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* ~4 [+ v. J9 v. a3 K拋開還在紙上的不談,,那些已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用階段的新材料,如果說到當(dāng)前存在的問題,,成本高絕對是上鏡率最高的因素之一,。$ x! [ E) l) P6 s5 `3 a& J
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咦,這個節(jié)奏不對啊,。我們不是挺能“喜新厭舊”的嘛,!新衣服,買買買,!新手機,,換換換!為什么對新材料這么殘忍,?
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$ W: h3 N! C+ s# p) J6 s新能源材料是一個典型例子,。這些年,電動汽車在國內(nèi)發(fā)展也還算迅速,,可真要算起它的成績單,,比起傳統(tǒng)汽車而言那還是純純的學(xué)渣(最新的數(shù)據(jù),上邊年乘用車生產(chǎn)1032.78萬,,純電動3.63萬),。要說政府補貼也高、環(huán)保呼聲也越來越烈,、還省油,,那為什么,買單的人還是少,?
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( h Q, g4 D" }% T& W+ e根據(jù)公開的數(shù)據(jù)顯示,,一輛售價約20萬的電動汽車,動力電池的成本大約是6-8萬,,超過30%,。而且電池的能量密度如果降低到70%-80%以后,就需要更換,。動力電池企業(yè)一般只提供5年的質(zhì)保期,之后消費者還得再掏一筆錢,。這還不算完,,充電樁并不普及,還得算上尋找充電場所的時間成本或者建設(shè)成本,。售價10-20萬的動力汽車的續(xù)航能力僅僅200公里以內(nèi),,每次還需要數(shù)小時的充電時間成本。; q1 n( D: l/ ?5 G* {
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6 `$ L2 l% n, E# b) |* n: f所以,動力電池的高成本,,并不僅僅是電池本身,,還有它性能本身的缺陷導(dǎo)致續(xù)航短、充電慢,、壽命短所帶來的一系列成本,。那么,一輛20萬的電動車的用戶體驗比同等價位的傳統(tǒng)汽車要差一大截,。這也就是用戶為了環(huán)保而付出的代價,。而用戶愿不愿意呢?市場反應(yīng)已經(jīng)很好地回答了這個問題,。新能源汽車如此,、分布式光伏也是如此。
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4 j: e" {& r& s& y! V S* u新材料要推廣使用,,先得過廠商這一關(guān),。大規(guī)模制造給人們帶來的好處是產(chǎn)品價格相對會較低,而壞處是只能滿足大部分的需求,。如果一種材料,,可以滿足95%的客戶,而另外5%的客戶的需求則要用新材料,。如果新材料的價格比前者貴上那么幾塊錢,,那么絕大部分企業(yè)采用的是前者,因為低成本的產(chǎn)品已經(jīng)能夠滿足95%的客戶,。* u5 Z3 z" A$ r& q
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5 Z& R3 C: ^! |5 F% e而且,,要滿足5%的需求,邊際成本也不少,。材料在產(chǎn)業(yè)鏈中的上游位置,,即使僅僅多那么幾塊錢,傳遞到下游時就不是這個數(shù)了,。所以,,前述那5%的客戶,既要承擔(dān)小批量帶來的生產(chǎn),、加工成本,,又要承擔(dān)產(chǎn)品的宣傳、渠道成本,,最終貴的那幾塊錢早就變成了幾十幾百,。到這時候,客戶愿不愿意為了這個需求而買單,,就是企業(yè)面臨的問題,。
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( b0 b6 [6 O7 q8 V! ^2 ]例如汽車零部件方面,,博世、拜爾新材料和很多零部件工廠都擁有先進(jìn)的零部件,,可以滿足極少部分客戶“挑剔”的需求,,但貴了那么幾十幾百塊錢,推廣就非常困難,。
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- J; o$ S* T) a所以,,當(dāng)初3D打印大熱之時,一個亮點就是可以滿足客戶個性化需求,,這是大規(guī)模制造所不能達(dá)到的,。當(dāng)然,,客戶也必須承受它的高價。1 h, @3 n. L- p
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w8 `& n4 ^6 P& p6 z軍工項目,算是最土豪的了吧,,也難以對高價SAY YES,!
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輕質(zhì)高強,、抗腐蝕性高,,鈦合金可真是個好東西,還得了個“深海金屬”的外號,。前蘇聯(lián)就用它造了幾艘潛艇,,具有大潛深、高航速的特點,,還創(chuàng)造了最快水下航速和最大潛深兩項世界紀(jì)錄,。不過,前蘇聯(lián)一解體,,這些潛艇就銷聲匿跡了,。
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9 G7 `3 A1 G# Q& h3 H) H6 ?因為,這些潛艇還有另外一個外號:“金魚”,。受制于制備工藝,,鈦的價格一直很高。鈦合金加工又難,,95%以上的原料被切掉,,這又抬高了鈦合金零件的價格。而且要想加工鈦可不是普通的船廠能勝任,,特殊設(shè)備費用和相應(yīng)人才費用又是一筆錢,。事實上,潛艇也好,、飛機也罷,,只要大范圍采用了鈦合金,就沒有大規(guī)模量產(chǎn)的,。4 X, Z$ [0 s9 C' z
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* l2 n2 A1 s+ F. U6 o" b3 b而且,,高價的“金魚”也總被而詬病大潛深、高航速的同時,,也犧牲了其他性能,,總體的性價比并不高。所以,,俄羅斯后來采用的主力攻擊核潛艇采用的是外殼不銹鋼,、內(nèi)殼鈦合金,總體價格只有全鈦的1/3,。" u" V% t1 v* q) g8 q$ G
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+ o0 L! U# R I5 n我們自己買東西的時候,,常掛在嘴邊的一個詞,就是“性價比”,。只買貴的,,不買對的,始終是少數(shù),。
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所以于新材料而言,,要么性能無可替代,客戶只能忍受高價,,否則要么束之高閣,,或者被其他低成本材料所打敗,再或者,,研發(fā)新工藝讓成本降下來,。. ]/ ~% R; _# r% v
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5 ?( H" K6 Y* |- J8 p* }新材料的應(yīng)用有所突破,新工藝絕對是一個最重要的推手之一,。當(dāng)年鋼,、鋁、鈦等等這些材料實現(xiàn)量產(chǎn),,背后都是一個個更好的生產(chǎn)工藝誕生,,而發(fā)明人,也往往名利雙收,。(可參見材料人網(wǎng)的一篇《那些名利雙收的材料工程師們》)
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所以,,除了發(fā)表高水平的SCI文章之外,研發(fā)新材料工藝,,也是一片廣闊天空,,更能獲得市場的認(rèn)可,個人的收益也會更高,。- f* ^% W( o# [/ t- W! i7 K* i# C
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