工,因此需要提前施工趕進度,可能會需要提前下玻璃的訂單。但21年為房地產新開工面積下降的轉折點,按房地產竣工周期2-3年來算,今年竣工面積下滑幅度預計較大。今年竣工面積維持歷史同期低位,也驗證了這一判斷。另外,近期房地產企業(yè)資金較為緊缺,工程單普遍存在回款難問題,這使得玻璃深加工企業(yè)謹慎接單。
家裝需求上,華東、華南地區(qū)深加工廠的調研情況顯示家裝訂單亦同比走弱。汽車需求方面,汽車對玻璃的需求主要由SUV等中大型汽車的斜擋風玻璃和全景天窗貢獻。今年的汽車需求同樣表現(xiàn)弱勢:3月以來社零汽車類零售額均呈同比下滑態(tài)勢,汽車廠商可能據(jù)此對玻璃需求做調整??傊掠涡枨蟮淖呷踉从诘禺a和整體消費的走弱。我們相信隨著政策發(fā)力、外部條件改善,需求在未來有望改變頹勢。
供給方面,當前日熔量高企,但現(xiàn)貨價格距離成本線尚有距離,暫時看不到大面積冷修的可能。當前日熔量為16.9萬噸,為歷史高位,但沙河天然氣玻璃完全成本約為1450,煤制氣玻璃完全成本約為1300,這使得目前現(xiàn)貨價格仍有利潤空間。
庫存上,高企的庫存使得終端需求的弱勢容易向定價環(huán)節(jié)傳導。全國各地的庫存壓力均較大。沙河的庫存壓力主要體現(xiàn)在貿易商環(huán)節(jié)。當前沙河社庫為364萬重量箱(約1.8萬噸),為21年以來同期較高水平,且近期去化速度較同期更慢。沙河地區(qū)產銷數(shù)據(jù)也處于四月以來低位,體現(xiàn)出貿易商接貨意愿有限。貿易商曾在四、五月份進行階段性補庫。近期上游玻璃廠重回累庫局面,以貿易商出貨為主。華東、華中、華南、西南的廠庫水平均較高。這些地方貿易商較少,廠庫水平高反映出產銷不暢。
綜上,我們預計今年需求有限,盤面上方恐有壓力。
未來,我們需要密切以下問題:
– 玻璃日熔量是否出現(xiàn)持續(xù)性下滑
– 現(xiàn)貨的利潤水平是否接近盈虧平衡點
– 貿易商庫存是否出現(xiàn)快速去化
– 宏觀經(jīng)濟動能是否顯著回復
隱波預計維持當前水平
我們利用波動率的聚集性和均值回歸特性對未來的實際波動做出預測,并據(jù)此衡量隱波定價是否合理。當前玻璃的HV30為29.8%,為歷史50分位左右,觀察曲線呈下降趨勢;近三日RV為35%,相對較高,有向下回落的空間。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)RV支撐位在25%附近,即當RV下降到25%一線時,可能會來回震蕩。當前09期權平值隱波為26%,較RV支撐位略高,下降空間有限。但同時低波狀態(tài)可能有粘滯性,隱波大概率持穩(wěn)。波動率策略難有正期望。
企業(yè)應結合各自的角色靈活選擇期權工具
當前玻璃弱勢格局難改,波動率大概率維持震蕩。上下游企業(yè)應結合各自的產業(yè)鏈角色,利用期權參與套期保值。
對于玻璃廠和庫存較高的貿易商而言,可以選擇賣出虛值程度較低的看漲期權進行原片預售。賣權獲取的權利金能有效緩解現(xiàn)金壓力;倘若玻璃發(fā)生大幅度上漲、看漲期權被行權,玻璃廠會獲得比成本比期初價更高的玻璃空頭,相當于在漲勢中給現(xiàn)貨做了套保。如果企業(yè)擔心玻璃價格大幅下跌,可以買入虛值看跌期權。由于看跌的波動率相較看漲更低,整體頭寸應凈收入權利金。如果玻璃未發(fā)生大幅下跌,企業(yè)仍在期權端有微利;如果玻璃大幅下挫、跌破成本線,企業(yè)不僅能在期權端收獲較好的保護,更能在價格低位時買入行權價略高于成本價的看漲期權博弈后續(xù)反彈。
對尚未建立庫存的貿易商和玻璃深加工企業(yè)而言,可以賣出行權價低于售價、加工完全成本價的看跌期權提前鎖定貨源。如果玻璃不發(fā)生大幅下跌,可以收入權利金、獲得額外收入;如果玻璃發(fā)生大幅下跌,則貿易商可以在盤面按照行權價接貨,仍能保障經(jīng)營利潤。如果玻璃跌至成本價,企業(yè)還可以買入看漲期權,為發(fā)生冷修、玻璃大幅上漲的風險提前做保護。
來源:期貨日報
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玻璃的退火可分成兩個主要過程:一是玻璃中內應力的減弱或消失,二是防止內應力的重新產生。玻璃中內應力的減弱和消除是以松弛理論為基礎的,所謂內應力松弛是指材料在分子熱運動的作用下使內應力消散的過程,內應力的松弛速度在很大程度上決定于玻璃所處的溫度。
一、玻璃帶上下表面不對稱冷卻
1.玻璃板在退火區(qū)域內的不對稱冷卻
玻璃板處在退火區(qū)域中,如上下表面冷卻強度不同,則當玻璃冷卻到室溫均衡時,會引起應力分布不對稱,壓應力就會向冷得快的那一面偏移,冷卻快(涼)的表面受壓應力,冷卻慢(熱)的表面受張應力,如果玻璃原片足夠大,玻璃中應力分布的不平衡必將引起變形——彎曲或翹曲。若玻璃板的下表面比上表面冷卻得快,則壓應力大的一邊在下表面,板向上彎曲;反之,向下彎曲。若產生的應力超過允許值時會發(fā)生炸裂。
2.玻璃在退火區(qū)域溫度以下不對稱冷卻
玻璃在退火區(qū)域溫度以下,上下表面冷卻速度不一致,則會產生暫時應力,冷卻速度快(涼)的表面受張應力,冷卻速度慢(熱)的表面受壓應力。
二、玻璃帶橫向溫度不均勻
1.溫度橫向對稱分布的不均勻
溫度對稱于中心線分布,但邊部比中部涼或邊部比中部熱。玻璃帶寬度方向有溫差存在,同樣也會產生熱應力。
當玻璃帶邊部比中部涼時,若處于退火溫度區(qū)域,邊部(涼)受壓應力,中部(熱)受張應力;若玻璃處于退火溫度之下,則邊部(涼)受張應力,中部(熱)受壓應力。
當玻璃板邊部比中部熱時,則板面方向所受應力與上述相反。
上面幾種情況所產生的應力,可以用應力儀測量。通常也可以用手指來作定性的檢驗,即在離切割機位置相當距離的地方,用兩個或三個手指頭將邊部輕輕抬起。如果邊部成波狀而且很容易被抬起,那么邊部承受壓應力,中部承受張應力;如果邊部很緊,而且不易被抬起,則邊部承受張應力,而中部承受壓應力。
從所周知,玻璃的抗壓強度比抗張強度約大十倍,所以玻璃板通常首先在承受張應力的板面上發(fā)生破裂,然后裂紋可能繼續(xù)向壓應力區(qū)發(fā)展。因此,暫時應力對玻璃破壞性最強,只要產生的張應力等于或稍大于玻璃的抗張強度,在沒有任何外力作用下,玻璃也會自行破裂。
2.玻璃板橫向溫度不對稱分布的不均勻
玻璃板橫向溫度不對稱分布,即玻璃板面兩邊部冷卻速度不相同,而引起一邊溫度高一邊溫度低,而使板面應力分布也不對稱。若處于退火溫度區(qū)域,同樣涼邊變長受壓應力,熱邊變短受張應力,玻璃帶會向熱的一邊偏移走偏;若玻璃處于退火溫度之下,則涼邊受張應力,熱邊受壓應力,暫時應力超過允許值時出現(xiàn)炸裂。
這時,玻璃板面的理論應力值是不能測量的,因為一部分應力由于變形而消除了。
玻璃帶離開退火區(qū)域,可以比較快的速度進行冷卻,因玻璃不會再產生水久應力了。但必須指出,此時如果冷卻速度過快,或橫向溫差太大,則會產生過大的暫時應力或應力分布不平衡而使玻璃在退火窯中破裂,這是在實際生產中經(jīng)常發(fā)生的。
三、結論
綜上所述,在退火溫度范圍內,玻璃帶橫向溫度的不均勻,當玻璃冷卻到室溫時,將產生永久應力,在退火窯中板面較熱部分是處在受張狀況,較冷的部分是處在受壓狀況。在退火溫度范圍而以下,板面較熱部分是處在受壓狀況,較冷的部分是處在受張狀況,從對玻璃造成破裂的情況來看,玻璃帶在退火區(qū)域以下,兩邊冷得太快要比中部冷得快更為不利,因此必須加以防止。這種情況往往是由于輥子兩端軸頭漏進冷空氣所造成。因此,軸頭密封是至關重要的。
源自(高溫節(jié)能保溫技術)
]]>“光伏一哥”隆基綠能此前表示,公司鈣鈦礦電池技術目前處于實驗室研發(fā)階段。2023年11月,公司研發(fā)的晶硅—鈣鈦礦疊層電池經(jīng)美國國家可再生能源實驗室(NREL)認證,效率達到33.9%,刷新該項電池效率世界紀錄。從當前研究的理論層面看,與單結晶硅電池相比,鈣鈦礦疊層電池具備更好的轉換效率。
晶科能源亦透露,計劃2026年制造出效率大于34.0%的鈣鈦礦/TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)疊層電池。在此之前,2024年計劃將TOPCon鈍化接觸電池提效至26.2%~26.5%;2025年計劃將TOPCon全鈍化接觸電池效率做到26.8%~27.0%。
4月22日,一位光伏界資深人士向《每日經(jīng)濟新聞》記者表示,目前許多光伏大廠都在布局鈣鈦礦技術,但是從目前的效率和成本來看,鈣鈦礦離商業(yè)化還是有很長一段路。
鈣鈦礦仍處“燒錢”階段
今年3月,港華能源投資有限公司與協(xié)鑫科技旗下昆山協(xié)鑫光電材料有限公司(以下簡稱協(xié)鑫光電)簽署戰(zhàn)略合作,將在今年內共同建設全球首個產業(yè)化兩平方米尺寸的鈣鈦礦疊層組件實證示范項目。
鈣鈦礦太陽能電池因其轉化效率高、迭代速度快、工藝流程短、原料成本低、低能耗等優(yōu)勢,被認為是未來最有前景的太陽能電池技術之一。但目前該技術仍處于產業(yè)化發(fā)展早期,一方面其配方、設備、工藝等仍處在不斷迭代過程中,另一方面,產業(yè)化加速需要在不同的應用場景的實證落地和數(shù)據(jù)閉環(huán)。
協(xié)鑫光電董事長范斌對外表示:“協(xié)鑫光電從事鈣鈦礦研發(fā)十年有余,現(xiàn)已建成行業(yè)首條鈣鈦礦百兆瓦中試線,并成功推出行業(yè)首款鈣鈦礦產業(yè)化組件,是全球鈣鈦礦行業(yè)的產業(yè)化領軍企業(yè)。目前已在1.71平方米尺寸的組件上獲得26.36%的全球最高疊層效率認證。協(xié)鑫光電旨在重新塑造光伏行業(yè)的技術內核,引領行業(yè)重新回歸技術迭代驅動的行業(yè)本質,本次與港華能源的戰(zhàn)略合作,將拓展鈣鈦礦的應用場景與市場空間,推動鈣鈦礦疊層組件的產業(yè)化發(fā)展,對鈣鈦礦行業(yè)有著非常重大的意義。
早在2023年12月27日,協(xié)鑫光電在江蘇省蘇州市昆山高新區(qū)舉行全球首個吉瓦級大規(guī)格(2.4米×1.2米)鈣鈦礦生產基地奠基儀式。該公司稱,這標志著其鈣鈦礦正式進入吉瓦級商業(yè)運營時代。協(xié)鑫集團與昆山市人民政府簽下的合作協(xié)議明確,協(xié)鑫光電將在昆山建設2吉瓦級鈣鈦礦生產線,分兩期建成。
“該項目產線已動工,預計2024年10月設備進廠,之后開始安裝調試、產線爬坡?!北藭r,范斌在接受媒體采訪時表示,2025年出廠的鈣鈦礦疊層組件效率達到27%,屆時成本將低于晶硅單結組件。
對于在昆山落地的全球首個吉瓦級鈣鈦礦生產基地,范斌表示,這條吉瓦產線會先建設第一條500兆瓦單線,跑通后才會建剩下的產能。
“協(xié)鑫光電還在燒錢,尚未盈利,這是一個必然的過程?!狈侗蠓Q,協(xié)鑫光電計劃在明年進一步改進鈣鈦礦產線工藝,明后年仍是技術繼續(xù)爬坡階段。
一位光伏界資深人士向《每日經(jīng)濟新聞》記者表示,目前,鈣鈦礦燒錢是必然的,僅從設備成本上來看,鈣鈦礦1吉瓦的成本就在3億元以上,而N型TOPCon 1吉瓦的設備成本只要1.5億元。
商業(yè)化之路仍較漫長
2023年可謂是鈣鈦礦技術的爆發(fā)之年。先后有多家企業(yè)在單結鈣鈦礦組件方面實現(xiàn)了效率突破。而在鈣鈦礦疊層組件方面,也實現(xiàn)了高達33.94%的效率突破。
極電光能比協(xié)鑫光電更早投入鈣鈦礦的建設,2023年上半年,總投資30億元的極電光能鈣鈦礦產業(yè)基地項目在錫山經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)正式開工,項目2023年3月土地摘牌,4月開工建設,預計2024年三季度投產,極電光能投建全球首條1吉瓦鈣鈦礦光伏生產線。
不僅如此,光伏行業(yè)的大廠也都有進軍鈣鈦礦的意圖或準備。
今年3月,隆基綠能在互動平臺表示,公司鈣鈦礦電池技術目前處于實驗室研發(fā)階段。2023年11月,公司研發(fā)的晶硅—鈣鈦礦疊層電池經(jīng)美國國家可再生能源實驗室(NREL)認證,效率達到33.9%,刷新該項電池效率世界紀錄。從當前研究的理論層面看,與單結晶硅電池相比,鈣鈦礦疊層電池具備更好的轉換效率。
隆基綠能也表示,但從當前行業(yè)內鈣鈦礦電池實際發(fā)展情況看,生產成本、產品穩(wěn)定性等因素仍是影響其量產經(jīng)濟性的主要因素。隆基將繼續(xù)對鈣鈦礦電池技術路線保持關注與研究。
晶科能源高級研究員徐孟雷博士此前介紹,晶科能源計劃2026年制造出效率大于34.0%的鈣鈦礦/TOPCon疊層電池。在此之前,2024年計劃將TOPCon鈍化接觸電池提效至26.2%~26.5%;2025年計劃將TOPCon全鈍化接觸電池效率做到26.8%~27.0%。
業(yè)內資深人士表示,現(xiàn)在能夠商業(yè)化的,或者最接近商業(yè)化的應該是鈣鈦礦疊層,純鈣鈦礦雖然已經(jīng)成功做出來了,但是它的效率、成本方面,其實還是離商業(yè)化有很長一段路。
“為什么大家要布局?因為第一,現(xiàn)在的資本對于這種前沿技術還是比較欣賞的。第二,這種布局可能有利于下一代,就是當鈣鈦礦疊層成熟的時候,那些前沿的公司跟大廠合作,或者是被大廠所并購也有可能?!?/p>
業(yè)內人士認為,鈣鈦礦技術投入商用的時間大概還有三到五年。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?每經(jīng)記者 于垚峰 每經(jīng)編輯 魏官紅
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上海市的超低能耗建筑發(fā)展屬于謀定而后動。2019年發(fā)布《上海市超低能耗建筑技術導則(試行)》;2020年出臺了《上海市建筑節(jié)能和綠色建筑示范項目專項扶持辦法》、《關于推進本市超低能耗建筑發(fā)展的實施意見》等一系列鼓勵政策,為超低能耗建筑在上海的迅速發(fā)展注入了活力。隨后,《上海市超低能耗項目管理規(guī)定》、《上海市超低能耗項目第三方測評機構管理辦法》以及專項檢測實施細則和第三方測評指導書等文件的發(fā)布,進一步明確和規(guī)范了超低能耗項目申報、實施、測評、驗收等全過程的要求。近幾年來,上海市超低能耗建筑發(fā)展迅猛,截至2023年底,全市已有200多個項目,超1500萬平方米的超低能耗建筑通過方案評審。
根據(jù)國家標準GB/T 51350-2019《近零能耗建筑技術標準》的定義,超低能耗建筑是近零能耗建筑的初級表現(xiàn)形式,其室內環(huán)境參數(shù)與近零能耗建筑相同,能效指標略低于近零能耗建筑,其建筑能耗水平應較國家標準《公共建筑節(jié)能設計標準》GB 50189-2015和行業(yè)標準《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ26 – 2010、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ 134 -2016、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ 75-2012降低50%以上。
超低能耗建筑主要有4個特點:被動式建筑設計、主動技術措施、可再生能源和舒適室內環(huán)境。建筑門窗、玻璃在超低能耗建筑中的功能主要落腳在被動式建筑設計,外窗的保溫性、氣密性,玻璃的傳熱、遮陽性能、透光性,以及與遮陽產品的配合使用等均與超低能耗建筑的節(jié)能和舒適性息息相關。
根據(jù)《上海市超低能耗建筑技術導則》的要求,在外窗的性能指標方面,傳熱系數(shù)的限定值要求≤1.8W/(㎡·K),建議做到參考值≤1.4 W/(㎡·K)的要求;住宅外窗用玻璃的遮陽系數(shù)要求≥0.6。上海夏熱冬冷的氣候特點,決定了其超低能耗建筑需以降低冷負荷為核心同時兼顧熱負荷,因此建筑設計多是夏天采用遮陽產品遮陽隔熱,冬天保證室內的充足光照時間和強度。因為一方面對傳熱系數(shù)要低,玻璃需要采用三玻兩腔雙LOW-E的形式。同時需要注意的是,在以前工程的習慣中,鍍膜面通常在中空玻璃第二面、第四面,如果做被動式超低能耗建筑,由于遮陽系數(shù)要求≥0.6,鍍膜面建議放到中空玻璃的第三面、第五面。
上海市超低能耗建筑項目與常規(guī)工程項目的實施流程主要有3方面區(qū)別:一是申請前需出具超低能耗的專項技術方案;二是竣工階段提請驗收前,要完成7項超低能耗專項現(xiàn)場檢測,并出具專項報告,納入項目建筑節(jié)能專項驗收;三是申請辦理綜合竣工驗收之前,會多一個第三方測評機構專項測評的環(huán)節(jié),這也是非常關鍵的一步。第三方會去現(xiàn)場隨機抽取外窗整樣,拆下帶回機構進行門窗、玻璃的性能檢測。專項測評的結果是起到?jīng)Q定性作用的,也就是說,這次的檢測結果如果不達標,項目就無法通過審核,取消相應的獎勵,同時也會影響相關方后續(xù)的超低能耗項目申報資格。
以“閔行區(qū)七寶鎮(zhèn)古美北社區(qū)?S110501 單元?27-01 地塊超低能耗建筑測評”為例,其作為上海市第一個地標超低能耗住宅落地項目,有極強的指導示范意義。由于遮陽系數(shù)未達到≤0.6的技術指標要求,該項目無法按時交房,延期驗收半年之久。最后,整個小區(qū)13棟樓所有住戶的玻璃全部更換,工程量巨大,造成了1000多萬的損失。
綜上,超低能耗建筑的指標要求和審核機制都是非常嚴格的。玻璃、門窗企業(yè)在應對超低能耗項目時,一定要確認好產品的規(guī)格配置和指標,確保能達到超低能耗建筑的設計要求。若要落地項目真正滿足建設和運行標準,中間還有非常大的挑戰(zhàn)和非常多的細碎工作,需要我們具體問題具體分析,一絲不茍地去處理去完善。
上海建科檢驗有限公司作為首批入圍“上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會超低能耗建筑第三方測評機構供應商庫”的機構,承擔了上海市首個超低能耗建筑第三方測評項目,并為多個開發(fā)商提供超低能耗專項驗收檢測和過程技術咨詢服務。建科檢驗以科研能力為支撐,以標準化為引領,發(fā)揮自身優(yōu)勢,為超低能耗建筑重要材料及產品的技術要求、測試方法和驗收提供技術支撐,以實現(xiàn)標準、科研、產業(yè)相互融合促進的?“全鏈條”服務模式。
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一、槽鋁式中空玻璃的加工
具體步驟包括玻璃的除膜、清洗,鋁間隔條的固定成型、灌入分子篩、打好丁基膠、粘結至其中一片玻璃上,充氣、冷壓(合片)、封膠、晾干。
槽鋁式中空玻璃生產線
1.玻璃除膜
在玻璃的加工制作過程中,并非所有情況都需要進行除膜操作。例如,在制作夾層玻璃時,通常不需要進行除膜。然而對于中空玻璃的制作,除膜是必要的步驟。因為玻璃表面可能會形成保護層或污染物層,如果不進行除膜,會導致中空玻璃的隔熱和透光性能受到不良影響。
需注意的是,鍍膜玻璃、Low-E玻璃做中空玻璃時需要除膜,即去掉鍍膜層。除膜的寬度是中空玻璃丁基膠加上密封膠的總寬度。目的在于防止膠水與鍍膜層形成化學反應后密封失效;防止鍍膜層暴露在空氣中氧化后,氧化面積朝玻璃中心蔓延擴大;防止膠水在鍍膜層的附著力降低。
2.玻璃清洗
(1)為保證密封膠與玻璃的粘結性,中空清洗要使用去離子水。
(2)清洗后的玻璃不允許有明顯的指紋、指印、斑點、膠印、污跡、霉印等表面質量缺陷。
(3)在光照檢驗合格后迅速進行合片操作,防止表面受到污染。
3.鋁間隔條加工
(1)鋁間隔條固定成型
鋁間隔條分為可折彎和不可折彎兩種類型。
①可折彎鋁間隔條在自動彎框機上通過彎角一次成型進行彎折,彎好后用直插接口連接對口,形成連續(xù)折彎鋁間隔條。
②不可折彎鋁間隔條,四個單邊采用四角插角進行連接。
連續(xù)折彎鋁間隔條相比于四角插角型鋁間隔條,不僅解決了四個拐角處可能存在的密封隱患,保證了干燥劑應有的使用壽命,也增加了鋁間隔條本身的整體穩(wěn)固性。
(2)灌裝分子篩
兩種灌裝方式:
①真空灌裝法
利用真空泵將中空玻璃內部抽成真空,再將分子篩通過中空玻璃的開口處灌入,直至達到所需的灌裝量。
這種方法能夠確保分子篩均勻地分布在玻璃內部,且不會殘留在鋁隔條或密封膠的縫隙中。
②壓力灌裝法
將分子篩與干燥空氣混合,通過壓力將混合氣體注入中空玻璃內部。隨著氣體的壓力減小,分子篩會均勻地沉降在玻璃內部。
這種方法操作簡便,適合大規(guī)模生產。
分子篩灌裝機
三點注意事項:
①10mm以上的鋁間隔鋁條,每邊最少灌充50%的干燥劑。
②10mm以下的鋁間隔條,至少有3個邊全部灌滿干燥劑。
③灌充后45分鐘內必須進行合片。
4.涂布丁基膠
①必須保證膠條均勻連續(xù),丁基膠寬度不得小于3mm。
②分子篩灌裝孔及角插件,必須完全被丁基膠填塞。
5.充氣與合片
(1)充氣時要控制好壓力和時間,充氣量不得小于85%。
中空玻璃全自動充氣設備
(2)合片前要確保兩片玻璃之間沒有氣泡或雜質。(3)合片時控制好兩片玻璃的位置和角度,避免出現(xiàn)錯位或傾斜現(xiàn)象。
(4)合片后鋁框外邊部和玻璃邊部應有5~7mm的距離,用于涂第二道密封膠。
6.封膠與晾干
全自動涂布密封膠
(1)封膠前應進行蝴蝶法測試,檢查雙組份密封膠的混合均勻性,并試驗密封膠的拉斷時間,通常為20~60分鐘。
(2)已涂膠的中空玻璃應逐片隔開、直立式靜置固化,表面干燥時間通常是2~3小時,固化時間為72小時左右。
二、復合膠條式中空玻璃的加工
此種加工工藝相對簡單,復合膠條的應用省去了間隔條的加工等步驟,應用范圍廣,但生產制作的中空玻璃密封性和耐久性相對較差,不適用于幕墻,多用于民用的窗戶或移門等場景。
具體步驟包括玻璃的除膜、清洗,膠條的切割,安裝復合膠條,另一片玻璃的清洗,兩片玻璃的合片、充氣、熱壓、封膠、晾干。
1.復合膠條加工
復合膠條的安裝方式有手動安裝和機器安裝兩種,在安裝前應按需對復合膠條進行裁切。
注意事項:
①裁切時:需確保兩鄰邊垂直,全部為直角,以保證后續(xù)的粘接效果。
②擺放時:膠條應保持邊直、挺,拐角應呈90度。膠條的起始端應距離玻璃邊部1.5~2mm,與玻璃邊部平整對齊,避免出現(xiàn)褶皺或扭曲。
③操作時:操作工人需戴干凈無油的手套,保持玻璃表面清潔干凈,無任何污漬和殘留物。過程中禁止觸碰玻璃內面及膠條的粘接面,并需檢查膠條邊是否直、挺,拐角是否為90度。
2.熱壓
區(qū)別于槽鋁式中空玻璃加工過程中的冷壓,熱壓的目的是使復合膠條融化后將兩塊玻璃更好地粘結在一起,同時可消除內部氣泡和殘留物。
注意事項:
①熱壓時應盡量壓低膠條,以膠條與玻璃接觸面“不漏膠條,膠條不倒”為合適;應預留小口,讓干燥后的氣體從小口溢出,壓合后隨即封口。
②熱壓后應測量膠條溫度,在43℃~50℃為宜。如果溫度過高,可能會導致中空玻璃內部負壓過大,導致玻璃炸裂或漏氣及變形;而溫度過低則會導致粘接不良。
③完成后仔細檢查封口質量,確保膠條平整、牢固、無氣泡或間隙。
三、超級間隔條的加工
隨著技術的發(fā)展,出現(xiàn)了新型的超級間隔條加工技術。相比于傳統(tǒng)的鋁隔條,超級間隔條的加工工藝更為簡單,主要步驟包括準備玻璃原片(包括清洗、除膜等步驟)、加工超級間隔條、涂膠與合片、壓片與固化、檢驗。
由于內含分子篩40%,兩側已涂布丙烯酸構造黏合劑,在加工過程中無需熱壓,僅用壓片機即可,從而大大節(jié)省材料和人工成本。目前,歐美等發(fā)達國家已經(jīng)廣泛采用了超級間隔條技術,隨著我國對建筑節(jié)能要求的逐步提高,這一技術也必將得到更廣泛的應用和推廣。
四、中空玻璃質檢標準
質檢標準《GB/T 11944-2022 中空玻璃》中的相關規(guī)定如下:
1.膠層厚度
當中空玻璃外層密封膠水分滲透率≤15g/m2.h.mm時,其厚度應不小于7mm;當中空玻璃外層密封膠水分滲透率>15g/m2.h.mm時,或為充氣中空玻璃時,其厚度應不小于9mm;復合密封膠條的膠層厚度為8mm±2mm,特殊規(guī)格或有特殊要求的產品由供需雙方商定。
2.外觀質量
密封膠應均勻整齊,內層密封膠應連續(xù)無斷條,與玻璃充分粘結,外層密封膠應無氣泡,且不超出玻璃邊緣。玻璃內表面應無妨礙透視的污跡和密封膠流淌。間隔材料與玻璃垂直,平直無扭曲,表面平整光潔,無磕傷,氣孔均勻整齊;表面無污痕、斑點及片狀不良氧化現(xiàn)象。
3.露點
中空玻璃制品的露點應低于室內溫度,以確保其良好的隔熱性能。具體的露點溫度應符合標準規(guī)定,不應高于-40℃。
武漢玻璃行業(yè)協(xié)會
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