"La Russie a battu le Japon dans le développement de matières premières de haute technologie." Après avoir lu cette phrase, je peux être soupçonné de falsification. L'industrie des matières premières est un domaine important dans lequel le Japon est encore très compétitif. Il y a pour la plupart des critiques négatives sur les matières premières russes, mais dans la production d'un seul matériau, la Russie a quand même réussi à nous contourner », écrit Kotaro Watanabe.
La Russie a vaincu le Japon dans le développement de matières premières de haute technologie …
Après avoir lu cette phrase, je peux être soupçonné de falsification. L'industrie des matières premières est un domaine important dans lequel le Japon est encore très compétitif. De nombreux produits japonais figurent en tête du classement mondial: acier à haute résistance, fibre de carbone, acier allié, etc.
Dans le même temps, comme pour l'industrie russe des matières premières, les produits de haute qualité sont rares: le titane peut être qualifié de désinvolte, mais il a surtout de mauvaises critiques.
Par exemple, la tôle galvanisée russe, qui est utilisée dans l'industrie automobile, ne peut être comparée aux japonais. En effet, le métal russe est simplement recouvert d'une couche de zinc. Si vous le pliez un peu, le zinc s'en va. Le problème n'est pas seulement le zinc. L'épaisseur des feuilles n'est pas maintenue; il y a aussi de nombreuses impuretés dans le métal.
Il est impossible de fabriquer un produit de haute qualité à partir d'une telle tôle. En Russie, il est totalement irréaliste d'atteindre la qualité japonaise. L'une des raisons est la faible capacité de l'industrie des matières premières.
Cependant, en ce qui concerne le développement de nanotubes de carbone qui augmentent les performances des batteries lithium-ion utilisées dans les véhicules électriques, il semble que les produits russes aient vraiment contourné les japonais.
Les nanotubes de carbone sont devenus un nouveau matériau très attendu avec une capacité et une densité élevées.
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Néanmoins, ce matériau était très coûteux: plusieurs dizaines de milliers de yens par gramme; dix fois plus cher que l'or brut. Il était impossible de fabriquer des produits à partir de ces matériaux à un prix acceptable, de sorte que personne ne pouvait en trouver une utilisation.
Et tout d'un coup, la filiale russe d'Oksial (OCSiAl) a développé une méthode de production de nanotubes de carbone au prix de 300 yens le gramme. En effet, un système logistique a été créé et les ventes ont commencé au prix indiqué.
Que sont les nanotubes de carbone
Les nanotubes de carbone sont des tubes de taille moléculaire enroulés à partir d'atomes de carbone.
Comme on peut le voir à partir du cristal de carbone, l'atome de carbone a de fortes liaisons interatomiques, grâce auxquelles le matériau possède des propriétés physiques telles que la résistance, etc.
Les nanotubes de carbone peuvent résister à des courants mille fois supérieurs à ceux du cuivre; ont une conductivité thermique d'environ sept fois celle du cuivre; leur résistance est de 8 à 80 fois celle de la fibre de carbone.
Comme leur nom l'indique, ces tubes sont de taille nanométrique, ils ne sont donc pas utilisés seuls. Cependant, comme ils ont des propriétés physiques avancées, leur ajout peut améliorer les performances du matériau final.
Par exemple, si vous ajoutez des nanotubes de carbone au plastique, il peut conduire l'électricité.
Parce que très peu est ajouté, le plastique transparent reste transparent. Cela ressemble à du plastique ordinaire, mais il conduit l'électricité.
Actuellement, les plus grandes attentes sont liées à l'amélioration des performances des batteries de deuxième génération pour véhicules électriques. Les nanotubes de carbone conduisent bien l'électricité. Ils sont longs et pas très larges. Les tubes forment des interconnexions qui facilitent la formation d'un conduit pour le courant électrique.
Lorsqu'ils sont ajoutés à une poudre, ils relient les particules par conduction. En ajoutant des nanotubes de carbone au matériau à partir duquel les batteries lithium-ion sont fabriquées, les performances de la batterie peuvent être améliorées en permettant aux particules de mieux se conduire.
En outre, l'Institut national japonais des sciences des matériaux et l'Agence pour la science et la technologie développent un autre type de batterie: les batteries lithium-air utilisant des nanotubes de carbone dans la cathode. La capacité de ces batteries est 15 fois supérieure à celle des batteries lithium-ion. La recherche est menée conjointement avec SoftBank.
Une réaction chimique dans la batterie favorise l'accumulation de particules qui entravent la circulation du courant électrique.
Les nanotubes de carbone changent de forme et accumulent de telles particules, mais comme ils ont la capacité de former des canaux à travers lesquels l'électricité peut passer plus facilement, ils soutiennent le flux d'électricité à l'intérieur de la batterie. Cette caractéristique des nanotubes de carbone fournit une grande capacité de batterie.
Auparavant, on savait que les nanotubes de carbone peuvent améliorer les performances de divers produits, mais ils n'étaient pas utilisés en raison du coût dix fois supérieur au prix de l'or.
Malgré le fait qu'une petite quantité de nanotubes de carbone puisse améliorer les propriétés physiques, leur ajout aux matières premières augmente considérablement le coût du produit, et dépasse même largement le coût du matériau de départ.
Il existe deux types de nanotubes de carbone: à paroi simple et à parois multiples. Les monocouches surpassent les multicouches, mais leur prix était trop élevé. À cet égard, des recherches ont été menées dans le domaine des méthodes de production de nanotubes de carbone monoparoi bon marché.
Au Japon, des recherches similaires sont menées par la New Energy and Industrial Technology Development Organization, avec la participation d'entreprises telles que Zeon Corporation, etc. Ce projet est sous contrôle gouvernemental.
Les développements japonais ne se sont pas soldés par un échec
L'efficacité a été multipliée par trois par rapport à la méthode originale. Le Japon est désormais capable de produire des nanotubes de carbone à paroi unique 500 fois plus longs. À l'origine, les pipes monosyllabiques coûtaient plusieurs dizaines de milliers de yens par gramme, mais maintenant elles sont fabriquées à un prix de 1000 à 2000 yens par gramme. De plus, les nanotubes de carbone japonais à paroi unique sont supérieurs en pureté aux échantillons russes.
Néanmoins, l'Oksial russe (OCSiAl) a développé une technologie pour appliquer des nanotubes de carbone à paroi unique sur du métal en poudre. Elle fabrique des tubes monocouche pour 300 yens par gramme. Les échantillons japonais sont plus propres, mais trois fois plus chers.
Malheureusement, pour les nanotubes de carbone japonais à paroi unique, cette pureté n'est pas requise pour la production pour le moment.
(Étant donné que les nanotubes japonais sont caractérisés par la pureté, si des composants électroniques sont développés qui nécessitent une telle pureté, la valeur des conceptions japonaises augmentera considérablement.)
Les nanotubes de carbone à paroi unique existent afin d'augmenter la résistance, la conductivité électrique et la conductivité thermique d'un matériau, et par conséquent, ces propriétés leur sont requises. Même s'ils contiennent des impuretés, cela ne signifie pas un impact négatif sur ces caractéristiques.
Apparemment, les produits Oxial sont suffisants pour augmenter les performances des batteries lithium-ion. Le système logistique de la société russe, selon lequel elle propose des tubes monocouche au prix de 300 yens le gramme, se développe progressivement.
De plus, le Japon ne peut pas fournir ce type de produit à un prix aussi bas. On peut dire qu'à l'heure actuelle, les nanotubes de carbone russes à paroi unique ont vaincu les japonais.
Le travail d'une usine d'ingénierie en Allemagne.
La Russie a réussi à fournir des produits similaires au japonais à trois fois moins chers. La recherche japonaise était efficace, mais la recherche russe était plus efficace.
En général, le niveau de l'industrie et des technologies russes n'est pas assez élevé, mais si vous regardez attentivement, vous pouvez trouver en Russie des technologies bien supérieures aux technologies japonaises. Cela rend la Russie intéressante.
La Russie va-t-elle commencer à produire des produits de première classe?
Alors, la Russie produira-t-elle des produits qui surpassent les japonais? Probablement pas. Même si nous imaginons que des technologies avancées apparaîtront en Russie, elles ne serviront à rien si elles ne trouvent pas d’application pratique.
L'industrie russe ne se distingue pas par sa grande échelle et sa diversification. Même si de nouvelles technologies apparaissent, il leur est difficile de trouver une application en Russie. Il n'est pas facile d'y innover dans la pratique.
En outre, pour fabriquer des produits tels que des voitures qui combinent différentes technologies, un niveau de technologie et de qualité supérieur à la moyenne est nécessaire.
En ce sens, la Russie est très mal équilibrée. Même si nous prenons des nanotubes de carbone à paroi unique, ils ne sont pas en eux-mêmes des produits finaux; par conséquent, leur commercialisation nécessite une combinaison avec d'autres technologies.
Le fait est qu'en Russie, vous pouvez trouver des technologies de haute classe mondiale, similaires aux nanotubes de carbone de la société OCSiAl.
Le Japon a réussi l'industrialisation et la commercialisation, donc s'il fouille et trouve des applications pratiques pour ces technologies russes, il pourrait aboutir à une coopération fructueuse entre le Japon et la Russie.
Kotaro Watanabe
