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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）

明年财政、货币政策如何发力？ 财政部央行权威解读释放积极信号******

　　本报记者 包兴安

　　刚刚闭幕的中央经济工作会议要求，明年要坚持稳字当头、稳中求进，继续实施积极的财政政策和稳健的货币政策，加大宏观政策调控力度，加强各类政策协调配合，形成共促高质量发展合力。

　　对此，财政部、央行进行了权威解读，认为明年要保持必要的财政支出强度，合理安排赤字率和专项债规模，确保政府投资力度不减；明年货币政策的力度不能小于今年，“总量要够，结构要准”。

　　保持必要的财政支出强度

　　中央经济工作会议提出，积极的财政政策要加力提效。保持必要的财政支出强度，优化组合赤字、专项债、贴息等工具，在有效支持高质量发展中保障财政可持续和地方政府债务风险可控。

　　12月17日，在中国国际经济交流中心举办的“2022-2023中国经济年会”上，财政部副部长许宏才表示，积极的财政政策要“加力”主要体现在“统筹财政收入、财政赤字、专项债券、调度资金等，保持适度支出强度，加强国家重大战略任务财力保障，持续推动财力下沉”“合理安排赤字率和地方政府专项债券规模，适量扩大专项债券资金投向领域和用作资本金范围，今明两年持续形成实物工作量和投资拉动力，确保政府投资力度不减”等方面。

　　许宏才表示，“提效”主要体现在“完善减税退税降费政策，增强精准性和针对性”“更好发挥财政资金引导与撬动作用，有效带动扩大全社会投资和促进消费”等方面。

　　中央财经大学财税学院教授白彦锋在接受《证券日报》记者采访时表示，明年财税支持政策要保持一定的规模和力度，确保国民经济整体好转；同时，财政政策更需要精准发力、提质增效。

　　财政部数据显示，2022年，我国财政支出强度比去年大幅提高，赤字率按2.8%左右安排；全国一般公共预算财政支出的安排规模是26.7万亿元，比去年增加2万亿元以上；中央财政对地方的转移支付规模近9.8万亿元，比去年增加了近1.5万亿元，同比增长18%，是2012年以来的最高增幅。

　　“明年宏观政策将保持一定稳增长力度，尤其在上半年会有明显体现。”东方金诚首席宏观分析师王青对《证券日报》记者表示，新增专项债规模也会达到4万亿元左右。明年将从支持基建投资提速逐步转向促消费。

　　许宏才表示，明年的财政政策要兼顾当前和长远，筑牢风险防控制度的机制，抓实防范化解地方政府债务风险，强化财经激励约束和财会监督，不断增强财政可持续性。

　　明年货币政策力度不减

　　中央经济工作会议提出，稳健的货币政策要精准有力。要保持流动性合理充裕，保持广义货币供应量和社会融资规模增速同名义经济增速基本匹配，引导金融机构加大对小微企业、科技创新、绿色发展等领域支持力度。

　　中国人民银行副行长刘国强在上述“2022—2023中国经济年会”上表示，对货币政策的要求，可以概括为“总量要够，结构要准”。明年货币政策的力度不能小于今年。需要的话，还要进一步加力，除非经济增长和通货膨胀超出预期。当前我国货币政策的工具仍然比较充足，数量工具和价格工具都有空间，流动性管理的手段和经验都比较丰富。

　　招联金融首席研究员董希淼在接受《证券日报》记者采访时表示，货币政策将重点在“精准”和“有力”两个方面下功夫，进一步提升服务实体经济的精准性和有效性。

　　董希淼认为，“精准”，就要突出结构性货币政策工具作用，加大对重点领域和薄弱环节的定向“输血”，实施精准滴灌，优化信贷结构。如引导金融机构发展科创金融、绿色金融，加大对科技创新、绿色发展等重点领域的支持；落实《促进个体工商户发展条例》，加大对小微企业、个体工商户等薄弱环节的精准滴灌。

　　中国民生银行首席经济学家温彬表示，货币政策仍将保持宽松基调。“精准”主要体现在“加大对小微企业、科技创新、绿色发展”等领域的支持，对应的是结构性工具以及PSL等。

　　董希淼表示，“有力”，应适时降低存款准备金率，为金融机构提供长期稳定的低成本资金，继续向市场发出稳增长、扩内需的明确信号。继续引导贷款市场报价利率（LPR）尤其是5年期以上LPR适度下行，既减轻居民住房消费负担，又激发企业中长期融资需求。

　　温彬也认为，央行将通过适时适度降准降息等方式，“保持广义货币供应量和社会融资规模增速同名义经济增速基本匹配”，并适度提升杠杆率。明年美联储将加息见顶，中美无风险利差将会收窄，同时输入型通胀压力不大，物价总体温和，货币政策宽松的掣肘将大为减弱。

　　“在经济增速较大幅度反弹背景下，明年货币政策将引导市场利率持续处于政策利率下方，保持流动性合理充裕，以配合财政发力，稳定市场预期。”王青预计，明年信贷仍将保持较高投放规模，投放的重点是国民经济薄弱环节和重点领域，即小微企业、科技创新、绿色发展等。

　　董希淼建议，应加强宏观经济政策统筹协调，实现货币政策、财政政策和产业政策协同发力、综合施策，大力提振市场信心，激发有效融资需求，共同面对多重挑战。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）