一上午,三場簽約儀式。6月24日,豪客太陽能、樂克科技、海南大學、萬斯達建筑科技四家單位在山東濟南聯合召開新聞發布會,三個研發中心的成立,預示著真空玻璃應用領域在不久的將來將大大拓寬。
從濟南西站到城東高新區某酒店的路上,只要一抬頭,就能看到很多高層住宅的陽臺上,掛著或黑色或藍色的壁掛式太陽能熱水器。
早在2007年,濟南就已針對太陽能熱水系統出臺“強裝令”,但限定在12層以下。隨著城市建筑用地越來越少、地價越來越高,新建住宅多向20層、甚至30層發展。老版“強裝令”面臨無樓可安的尷尬。2014年1月,濟南正式出臺“百米以下建筑強制安裝太陽能熱水系統”政策,這給太陽能光熱行業帶來了重大利好。
從濟南西站到城東高新區某酒店的路上,只要一抬頭,就能看到很多高層住宅的陽臺上,掛著或黑色或藍色的壁掛式太陽能熱水器。
“我們這里是強制安裝太陽能熱水器的,山東太陽好。”豪客太陽能行政部王部長向記者解釋。
早在2007年,濟南就已針對太陽能熱水系統出臺“強裝令”,但限定在12層以下。隨著城市建筑用地越來越少、地價越來越高,新建住宅多向20層、甚至30層發展。老版“強裝令”面臨無樓可安的尷尬。2014年1月,濟南正式出臺“百米以下建筑強制安裝太陽能熱水系統”政策,這給太陽能光熱行業帶來了重大利好。
要將太陽能熱水系統安裝在12層以上,甚至更高的30樓層,技術關鍵在于要實現建筑一體化,把太陽能熱水、采暖、空調等能耗最大的幾部分在建筑設計時通盤考慮,統一設計和施工。
豪客太陽能研發的垂直鑲嵌式太陽能解決了太陽能系統與建筑一體化的問題。而為了提高這一系統的熱效率,豪客的最新產品“垂直鑲嵌一體機”,迫切需要用真空玻璃取代現有單層玻璃面板。
“南墻計劃”需真空玻璃助力
據《中國建材報》記者了解,有強制規定安裝太陽能的省、市、自治區已有20多個。經歷了第一代真空管太陽能熱水器的“樓頂時代”后,隨著城市高層建筑的崛起,太陽能熱水器如今已跨入“陽臺時代”。而市面上90%以上的陽臺壁掛式太陽能熱水器都輔以支架,傾斜安裝,既不安全,也不美觀,還會遮蔽下層陽光,引發鄰里矛盾。
山東豪客太陽能有限公司是全國能源重點高新科技企業之一,位于濟南市高新技術開發區。2008年,豪客太陽能與其他眾多機構聯合發起“南墻計劃”研究中心,橫跨地產、設計、廠家、院校、科研單位等部門,研究如何更安全、更美觀地將太陽能熱水系統嵌入在住宅的南面墻體里。
“未來的南墻不再是墻體的概念,而是一個多種產品的集合體。”山東豪客智能科技有限公司總經理宋樹君表示。
近年來,豪客太陽能推出的“垂直鑲嵌式太陽能”已成為市場新寵。它采用無支架安裝,多種應用模式可以和建筑完美融合,發明的熔點集熱板芯比陽臺壁掛平板太陽能熱效率高27%。
然而,這一產品還是傳統的分體設計,集熱器在室外,水箱在室內占據一定面積。豪客的研究團隊正在研發的,是更加前沿的“垂直鑲嵌一體機”。
這是讓人“尖叫”的黑科技。在豪客太陽能公司辦公樓前的空地上,《中國建材報》記者見到了這一新產品的雛形。長約2.5米,寬約0.8米,厚度約為0.2米,集熱器與水箱合二為一,外層目前采用的是單層壓花玻璃面板。
“技術推進的過程中,我們遇到了太陽能熱水器冬季保溫的問題。”豪客太陽能有限公司董事長宋詔告訴記者,為了解決這一問題,2014年,該公司的研發團隊提出可以嘗試使用真空玻璃。于是,他們在世界各地尋找真空玻璃廠家,最后發現真空玻璃最前沿的技術還是在中國。
2016年,青島樂克玻璃科技股份有限公司重組青島亨達與天津沽上,而后二者是國內多年研究生產真空玻璃的企業。由此,樂克科技在行業內率先突破全鋼化,在很多領域的應用打下了良好的基礎。
還記得在去年9月底的發布會上,樂克科技就已提出,太陽能熱水器是其將來要重點拓展的市場之一。
“豪客的產品讓人很振奮,尤其是垂直鑲嵌一體機,既美觀又實用,但它的形成還有賴于其他領域新材料的出現才有可能成功。”樂克科技董事長魏杰表示,在分體式太陽能熱水器上,用不用真空玻璃影響不大;一體機上非用不可,真空玻璃“借船出海”也就順利成章。
亟需解決的技術難題
雖然真空玻璃在一些超低能耗建筑上已有應用,但要把它罩在太陽能熱水器上,難度就大得多了。
“將真空玻璃用于太陽能熱水器是我們一直在關注、探討的,有一些技術難關需要攻克。”魏杰坦言。
事實上,豪客太陽能的研發團隊此前與國內的幾家真空玻璃生產企業均有接觸。然而,有的企業直接回答說做不了那么大面積的平板真空玻璃,有些則是在試驗過程中發現達不到要求。
“有一家真空玻璃企業的產品在試驗時炸了十多塊,工人還被炸傷了胳膊。”宋詔告訴《中國建材報》記者,與建筑不同,太陽能熱水器的內外溫差非常大。最冷的時候,室外溫度-28℃,水箱里最高溫度則能達到80℃,溫差使得玻璃面板產生很大的應力,很容易造成玻璃彎曲、爆裂。
海南大學材料與化工學院教授姜宏是真空玻璃行業專家。他認為,在-28℃的情況下,熱水器做到不結冰,這不是什么難題。最關鍵的是,作為面板的真空玻璃如何能承受大的溫差應力,尤其是太陽能熱水器必須通過空曬試驗,在水箱空水的情況下,怎么保證被曬兩天后,玻璃不會炸裂?
“因為真空玻璃隔熱性能太好了,空曬后,內外溫差甚至會達到130℃,會出現真空玻璃變形,甚至邊部焊接撕裂。”如何解決這一難題,姜宏教授一下子提出了三個解決方案。
新產品的研發靠單一企業已無法完成,必須跨界。三方一拍即合,決定成立“真空玻璃在太陽能行業前沿技術的應用研發中心”。依托海南大學為研發平臺,豪客太陽能與樂克科技進行產品生產試驗,重點探索平板真空玻璃在太陽能光熱行業前瞻性應用的技術研發。
在溫差接近130℃的情況下,如何保證太陽能熱水器產品的安全,這是研發中心需要解決的關鍵問題。魏杰透露,樂克科技已提出 “百日突破計劃”,爭取在今年冬季來臨前攻克這一技術難題。
“中國是玻璃制造大國,但大部分產品都是跟隨其他國家的腳步在走,而真空玻璃已經做到了國際領先,在引領行業的發展。產學研是最有機、最佳的合作,希望盡快研發出合格的產品。”中國建筑玻璃與工業玻璃協會會長助理李會對這一合作充滿希冀。
值得期待的市場前景
倘若研發成功,對于真空玻璃企業來說,意味著開拓出一個廣闊市場。可以算一筆賬:每套垂直鑲嵌一體機使用2平米真空玻璃,假如市場上有1/10的用戶選擇豪客的產品,單就這一合作,樂克科技每年至少需要供應20萬平米真空玻璃產品。
“將來,太陽能熱水器會像汽車的水箱或其他部件一樣出現在房子上。”宋樹君的想象并非遙不可及。
在此次發布會上,豪客太陽能還與山東萬斯達建筑科技股份有限公司成立了“太陽能在裝配式建筑的應用技術研發中心”。
萬斯達是我國最早從事建筑產業化領域裝配式建筑體系研究、產品開發、制造、施工的高新技術企業。隨著裝配式建筑的興起,它也將迎來“春天”。
“雙方都是技術出身,也有合作基礎,都處于濟南。豪客太陽能在行業里并不是規模最大的,但最具有創新性。”萬斯達總經理張樹輝表示,雙方理念一致,所以攜手共同開拓市場。
宋詔認為,現在市面上的太陽能熱水器產品同質化嚴重,小容量的熱水器已不能滿足高端樓盤的需求,并不能給房地產企業帶來營銷賣點。有些高端樓盤已經開始做差異化產品,垂直鑲嵌一體機則能大大提升房地產商的溢價能力。
“市場明顯在這擺著呢。”宋詔認為,一項原創技術從發明到爆發應用,需要50年時間。太陽能熱水器到目前為止已經發展了35年,他期待著它的爆發。
與樂克科技合作,萬斯達則看中其玻璃門窗產品的高效節能。張樹輝表示,萬斯達目前的核心產品是預制混凝土疊板、梁柱、外墻等材料,未來若要在超低能耗建筑上有更大作為,就需要借助樂克科技的超節能門窗、玻璃產品。
而對于公眾較為關注的成本問題,青島樂克真空玻璃節能科技有限公司總經理張曙光認為,真空玻璃的生產成本雖然比普通中空玻璃產品高出30%,但因為它的厚度、重量有所下降,集合成系統門窗后,整個系統的成本增加并不多。而裝配式建筑的工業化生產方式,也將使得住房產品更標準、品質更高,價格則會越來越低。
當然,不僅是住宅用太陽能熱水器,也不僅是裝配式建筑,真空玻璃的應用還可以進一步挖掘。
聽說姜宏教授在研究太陽能熱水器,一位做房車的朋友也很感興趣。對于那些酷愛開著房車到處跑的人來說,即時的熱水供應需求顯得更為迫切。更重要的是,房車的消費者對價格更不敏感。
“先要在建筑上突破,接下來還有很多市場。”姜宏對此充滿信心。