電致變色(Electrochromics,EC)是指材料的光學性能在外加電場的作用下發生可逆變化的現象,在外觀上表現為顏色和透明度的可逆變化。具有電致變色性能的材料稱為電致變色材料,用電致變色材料做成的器件則稱為電致變色器件。
由於電致變色材料具有變色電壓低、顏色變化多種多樣、節能環保等優點,在智慧窗(電致變色玻璃)、汽車防炫目後視鏡、偽裝材料、電致變色織物、資訊儲存和檢測、顯示器等領域有著廣泛的應用前景。電致變色主要分為有機材料和無機材料兩類。三氧化鎢(WO3)是一種無機電致變色材料,在電致變色器件領域有著廣泛的應用前景。
隨著中國智慧材料的發展目前已經逐漸走在世界的前列,電致變色材料作為一種重要的智慧敏感材料,近幾年需求規模不斷擴大,特別是電致變色玻璃。在所有的無機電致變色材料中,三氧化鎢(WO3)的研究最為充分,相關學術論文及專利技術最多。它具有顏色純正、化學性質穩定、與基底結合力強等優點,大部分的電致變色玻璃使用三氧化鎢為變色層。有業界人士認為,在一定時期內,三氧化鎢在電致變色材料領域中的應用主導地位不會有太大的變化,電致變色器件的多樣化必然會推動三氧化鎢需求量的增長,這對於三氧化鎢行業來說是一個較大的發展機遇。
目前,中國電致變色器件行業的發展還處於初期階段,但是憑藉豐富的鎢資源和逐漸形成的科研氛圍,以三氧化鎢為基礎的電致變色器件得到快速的發展,應用領域不斷擴大,產品種類不斷多樣化。近年來,中國關於電致變色材料及器件的研究和應用不斷增多。
例如:在國民經濟中佔據著重要位置的建築業,三氧化鎢電致變窗戶玻璃是近年來出現的並有可能引發建築材料變革的一種新型建材,或許我們也可以稱它為智慧玻璃。電致變玻璃自動變色,不再需要掛窗簾,夏季可降溫,冬季可保暖,同時起到改善自然光照程度、防窺的目的,有專家分析,如果未來中國所有的建築都能安裝上這種玻璃,那將使社會減少20%以上的“碳”排放,這會成為未來設計次世代建築必需的一種節能減排裝備。
不僅如此,高端的汽車貼膜,可重複列印的紙,可冬暖夏涼的織物等,薄如蟬翼的電池,人類對電致變色科技的應用隨夢想而不斷革新。而隨著下游電致變色器件種類的不斷增多,電致變色材料的需求規模將會快速擴張,三氧化鎢的需求量也會隨之快速增長。
有專業人士認為,三氧化鎢目前仍是最重要的電致變色材料之一,未來產業化發展規模的不斷擴大必然會推動三氧化鎢需求量的增長。2015-2017年,中國三氧化鎢需求量從8.80萬噸增長至9.94萬噸,預計到2022年,中國三氧化鎢需求量將會增長至14.90萬噸。中國是世界最大的鎢礦資源國,隨著環保政策的落實,鎢礦資源發展開啟了新一輪的供給側改革,鎢的供應將得到控制,隨著國家對新製造業的重視,鎢應用領域也將越來越多,需求量將不斷增長。電致變色材料屬於智慧材料的一種,其發展必然會受到政策的支持。在一定時期內,三氧化鎢在電致變色材料領域中的應用地位不會有太大的變化,電致變色器件的多樣化必然會推動三氧化鎢需求量的增長,這對於三氧化鎢行業來說是一個較大的發展機遇。
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