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新型玻璃在新兴产业中的应用及发展

信息来源:glasseasy.com  时间:2011-12-28  浏览次数:372

新型玻璃的概念与分类
  
  (一)新型玻璃的概念。
  
  “新型玻璃”是与“传统玻璃”相对应的概念,传统玻璃是以钠钙硅为主要成分的、主要采用浮法工艺生产的、主要用于建筑业和汽车业的玻璃。新型玻璃是在化学组成、生产工艺、加工技术的一个或几个方面实现了对传统玻璃的创新和突破、具有传统玻璃没有的新的性能或使传统玻璃的原有性能等到明显提升、从而拓宽传统玻璃的应用领域或开辟新的应用领域、并满足人类社会新的需求的玻璃
  
  (二)新型玻璃的分类。
  
  按照分类所依据的标准不同,可以对新型玻璃进行不同的分类。但每一种分类只能依据一个标准,把不同标准混在一种分类中是不科学的。本文提出的新型玻璃的分类见表1。
  
  国家战略性新兴产业概况
  
  2010年国家确定了战略性新兴产业发展的重点方向、主要任务和扶持政策。(一)从我国国情和科技、产业基础出发,现阶段选择节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车7个产业,在重点领域集中力量,加快推进。(二)强化科技创新,提升产业核心竞争力。(三)积极培育市场,营造良好市场环境。(四)深化国际合作。多层次、多渠道、多方式推进国际科技合作与交流。(五)加大财税金融等政策扶持力度,引导和鼓励社会资金投入。设立战略性新兴产业发展专项资金,建立稳定的财政投入增长机制。
  
  国务院提出,制定完善促进战略性新兴产业发展的税收支持政策。鼓励金融机构加大信贷支持,发挥多层次资本市场的融资功能,大力发展创业投资和股权投资基金。到2015年,战略性新兴产业形成健康发展、协调推进的基本格局,对产业结构升级的推动作用显着增强,增加值占国内生产总值的比重力争达到8%左右。到2020年,战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重力争达到15%左右。节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济的支柱产业,新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济的先导产业。
  
  国发[2010]32号文提出,新能源产业要开拓多元化的太阳能光伏光热发电市场,并把新型玻璃列为新材料产业发展的重要方向之一。新型玻璃是太阳能、信息产业、节能环保等战略性新兴产业必不可少的重要基础材料(见表2),新型玻璃的性能和质量直接关系到这些领域产品的价格和应用,国家对战略性新兴产业的支持为新型玻璃开辟了极其广阔的市场空间。

  太阳能玻璃及应用
  
  (一)太阳能发电分类及其与超白太阳能玻璃的对应关系。
  
  目前太阳能发电总体来说分为太阳能光伏发电和太阳能热发电两大类,光伏发电又可分为晶体硅半导体光伏发电和薄膜半导体光伏发电两大类。无论是光伏发电还是热发电,都必须使用经过特殊加工的超白玻璃(超白玻璃分类见表3)。
  
  (二)超白太阳能玻璃的其他应用。
  
  超白玻璃除用于太阳能发电外,还有许多其他用途,例如太阳能生态建筑、太阳能集热器、太阳能干燥器、制冷与空调、太阳能蒸馏系统及海水淡化装置等。
  
  (三)超白太阳能玻璃的生产技术。
  
  为适应光伏产业高速发展的新局面,通过关键技术攻关、工程化转化、系统优化和集成创新,中国建材工程集团(蚌埠院)已开发出具有自主知识产权的超白玻璃成套技术与装备(包括超白压延玻璃和超白浮法玻璃),超白玻璃的质量和成品率均达到国际先进水平。
  
  (四)超白太阳能玻璃的市场前景。
  
  近年来,全球光伏电池产量呈爆发式增长,从2009年的10500MW增长到2010年的15800MW,中国的光伏电池产量更是从2009年的4011MW猛增到2010年的8000MW,几乎翻了一番。
  
  国际太阳能咨询机构在市场调研和技术论证的基础上,对超白太阳能玻璃需求进行了预测,预计太阳能产业的发展对超白玻璃需求持续快速增长,到2020年,太阳能产业对商用玻璃的需求量将达到45亿平方米,相当于2005年全球平板玻璃的总产量。
  
  (五)应用。
  
  玻璃是一种古老而又年轻的建筑材料,光伏技术的进步与成熟推动了光伏建筑一体化的进程,也赋予了玻璃在建筑应用上的新涵义、新功能、新领域。

  信息显示基板玻璃及应用
  
  (一)信息显示基板玻璃的生产技术。
  
  平板显示器件(FPD)分为发光型和受光型两大类(见表4)。目前,美国康宁公司、日本旭硝子公司、德国肖特公司是世界上主要的信息显示基板玻璃提供商。通过关键技术攻关、工程化转化、系统优化和集成创新,中国建材工程集团(蚌埠院)已开发出具有自主知识产权的超薄浮法玻璃(用于TN-LCD、STN-LCD)、超薄硼硅酸盐玻璃(用于TFT-LCD)成套技术与装备,为玻璃工业的升级转型提供了强有力的技术支撑(平板显示器与基板玻璃的对应关系见表5)。
  
  (二)信息显示基板玻璃的市场前景。
  
  国际电子信息市场调研机构DisplaySearch认为,平板显示器出货面积在2005~2015年的10年间平均年复合成长率将达到19%以上。
  
  中国的平板显示器玻璃基片市场具有以下特点。
  
  1.中国已成为TN-LCD、STN-LCD生产大国,对0.5mm~1.1mm浮法玻璃的需求量很大。
  
  目前国内已有70多条ITO导电膜玻璃生产线,已成为ITO导电玻璃的最大生产国和出口国,年产各种导电玻璃约4000万m2,液晶显示器对超薄玻璃基片的市场需求超过8000万m2。根据信息产业有关专家预计,中国TN-LCD、STN-LCD未来10年内都将保持10%以上的高增长率,因此LCD产业将对我国超薄玻璃的市场需求产生持续的拉动作用。
  
  2.TFT-LCD的市场增长异常迅猛,自主创新的无碱超薄玻璃技术已实现工业化生产,前景广阔。近年来,京东方等大尺寸面板企业快速提升产能,有力地支持了平板显示器的普及与发展。
  
  3.OLED的市场前景不容忽视,也对超薄浮法玻璃的需求产生较大的推动作用。
  
  节能玻璃及应用
  
  (一)建筑节能与节能玻璃
  
  建筑节能是国家十大重点节能工程之一,我国的建筑能耗已占全社会总能耗的28%以上。建筑节能是一项综合性的系统工程,而科学合理地使用具有节能、安全、环保特性的加工玻璃则是这一系统工程中极其重要的环节之一,如果这一环节不能得到足够的重视和有效的实施,建筑节能工作就难以取得实质性的推进。

  (二)节能玻璃的生产技术。
  
  目前的节能玻璃主要是以Low-E玻璃(包括在线和离线两种工艺)为基础加工成的中空玻璃,为满足建筑安全的要求,有时还必须进行钢化、夹层加工;真空玻璃的节能效果显着,但生产技术难度大、成本高,尚处于市场起步阶段。
  
  (三)节能玻璃的市场前景。
  
  住房和城乡建设部有关负责人指出,长期以来,我国生产的建筑不能适应建筑节能要求,大量高能耗建筑需要进行节能改造。未来20年,我国还将建设40亿平方米的建筑,需要大面积推广建筑节能,我国正面临新一轮“建筑革命”。Low-E中空玻璃是全世界公认的节能环保效果最好的加工玻璃,要完成这场革命,大力推广使用Low-E中空玻璃是必要前提之一。业内专家预测,未来5~10年,我国Low-E中空玻璃市场需求的年均增长率将达30%以上。
  
  玻璃生产过程的节能减排
  
  节能减排不但是中国的基本国策,也是全球范围内共同关注的话题,开发具有自主知识产权的节能减排技术与装备是引领中国玻璃工业走上可持续发展之路的必然要求。
  
  目前,中国建材工程集团(蚌埠院)自主开发的全氧燃烧技术与装备、余热发电技术与装备、烟气脱硫技术与装备、石英尾砂提纯及综合利用技术,已成功实现了工程化应用。
  
  全氧燃烧技术是玻璃工业的重要发展方向,是未来玻璃工业节能减排的核心技术,采用全氧燃烧技术不但可以简化熔窑结构、节省窑炉与厂房投资、节约燃料用量、提高熔化质量和成品玻璃质量,而且可以减排氮氧化物80%以上,企业无需再为治理氮氧化物投入额外的费用。
  
  配套采用余热发电技术能有效降低制氧成本,同时全球油价上涨已成为不可逆转的趋势。研究结果表明,如果能够把进入玻璃熔窑的配合料预热到300℃左右,其熔化时间可以缩短一半左右,对配合料进行粒化或压实,还可以增加硅质原料细粉用量,提高矿山资源利用水平,减少尾矿排放。
  
  新型玻璃发展战略
  
  (一)自主创新。
  
  为适应战略性新兴产业快速发展的新形势,通过关键技术攻关、工程化转化、系统优化和集成创新,中国建材工程集团(蚌埠院)已开发出具有自主知识产权的超白太阳能玻璃(包括超白压延玻璃、超白浮法玻璃)、超薄浮法玻璃(用于TN-LCD、STN-LCD)、超薄硼硅酸盐玻璃(用于TFT-LCD)、在线Low-E玻璃玻璃熔窑烟气脱硫、余热发电、全氧燃烧等一系列成套技术与装备,并成功实现产业化应用。

  与此同时,非晶硅薄膜太阳能电池技术、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池和碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池技术的自主研发也取得了重大进展。
  
  (二)装备配套。
  
  在自主创新、掌握核心技术的基础上,中国建材工程集团(蚌埠院)研制了一系列国产化配套装备,包括超白压延玻璃装备、超白浮法玻璃装备、超薄浮法玻璃装备、TFT-LCD基板玻璃装备、在线Low-E玻璃装备、TCO玻璃装备、烟气脱硫装备、全氧燃烧装备等,为这些新技术的工程化应用提供了硬件保证。
  
  (三)产业推进。
  
  以自主创新的核心技术和自主开发的国产化装备为后盾,大力推进新型玻璃的产业化进程。目前,中国已成为世界最大的超白太阳能玻璃和ITO导电玻璃生产国家、超薄浮法玻璃已实现量产、节能减排新技术的推广企业快速增加、节能减排的低碳理念日益深入人心。
  
  (四)战略合作。
  
  中国在新型玻璃的技术开发与产业化方面已取得了显着成就,但在生产控制的精细化和特殊品种的创新方面,与国际先进水平仍存在一定差距,我们将积极开展与国际同行的战略合作,共同推进新型玻璃产业的技术进步。
  
  (五)升级转型。
  
  新型玻璃及薄膜太阳能电池技术与装备的自主创新不但推动了玻璃行业的技术进步,也有力地推动了玻璃工业从传统的建筑领域向太阳能、信息显示等战略性新兴产业的升级,与此相关的科技型玻璃企业,也实现了从“传统玻璃”向“新玻璃、新材料、新能源、新装备”的战略转型。
  
  战略性新兴产业是未来国民经济发展的主导方向,新型玻璃在战略性新兴产业中的应用方兴未艾、大有可为,中国玻璃行业将坚持自主创新与国际化合作并举,不断开发出新技术、新产品、新装备,为国家的经济建设和发展做出新贡献,迎接玻璃行业科学健康发展的新辉煌!

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