气凝胶：能改变世界的多功能材料******
展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装
中新社 任海霞摄
【走近超材料①】
编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。
气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。
作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。
具有耐高温、高弹性、强吸附等特性
气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。
“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。
气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。
《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。
气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。
有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。
生物质基气凝胶成研究热点
据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。
数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。
气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。
比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。
中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。
气凝胶发展驶入“快车道”
气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。
随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。
此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。
气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）
从两江新区全球招商大会看重庆开放发展新机遇******
1月11日，以“开放高地·创赢未来”为主题的2023重庆·两江新区全球招商大会（以下简称招商大会）举行。大会设立两江新区主会场和德国分会场，以线上+线下的方式同步进行，邀请重点企业嘉宾及涉外机构共计260余人，世界知名企业25个，外资企业30家，领事机构和国际商协会18家。两江新区是继上海浦东新区、天津滨海新区之后国务院批复的国家第三个、中西部第一个国家级开发开放新区，是重庆高质量发展的主战场和重要增长极。
2023年，世界怎样看我们？我们如何看自己？哪些机遇是我们不容错过的？重庆日报记者从会上找到了部分答案。
世界怎样看我们
“产业基础雄厚，营商环境极佳”
“在过去的一年里，中国经济承受了新冠疫情以及复杂国际环境的多重压力。进入2023年，随着疫情防控政策优化，我们注意到，市场的情绪逐渐变得高昂。我们相信，2023年全球经济将有很大可能因中国经济的振作而出现复苏。”罗兰贝格管理委员会全球联席总裁戴璞在视频演讲中说。
戴璞介绍，罗兰贝格是一家国际管理咨询公司，已服务中国40多年，拥有300名顾问，为中国的政府、国有企业、私营企业、跨国企业提供服务。因为了解中国，所以对中国经济充满信心。从2022年至今，尽管中国经济面临很大压力，但中国仍在全球供应链中展现了韧性。更重要的是，在工业现代化和低碳发展的推动下，中国正加速打造未来经济引擎。
德国联邦经济发展和对外贸易协会主席米夏埃尔·舒曼也通过视频表达了自己的观点。他认为，在共同推动全球经济复苏的进程中，中德双方企业家应深度合作，积极开拓新能源汽车、数字经济、绿色低碳技术等领域的人才交流、产业协同、项目合作。
世界目光不但聚焦中国，还关注重庆。
“重庆作为中国西部地区唯一直辖市，区位优势明显，产业聚集度高。未来，我们将促进德国企业与重庆的合作共赢。”米夏埃尔·舒曼说。
“这里区位条件优越、产业基础雄厚、营商环境极佳。”在招商大会上，原达索系统全球执行副总裁罗熙文通过视频表达了投资重庆的感受。
罗熙文说，2019年8月，达索系统智能制造创新中心项目落户两江新区。2020年10月，创新中心投入运营，在此后的时间里，创新中心与重庆一起克服疫情影响，成为达索系统在全球运营最成功的创新中心之一。
记者了解到，达索系统创新中心在重庆围绕汽车、电子两大产业，为企业提供创新服务，通过其擅长的3D体验智能制造平台，将企业产品的开发、验证、生产、销售、运营等流程，整合为产品全生命周期管理系统。
康宁公司高级副总裁兼康宁显示集团总裁张铮表示，康宁公司与重庆结缘7年有余，双方合作日益紧密、牢不可分，“2021年我们推动了显示科技的热端项目和消费电子项目在渝投资。康宁对投资重庆始终信心满满。”
我们如何看自己
“有能力与世界同台，在新时代新征程干得更出彩”
“赛力斯新能源汽车已在重庆这片沃土上蓬勃发展。目前，15亿元投建的新能源汽车升级项目已在两江新区启动，力争为重庆万亿级汽车产业集群贡献更大的力量。”在招商大会现场，全国工商联副主席、赛力斯集团董事长张兴海信心十足地说。
张兴海说，赛力斯已决定携旗下高端智慧新能源战略车型SERES5，亮相第100届布鲁塞尔车展。该车展是2023年开年后举办的欧洲最大汽车盛会，这也意味着赛力斯新能源汽车战略的全球化布局进一步加快。
“进入新时代新征程，我们干得很出彩，已经用行动证明，我们有能力与世界同台。”张兴海说。
“与世界同台”的自信源于创新能力的提升。重庆长安汽车股份有限公司党委副书记袁明学在招商大会现场自豪地表示，长安汽车已在全球构建起6个研发基地，研发实力在国家企业技术中心评价中连续12年名列前茅。长安汽车的产品已销往70个国家和地区，成为首个产销突破2000万辆的中国汽车品牌。
“下一步，长安汽车将依托在渝布局的长安汽车全球研发中心、重庆长安新能源汽车科技有限公司、阿维塔科技（重庆）有限公司、梧桐车联科技公司、长安科技公司等重大科技项目，加速打造阿维塔11、深蓝SL03等明星产品，为重庆构建现代产业体系，以及为科技长安提供有力支撑。”袁明学说。
“与世界同台”的自信还源于开放水平的提高。三一重工股份有限公司董事长向文波，通过视频表达了三一重工选择在两江新区建设西南地区首个智能制造项目的正确性。“在重庆投资非常愉快，这里的政府诚信、务实、高效，兑现了招商的所有承诺，未来我们持续看好重庆，将加快推动两江智能新工厂建设，并运用西部陆海新通道，让产品走出国门。”向文波说。
国投招商投资管理有限公司董事长高国华在招商大会现场表示，在智能化的大背景下，随着中国自主品牌的崛起，中国企业有机会获得全球行业的话语权，“我们投资了宁德时代、比亚迪等企业，已经发展成具有全球竞争力的行业龙头企业。”
哪些机遇不容错过
“把握当下时局，瞄准新能源汽车、自动化、数字化等领域果断出手”
2023年，哪些机遇不容错过？
米夏埃尔·舒曼认为，欧洲当下的时局便是机遇之一。由于能源危机和政治框架的变革，德国生产条件变得更加艰难，许多受影响的德国公司目前正在想办法削减成本，这些企业将部分生产转移至国外，开拓新基地，这就为重庆承接产业转移提供了很好的机遇。
至于重庆与德国可在哪些领域合作？米夏埃尔·舒曼表示，根据目前中德合作的现状，在智能制造、环境技术、电子信息、可再生能源、发电与存储等领域合作空间较大。
事实上，米夏埃尔·舒曼发表这些观点的时候，正带着一批德国企业坐在招商大会的德国分会场。在大会的交流发言环节中，德国欧亚电巴国际有限公司、德国PSI软件公司等企业，在德国分会场通过视频表达了与重庆合作的意愿。
戴璞表示，未来在工业自动化、数字化、脱碳技术等领域有巨大机遇，根据罗兰贝格掌握的信息，许多国外公司希望通过上述领域进入中国市场，成为中国现代化建设的参与者。
高国华则认为，中国新能源汽车的发展为制造业带来千载难逢的战略机遇，相信在这一轮新汽车产业变革中，中国将涌现一批较强创新能力和国际竞争力的大型科技企业，在基础材料、电子元器件、高端装备方面形成独特的竞争力。重庆尤其是两江新区在汽车产业方面有扎实基础，应在新能源汽车领域进一步集聚潜力，为将来汽车产业高质量发展提供支撑。
不容错过的机遇，当然还有重庆。
在招商大会上，两江新区党工委委员、管委会副主任王愚以“世界的重庆，你我的两江”为题，推介了两江新区。他表示，全球企业来渝投资，可享四大机遇：一是万亿级的产业机遇。汽车、电子信息产业向万亿产业迈进，高端装备、生命健康、数字经济向千亿产业奔跑；二是海量的市场机遇。国家级战略成渝地区双城经济圈正在实施，覆盖1亿人口，有近8万亿的GDP、3.5万亿的社零总额；三是一流营商环境机遇。对标世界银行指标体系，我们始终以企业评价为第一评价，以市场主体为第一感受，实施优化营商环境改革“一号工程”，为企业打造全生命周期服务；四是最优的政策支持机遇。叠加享受西部大开发、成渝地区双城经济圈、自贸试验区、西部陆海新通道等国家级战略政策的强大支持，也有两江新区“真金白银”的产业发展扶持，每年的支持资金超过100亿元，其中新能源智能网联汽车不低于50亿元，电子信息不低于50亿元。
重庆日报记者 陈钧
