新能源涂料:挑战与机遇并存
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作者: 庾莉萍
石油价格居高不下刺激了一轮包括太阳能、核能和风能在内的新能源热潮。受新能源成本降低的影响，风电、光伏、核电正以前所未有的速度发展，其产业规模正急剧膨胀。新能源行业的快速发展将为相关涂料行业提供了前所未有的发展机会。
一、风电涂料
在过去十年，风电行业在我国取得了极大的发展。2010年，我国新增装机容量1892.8万千瓦，累计装机容量达4473.3万千瓦，我国风电新装机容量和并网均居全球第一位，成为风电大国。但是，涂装涂料行业基本处于起步阶段。在已经吊装的风力发电系统中，涂装涂料基本全部依赖进口。在甘肃酒泉，仅2010年316万千瓦装机容量，需塔架及叶片涂料约3000吨，价值1.5亿元。我国风电行业涂装涂料面临着极大的机遇和挑战。
“十二五”期间，我国风电装机容量将持续较快增长，必将带动风电涂料的迅速发展。风电涂料虽是配套产业，但是对风电产业的影响却很大。2010年，按风电机组的产量计算，风电涂料的产值超过10亿元。根据风能发展目标，风电装机容量2015年将达到1亿千瓦，2020年达到2亿千瓦。“十二五”末，风电涂料产值将达到30亿～40亿元，这仅仅是新增装机施工用涂料，如果包括叶片的修补、维护，以及整个生命周期的产值将更高。
风力发电站所处风场自然提交恶劣，常年风力在四级以上，并伴有风沙，塔架和叶片受到阳光的强烈曝晒，风雨、冰雹的侵袭，并收到寒流与高温变化的影响。对于地处海边的风电设备，还会受到水汽、盐雾的侵蚀及海水浪花的泼溅，因此风电设备极易受到腐蚀。风力发电站所处的风场环境特点要求所有的风电涂料应具有良好的耐候性、耐水性、附着力及防腐性能，且要求具备漆膜坚硬、耐外力冲击等优点。
近年来，风电叶片涂料技术不断发展，新技术、新产品不断涌现，涂料的各项性能较之传统产品都有了明显提高，虽然目前市场上溶剂型涂料仍占据主导地位，但更为符合风力发电绿色能源概念的高性能双组分水性聚氨酯涂料也在国内外的一些叶片上得到了应用，其必将成为将来的发展趋势。
我国风电涂料起步较晚，目前存在着一些问题，主要是风电涂料市场被国外涂料企业所垄断，尤其是叶片涂料，几乎全部依赖进口；同时，缺乏风电涂料行业标准，企业在研发叶片涂料时缺乏明确的技术参照。风电产业在全国的迅速崛起，为涂料应用提供了广阔的市场。专家指出，要加大科研开发资金投入力度，掌握核心技术，全面提升技术水平，逐步改变受制于人的局面。同时，制定风电涂料行业技术规范及标准，建立并推行中国的风电涂料认证制度，提高准入门槛，确保我国风电涂料产业的健康、可持续发展。
二、核电涂料
我国核电仍然会保持快速增长。核电站很多地方存在核辐射，辐射会加速材料老化，多孔的混凝土表面也容易吸附放射性灰尘形成永久性放射源，从而对运行和维修人员造成永久性损伤，因此，在建筑和设备表面涂刷涂料是核电站最常用的防护手段。由于核辐射会使涂料粉化、开裂，破坏涂料的防护作用，只有具备了耐辐射性能的涂料才能在核辐射场所使用。耐辐射性能的涂料，一方面需提供涂层的基本保护作用，另一方面需提供致密、易于清洗以除去放射性污染物的表面。
涂料是核电站用量最大的非金属材料，涂料广泛应用于核电站核岛、常规岛的钢结构、混凝土、设备管道等部位，是核电站腐蚀防护的重要手段之一。自我国首座核电站――秦山核电站起，国内各涂料研究单位、供应商做了大量研究开发工作，如：兰州应通特种材料研究所开发的耐高温涂料、上海开林造漆厂开发的核岛内环氧涂料、常州涂料化工研究院开发的NC系列涂料，这些工作对于推动我国核电涂料产业自主化起了重要铺垫作用。目前秦山、大亚湾核电站已经运行10年以上，秦山二期、三期、岭澳、田湾核电站也相继建成，这些核电站在涂料的运用方面获得了许多宝贵经验。
三、太阳能涂料
直接用于光伏发电的太阳能涂料目前处于研发创新阶段，还没有形成产业化应用。澳大利亚有一位名叫米尔切的科学家，研制成功一种能够有效吸收太阳能的涂料。涂料的第一层是由氧化硅制成的防阳光反射层，对照射在涂料上的阳光只吸收不反射，防止热量的损失。第二层是吸收阳光热量的金属陶瓷层。第三层是导热性良好的金属层。这三层总厚度只有100纳米，经过实验，这种新型涂料可以将接收阳光的98％转变成热能，并使热能转变为电能的总效率达到20％以上。
据日本《朝日新闻》2011年7月19日报道：“可以涂在墙上的太阳能电池”有望在2013年春季实现商品化。比起现阶段普遍使用的太阳能电池板，太阳能涂料克服了受铺设地点限制的缺点，能使用在烟囱、高速公路隧道外壁等有弧度的表面上，而且几乎没有厚度和重量。涂料干了之后能起到“半导体”的作用，只须布好线即能将光能转化为电能。它的主要成分为碳化合物，非常适合批量生产。
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