新型玻璃在戰(zhàn)略性新興產業(yè)中的應用及發(fā)展方向

新型玻璃的概念與分類
　　
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　　“新型玻璃”是與“傳統(tǒng)玻璃”相對應的概念，傳統(tǒng)玻璃是以鈉鈣硅為主要成分的、主要采用浮法工藝生產的、主要用于建筑業(yè)和汽車業(yè)的玻璃。新型玻璃是在化學組成、生產工藝、加工技術的一個或幾個方面實現(xiàn)了對傳統(tǒng)玻璃的創(chuàng)新和突破、具有傳統(tǒng)玻璃沒有的新的性能或使傳統(tǒng)玻璃的原有性能等到明顯提升、從而拓寬傳統(tǒng)玻璃的應用領域或開辟新的應用領域、并滿足人類社會新的需求的玻璃。
　　
　　（二）新型玻璃的分類。
　　
　　按照分類所依據(jù)的標準不同，可以對新型玻璃進行不同的分類。但每一種分類只能依據(jù)一個標準，把不同標準混在一種分類中是不科學的。本文提出的新型玻璃的分類見表1。
　　
　　國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)概況
　　
　　2010年國家確定了戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的重點方向、主要任務和扶持政策。（一）從我國國情和科技、產業(yè)基礎出發(fā)，現(xiàn)階段選擇節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車7個產業(yè)，在重點領域集中力量，加快推進。（二）強化科技創(chuàng)新，提升產業(yè)核心競爭力。（三）積極培育市場，營造良好市場環(huán)境。（四）深化國際合作。多層次、多渠道、多方式推進國際科技合作與交流。（五）加大財稅金融等政策扶持力度，引導和鼓勵社會資金投入。設立戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展專項資金，建立穩(wěn)定的財政投入增長機制。
　　
　　國務院提出，制定完善促進戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的稅收支持政策。鼓勵金融機構加大信貸支持，發(fā)揮多層次資本市場的融資功能，大力發(fā)展創(chuàng)業(yè)投資和股權投資基金。到2015年，戰(zhàn)略性新興產業(yè)形成健康發(fā)展、協(xié)調推進的基本格局，對產業(yè)結構升級的推動作用顯著增強，增加值占國內生產總值的比重力爭達到8%左右。到2020年，戰(zhàn)略性新興產業(yè)增加值占國內生產總值的比重力爭達到15%左右。節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造產業(yè)成為國民經(jīng)濟的支柱產業(yè)，新能源、新材料、新能源汽車產業(yè)成為國民經(jīng)濟的先導產業(yè)。
　　
　　國發(fā)[2010]32號文提出，新能源產業(yè)要開拓多元化的太陽能光伏光熱發(fā)電市場，并把新型玻璃列為新材料產業(yè)發(fā)展的重要方向之一。新型玻璃是太陽能、信息產業(yè)、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略性新興產業(yè)必不可少的重要基礎材料（見表2），新型玻璃的性能和質量直接關系到這些領域產品的價格和應用，國家對戰(zhàn)略性新興產業(yè)的支持為新型玻璃開辟了極其廣闊的市場空間。
　　
　　太陽能玻璃及應用
　　
　　（一）太陽能發(fā)電分類及其與超白太陽能玻璃的對應關系。
　　
　　目前太陽能發(fā)電總體來說分為太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱發(fā)電兩大類，光伏發(fā)電又可分為晶體硅半導體光伏發(fā)電和薄膜半導體光伏發(fā)電兩大類。無論是光伏發(fā)電還是熱發(fā)電，都必須使用經(jīng)過特殊加工的超白玻璃（超白玻璃分類見表3）。
　　
　　（二）超白太陽能玻璃的其他應用。
　　
　　超白玻璃除用于太陽能發(fā)電外，還有許多其他用途，例如太陽能生態(tài)建筑、太陽能集熱器、太陽能干燥器、制冷與空調、太陽能蒸餾系統(tǒng)及海水淡化裝置等。
　　
　　（三）超白太陽能玻璃的生產技術。
　　
　　為適應光伏產業(yè)高速發(fā)展的新局面，通過關鍵技術攻關、工程化轉化、系統(tǒng)優(yōu)化和集成創(chuàng)新，中國建材工程集團（蚌埠院）已開發(fā)出具有自主知識產權的超白玻璃成套技術與裝備（包括超白壓延玻璃和超白浮法玻璃），超白玻璃的質量和成品率均達到國際先進水平。
　　
　　（四）超白太陽能玻璃的市場前景。
　　
　　近年來，全球光伏電池產量呈爆發(fā)式增長，從2009年的10500MW增長到2010年的15800MW，中國的光伏電池產量更是從2009年的4011MW猛增到2010年的8000MW，幾乎翻了一番。
　　
　　國際太陽能咨詢機構在市場調研和技術論證的基礎上，對超白太陽能玻璃需求進行了預測，預計太陽能產業(yè)的發(fā)展對超白玻璃需求持續(xù)快速增長，到2020年，太陽能產業(yè)對商用玻璃的需求量將達到45億平方米，相當于2005年全球平板玻璃的總產量。
　　
　　（五）應用。
　　
　　玻璃是一種古老而又年輕的建筑材料，光伏技術的進步與成熟推動了光伏建筑一體化的進程，也賦予了玻璃在建筑應用上的新涵義、新功能、新領域。
　　
　　信息顯示基板玻璃及應用
　　
　?。ㄒ唬┬畔@示基板玻璃的生產技術。
　　
　　平板顯示器件（FPD）分為發(fā)光型和受光型兩大類（見表4）。目前，美國康寧公司、日本旭硝子公司、德國肖特公司是世界上主要的信息顯示基板玻璃提供商。通過關鍵技術攻關、工程化轉化、系統(tǒng)優(yōu)化和集成創(chuàng)新，中國建材工程集團（蚌埠院）已開發(fā)出具有自主知識產權的超薄浮法玻璃（用于TN-LCD、STN-LCD）、超薄硼硅酸鹽玻璃（用于TFT-LCD）成套技術與裝備，為玻璃工業(yè)的升級轉型提供了強有力的技術支撐（平板顯示器與基板玻璃的對應關系見表5）。
　　
　　（二）信息顯示基板玻璃的市場前景。
　　
　　國際電子信息市場調研機構DisplaySearch認為，平板顯示器出貨面積在2005～2015年的10年間平均年復合成長率將達到19%以上。
　　
　　中國的平板顯示器玻璃基片市場具有以下特點。
　　
　　1.中國已成為TN-LCD、STN-LCD生產大國，對0.5mm～1.1mm浮法玻璃的需求量很大。
　　
　　目前國內已有70多條ITO導電膜玻璃生產線，已成為ITO導電玻璃的最大生產國和出口國，年產各種導電玻璃約4000萬m2，液晶顯示器對超薄玻璃基片的市場需求超過8000萬m2。根據(jù)信息產業(yè)有關專家預計，中國TN-LCD、STN-LCD未來10年內都將保持10%以上的高增長率，因此LCD產業(yè)將對我國超薄玻璃的市場需求產生持續(xù)的拉動作用。
　　
　　2.TFT-LCD的市場增長異常迅猛，自主創(chuàng)新的無堿超薄玻璃技術已實現(xiàn)工業(yè)化生產，前景廣闊。近年來，京東方等大尺寸面板企業(yè)快速提升產能，有力地支持了平板顯示器的普及與發(fā)展。
　　
　　3.OLED的市場前景不容忽視，也對超薄浮法玻璃的需求產生較大的推動作用。
　　
　　節(jié)能玻璃及應用
　　
　　（一）建筑節(jié)能與節(jié)能玻璃。
　　
　　建筑節(jié)能是國家十大重點節(jié)能工程之一，我國的建筑能耗已占全社會總能耗的28%以上。建筑節(jié)能是一項綜合性的系統(tǒng)工程，而科學合理地使用具有節(jié)能、安全、環(huán)保特性的加工玻璃則是這一系統(tǒng)工程中極其重要的環(huán)節(jié)之一，如果這一環(huán)節(jié)不能得到足夠的重視和有效的實施，建筑節(jié)能工作就難以取得實質性的推進。
　　
　　（二）節(jié)能玻璃的生產技術。
　　
　　目前的節(jié)能玻璃主要是以Low-E玻璃（包括在線和離線兩種工藝）為基礎加工成的中空玻璃，為滿足建筑安全的要求，有時還必須進行鋼化、夾層加工；真空玻璃的節(jié)能效果顯著，但生產技術難度大、成本高，尚處于市場起步階段。
　　
　　（三）節(jié)能玻璃的市場前景。
　　
　　住房和城鄉(xiāng)建設部有關負責人指出，長期以來，我國生產的建筑不能適應建筑節(jié)能要求，大量高能耗建筑需要進行節(jié)能改造。未來20年，我國還將建設40億平方米的建筑，需要大面積推廣建筑節(jié)能，我國正面臨新一輪“建筑革命”。Low-E中空玻璃是全世界公認的節(jié)能環(huán)保效果最好的加工玻璃，要完成這場革命，大力推廣使用Low-E中空玻璃是必要前提之一。業(yè)內專家預測，未來5～10年，我國Low-E中空玻璃市場需求的年均增長率將達30%以上。
　　
　　玻璃生產過程的節(jié)能減排
　　
　　節(jié)能減排不但是中國的基本國策，也是全球范圍內共同關注的話題，開發(fā)具有自主知識產權的節(jié)能減排技術與裝備是引領中國玻璃工業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展之路的必然要求。
　　
　　目前，中國建材工程集團（蚌埠院）自主開發(fā)的全氧燃燒技術與裝備、余熱發(fā)電技術與裝備、煙氣脫硫技術與裝備、石英尾砂提純及綜合利用技術，已成功實現(xiàn)了工程化應用。
　　
　　全氧燃燒技術是玻璃工業(yè)的重要發(fā)展方向，是未來玻璃工業(yè)節(jié)能減排的核心技術，采用全氧燃燒技術不但可以簡化熔窯結構、節(jié)省窯爐與廠房投資、節(jié)約燃料用量、提高熔化質量和成品玻璃質量，而且可以減排氮氧化物80%以上，企業(yè)無需再為治理氮氧化物投入額外的費用。
　　
　　配套采用余熱發(fā)電技術能有效降低制氧成本，同時全球油價上漲已成為不可逆轉的趨勢。研究結果表明，如果能夠把進入玻璃熔窯的配合料預熱到300℃左右，其熔化時間可以縮短一半左右，對配合料進行?；驂簩崳€可以增加硅質原料細粉用量，提高礦山資源利用水平，減少尾礦排放。
　　
　　新型玻璃發(fā)展戰(zhàn)略
　　
　　（一）自主創(chuàng)新。
　　
　　為適應戰(zhàn)略性新興產業(yè)快速發(fā)展的新形勢，通過關鍵技術攻關、工程化轉化、系統(tǒng)優(yōu)化和集成創(chuàng)新，中國建材工程集團（蚌埠院）已開發(fā)出具有自主知識產權的超白太陽能玻璃（包括超白壓延玻璃、超白浮法玻璃）、超薄浮法玻璃（用于TN-LCD、STN-LCD）、超薄硼硅酸鹽玻璃（用于TFT-LCD）、在線Low-E玻璃、玻璃熔窯煙氣脫硫、余熱發(fā)電、全氧燃燒等一系列成套技術與裝備，并成功實現(xiàn)產業(yè)化應用。
　　
　　與此同時，非晶硅薄膜太陽能電池技術、銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池和碲化鎘(CdTe)薄膜太陽能電池技術的自主研發(fā)也取得了重大進展。
　　
　　（二）裝備配套。
　　
　　在自主創(chuàng)新、掌握核心技術的基礎上，中國建材工程集團（蚌埠院）研制了一系列國產化配套裝備，包括超白壓延玻璃裝備、超白浮法玻璃裝備、超薄浮法玻璃裝備、TFT-LCD基板玻璃裝備、在線Low-E玻璃裝備、TCO玻璃裝備、煙氣脫硫裝備、全氧燃燒裝備等，為這些新技術的工程化應用提供了硬件保證。
　　
　　（三）產業(yè)推進。
　　
　　以自主創(chuàng)新的核心技術和自主開發(fā)的國產化裝備為后盾，大力推進新型玻璃的產業(yè)化進程。目前，中國已成為世界最大的超白太陽能玻璃和ITO導電玻璃生產國家、超薄浮法玻璃已實現(xiàn)量產、節(jié)能減排新技術的推廣企業(yè)快速增加、節(jié)能減排的低碳理念日益深入人心。
　　
　　（四）戰(zhàn)略合作。
　　
　　中國在新型玻璃的技術開發(fā)與產業(yè)化方面已取得了顯著成就，但在生產控制的精細化和特殊品種的創(chuàng)新方面，與國際先進水平仍存在一定差距，我們將積極開展與國際同行的戰(zhàn)略合作，共同推進新型玻璃產業(yè)的技術進步。
　　
　　（五）升級轉型。
　　
　　新型玻璃及薄膜太陽能電池技術與裝備的自主創(chuàng)新不但推動了玻璃行業(yè)的技術進步，也有力地推動了玻璃工業(yè)從傳統(tǒng)的建筑領域向太陽能、信息顯示等戰(zhàn)略性新興產業(yè)的升級，與此相關的科技型玻璃企業(yè)，也實現(xiàn)了從“傳統(tǒng)玻璃”向“新玻璃、新材料、新能源、新裝備”的戰(zhàn)略轉型。
　　
　　戰(zhàn)略性新興產業(yè)是未來國民經(jīng)濟發(fā)展的主導方向，新型玻璃在戰(zhàn)略性新興產業(yè)中的應用方興未艾、大有可為，中國玻璃行業(yè)將堅持自主創(chuàng)新與國際化合作并舉，不斷開發(fā)出新技術、新產品、新裝備，為國家的經(jīng)濟建設和發(fā)展做出新貢獻，迎接玻璃行業(yè)科學健康發(fā)展的新輝煌！