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石墨烯产业破壁 新动力待释放

2019-10-09 16:43:59来源:励志吧0次阅读

创业、创新成为今年政府工作报告的高频词汇,而新经济、新动能正是双创的主攻方向。政府工作报告特别强调,新动能对稳就业、促升级发挥了突出作用,正在推动经济社会发生深刻变革。当前我国发展正处于关键时期,必须培育壮大新动能,加快发展新经济。

这是“新经济”首次写入政府工作报告,也是对我国经济发展提出的一个新要求。为此,本刊将推出“新经济新动能”系列报道,为中国经济实现动能转换提供一点新鲜的新闻养料。

———编者

3月20日,世界睡眠日前夕,中国睡眠研究会、济南圣泉集团携手启动了“改善百万国人睡眠质量,助推中国梦”大型活动。

圣泉集团联合全国养老产业孵化中心开展的“千万公益幸福养老工程”项目也同时启动。

发布会上,“圣泉烯品”引起了在场记者们的围观:这是一款依托生物质石墨烯技术,由生物质石墨烯内暖烯孔材料编织而成的助眠枕。

圣泉集团作为中国民营企业500强之一,是神舟飞船返回舱防热材料供应商。为了一款看似不起眼的“枕头”产品而大张旗鼓宣传,正是因为他们相信这款产品蕴含的技术代表了未来的方向——石墨烯将开启一个大产业!

“石墨烯这样的前沿技术取得突破后,一旦打通产业链将带来非常广阔的商业前景。”全国两会期间,全国人大代表、重庆市科学技术研究院技术评估与转移服务中心主任杨帆说。

产业化起步

2015年底,世界权威学术期刊《科学》的一篇文章,让上海中科院硅酸盐研究所研制成功的氮掺杂有序介孔石墨烯,成为科技界热议的话题。

这种高性能超级电容器电极材料,具有极佳的电化学储能特性,可用作电动车的“超强电池”:充电只需7秒钟,即可续航35公里。电池充电时间长正是制约我国新能源汽车迅速发展的瓶颈之一。

这只是石墨烯在产业领域的一个应用,石墨烯产业化应用已经在多个省市落地。

2013年初,在中科院重庆研究院研发出国内面积最大的单层石墨烯薄膜后,重庆市有关方面迅速跟进,启动科研人员股权激励试点,创建石墨烯研究院,引入社会资本开展后续应用开发。

目前,一个涵盖石墨烯制备、材料应用开发、终端产品制造的产业集群在重庆已初步形成,2015年实现综合产值66亿元。

2015年8月,“10吨/年石墨烯微片工业化制备及其在海工装备重防腐涂料中的应用”科技成果通过工业和信息化部组织的专家鉴定;2015年3月,基于石墨烯的触摸屏在3万部手机上示范应用,这一系列标志性活动见证着我国石墨烯产业的快速发展历程。

2016年伊始,济南圣泉集团基于石墨烯改性纤维的“内暖绒”功能纺织品批量投放市场,浙江宁波墨西公司年产500吨石墨烯粉体生产线正式投产,则预示着我国石墨烯产业发展进程进一步加快。

目前,宁波、常州、无锡、深圳、青岛、重庆等地围绕石墨烯材料生产和应用,已初步形成“产学研用”相结合的特色产业集聚区或基地。

诱人的世界级前景

石墨烯是一种由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维晶体,看上去近似一张六边形网格构成的平面,是目前已知最薄的材料,因适用范围广而被称为新一代新材料之王。

新华社在一篇报道中称,石墨烯的问世引起全世界的研究热潮,许多专家称之为“改变21世纪的材料”。有人预言,石墨烯有望成为让“薄得像纸一样的透明手机”“像衬衣一样的防弹衣”等科幻产品变成现实的“点金石”。

我国是石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一,2015年就出台了《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》。据业内专家介绍,我国石墨烯产业研究与国际一流水平几乎同步推进。这也是我国最有竞争潜力的几个新材料品种之一。

全国政协委员、清华大学化学系教授李景虹说,上个世纪物理学家通过理论计算判断二维材料在自然中根本不存在。不过,海姆的好奇心驱使他不断探索,终于发现了石墨烯。

李景虹多年从事化学、材料学研究。以他为第一完成人的“石墨烯的电分析化学和生物分析化学研究”荣获“2015年度国家自然科学奖二等奖”。

李景虹分析,石墨烯具有超高的导电性,迁移率是硅的100倍;导热性能优于碳纳米管,有望成为未来超大规模纳米集成电路的散热材料;比金刚石还坚硬、是钢铁100倍的机械强度;极高的透光率;极高的比表面积,有望成为潜力巨大的储能材料等。基于以上性能,石墨烯在触摸屏、电子器件、储能电池、传感器、半导体、航天、生物医药等领域拥有广阔的应用前景。

目前,英国、美国、韩国等多国正着手推动石墨烯产业化。

加速还需新动力

李景虹委员认为,全球石墨烯材料从整体上都处于研发阶段,在不同领域产生具体产品的时间有早有晚。有的可能三到五年,也有的可能需要几十年。

也有业内人士指出,我国石墨烯产业化发展还存在一些问题需要解决。

比如,石墨烯材料规模化制备关键性技术和成套装备亟待完善;石墨烯材料应用开发严重滞后;有影响力的百强企业还很少参与石墨烯材料制备和应用;有关石墨烯的技术标准和公共平台亟待建设;一些企业热炒概念,忽视知识产权建设和保护,有碍产业良性发展,等等。

今年两会期间,全国人大代表唐一林就曾针对石墨烯产业化提出了相关建议。

他认为,要解决技术和装备问题,必须集中力量,协同攻关。“比如要支持引导骨干企业整合高校、院所和特色中小企业的创新力量,围绕石墨烯材料规模化生产的关键技术和装备,全面突破石墨烯材料的质量控制和生产过程节能减排等难题,实现石墨烯材料的标准化、系列化、低成本化,为下游应用开发提供质优价廉、品种多样的基础材料保障。”

此外,有业内专家提出,应学习近邻韩国在科技产品市场化的一些经验,比如组建产业联盟。

李景虹委员也认为组建“一条龙”的石墨烯产业发展联盟是一个比较可行的办法。“学校、企业都能在其中起到巨大的作用。”李景虹委员提出,本着利益共享、风险共担、互惠共赢的原则,沿着产业链将相关单位串联起来,开展联合协同攻关,探索建立首批次风险补偿机制,大力推进首批次应用示范,稳步将石墨烯打造成提升传统产品性能的味精和加快下游产业升级的维生素,着力推动石墨烯材料应用市场开发。

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