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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）

预约数月起！购房者仍扎堆提前还贷，为什么？值不值？******

　　“我提前去银行预约了提前还房贷，2月18日可以正式办理。”北京市民王飞告诉贝壳财经记者自己两个月前预约了提前还10万元的房贷，近期将可办理。

　　最近在首套住房贷款利率政策动态调整机制下，房贷利率不断下行，提前还房贷的年轻人不断增加。

　　面对扎堆提前还贷现象，不少银行设置了“时间门槛”，购房者需要提前两三个月甚至更长时间去预约。还有银行通过提高提前还款的成本来抑制客户提前还款的行为，去年8月份有银行因收取房贷提前还款补偿金惹争议。

　　为何大家要提前还房贷？易观分析金融行业高级咨询顾问苏筱芮分析，伴随着理财投资收益的走低以及去年下半年以来资本市场及债市的波动性加大，对于占据绝对优势的保守型群体来说，资金难以有好的去处，因此越来越多的金融消费者倾向于通过提前还款来”降杠杆“，优化自身负债结构，同时也图个“心安”。但提前还贷行为未必会受到银行的欢迎，尤其在个人房贷作为优质资产的当下，银行会倾向于采取更多预约还款、作出收费等“限制性措施”。

　　从购房者角度看，是否要提前还房贷？什么样的情况下提前还房贷比较划算？上海易居房地产研究院研究总监严跃进分析称，“理论上来讲，刚买房不久，剩余利息较多的购房者可以考虑。而还贷时间较长的购房者已经还完大部分利息，此时再去选择提前还款肯定是不合适的。”

　　提前还房贷需预约

　　“三个月能办下来也不错了”

　　近日，一波“提前还贷潮”在年轻人中盛行。

　　北京市民王飞告诉记者自己两个月前预约了提前还10万元的房贷，近期将可办理。另有市民小李称，“昨晚提的提前还款申请，下午四点多就通过了，可办理时间为4月23日。”

　　据了解，目前部分银行可通过APP线上进行提前还贷的操作，但是预约全靠“拼手速”。有购房者表示，在APP尝试提前还款时，页面显示暂时无法受理该提前还本申请，线上额度已满。个别银行APP则直接关闭了提前还款的线上通道，只能去柜台排队办理。

　　某国有大行的客户经理告诉新京报贝壳财经记者，提前还款需先去营业部申请，等额度分配下来再通知存款，扣款成功后大概一个月拿涂销资料。但由于人民银行给每个银行都有固定额度的，目前提前还房贷肯定需要排队预约的。“三个月能办下来也不错了。”该客户经理表示。

　　“现在提前还款的人太多了，银行设置了提前还款的额度，所以一直都在排队。”另一家银行的客户经理也对贝壳财经记者表示，现在提前还贷都要在系统中预约，目前在该行预约起码也得两个月。

　　对于部分购房者愿意提前还房贷的原因，有银行分析人士指出，这主要是因为近年来宏观经济环境复杂，市场利率持续下行，部分早年购房者房贷利率高，提前还房贷减少利息支出；同时，由于市场利率下行，资产收益普遍下降，导致风险适中、高于房贷利率的资产难找，即有部分“闲钱”的业主难以找到风险、收益匹配的资产。

　　上述分析人士指出，房贷能为银行提供稳定现金流收入的优质资产，提前还房贷能加快资金回笼，拓展房贷空间，但也损失未来较高的利率收益，并且如果短期内出现较多提前还房贷情况，银行就面临短期难以找到类似优质资产匹配，机会成本上升的问题。

　　“个人按揭贷款是银行核心优质资产，大量提前还房贷会直接影响到银行的营收和利润，因此不少银行选择提高还款门槛。”博通分析金融行业资深分析师王蓬博对贝壳财经记者表示。

　　有人提前还款可省几十万利息

　　提前还贷值不值？

　　“利息太高了。”魏先生告诉贝壳财经记者，他肯定是要提前还房贷的，原来理财收益能覆盖房贷，现在不能了，就想提前还了。

　　据魏先生计算，其在河北的一处房产贷款金额70万元，还款期限为25年(已经还款5年)，如果现在提前20年还清，以5.2%的利率、等额本息还款方式计算，可以省下约37w的利息。

　　农业银行的一名客户经理也向记者分析称，目前来看，如果理财收益远低于预期水平，提前还贷还是比较合适的，除非有更好的投资渠道。

　　相比扎堆提前还贷的购房者，也有购房者表示，近期不打算提前还房贷。去年曾提前还过一笔房贷的北京市民李凡告诉记者，“在今年的环境下，我肯定不会提前还款，而是更倾向于投资。”

　　作为一名个体经营者，黄女士则认为手握“现金流”相对更划算。黄女士告诉贝壳财经记者，用尾款的资金经营带来的收益远大于提前还贷省下的利息。

　　苏筱芮指出，在房贷“上车时”利率过高的人群会更偏好提前还款，以求在当前利率水平较低的环境下节约更多利息，目前国内第一波疫情已进入尾声，后续第二波等不确定性依旧存在，预计今年倾向于提前还贷的人群依旧保持在高位。

　　那么，究竟什么样的人适合提前还款？王蓬博认为，手里有余钱的，又找不到合适的投资渠道，或者对于资产稳定期望较高的购房者，可以选择提前还贷。

　　严跃进则认为，利息支出太多，手上有闲钱的人可以选择提前还款。此外，理论上来讲，刚买房不久，剩余利息较多的购房者也可以考虑。而还贷时间较长的购房者已经还完大部分利息，此时再去选择提前还款肯定是不合适的。

　　“对于个人来说，提前还房贷减少了利息支出，但需要让渡资金流动性，并且金额不在小数目。”上述银行分析人士认为，一般来说，对于房贷利率高，还房贷期限长，短期拥有大笔“闲置”资金的业主相对适合一些。他指出，从趋势看，随着经济回暖，利率中枢有所抬升，金融市场回归常态，市场风险偏好逐步回暖，提前还房贷预计有所减少。

　　新年伊始，监管接连重磅发声，既有提出对购买首套住房要大力支持的，也有提出要鼓励房、车等大宗商品消费的。苏筱芮建议，一是明确提前还贷的相关业务流程，使进度变得更加透明，二是充分响应监管精神，关注新增房贷的拓展，为首套购房、多子女二套改善购房等刚需群体做好基础性金融服务。

　　严跃进亦认为，提前还房贷目的就是减少利息支出，应该重视扎堆“提前还贷”现象。一方面，要积极宣传“存量贷款也会降利息”的精神，减少提前还房贷的行为。另一方面，各地要把“房贷利率下调-房贷提前偿还”之间的关系做系统的研究，从保护购房者权益角度积极为购房者减负。

　　新京报贝壳财经记者 王雨晨

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）