Bagaimana komposit serat karbon menyumbang kepada neutral karbon？

Pengurangan Tenaga dan Pengurangan Pelepasan: Kelebihan ringan serat karbon menjadi lebih jelas

Serat karbonplastik bertetulang(CFRP) dikenali sebagai ringan dan kuat, dan penggunaannya dalam bidang seperti pesawat dan kereta telah menyumbang kepada pengurangan berat badan dan ekonomi bahan api yang lebih baik. Menurut penilaian kitaran hayat (LCA) daripada jumlah kesan alam sekitar dari pembuatan bahan kepada pelupusan yang dijalankan oleh Persatuan Pengilang Serat Karbon Jepun, penggunaan CFRP menyumbang dengan ketara kepada pengurangan pelepasan CO2

Bidang Pesawat:Apabila penggunaan komposit serat karbon CFRP dalam pesawat penumpang bersaiz sederhana mencapai 50% (seperti dalam dos Boeing 787 dan Airbus A350 CFRP telah melebihi 50%), jumlahnyaserat karbonDigunakan dalam setiap pesawat adalah kira -kira 20 tan, berbanding dengan bahan tradisional boleh mencapai 20% ringan, menurut 2,000 penerbangan setahun, setiap kelas 500 batu, 10 tahun operasi, setiap pesawat dapat mengurangkan 27,000 tan pelepasan CO2 setiap pesawat dalam 10 tahun operasi, berdasarkan 2,000 penerbangan setahun dan 500 batu setiap penerbangan.

Medan automotif:Apabila CFRP digunakan untuk 17% daripada berat badan kereta, pengurangan berat badan meningkatkan ekonomi bahan api dan mengurangkan pelepasan CO2 dengan jumlah kumulatif sebanyak 5 tan pelepasan CO2 setiap kereta menggunakan CFRP, berdasarkan jarak memandu seumur hidup sebanyak 94,000 kilometer dan 10 tahun operasi, berbanding dengan kereta konvensional yang tidak menggunakan CFRP.

Di samping itu, revolusi pengangkutan, pertumbuhan tenaga baru dan keperluan alam sekitar dijangka mewujudkan lebih banyak peluang perniagaan baru untuk serat karbon. Menurut Toray Jepun, permintaan global untukserat karbondiramalkan berkembang pada kadar tahunan sebanyak 17% menjelang 2025. Dalam aplikasi aeroangkasa, Toray menjangkakan permintaan baru untuk serat karbon untuk "kereta terbang" seperti teksi udara dan pesawat besar, selain pesawat komersial.

Kuasa Angin: Aplikasi serat karbon semakin meningkat

Dalam bidang penjanaan kuasa angin, pemasangan berskala besar berlaku di seluruh dunia. Oleh kerana kekangan tapak, pemasangan beralih ke kawasan luar pesisir dan angin rendah, mengakibatkan keperluan mendesak untuk meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa.

Bilah turbin angin yang lebih besar diperlukan untuk meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa, tetapi menghasilkannya menggunakan tradisionalgentian kacaKomposit menjadikan mereka lebih mudah terdedah kepada kendur, yang menimbulkan bilah turbin kepada risiko mencubit menara dan menyebabkan kerosakan. Dengan menggunakan bahan CFRP yang lebih baik, kendur akan dihalang dan berat akan dikurangkan, yang membolehkan pembuatan bilah turbin angin yang lebih besar dan menyumbang kepada penggunaan kuasa angin selanjutnya.

Dengan memohonserat karbonKomposit ke bilah turbin angin tenaga boleh diperbaharui, adalah mungkin untuk mewujudkan turbin angin dengan bilah yang lebih lama daripada sebelumnya. Oleh kerana penjanaan kuasa teoretikal turbin angin adalah berkadar dengan kuadrat panjang bilah, dengan menggunakan komposit serat karbon, mungkin untuk mencapai saiz yang lebih besar dan dengan itu meningkatkan kuasa output turbin angin.

Mengikut analisis ramalan pasaran terkini yang dikeluarkan oleh Toray pada bulan Mei tahun ini, medan bilah turbin angin 2022-2025 dari kadar pertumbuhan gentian karbon kompaun kadar pertumbuhan tahunan sehingga 23%; dan dijangka 2030 permintaan bilah turbin angin luar pesisir untuk serat karbon akan mencapai 92,000 tan.

Tenaga hidrogen: Sumbangan serat karbon menjadi lebih jelas

Hidrogen hijau dihasilkan oleh air elektrolisis menggunakan elektrik yang dihasilkan daripada sumber tenaga boleh diperbaharui seperti solar atau angin. Sebagai sumber tenaga bersih yang menyumbang kepada neutral karbon, hidrogen hijau telah menarik perhatian dan permintaannya dijangka berkembang dengan ketara pada masa akan datang. Di samping itu, penggunaannya dalam sel bahan api hidrogen semakin popular dan dijangka berkembang dengan ketara pada masa akan datang.

Silinder penyimpanan hidrogen tekanan tinggi yang dibuat dengan gentian karbon berkekuatan tinggi, kertas serat karbon yang digunakan sebagai bahan elektrod dan lapisan penyebaran gas, dan produk lain menyumbang secara positif kepada rantaian lengkap pengeluaran hidrogen, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaan.

Dengan menggunakanserat karbonDalam kapal tekanan, seperti gas asli termampat (CNG) dan silinder hidrogen, adalah mungkin untuk mengurangkan berat badan dan meningkatkan tekanan pecah. Permintaan untuk silinder CNG untuk kenderaan CNG yang digunakan dalam perkhidmatan penghantaran rumah dan tangki pengangkutan gas asli berkembang dengan mantap.

Di samping itu, permintaan untuk serat karbon yang digunakan dalam kapal tekanan dijangka meningkat pada masa depan kerana silinder penyimpanan hidrogen semakin digunakan dalam kereta penumpang, trak, kereta api, dan kapal yang menggunakan sel bahan api hidrogen.

Shanghai Orisen Baru Bahan Teknologi Co., Ltd
M: +86 18683776368 (juga WhatsApp)
T: +86 083839990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Alamat: No.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai