新材料之王石墨烯將推動新技術(shù)和工業(yè)的革命

新材料之王石墨烯將推動新技術(shù)和工業(yè)的革命

在最近第四屆中國國際新材料博覽會的閉幕之際，石墨，特別是石墨深加工產(chǎn)品——石墨烯新材料已成為中國最大的熱點和亮點，作為中國第一個石墨產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織，中國石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟的成立在同一時間。IME標(biāo)志著我國石墨工業(yè)進入了一個新的發(fā)展階段。

石墨烯是最薄、最堅固、導(dǎo)電性最強的納米材料，被譽為黑金，是新材料之王，科學(xué)家們甚至預(yù)言石墨烯將徹底改變21世紀(jì)，引發(fā)全球新技術(shù)和新工業(yè)革命。

石墨不僅是一種重要的非金屬礦產(chǎn)品，也是一種非常重要的戰(zhàn)略資源，石墨及其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶金、機械、核能、武器、節(jié)能、環(huán)保、電子信息、高端裝備等領(lǐng)域。世界各國政府都高度重視石墨資源的保護、開發(fā)和利用，特別是近年來隨著新型石墨烯材料的研究開發(fā)及其工業(yè)應(yīng)用的突破，石墨作為戰(zhàn)略資源的重要性日益凸顯。工業(yè)和信息化部副部長歐賓在中國石墨工業(yè)發(fā)展聯(lián)盟成立大會上表示。

中國有豐富的天然石墨資源。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國已成為世界上最大的石墨生產(chǎn)國、出口國和消費國，國家高度重視石墨烯工業(yè)的發(fā)展，中國制造2025提出要高度重視顛覆性新材料對傳統(tǒng)材料的影響，進行超前布局和發(fā)展。超導(dǎo)材料、納米材料、石墨烯、生物基材料等戰(zhàn)略性前沿材料的選擇。去年11月，工信部、發(fā)改委、科技部發(fā)表了《關(guān)于加快創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》。石墨烯工業(yè)的發(fā)展。

業(yè)內(nèi)人士認為，在新一輪全球產(chǎn)業(yè)升級和科技革命的背景下，世界各國對石墨產(chǎn)業(yè)的重視程度越來越高。作為一個石墨資源大國，加快石墨工業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是我國發(fā)展的大趨勢。

值得期待的是，石墨烯主要有兩種形式：石墨烯粉末和石墨烯薄膜。中國非金屬礦山協(xié)會石墨委員會副秘書長劉榮華說，石墨烯粉末是由天然石墨制備的，應(yīng)用于新材料和新能源領(lǐng)域。新材料包括e防腐涂料、散熱材料、電工材料和功能增強材料，能源領(lǐng)域包括超級電容器和鋰離子電池。石墨烯薄膜是由甲烷制備的，應(yīng)用于電子、環(huán)境和醫(yī)藥領(lǐng)域。電子領(lǐng)域包括觸摸屏、電子元器件。傳感器材料和燃料電池材料；環(huán)境領(lǐng)域包括金屬污染土壤修復(fù)、重金屬污染控制、海水淡化和煙霧預(yù)警；醫(yī)療領(lǐng)域包括靶向藥物輸送和催化載體。

劉榮華認為，石墨烯還處于工業(yè)化突破前的曙光期，在復(fù)合材料、鋰離子電池負極材料、電子觸摸屏等領(lǐng)域率先實現(xiàn)工業(yè)化是最有希望的，從長遠來看，石墨烯最有希望的應(yīng)用是取代硅。作為下一代超高頻晶體管的基礎(chǔ)材料，應(yīng)用于高性能集成電路和新型納米電子器件中。

石墨烯由于其超強的性能，將在各個領(lǐng)域帶來驚人的變化，如果用石墨烯代替硅，計算機處理器的速度將提高數(shù)百倍。該應(yīng)用程序可以在未來的數(shù)據(jù)中心和智能城市建設(shè)中發(fā)揮無限的作用。石墨烯電子顯示屏不僅更薄、更透明，而且更靈活、更靈活，不易破碎，甚至卷起來，設(shè)備性能提高了數(shù)千倍。在昏暗的光照環(huán)境下，目標(biāo)圖像仍能清晰地捕捉到，不難看出石墨烯具有巨大的應(yīng)用前景和無限的潛力，這就是世界各國爭相布局石墨烯產(chǎn)業(yè)的原因。

《中國制造2025》明確了石墨烯在戰(zhàn)略前沿材料中的關(guān)鍵地位。建議到2025年，實現(xiàn)電動汽車用鋰電池石墨烯基電極材料、海洋工程用石墨烯防腐涂料、柔性電子用石墨烯薄膜、光伏用石墨烯基高性能熱接口等的大規(guī)模應(yīng)用。把石墨烯工業(yè)建成主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，逐步實現(xiàn)部分工業(yè)產(chǎn)品和生活消費品石墨烯材料的產(chǎn)業(yè)化。提出到2020年，要形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系，在政策的大力支持和指導(dǎo)下，我國涌現(xiàn)出一大批石墨烯相關(guān)企業(yè)。產(chǎn)業(yè)方向主要集中在石墨烯的制備和儲能、觸摸屏、涂層等應(yīng)用領(lǐng)域，我國已成為石墨烯研究和應(yīng)用最活躍的國家之一，數(shù)據(jù)顯示，在所有國家中，我國申請石墨烯專利的數(shù)量最多，占總專利的1%。占世界總數(shù)的三分之一。

同時，數(shù)據(jù)顯示，我國石墨烯加工成本已降至2011年的十分之一，優(yōu)良率和一致性也大大提高。大規(guī)模的下游應(yīng)用迫在眉睫，業(yè)界認為隨著石墨烯手機和石墨烯電池的應(yīng)用逐步成熟，石墨烯大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化值得期待。

盡管經(jīng)過多年的推動石墨資源開發(fā)和深加工，我國石墨工業(yè)取得了長足的進步，石墨烯工業(yè)的應(yīng)用也取得了一些突破，與發(fā)達國家相比，我國石墨工業(yè)還存在著資源利用率低等問題。石墨資源的優(yōu)勢還沒有發(fā)展成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢，大而不強的問題亟待解決。

辛國斌表示，希望以此為契機，加快我國石墨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)由大到強的轉(zhuǎn)變；依托資源和市場優(yōu)勢，瞄準(zhǔn)石墨烯等革命性前沿材料，堅持需求牽引與需求牽引相結(jié)合。創(chuàng)新驅(qū)動，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建創(chuàng)新鏈，加強產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，努力彌補不足，調(diào)整結(jié)構(gòu)。

辛國斌希望中國石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟能夠發(fā)揮良好的平臺作用，加強對石墨相關(guān)信息和數(shù)據(jù)的收集、分析和傳播，完善標(biāo)準(zhǔn)體系，積極向政府提出良好的政策建議，引導(dǎo)企業(yè)加強自律。創(chuàng)造公平的市場競爭環(huán)境，同時促進國際合作與交流，增強國際話語權(quán)，滿足國家重大需要，組織生產(chǎn)、學(xué)習(xí)、研究、聯(lián)合研究和技術(shù)創(chuàng)新，努力完善整個石墨產(chǎn)業(yè)鏈。

中國石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟是由省工業(yè)和信息化委員會組織的，黑龍江是中國最大的石墨省份，擁有70%的儲量和產(chǎn)能，致力于把石墨產(chǎn)業(yè)打造成新的支柱產(chǎn)業(yè)和重要的石墨生產(chǎn)加工基地。因此，黑龍江省頒布了石墨烯工業(yè)三年特別行動計劃（2016-2018年）。建議到2018年，培育10支創(chuàng)新團隊，培育和扶持10家具有一定規(guī)模石墨烯家具的高新技術(shù)企業(yè)，建立黑龍江石墨烯合作創(chuàng)新中心，建立石墨烯產(chǎn)品首次應(yīng)用示范的風(fēng)險補償機制。為突破石墨烯新材料而成立。工業(yè)前沿技術(shù)。（經(jīng)濟日報記者徐洪洲）

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