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拋開還在紙上的不談,那些已經進入應用階段的新材料,如果說到當前存在的問題,成本高絕對是上鏡率最高的因素之一。
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7 }0 h. F) T( |( n- s5 g咦,這個節奏不對啊。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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$ }( O- Z& N5 N( [# c. B2 H* a新能源材料是一個典型例子。這些年,電動汽車在國內發展也還算迅速,可真要算起它的成績單,比起傳統汽車而言那還是純純的學渣(最新的數據,上邊年乘用車生產1032.78萬,純電動3.63萬)。要說政府補貼也高、環保呼聲也越來越烈、還省油,那為什么,買單的人還是少?
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根據公開的數據顯示,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。動力電池企業一般只提供5年的質保期,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成本。售價10-20萬的動力汽車的續航能力僅僅200公里以內,每次還需要數小時的充電時間成本。
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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致續航短、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汽車要差一大截。這也就是用戶為了環保而付出的代價。而用戶愿不愿意呢?市場反應已經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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# h( V8 F# X% l7 }0 W; a) T/ Z新材料要推廣使用,先得過廠商這一關。大規模制造給人們帶來的好處是產品價格相對會較低,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,那么絕大部分企業采用的是前者,因為低成本的產品已經能夠滿足95%的客戶。0 O4 \1 K5 N, a! T2 E
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" f9 W- n/ q- l- ~而且,要滿足5%的需求,邊際成本也不少。材料在產業鏈中的上游位置,即使僅僅多那么幾塊錢,傳遞到下游時就不是這個數了。所以,前述那5%的客戶,既要承擔小批量帶來的生產、加工成本,又要承擔產品的宣傳、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,就是企業面臨的問題。
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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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所以,當初3D打印大熱之時,一個亮點就是可以滿足客戶個性化需求,這是大規模制造所不能達到的。當然,客戶也必須承受它的高價。. J8 a( C3 l y! g0 |/ S4 Z
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2 X2 o C3 ~" I% m7 Q! O軍工項目,算是最土豪的了吧,也難以對高價SAY YES!
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; U! Z5 V1 c3 {; i$ O! p) n3 @, {輕質高強、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。前蘇聯就用它造了幾艘潛艇,具有大潛深、高航速的特點,還創造了最快水下航速和最大潛深兩項世界紀錄。不過,前蘇聯一解體,這些潛艇就銷聲匿跡了。! w# _/ G& K: a/ @% T$ T
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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,特殊設備費用和相應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,就沒有大規模量產的。
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6 g! e; U) J* s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、內殼鈦合金,總體價格只有全鈦的1/3。
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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。
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& w3 P5 o4 h: G* A% b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,研發新工藝讓成本降下來。
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; Y1 D/ g1 I9 S$ t0 [新材料的應用有所突破,新工藝絕對是一個最重要的推手之一。當年鋼、鋁、鈦等等這些材料實現量產,背后都是一個個更好的生產工藝誕生,而發明人,也往往名利雙收。(可參見材料人網的一篇《那些名利雙收的材料工程師們》)
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$ ^2 e, w6 s! F0 t所以,除了發表高水平的SCI文章之外,研發新材料工藝,也是一片廣闊天空,更能獲得市場的認可,個人的收益也會更高。, E8 z( p9 y0 x/ `/ _" V$ Y
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