蘭德智庫報告可領;歐洲向電池類項目投入數十億美元;美國設計出比鑽石更堅固的碳納米結構!

2020-10-18 前沿材料


動態導

1.昭和電工等利用AI預測將材料開發試驗數降為25分之1以下

2.蘭德智庫發布《衡量21世紀的權力國家、權力周期和大國戰爭的風險》報告

3.歐洲向電池類項目投入數十億美元

4.三菱瓦斯化學在泰國增加用於半導體的樹脂產能

5.美國研究人員設計出比鑽石更堅固的碳納米結構

6.優勢材料公司開發出相當於鐵強度、鋁輕度的複合材料

7.蘭德智庫發布《在量子計算時代確保通信安全:管理加密風險》報告

8.OPEC+達成歷史性減產協議,日產量減少970萬桶

9.ABB進軍燃料電池領域,與HDF在船舶應用燃料電池系統方面展開合作

1.昭和電工等利用AI預測將材料開發試驗數降為25分之1以下

昭和電工和產業技術綜合研究所、NEDO、先進材料高速開發技術研究組合(ADMAT)共同發表聲明,研發了加快新材料開發的人工智慧,將柔性透明的膠片的試驗次數,降至現有開發程序的25分之1以下,得到了更高性能的透明膠片。此次開發是NEDO的委託事業之一。該事業將「擺脫用經驗開發材料的限制」,推動AI和模擬裝置的應用,減少了實驗次數,大幅度縮短開發周期。相較於熟練研究員,通過AI預測可能開發出更高性能的膠片。研究小組計劃今後進一步提高這項技術,開發更高性能的新材料。

2.蘭德智庫發布《衡量21世紀的權力國家、權力周期和大國戰爭的風險》報告

4月15日,美國著名的蘭德智庫發布《衡量21世紀的權力國家、權力周期和大國戰爭的風險》的報告。由于越來越多的人擔心,相對於俄羅斯和中國日益增長的實力,美國的實力一直在下降,這種擔憂重新提出了一個長期存在的問題:我們應該如何衡量國家實力,哪些國家擁有最大的實力,哪些國家正在獲得和失去實力,以及這種相對實力的變化何時可能預示著衝突?作者提出了一種定量分析的方法,解答了上述問題並為相關政策制定者提供參考依據。該方法展示了不同的氣候變化因素、人口預測或經濟增長預測如何導致全球力量的平衡發生變化,然後基於權力循環理論,將這些變化映射到全球主要力量之間衝突風險的變化。作者用三個說明性的例子證明了這種方法的潛力,並對未來全球力量的發展趨勢做出預測。

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3.歐洲向電池類項目投入數十億美元

4月15日,國際市場研究機構GTM Research表示,歐洲正投入數十億美元進行研究,試圖顛覆亞洲在電池市場的主導地位。歐盟在其「地平線2020全球競爭力計劃」中向電池類的項目投入了5億歐元(約合5.5億美元)的資金,該計劃從2014年到2020年的總預算為800億歐元(約合880億美元),去年12月,歐盟委員會根據其「重要的歐洲共同利益項目」(IPCEI)規則,批准了32億歐元的資助方案,以支持比利時、芬蘭、法國、德國、義大利、波蘭和瑞典在電池領域的研發與創新,其中,法國石油公司道達爾(Total)和德國汽車製造商歐寶(Opel)獲得13億歐元的公共資金,用於一項重大製造計劃。歐盟的電池類儲能資金投入可能比北美要多幾個數量級。即便如此,麥肯錫全球儲能團隊的首席分析師Rory McCarthy表示,歐盟的計劃雄心勃勃,但趕超亞洲電池市場仍然是「一項艱巨的任務」。即使沒有政府的支持,LG化學和松下等亞洲公司也從汽車製造商那裡獲得了價值「數百億美元」的訂單。為此他建議,歐洲政策制定者需要長遠考慮。

4.三菱瓦斯化學在泰國增加用於半導體的樹脂產能

三菱瓦斯化學宣布,到2022年,集團子公司將增加在泰國生產的用於半導體封裝的BT樹脂生產能力。數據中心和5G電子設備等半導體需求正在增加。該公司在泰國現有的工廠引進新設備,增加生產能力,計劃10月份開工,2022年4月投入使用。三菱瓦斯化學開發的BT樹脂的市場份額居於世界首位。BT樹脂可用於半導體晶片封裝,保護晶片不受外部影響,同時信號可從印刷電路板傳達至晶片。隨著5G高頻電池的應用,需求正在增加。

三菱瓦斯化學在日本福島縣西鄉村擁有BT材料生產基地,東日本大地震後,根據事業繼續計劃(BCP),於2013年啟動了泰國的生產基地。現在主要在日本生產小批量產品,在泰國生產批量產品。但是現在生產量和增加產量並未公開。三菱瓦斯化學表示,19世紀末開始,世界半導體相關材料工廠繼續高速運轉。隨著新冠肺炎疫情導致世界經濟蕭條,在家辦公導致通信量增加,數據中心的投資和今後5G區域的擴大,半導體的需求將會增長。

5.美國研究人員設計出比鑽石更堅固的碳納米結構

近日,美國加州大學爾灣分校和聖芭芭拉分校的研究人員聯合德國馬丁路德·哈勒維騰貝格大學的研究人員,共同設計出了比鑽石更堅固的碳納米結構。研究成果發表在《自然-通訊》期刊上。研究人員稱這種材料在概念化和製造方面取得了成功,這種材料由緊密相連的封閉單元板構成,而不是過去幾十年裡常見的圓柱形桁架。研究人員表示:「以前基于波束的設計雖然很有趣,但在機械性能方面卻不是那麼有效。我們創造的這類新的平板納米晶格比最好的光束納米晶格還要更強、更硬。」 該團隊的設計已經證實,柱形梁結構的平均性能得到顯著提高,強度增強了639%,剛度提升了522%。該項目由美國海軍研究實驗室和德國研究基金會資助。

6.優勢材料公司開發出相當於鐵強度、鋁輕度的複合材料

開發金屬·複合材料的優勢材料公司(Advanced Composite)10日宣布,開發了強度相當於鑄鐵,輕度相當於鋁的複合材料(AC-Albolon)。通過高壓鑄造技術的熔鑄鍛造法,實現了上述特徵。可以用於電動汽車、半導體裝置、家電·重電、工業機器人等零件,實現產品的輕量化。

開發品具有特殊陶瓷和鋁合金複合的材料特性。拉伸強度為290兆(M)帕斯卡(Pa),彎曲強度為350Mpa,楊氏模量為120千帕,具有與鑄鐵(FC250)同等的機械特性。熱膨脹率是陶瓷和AI合金的中間程度。開發品的密度約為鑄鐵的三分之一,與鋁合金差不多,每立方釐米2.8克。比熱和熱容量與鋁合金相同,但是導熱率僅為鋁合金的三分之一,熱變形較少。除此之外,還具有能夠電線放電加工、切削加工方便,無焊點、優異的衰減特性等優點。該公司通過溶湯鍛造法實現這些特徵。在金屬模具中放入溶湯,施加高壓使其凝固,鑄造複合金屬。由於短的時間內能凝固溶湯,合金組織緻密,鑄巢少,能夠製造穩定製造高強度的鑄件。該製造法與多次敲打消除曲線的鍛造法具有同等質量和均勻性。開發產品可以實現大幅度的輕量化、延長材料壽命、降低成本等。

此次開發項目在2019年度,入選中小企業廳的事業「戰略技術技術高度化支援事業」。

7.蘭德智庫發布《在量子計算時代確保通信安全:管理加密風險》報告

近日,美國蘭德智庫發布《在量子計算時代確保通信安全:管理加密風險》的報告,該報告是蘭德智庫「Security 2040」計劃的一部分。全世界都在等待第一臺能夠徹底改變計算技術的量子計算機,但人們也擔心它們空前的力量可能會破解現代信息和通信基礎架構所依賴的數字加密系統,進而擾亂安全通信、金融交易以及全球經濟的支持系統。本報告的作者首先通過評估量子計算機的發展速度來探索這些風險;其次,分析能夠抵禦量子計算機或後量子密碼(PQC)攻擊的加密技術有多快可能會被標準化;第三,評估PQC被採用的速度和範圍。分析得出結論,現代通信基礎設施的安全威脅是緊迫的,但可控的,同時作者為美國政府提供了應對建議。目前,試圖開發量子計算機的國家和公司(主要在美國、中國和歐盟)之間已經展開了一場競賽,許多預期的商業應用與密碼學無關。能夠破壞當前密碼系統的量子計算機可能至少還需要10年的時間,但它們已經在引入風險,而且這些風險還會隨著時間的推移而增加。

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8.OPEC+達成歷史性減產協議,日產量減少970萬桶

OPEC和俄羅斯等非加盟的主要產油國組成的OPEC+組織,於日本13日凌晨召開緊急會議,決定從5月1日開始,為期兩個月,每日減產原油970萬桶。減產規模相當於全球供應總量的1成。這是有史以來最大的產油國合作。OPEC+的立場是,以該協議為槓桿,向美國等框架外的主要產油國尋求援助。世界範圍內合作的可能性增加。

由於新型冠狀病毒的感染擴大,世界經濟的增長受到影響,目前日需求已經減少2000萬~3000萬桶。與沙特、南非、俄羅斯等國不同,美國的石油公司由民間控制。川普不能命令石油企業減少產量,但可以從市場購買石油,增加戰略儲備。據悉,沙烏地阿拉伯要求美國採取上述措施。此外,墨西哥在金融市場籤訂了期權合同,作為低油價的保險。墨西哥對其他產油國減產表示不滿。之前墨西哥減產份額為每日40萬桶,墨西哥表示不滿。今日會議中,與會各國同意將墨西哥減產份額降至每日10萬桶。川普有可能暗示墨西哥不能減產。沙烏地阿拉伯將從1100萬桶/日減少250萬桶/日。據悉,與俄羅斯和美國頁巖油展開「價格戰爭」的沙烏地阿拉伯目前日產量為1230萬桶,創歷史新高,實際減少幅度將進一步擴大。

9.ABB進軍燃料電池領域,與HDF在船舶應用燃料電池系統方面展開合作

近日,ABB公司和法國Hydrogene de France(HDF Energy)公司籤署了諒解備忘錄,內容是應用於海洋船舶的燃料電池動力系統的組裝和生產,該動力系統是基於巴拉德燃料電池技術。根據這份諒解備忘錄,ABB和HDF Energy將以巴拉德燃料電池技術為基礎,在HDF Energy位於法國波爾多的新工廠中為海上船舶市場建立兆瓦級規模的燃料電池系統生產線。早在2018年6月27日,ABB即與巴拉德宣布籤署諒解備忘錄,就面向海洋市場的兆瓦級質子交換膜(PEM)燃料電池動力系統開展合作,最初的重點是遊輪領域。巴拉德和ABB之間的多年合作包括聯合市場開發活動、系統設計和開發,以及系統測試和驗證工作,目標是開發商業化、多應用的兆瓦級貨櫃式質子交換膜燃料電池動力系統,這些系統可以在遊輪停靠期間為船上酒店運營提供動力以及在海上航行時為遊輪提供主推進動力。巴拉德的首席商務官 Rob Campbell表示:「我們很高興看到ABB承諾在海上市場使用大規模燃料電池系統,這得益於兩家公司自2018年以來的合作基礎。ABB與HDF Energy公司之間的諒解備忘錄也提高了巴拉德公司在海洋新興機遇中清潔能源燃料電池解決方案領域的市場地位。」此外,巴拉德還計劃關注其位於丹麥霍布羅的Marine Center of Excellence兆瓦級以下海洋市場應用機會,該工廠將於2020年晚些時候投入運營。

本文作者:材料委天津院

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