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智能玻璃在中國的發(fā)展前瞻

2018-04-02 來(lái)源:建筑光學(xué)

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  我們將收集到的數據整合成下表,因為有些數據的時(shí)效性難以把握,不排除未知的產(chǎn)品有更好性能,所以?xún)H供大家參考:

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  通過(guò)該表的對比我們可以發(fā)現,PDLC具有良好的隱私效果,但不具有遮陽(yáng)隔熱能力,適用于室內隔斷浴室等隱私保護應用。SPD能夠快速實(shí)現透明與深藍色之間的轉換,所以在汽車(chē)領(lǐng)域有較好的應用前景,但是目前SPD技術(shù)以及知識產(chǎn)權目前被Research Frontier公司壟斷,所以?xún)r(jià)格居高不下。相比之下,EC技術(shù)的優(yōu)勢可以歸結為以下幾點(diǎn):

  1.連續可調的可見(jiàn)、紅外光透過(guò)率與遮陽(yáng)系數,且具有較寬的變化范圍。

  2.直流低壓驅動(dòng)方式,遠低于人體安全電壓36V,更適合于電子產(chǎn)品與車(chē)載電源。

  3.全無(wú)機材料帶來(lái)的較長(cháng)壽命。

  國外的各種EC應用實(shí)例顯示,在絕大部分應用場(chǎng)合,比如建筑幕墻、門(mén)窗以及汽車(chē)車(chē)窗等,分鐘級別的變色速度目前可以被接受。再加上相比于SPD技術(shù),EC知識產(chǎn)權的非壟斷性應該會(huì )帶來(lái)更大市場(chǎng)規模、更親民的價(jià)格以及更快發(fā)展節奏。綜上所述,我們認為三種技術(shù)中,EC技術(shù)是當下具市場(chǎng)發(fā)展潛力的智能玻璃技術(shù)。

  EC玻璃自身具有優(yōu)異的調光和隔熱效果,也可以進(jìn)一步加工成夾膠或中空玻璃。美國View Inc在邁阿密、亞特蘭大、紐約、鳳凰城以及舊金山搭建了同尺寸、同朝向、同條件的EC樣板房和Low-E玻璃樣板房,進(jìn)行節能效果對比。結果發(fā)現,相比于Low-E,EC平均每年節省了27%的空調制冷容量,用電總能耗平均降低20%。

  我們有理由相信,事實(shí)上我們也正在為之努力,EC智能玻璃將在10年之內逐漸走進(jìn)中國的千家萬(wàn)戶(hù)。我國的夏熱冬暖地區、夏熱冬冷以及溫和地區非常適合EC玻璃的使用。值得一提的是,合肥威迪變色玻璃有限公司生產(chǎn)的單片EC玻璃能夠滿(mǎn)足被動(dòng)房在以上區域對太陽(yáng)紅外熱能總透射比gIR和太陽(yáng)能總透射比g的要求。

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  在寒冷以及嚴寒區域,EC玻璃的節能效果主要體現在透明態(tài)允許可見(jiàn)光和紅外光進(jìn)入室內,不妨礙冬季通過(guò)日曬取暖。不過(guò)整體來(lái)說(shuō),EC玻璃在夏熱冬暖地區、夏熱冬冷以及溫和地區可以更有效的發(fā)揮自身的隔熱節能效果。

  江蘇省對建筑節能水平的要求走在全國前列。由江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司主編的江蘇省工程建設標準DGJ32/J 157-2013《居住建筑標準化外窗系統應用技術(shù)規程》中要求:“建筑外窗不提倡采用Low-E玻璃,若采用Low-E玻璃,其外窗冬季遮陽(yáng)系數不得小于0.6,以避免對冬季陽(yáng)光的遮擋?!边@就給玻璃產(chǎn)品提出了新的挑戰,如何兼顧“夏天不熱”和“冬季曬太陽(yáng)”實(shí)現一體節能?一塊玻璃,如何在夏季具有較低的SC,而冬季SC≥0.6?合肥威迪的EC玻璃產(chǎn)品可以做到!所以,很多人把EC玻璃稱(chēng)為可以變色的動(dòng)態(tài)Low-E。該標準也提醒高等消費者在選購EC產(chǎn)品的時(shí)候要留意SC值的變化范圍,透明態(tài)是否可以達到0.6。

  為了對智能窗的節能效果有更深入的理解,我們請中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)孫煒教授對EC智能玻璃進(jìn)行了模擬和計算,以期能夠為設計師提供EC窗節能效果和其朝向之間關(guān)系的參考。模擬房間設定處于合肥市的氣候環(huán)境(夏熱冬冷),窗墻比為0.8,天窗開(kāi)窗比為87.5%。計算結果顯示,天窗采用EC窗可以減少55%的空調制冷量,東西朝向節約的制冷量分別是42%和44%,朝南的EC窗為38%。該結果表明,EC智能窗適合用于天窗、采光頂等長(cháng)時(shí)間接受日曬的區域,在東西方向直接面對日曬,以及向陽(yáng)但是帶有一定角度的南向,也有很好的節能效果。陽(yáng)光房,原本用來(lái)享有陽(yáng)光,親近自然,卻因為強烈的日曬導致空調都無(wú)法實(shí)現制冷控溫,悶熱讓人不得不放棄這份通透的浪漫。如果陽(yáng)光房使用EC玻璃,即便是盛夏的午后,人們也可以享有EC技術(shù)帶來(lái)的陰涼愜意。結合Wifi和物聯(lián)網(wǎng),我們可以用手機、電腦對EC玻璃實(shí)現遠程控制,甚至可以為高樓大廈披上動(dòng)態(tài)的外衣。

  EC技術(shù)本身具有較好的節能效果與智能優(yōu)勢,這種技術(shù)會(huì )不會(huì )快速發(fā)展,能不能給世界給中國帶來(lái)新的變化顯得尤為重要。EC智能玻璃率先在國外發(fā)展起來(lái),法國圣戈班控股的Sage公司在2014年率先實(shí)現了量產(chǎn)。

  在國內,EC玻璃吸引了各大學(xué)、科研院所、企業(yè)的廣泛的關(guān)注和投入。中國科技大學(xué)的徐春葉教授是電致變色學(xué)術(shù)界的帶領(lǐng)人物,國家“千人計劃”相關(guān)人士、中科院“百人計劃”入選者,其參與發(fā)明的電致變色材料已在波音787飛機舷窗上使用。寧波禰若電子于2014年建設了國內一條量產(chǎn)的基于EC技術(shù)的汽車(chē)防眩后視鏡生產(chǎn)線(xiàn),產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入了汽車(chē)后裝及前裝市場(chǎng)。浙江上方電子,在2014年底研制成功中國一塊全固態(tài)電致變色智能玻璃樣品(尺寸370*470 mm),目前在銷(xiāo)售電致變色玻璃設備。中建材集團、南玻集團也正在研發(fā)EC智能玻璃的相關(guān)產(chǎn)品。合肥威迪變色玻璃有限公司致力于電致變色智能玻璃的產(chǎn)業(yè)化和在中國的普及。公司核心團隊包括國家“千人計劃”特聘相關(guān)人士、省百人計劃相關(guān)人士、美國硅谷產(chǎn)業(yè)化相關(guān)人士、高等工程師等相關(guān)人士。合肥威迪已經(jīng)建成國內首條幅寬1.5米,年產(chǎn)能10萬(wàn)平方米的智能玻璃產(chǎn)線(xiàn)。其產(chǎn)品和同尺寸(300*300 mm)的美國產(chǎn)品進(jìn)行了性能對比,變色時(shí)間、可見(jiàn)光、紅外光、紫外光透過(guò)率以及遮陽(yáng)系數等關(guān)鍵指標處于相同水平。

  EC玻璃作為一種全新產(chǎn)品,目前價(jià)格較高。國內供應商美國Sage,其售價(jià)為1萬(wàn)金額每平方米,交貨期16周。很多門(mén)窗幕墻界的同行關(guān)心,EC玻璃的價(jià)格會(huì )有哪樣的走勢?所謂以史為鏡可以知興替,我們可以從PDLC的售價(jià)趨勢一窺未來(lái)。2004年,國內PDLC供應商只有NSG一家,當時(shí)的價(jià)格高達10000元每平方米。2006年,市場(chǎng)上PDLC供應商為兩家,單價(jià)降為6000,銷(xiāo)量略有增長(cháng)。2017年供應商數量已經(jīng)達20家,單價(jià)降為1000元左右。與此同時(shí)銷(xiāo)量從04年的1000平方米穩步增長(cháng)為120,000。由此可以推測,EC玻璃的售價(jià)和銷(xiāo)量可能會(huì )有類(lèi)似的發(fā)展規律??紤]到遮陽(yáng)、智能、隱私、節能等多種功能,EC玻璃應該比PDLC具有更廣泛的應用領(lǐng)域和更大的市場(chǎng)規模。以建筑領(lǐng)域為例,假設1%的高等門(mén)窗幕墻使用EC玻璃,其市場(chǎng)規??蛇_4,000,000平方米。隨著(zhù)更多的企業(yè)參與到該領(lǐng)域中來(lái),EC玻璃售價(jià)可能會(huì )降至千元以下。

  除了建筑領(lǐng)域以外,交通是EC玻璃第二大的應用市場(chǎng)。據統計,2016年生產(chǎn)的汽車(chē)和高鐵分別為2800萬(wàn)輛和3474列。我國相關(guān)部門(mén)正在大力推廣電動(dòng)汽車(chē)及智能汽車(chē),所以我們相信節能智能的EC交通玻璃有巨大的發(fā)展潛力。

  2017年對EC玻璃來(lái)說(shuō)是一個(gè)起飛點(diǎn),除了節能需求,智能化浪潮更是力度強助推了智能玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。美國Sage、View和KTI/AGC紛紛投入巨資開(kāi)始建造新的產(chǎn)線(xiàn)以搶占大部分國家市場(chǎng)。我國也迎來(lái)了EC玻璃規?;瘧?,1700平方米北京騰訊大樓采光頂。我國的一條電致變色生產(chǎn)線(xiàn)也在年內將在合肥投產(chǎn)。所有的現象都表明,一場(chǎng)靜悄悄地革命正在到來(lái),那就是玻璃也要智能化!

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