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)
2022年四季度债基回顾:近千只产品赎回超1亿份 这几只竟然超100亿******
中新经纬2月4日电 (薛宇飞)公募基金2022年四季度报告落下帷幕,基金份额申赎情况随之曝光。2022年债券型基金收益下滑明显,不少产品接连出现大额赎回,至四季度末,情况又是如何呢?
据Wind数据显示,2022年四季度,有996只债券型基金的净赎回份额超过1亿份,其中,超过50亿份的产品有38只,超过100亿份的有4只。从赎回率看,四季度赎回率超过50%的基金有499只,一些产品甚至被清仓式赎回,规模急剧下滑。
4只产品净赎回份额超百亿 华夏基金占2只
2022年,债券型基金出现一波赎回潮,引发市场关注。据天相投顾数据显示,去年四季度,债券型基金遭遇净赎回高达6581.22亿份,占整体基金净赎回份额的70%,当期利润则从2022年三季度的407.48亿元下降到-256.43亿元。
去年四季度,博时富瑞纯债A、华夏鼎茂A、国泰利享中短债C、华夏短债A等4只债券型基金产品的净赎回份额超过100亿份,分别约为176.49亿份、151.60亿份、102.32亿份、100.71亿份,赎回率分别高达68.27%、73.28%、62.85%、49.87%。
由于上述4只产品的赎回率较高,导致产品规模均出现大幅萎缩。净赎回规模最大的博时富瑞纯债A,由倪玉娟担任基金经理,该产品的规模在过去几年一路上扬,至2022年三季度末升至274.32亿元。但随着去年四季度债券市场的大幅波动和分化,规模出现断崖式下降,至四季度末降至约84.85亿元,较三季度末下降约190亿元。四季度,该产品的净值增长率为-1.56%,低于业绩比较基准收益率的0.02%。
截至2022年四季度末,华夏鼎茂A、国泰利享中短债C、华夏短债A的资产净值分别约为66.70亿元、67.98亿元、104.36亿元,规模降幅都较三季度末超过百亿元。在去年四季度,上述产品的收益情况不佳,净值增长率分别为-2.25%、0.09%、-0.50%,均低于各自的业绩比较基准收益率。
据Wind数据,博时富瑞纯债A、华夏鼎茂A、华夏短债A的投资者中,机构投资者的占比超过90%,它们在四季度均出现大规模的净赎回,这在一定程度上印证了去年较多机构投资者赎回止损的情况。
499只产品赎回率超50% 多只基金清仓式赎回
2022年四季度,债券型基金除了赎回的整体规模较大,单只产品的赎回率也较高。据Wind数据,四季度赎回率超过30%的产品有1016只,其中,赎回率超过50%的有499只,超过80%的也高达143只,超过90%的有82只。
赎回率超过90%的82只基金中,绝大多数都出现清仓式赎回,截至去年四季度末,剩余资产净值超过5000万元的产品寥寥无几。截至2022年三季度末,英大安惠纯债E的规模还有9亿元,四季度降为0。中加颐享纯债债券C三季度末的规模超过10亿元,到四季度末降到了40.48元。
截至2022年三季度末,前海联合淳安3年定开债券的规模还在62.19亿元,但四季度出现大额赎回,根据该产品2022年12月24日的公告,截至12月23日,产品扣除赎回确认金额后的资产净值余额低于5000万元,因此决定暂停运作。该产品在四季报中披露,截至四季度末,产品规模仅剩35880.79元,当季度,有4位机构投资者对产品进行了清仓,分别赎回约25亿份、18亿份、10亿份、6亿份,合计赎回59亿份。
清仓式赎回的产品还有富荣中短债C,四季度净赎回39.76亿份,赎回率高达97%,四季度末仅剩1.10亿份,资产净值约9731.19万元。该产品的收益在去年出现大跌,过去一年的净值增长率为-11.52%,这在较为稳健的债基中不算多见。富荣基金旗下的另一只产品——富荣富兴纯债,基金份额在去年四季度减少了36.51亿份,赎回率超过90%,份额降至3.78亿份。根据披露,在四季度,富荣富兴纯债也存在基金份额比例达到或超过20%的单一投资者全部赎回所持份额的情况。
不过,虽然较多债券产品出现净赎回,但也有一部分产品实现逆势增长。招商添悦纯债A的规模一直维持在1-3亿元之间,但到2022年四季度,净申购额度超过120亿份,参考其过去的投资者中绝大多数都是机构投资者,因此,应当是机构投资者对该产品进行了大规模申购。另外,南方恒新39个月定开债A、嘉实稳祥纯债A等都有数十亿元的净申购。
基金经理态度谨慎 调整优化仓位结构
对于今后债券型基金的表现,多位基金经理都在2022年四季报进行展望。
博时富瑞纯债A基金经理倪玉娟称,弱现实、强预期的基本格局短期难以改变。新冠感染人数预计于春节前达峰,但后续是否会有多轮感染还需要提防;地产销售、拿地到开工的传导链条尚不通畅,地产投资拐点未至;居民预期和信心受到长期抑制,消费能否复苏需要观察。因此,预计2023年一季度经济的复苏进程仍然会有波折,复苏基础并不牢固。流动性方面,在经济完成确定性修复之前,货币政策预计整体仍将维持宽松,DR007向政策利率收敛但中枢仍维持在政策利率下方,此外流动性分层的问题可以会一定程度上缓解。
倪玉娟表示,组合操作上,维持中性偏短久期策略,保持灵活操作。当前中高等级信用债具备较高的配置价值,信用利差预计修复,组合将结合实际流动性环境和预期变化,调整优化仓位结构,做适度杠杆。
东兴兴利C在去年四季度净赎回超过86亿份,基金经理司马义买买提在四季报中称,下一季度,将继续以“低回撤”为配置目的,关注市场的波动性;以充裕的流动性等待债券市场的资产配置机会,保持“进可攻、退可守”的投资风格。
景顺长城景颐双利A由董晗、李怡文、郭杰担任基金经理,他们在四季报中称,总体上看,对2023年国内经济的情况保持乐观。因此,从中期看,经济见底回升会带动利率中枢上移,维持对债券的谨慎观点。股票方面,当前A股估值已处于相对历史低位,仍维持对股票市场相对乐观的态度,后续重点关注疫情发展以及经济恢复情况,结构上将重点配置受益于国内宏观经济景气程度回升的个股和行业,以及竞争优势明显、景气程度可持续的高端制造业等。
(文中观点仅供参考,不构成投资建议,投资有风险,入市需谨慎。)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)