贴上这个膜,玻璃也能变智能 推动科研项目产业化,中山企业推出智能温控调光材料?
目前,东石材料正在等待入驻翠亨新区。入驻之后,其从佛山订购的生产设备便能就位,并按照规划在下月正式投产。此前,该公司项目作为翠亨新区引入专项资金项目已得到资金支持,用于研发和生产。同时,该项目还获得2020年中国创新创业大赛中山赛区一等奖的好成绩。
文/记者 李红 图/记者 洪喜鹏(除注明外)
a 产学研深度合作
市场需求催生国家实验室智能隔热膜材
东石材料总经理郭剑锋毕业于华南理工大学高分子材料与工程专业,此前24年,一直活跃于建筑采光材料领域,长期负责企业的生产和运营。前几年,他服务的客户较多地集中在高铁站,包括郑州站、南昌站、成都站和深圳北站等,产品应用在高铁站顶棚。在这个过程中,无论是他自己,还是客户都发现了一个痛点,“就是大部分采光材料隔热效果差,当然多数的采光材料都是玻璃。我们都知道,高铁站里即使开着空调,有时候温度也很高,有一部分原因就是顶棚透热。当时很多客户都提出,顶棚能不能使用隔热的采光材料,以让室内更舒适,同时达到节能的效果。”
长期行走市场的郭剑锋知道,如果一个客户提出一个要求,还只能说是个别需求,而如果多个客户提出相同的要求,那么这就是市场需求。“可能有些人会说,可以贴防爆隔热膜,其实这个膜成本相对高,且隔热效率和透光率不够高,不能兼顾冬夏季节的不同需求。”
2019年年底,带着新发现的市场需求,郭剑锋找到了母校华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室,这是国内知名的发光材料科研机构。双方经过碰撞之后,觉得这是一个可以研发的方向。
半年之后,智能温控调光膜诞生。
b 从透明到半透明到不透明
智能膜根据温度变化调节阻隔红外线
“既然是膜,那么一定是贴在玻璃上的,它本身不能独立使用。何为智能?就是说膜材生产之时便会根据客户需求,设定一个温度,比如30摄氏度,当室外温度超过30度时,膜便发挥阻隔红外线的作用,同时将部分可见光散射入室内,不影响采光。整个产品的作用原理是通过温感小分子的重新排列组合来达成。”
“简单来说,气温低于设定温度时,膜是透明的,此时可见光透过率与透明玻璃一样超过80%,红外阻隔率是10%;高于设定温度但又不太高时,膜慢慢变半透明,此时可见光透过率为50%,红外阻隔率为40%;夏季高温时,膜变成不透明,可见光透过率为5%,红外阻隔率达80%。膜产生作用时,就像玻璃上贴了一个乳白色的膜,进来的光线都是很柔和的。”郭剑锋介绍,这种根据温度变化来进行热量阻隔的膜材,既解决了电动遮阳帘的不透光和安装麻烦、占地方的难点,又解决了防爆隔热膜不能智能调节,只能维持一个透光率和隔热效率的短板,“并且,节能效率来讲,目前根据实验室的检测数据,我们的智能膜隔热效果最好,能够将所用空调的能耗降低20%以上。”
c 即将展开大面积市场推广
锁定建筑、汽车后装和农业温室隔热
听上去,智能温控调光膜似乎可以应用到任何场景的玻璃上。但其实,鉴于高温不透明状态时,从室内无法看到室外,郭剑锋目前为产品设定了三个大的市场开拓方向,包括汽车后装市场、建筑以及农业,对应的分别是汽车玻璃顶隔热、建筑幕墙和顶棚隔热以及温室调光隔热。
“这个产品本身的厚度只有0.3到0.5毫米,不太会增加玻璃的厚度,影响美观。建筑方面,我个人就比较擅长了,也有很多客户资源,我知道我们的产品能够解决许多大的玻璃顶棚和幕墙的隔热需求,大幅度降低能耗,同时也能兼顾到冬夏季不同的温度需求。”
而至于汽车玻璃顶的隔热,郭剑锋发现,眼下的汽车越来越多地用到了全景玻璃顶,比如最新潮的特斯拉,这对舒适度和能耗都是一个考验,而如果为玻璃顶贴上智能调光膜,就能很好地解决这个问题。“其实,和汽车厂家玻璃厂家,都是可以合作的,我们也有过接触,但从推广容易度来讲,还是后装市场比较好切入,直接从用户入手,我们正在与很多大型防爆膜的代理商接洽。”
农业温室也是郭剑锋比较看好的应用市场,“因为目前很多玻璃温室,如果室外温度太高,会产生太高的能耗,目前普遍使用遮阳网来阻隔光线,但会降低作物产量,而贴膜可以大大降低能耗且提高作物产量。调光之后,农作物的受光也更加均匀,形态更美观。”
整体推广方面,郭剑锋介绍,将会采用分销代理的方式,由代理商进行产品推广,比如与汽车后装企业、温室企业展开合作。而东石材料一期生产线搭建成功,下月投产之后,总产能将达到300万平方米。“根据机构预测,全球智能玻璃市场规模达到过千亿元,而我们将同步推向国内外市场。”
“作为翠亨新区的重点引入项目,我们得到政府的研发资金扶持,下个月正式投产以后,应该可以为区域的智能产业贡献一份力量。”而在去年,郭剑锋作为公司代表参加2020年中国创新创业大赛,又取得中山赛区一等奖的好成绩,这些都让他对即将展开的市场推广充满信心。
【亮点与难点】
半年研发解决核心难题
降低成本,提高隔热效率和耐用度
东石的智能温控调光膜,在整个行业内属首创,“之前国际市场上有光控,也有电控材料,非常昂贵,我们这个产品,实现了低成本温控,有大规模推广的潜力,目前已获得国家专利。”
而达到如此效果,郭剑锋认为研发半年间,实验室陆续攻克的几个难题至关重要。“第一个,还是我们说的成本问题,我们需要降低生产难度和对高精密设备的依赖,找到低成本合成产品的可行性。”然后就是提升节能效率,对于郭剑锋来说,必须要让产品的节能效果大大高于传统的防爆隔热膜,才算成功。
再就是研发过程中,专家们也花了很多时间来解决膜材的老化问题,“必须达到10年以上的耐用度”。
目前,郭剑锋介绍,市面上的防爆隔热膜,市场价格为200-500元/平方米,而他们的智能调光膜的市场定价为120元/平方米左右,“至于那些用到飞机舷窗上的电控材料,单平方米价格要去到数千元,用在室内的液晶调光膜超过1000元。隔热效果一般,适用场景也非常有限的电动遮阳卷帘,也要1000元/平方米。”
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