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）
美联储回归常规加息幅度：美元或继续走弱，人民币有望维持强势******
澎湃新闻记者 侯嘉成
北京时间2月2日凌晨3时，美联储宣布，将联邦基金利率目标区间由4.25%-4.5%上调25个基点至4.5%-4.75%，符合市场预期。这是美联储去年3月启动本轮加息周期以来首次放缓加息幅度至25个基点。美联储重申，预计继续上调目标区间将是合适的。
去年12月，美联储首次将本轮加息周期的加息幅度放缓至50个基点。美联储已在2022年加息7次，累计加息幅度达425个基点，加息速度为近40年来最快。
上海交通大学上海高级金融学院教授胡捷对澎湃新闻表示，这是加息周期中单次加息的常规幅度。这种温和的加息节奏，有利于经济体系渐进适应紧缩的货币环境，同时也能达到抑制通胀的效果。
“通胀率自去年8月开始下降，近期数据显示通胀率已然见顶。此时加息节奏回归常规当属合理。”胡捷表示，去年有50基点和75基点的加息幅度，背后的原因是前期对于通胀上升趋势和速度的低估，导致没有及时加息，以至于后期以超常规步伐加息，挽回局面。
美国劳工统计局的数据显示，美国去年12月CPI同比增长6.5%，是2021年10月以来的最小同比涨幅，也是美国CPI同比涨幅自2022年6月创出40年来峰值9.1%后连续6个月下降。
同时，美国去年12月个人消费支出PCE物价指数同比增长5%，弱于前值的5.5%，为连续第六个月放缓；核心PCE物价同比增长4.4%，同样弱于前值的4.7%。
东方金诚研究发展部分析师白雪对澎湃新闻表示，最近通胀数据持续下行，进一步缓解了美联储收紧压力。美国12月CPI和PCE物价指数已同比连续六个月持续回落，其中CPI环比首次转负，薪资增速也在稳步趋缓。
白雪表示，在供应链压力不断缓解、内需降温的作用下，通胀已初步形成温和回落趋势，美联储超常规大幅加息的必要性大大降低。此外，多个月度经济数据转弱、先行指标的下滑，也印证货币政策的滞后效应已开始显现。这将支撑美联储自2月起恢复常规加息幅度。
纽约联储的数据显示，去年12月全球供应链压力指数(GSCPI)录得1.18%，较疫情前0%左右的水平仍有明显上涨，但较2021年底4.3%的水平确实有所下降。
美国通胀的韧性何在?
美联储主席鲍威尔在议息会议后的新闻发布会上表示，尽管美国劳动力数据依然强劲，但近期的就业报告显现了“积极的迹象”，但“现在庆祝还为时过早”。
“到目前为止，我们所看到的通货收缩并未以牺牲劳动力市场为代价，这是一件好事，”但鲍威尔说，美国经济仍处于缓解通货膨胀的“早期阶段”。
展望通胀前景，中国人民大学经济学院党委常务副书记兼副院长、教授王晋斌对澎湃新闻表示，通胀下行是比较明确的趋势，但是不会很快降到美联储的目标区间。美国劳动力市场虽然有所降温，但去年12月工资收入的年率同比涨幅超过4%，仍能够支撑美国的消费和通胀。通胀下行到4%左右的水平时，或将保持一定的韧性。
“现在能源、食品等供给冲击的价格因素减弱，给了美联储聚焦劳动力市场来控通胀的机会。”王晋斌说，通过观察工资水平、失业率、劳动服务类产品的价格变化，美联储能够聚焦，货币政策就不太会“错杀”总需求。从该视角来看，美国经济“软着陆”的概率可能在增加。
建设银行总行金融市场部研究员曹誉波对澎湃新闻表示，因为能源价格回落，美国通胀压力得到明显缓解，但分项数据看，房租和服务业的通胀仍在攀升，这说明通胀压力在未来较长一段时间仍具备粘性，这也是一些经济学家和投资者认为美联储需要保持较高利率甚至加息的理由之一。
具体看劳动力市场，白雪表示，供给不足仍然令美国劳动力市场保持“边际降温但依然偏紧”的状态，这意味着住房通胀的黏性，以及劳动力市场支撑下的薪资增速，将仍然对通胀，尤其是核心通胀的回落速度和幅度形成较大制约。预计2023年年末美国CPI同比有望回落至3%-3.5%区间。
美国经济的“软着陆”还有可能吗？
鲍威尔在新闻发布会上表示，尽管政策利率大幅上涨，但他对美国经济“软着陆”的希望仍然存在。
“我仍然认为，在不出现经济大幅下滑或失业率大幅上升的情况下，有一条途径可以让通胀率回到 2%。”鲍威尔说。他预计，今年美国经济将呈现正增长，即使它会下降到一个“缓慢的节奏”。
从经济数据看，美国去年4季度GDP意外走高，主要是服务消费良好。
曹誉波表示，由于服务消费具备长尾效应，且对利率相对不敏感，后续可能继续支撑美国经济。但零售、工业产出、房地产销售等较“硬”的数据表现不佳。综合来看，美国经济面临“软着陆”风险。
胡捷表示，依照当前通胀的态势和对联储加息节奏的预判，预计经济数据急剧下滑的可能性很低，今年的GDP增长将为0.5%左右，失业率将在4%-5%，年底通胀为3%-4%。
白雪表示，考虑到美国经济增长动能正在进一步走弱，预计2023年美国经济衰退可能难以避免，但经济仍有韧性，这将令衰退的时点偏晚，大概率不会在上半年出现。
“从最新公布的2022年四季度GDP数据来看，剔除库存变动和净出口的最终私人销售——即衡量美国经济核心经济动能的指标，已降至2020年三季度以来的最低水平。结合PMI等领先指标的不断下滑，以及多项月度数据的回落，表明美联储持续紧缩对内需的抑制作用已经开始显现。”白雪说，2023年随着上半年加息进程的持续，高利率和经济衰退预期将明显对投资形成抑制，加之疫后服务消费的修复红利逐渐消退，消费动能将进一步回落，美国经济下行趋势难以避免。
白雪还表示，服务消费支撑下，美国经济并未失速：2022年全年美国实际GDP增速为2.1%，仍位于长期趋势之上。2023年，劳动力供给不足将支撑薪资增速保持上行，叠加超额储蓄以及消费信贷支撑，以及通胀的下行，短期内消费仍有保障，美国经济将维持较强韧性，下行速度可能偏缓，上半年美国经济陷入衰退的可能性较低。
加息进入“尾声”？资产走势几何？
从主要发达经济体的货币政策看，王晋斌表示，一年来除了日本央行没有加息，主要发达经济体都有较大幅度或比较密集的加息。现在全球主要发达经济体基本开始进入加息的尾声。
目前，IMF预计全球经济产出增速将从去年的3.4%放缓至2023年的2.9%。王晋斌表示，全球经济增速放缓对风险资产的价格是利空；但是总体上，由加息带来的风险资产价格承压将减少。
胡捷表示，今年美国、加拿大、英国、欧盟等国家和地区的货币政策将持续收紧，日本宽松的货币政策也有可能转向。全世界持续进入货币紧缩、经济增速放缓的阶段。
“由于美国一马当先引领加息的态势不再，美元指数大概率呈现震荡态势，上升乏力，且有下行压力。由于美元加息路径和步伐逐渐清晰，且大概率在年中结束，资金面收缩程度和时间的不确定性逐渐褪去，因此美股的价格已经开始筑底，最迟年中重新进入牛市。”胡捷表示，全世界经济放缓成为影响大宗商品价格的主要因素，价格总体承压。
值得注意的是的，本周是“超级央行周”，除了美联储，欧洲央行和英国央行等主要央行都将在本周召开2023年度第一次议息会议。
“整体来看，上述央行都已处于本轮加息的尾声。相比较而言，欧洲央行相对更为鹰派，一是尽管能源价格回落，欧元区通胀压力依然严峻，二是欧元区经济数据持续转好，给了欧洲央行加息的底气，三是欧洲央行公开发言也相对鹰派。而英国则面临较为严峻的考验，即使经济数据也转好，但仍呈现出衰退性特征，且金融市场脆弱性风险较大，英国央行的加息较为谨慎。”曹誉波表示，从外汇市场看，欧元相对强势，英镑相对偏弱，美元已从去年的高位大幅回落。
行情数据显示，美元指数已从去年114.7的高位回落到目前的100.9左右。
白雪也表示，预计欧洲央行仍将保持收紧步伐。同时，日本央行为遏制通胀飙升，2024年货币政策转向收紧的可能性也大为增强——12月意外扩大目标收益率波动区间已透露出这一趋势。由此，美国与欧洲、日本等央行货币政策的边际分化将推动美元指数在2023年继续回落，这将助涨欧元、日元等主要非美货币。
国内方面，白雪表示，虽2023年上半年海外维持收紧态势，但在国内物价形势整体稳定背景下，国内政策仍有充分条件“以我为主”。
“短期内，我国货币政策仍将延续稳增长取向。人民币汇率有望在2023年步入升值通道：一是在美联储加息放缓、年中前后有望结束本轮加息的背景下，2023年美元指数将大概率延续下行；二是疫情影响显著弱化、稳增长政策力度加大背景下，2023年国内经济基本面将有较大程度修复。”白雪说道。
白雪表示，外部压力趋缓，叠加内部因素的改善，将支撑人民币汇率在今年扭转去年的贬值局面，转为上行。预计2023年人民币兑美元汇率中枢有望达到6.6附近。这对于缓解资本流出、吸引国际资本进入中国资本市场将是一个有利因素。
