第146章 2022将是不平凡的一年，一切都会好起来

伴随着服务这些企业，银行、私募股权投资机构、证券期货机构等也将在实践中有效提高国际化业务水平，为上海国际金融中心建设作出有益的探索。

此外，上海业界又传来一个好消息：“上海造”碳纤维应用再获新突破。

近日，由中国石化上海石油化工股份有限公司自主研发生产的碳纤维，成功应用于广州地铁18号线“湾区蓝”高速列车。

数据显示，使用碳纤维复合材料的列车车头罩，性能完全符合运行条件，与同等模块的铝合金材料相比，可减轻重量达35%至40%，有效助力列车减重提速。

据悉，这也是“上海造”碳纤维在制作北京冬奥会火炬“飞扬”外壳之后，又一次成功的产业化推广与应用。

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料，力学性能优异，重量是钢的四分之一，强度却是钢的7至9倍，并且还具有耐腐蚀等特性，被称为“新材料之王”，也被称为“黑黄金”。

目前，碳纤维材料被广泛应用于飞机部件、轨道交通、汽车构件、体育休闲产品等领域。

广州地铁18号线最高时速达160公里，其中担任运营任务的“湾区蓝”列车，是国内首列车头罩采用碳纤维复合材料的地铁列车。

自2019年起，中国石化和中国中车开展协同创新，攻克了碳纤维复合材料在轨道交通领域规模应用的关键核心技术，建立了完整的技术研发体系，形成了世界领先的“一站式”轻量化技术解决方案，最终实现了此次碳纤维复合材料在“湾区蓝”列车上的应用。

下一步，“上海造”碳纤维还将在广州地铁22号线列车上应用。研发团队还在积极开展应用于时速400公里高速列车、磁悬浮列车等车型的碳纤维复合材料技术攻关。

此前，上海石化为北京冬奥会火炬“飞扬”披上了碳纤维“外衣”，这也是全球首次实现以碳纤维复合材料制作奥运火炬外壳，解决了氢燃料燃烧时火炬需要耐高温的技术难题。相比冰冷的金属火炬外壳，“飞扬”更加让火炬手感到温暖。

碳纤维行业具有极高的技术壁垒，行业集中度非常高。目前世界碳纤维的生产主要集中在日本、美国、德国等少数发达国家。

其中日本是全球最大的碳纤维生产国，东丽、东邦和三菱丽阳3家企业合计产量占全球产量的50%以上。

面对技术壁垒，上海石化是国内较早开展碳纤维研发并进行产业化的企业。早在2012年，该公司采用自主研发的碳纤维成套技术，生产12K小丝束碳纤维。2018年，成功试制出具有国际先进水平的48K大丝束碳纤维。

在碳纤维行业，通常将每束碳纤维根数在1000根至1.2万根（简称12K）之间的，称为小丝束碳纤维；每束根数大于4.8万根（简称48K）的，称为大丝束碳纤维。48K大丝束的最大优势，就是在相同生产条件下，可大幅提高单线产能和质量性能，并实现生产低成本化，从而打破碳纤维高昂价格带来的应用局限。

从12K小丝束到48K大丝束，并非数量增加那么简单，其中要走过一条十分艰难的攻关之路。

上海石化“十年磨一剑”，实现了从12K到48K产业化的成功突破，不仅填补国内空白，而且达到国际先进水平。

接下来，上海石化还将着力开展核心技术研究，努力形成碳纤维工程化成套技术；打造以碳纤维产业为核心，以聚酯、聚烯烃、弹性体、碳五等下游精细化工新材料产业为延伸的中高端新材料产业集群；利用研发制造碳纤维复合材料火炬外壳的契机，加快推进碳纤维及其复合材料核心技术攻关，为创新发展汇聚新动能。

另外，电装(世界五百强，先进的汽车零部件生产厂家之一)，在深耕氢燃料电池领域，将会加速迈向碳中和。

在全球碳减排以促进碳中和社会的一致目标下，氢作为零碳的清洁能源以其独特的环保和性能优势发挥着极为重要的作用。

同时氢的“热”能量约为汽油的3倍，可同时实现高效、清洁、可持续的“零碳”，更适用于大卡车、巴士以及大型轮船等长距离移动出行工具。

电装在燃料电池车相关产品领域已经拥有20年的开发经验，对于如何安全、快速填充氢气、通过燃料电池堆栈将氢能转换成电能、将电能高效转换成行驶能等都具备丰富的经验。

电装研发的技术可实现一次性将140L的氢气填充于储氢罐内，可供行驶近800公里。传统的储氢罐填充满需10分钟，现可通过高压供给氢，填充时间缩短至3分钟。

在氢气填充过程中，通过罐内的高精度温度传感器即可感知温度变化，结合氢站的填充系统和红外线传感器，实现紧密配合，由此可实现更安全、快速的氢气填充。

通过将氢和空气以合适的状态供给给燃料电池堆栈以进行发电制造能源，这个过程中产生的“热”如果温度过高，发电效率便会降低，导致产品寿命缩短，相反，温度也不能过低。

因此为了让燃料电池堆栈发挥最佳性能，温度必须控制在40~60℃的范围内。而燃料电池堆栈的温度很大程度上受外部气温和行驶情况的影响，因此必须基于实时温度变化进行细微调节。

对此，电装开发的用于燃料电池车的电动水泵和冷却水控制阀就可以发挥重要的作用。

该装置能根据实时的变化进行细微调节，放掉多余的热，同时确保不会因为过度冷却而导致温度过低，并将燃料电池堆栈产生的“废热”回收用于空调，事实上，通过这种细微的“热”管理的累积，便可以有效提高车辆整体的能源效率和产品的耐用性。

燃料电池堆栈的直流电流进行升压后输入逆变器，便可转换成交流电，用于驱动发动机，而这个过程中还有一个重点，即如何使电流在一系列流动过程中产生的电损耗最小化。

电装的升压用功率模块在这里便发挥了重要作用，该升压用功率模块搭载了SiC碳化硅功率半导体，与传统产品相比，升压用功率模块实现体积减少30%，并成功降低70%电损耗。

从氢气填充到行驶的过程都离不开ECU对车辆系统整体进行综合管理,ECU对各部件的性能进行优化，确保车辆系统整体的能源利用效率和耐用性最大化，包括向燃料电池堆栈以合适的状态供给氢和空气进行发电；同时进行热管理，将产生的电能最大限度转换成行驶能源。

电装独立开发燃料电池车产品群，并已经投入市场使用，作为乘用车已具备行驶20万公里的耐用性。

如今其适用领域已扩大至大型、长途移动出行工具领域。电装将通过不断推进普及燃料电池车，为实现碳中和社会做贡献。