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全球能源转型浪潮下
塑料革新驱动可再生能源变革
在全球能源结构向低碳化转变，能源消费结构不断优化的背景下，可再生能源的需求正持续增长。新能源产业的快速发展对材料性能提出更高的要求。高性能高分子材料、热塑性复合材料的轻量化、耐候性、可设计性及成本优势，使其成为光伏、海洋和风能、氢能等领域的核心支撑。
文章来源：雅式橡塑网（www.AdsaleCPRJ.com）
国际能源署（IEA）最新报告显示，2024年至2030年间，全球新增超过5,500 GW的可再生能源产能，其中太阳能光伏占比达80%，增長主要来自多个大型太阳能和屋顶太阳能项目的建设。
全球咨询机构TrendForce预测，2025年全球光伏新增装机将达596 GW，同比增长6.0%。随着全球光伏装机量持续增长，太阳能电池板部件的需求也在激增。在封装胶膜、背板、面板、结构件和其他部件中，塑料凭借其轻量化、低碳化、低成本等优势，在光伏系统的发展担当重要的角色。尤其是复合材料具有强度高、耐腐蚀、耐候性能强、能源效率高等优势，正成为传统金属材料的替代材料。
轻量化与低碳化
在追求可持续发展的当下，减重、降碳已成众多行业转型升级的关键。从交通到能源领域，既是环保刚需，更是提升经济效益与资源利用效率的关键。
巴斯夫（BASF）创新光伏边框整合解决方案将聚氨酯材料边框与水性涂料相结合，同时配合工程塑料角码，为光伏应用提供更耐腐蚀、绝缘性能更强且更轻质的解决方案，适应在“海、漠、房”等更多光伏行业终端应用。该方案较传统铝制边框，能够减重30%，碳足迹显著降低85%。
耐候性与低成本
光伏胶膜是封装的关键辅材，主要發揮保护电池片的作用。由于光伏组件工作环境都处于露天环境，因此，光伏封装胶膜在多种环境下，需具备良好的耐侵蚀性、耐热性、耐氧化性、耐紫外线老化性等特点。在追求高性能的同时，降本也成为光伏胶膜行业重要发展方向。
万华化学2024年投产的WANSUPER®聚烯烃弹性体（POE）可应用于光伏的封装胶膜，透光率＞91%，耐候性提升20%，适配双玻组件需求，并且降低封装成本15%。
用于太阳能跟踪器轴承的Delrin®材料专为光伏应用设计，能长期耐受户外环境，具备优异的抗冲击强度、抗紫外线性能和热稳定性，适合用于光伏跟踪系统，确保电池板全天高效跟踪太阳。
布鲁克纳（Brückner）的拉伸薄膜生产线采用了先进的拉伸技术，如线性电机同步拉伸（LISIM）技术等，能够生产出厚度极薄的薄膜，厚度可达2.5微米甚至更薄。
能源效率提高
通过技术创新提升光伏系统效能已成为实现"双碳"目标的重要途径。除了组件优化、系统集成外，材料革新也成为光伏产业突破效率界限的因素之一。
巴斯夫（BASF）创新阻燃材料组合（Ultramid® PA聚酰胺，Ultradur® PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯及Elastollan® TPU热塑性聚氨酯等）助力协同光伏板的发电效率最大化，保证设备的安全性和可靠性。
沙特基础工业（SABIC）适用于光伏封装材料的FORTIFY™ PV POE，体积电阻率比EVA更高，使用时间越长、模块功率越高，能够保持低漏电流水平，确保光伏发电系统运作持续稳定，满足不断增长的能源需求。
在全球对可再生能源需求不断增长的背景下，海上风电市场展现出强劲发展势头。根据全球风能理事会（GWEC）预测，2024年至2026年全球海上风电新增装机量分别为18 GW、23 GW和29 GW。
随着海上风电向深远海发展，对叶片长度的需求将持续增加，开发大型化、轻量化和低成本的风电叶片是未来趋势。复合材料因其轻质高强度、可设计性及低成本等优势，成为风电行业不可替代的主体材料。
目前，复合材料在整个风电叶片中的重量一般占到90%以上，其中承力结构由玻璃纤维或碳纤维复合材料组成，具有高强度、低密度的特点，能够有效减轻叶片重量，提高叶片的捕捉风能效率和运行稳定性。
中国巨石股份有限公司自主研发的E8、E9系列高性能玻璃纤维复合材料制造的大型风力发电机组叶片，重量减轻约30%，发电效率提高约10%。
另一方面，由于海上风电设备长期暴露于海洋等特殊环境中，一些基础结构部件易受电化学腐蚀、应力腐蚀开裂等影响。先进的高性能高分子材料有助于耐腐蚀，提高海上风电输电系统的整体寿命。
恩欣格（Ensinger）在风电叶片碳纤维复合材料市场中占据重要地位，其产品广泛应用于风电叶片的制造，有助于提高叶片的强度和耐久性。
随着氢能技术的快速发展，耐化学性能优异的聚合物材料在氢能领域的重要性日益明显。这些材料广泛应用于质子交换膜、储氢瓶、电解水制氢设备等多个关键环节。
据《国际氢能技术与产业发展研究报告2023》预测，2050年全球氢能需求增长至现今需求的10倍，整个产业链的生产值超过2.5万亿美元。氢能的发展对聚合物材料的应用展现出广阔的发展前景。
作为氢燃料电池中核心组件之一，质子交换膜（PEM）需要具备高质子传导率、低气体渗透率和优异的耐化学稳定性。
科慕（Chemours）凭借深厚技术积累，其生产的Nafion系列全氟磺酸膜，长期在质子交换膜市场占据领先地位。日本旭化成（Asahi Kasei Corporation）的Aciplex膜是一种全氟磺酸质子交换膜，全氟磺酸具有优异的化学稳定性和机械强度，能够在强酸、强碱等恶劣化学环境中稳定工作，不易发生化学降解。
储氢瓶方面，IV型瓶瓶体全部为树脂，易于成型。主要内胆材料为PA内衬加CF复合材料缠绕，阿科玛（Arkema）生物基PA11应用于高压储氢气瓶内胆上，具有优良氢气阻隔性、抗高压氢气起泡、耐高低温、环保、加工性优异等特性。
随着可再生能源的蓬勃发展，高性能高分子材料与复合材料在光伏、风能、氢能等领域发挥着核心支撑作用。材料创新不仅推动新能源产业升级，更是助力全球能源结构向低碳化、可持续化方向迈进。
