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）

全球经济不确定性继续增强******

　　作者：东艳（中国社会科学院世界经济与政治研究所研究员）

　　2023年全球经济将延续2022年的放缓趋势，呈现温和衰退；全球通货膨胀率有望下降，但仍将高于国际金融危机前的水平；受全球经济增速下滑、地缘政治冲突等影响，世界贸易前景也难言乐观。总体来看，今年全球经济仍面临不小的挑战，但调整过程同时孕育着复苏动力，各国需通过多边合作来加强经济协调，促进全球经济复苏。

　　在经历了2022年全球经济增速的显著下滑后，2023年全球经济复苏面临较大压力。地缘政治冲突、疫情的不确定性、美国等主要经济体经济刺激政策激进退出的溢出效应等一系列外部冲击因素依旧难以在短期内消除，全球经济继续处于不稳定和波动时期。

　　与此同时，2023年全球主要经济体促进增长的宏观政策、全球产业链的恢复、数字经济等新经济模式的发展、全球国际合作的推进等，为世界经济逐步回归低速增长的轨道酝酿动力。

　　全球经济将呈现温和衰退

　　2023年全球经济将延续2022年的放缓趋势，呈现温和衰退，其中上半年依旧呈现波动态势，预计下半年将有所好转。

　　根据中国社会科学院世界经济与政治研究所的测算，2023年世界经济增长率为2.5%左右。2024年后，全球经济有望回到低速增长的轨道。

　　具体到全球各主要经济体，美国经济出现实质性衰退的风险增强。美联储激进加息等紧缩性货币政策对经济增长产生延迟效应，而美国劳动力市场的需求下行压力增大，消费后劲不足，美国经济实现“软着陆”的难度较大，在2023年上半年有可能出现衰退。

　　欧洲将出现经济衰退，能源危机的持续影响、外部需求的下降、紧缩的货币政策等使欧洲经济在2023年将大概率陷入增长停滞。

　　亚洲经济总体呈现复苏态势，中国经济实现恢复性增长。防疫政策调整后，消费需求对经济增长的拉动效应增强，但是房地产业下行、人口老龄化、外部需求不足等因素对中国经济增长产生影响。日本经济缓慢复苏，但人口老龄化等内在因素使日本经济增长速度难以大幅提升，而美联储货币政策走向、全球经济下行等外部因素使日本经济仍面临下行压力。印度经济继续保持较高增速，能源转型、离岸外包、制造业投资扩张等使印度经济增长速度处于较高水平，预计2023年增长6.3%。

　　亚洲经济的复苏对于稳定全球供应链，为其他经济体提升外部需求，降低全球通货膨胀率在一定程度上提供了支撑。

　　通胀率下降但仍处高位

　　未来，全球通货膨胀率有望下降，但是仍将高于国际金融危机前的低通货膨胀率水平。

　　2022年，为抑制通货膨胀，美联储采取激进加息政策，欧洲央行以及加拿大、瑞士、英国等国中央银行也同步采取了加息政策。与此同时，随着供应链紧张局势缓解、需求放缓、库存增加导致的价格折扣和住房价格下降需求减少等，预计全球通胀率将在2023年下降。根据国际货币基金组织的预测，全球通胀率将在2022年底达到峰值，为8.8%；2023年降至6.5%；到2024年降至4.1%。总体来看，全球通胀水平仍然超过2%的中央银行目标水平。

　　全球货币和金融条件的收紧导致需求下降，并有助于逐步控制通货膨胀。美国在2023年着力于实现“软着陆”，在降低通胀率的同时保持一定的就业率。2022年美国在通胀率下降的过程中没有出现失业率的大幅下降。一些公司已经意识到，解雇员工可能在短期内减少成本，但以后会产生问题，由此他们可能会转向更“欧洲”的模式，即在经济衰退期间将员工留在工资单上，以便以后能更快、更平稳地复苏。

　　虽然美联储2022年的加息已经显示出一定的效果，各种通胀指标有所缓和，但对比历史上几次相对成功的“软着陆”，可以看到，本次通胀水平较高，劳动力市场较为紧张，这些因素显示出实现“软着陆”的难度较大。

　　欧洲在能源危机冲击下面临通货膨胀的巨大压力，供给和需求对通胀产生双向促进作用。不过很多学者认为，欧洲通货膨胀压力在2023年也将逐步缓解。

　　国际贸易和金融风险增加

　　全球经济增速下滑、地缘政治冲突等将给世界贸易发展带来较大不确定性。世界贸易前景仍不乐观。特别是全球价值链紧张程度加深，美国安全供应链和制造业战略新布局调整，在区域经济合作中采用了具有浓厚政治色彩的“近岸外包”和“友岸制造”。这一切体现了以美国利益为中心的心态，破坏了多边贸易体制，趋向于将现有价值链格局塑造为以美国供应体系安全为中心的新格局，阻碍了全球供应链区域内和区域间的融合。

　　2022年全球主要经济体采取央行同步加息以及收紧财政的紧缩性宏观经济政策，这对全球经济恢复产生一定程度的影响。同时，发展中国家陷入债务危机的可能性增加。美欧的加息政策使得发展中国家的融资成本增加，资本外流趋势增强。而外部需求的下降使新兴市场国家的外汇收入降低，引发流动性不足和融资受限，使发展中国家债务风险转向债务危机的可能性增加。2023年，由于对经济衰退的担心，部分国家可能会停止紧缩性货币政策。在2022年，面对美国通货膨胀的高企和通胀预期的增强，加息发挥了作用。随着通货膨胀的回落，利率上升周期或将结束。

　　大宗商品价格仍然存在波动风险，2023年，预计大宗商品价格总体不会大幅下降，但将呈现波动下行的态势。能源市场供求重塑地缘政治经济格局，能源短缺问题依旧是世界各国经济复苏的重要挑战，对全球经济的稳定产生影响。乌克兰危机引发的能源短缺对欧洲经济的不利影响依旧存在，欧洲经济可能处于衰退状态，高能源价格对实际收入产生不利影响，天然气价格的变化是影响欧洲发展的重要风险，大宗商品价格波动使世界经济的稳定性下降，同时低收入国家粮食危机常态化风险加剧。

　　总体来看，虽然通货膨胀高于历史水平、多数地区仍处于货币紧缩状态，叠加乌克兰危机带来的不利影响，全球经济仍然面临挑战。与此同时，调整过程也孕育着复苏动力。一方面，数字经济、绿色经济的发展引领全球技术创新与产业转型，进而提升全球增长动能；另一方面，数字技术不断发展，并与实体经济深度融合，将助推产业数字化转型。同时，国际政策协调和国际发展合作为全球企业提供了较为良好的经营环境，并提升了对世界经济发展的预期。2022年底，世贸组织成员实质性结束《投资便利化协定》文本谈判，67个成员共同发表了《关于完成服务贸易国内规制谈判的宣言》，宣布达成《服务贸易国内规制参考文件》，这展示了在全球政治经济环境复杂的当下，各国仍努力通过多边合作来加强经济协调，促进全球经济发展。