吳志剛
6年前,當人們聽到石墨烯三個字的時候幾乎是一臉茫然的,不知道它到底是干什么的。如今,提到石墨烯,大多都知道是一款神奇的碳材料,有時候還甚至在問,現(xiàn)在到底火不火了?香不香了?如果把時光倒流6年,2015年被稱為中國石墨烯元年。彼時石墨烯材料在中國“紅的發(fā)紫”,石墨烯概念被眾多企業(yè)熱捧,該材料被認為可以代替晶體硅,應用于移動設備、航空航天、新能源及電池領域等。6年后的今天,中國石墨烯發(fā)展已走向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路,不過也仍在產(chǎn)業(yè)化的道路上破解著一個又一個研發(fā)難題。前途是光明的,道路是曲折的,石墨烯產(chǎn)業(yè)化前景可期,也更需要社會各界的共同努力。
石墨烯是一種由碳原子以sp雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。具有高導電性、高強度和超輕薄等特性,在電子、光學、磁學、生物醫(yī)學、催化、儲能和傳感器等領域具有巨大的應用潛力,被認為是一種未來革命性的材料。
石墨烯原本就存在于自然界,只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。1毫米厚的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡可能就是幾層石墨烯——它是由一層碳原子以六角形蜂巢結(jié)構(gòu)周期性緊密堆積構(gòu)成的二維碳材料。
石墨烯具有很多神奇性能,因此號稱“新材料之王”:它是最薄的材料,因為它僅有一個原子層;它是強度最大的材料,理論上強度比鋼強韌200倍;它是導電性最好的材料,電導率是銀的1.6倍;它是導熱性最好的材料,熱導率是銅的13倍。
由于石墨烯的電子移動速度極快,又輕又薄又結(jié)實,機械強度特別高,再加上它是透明、電阻率極低、良好的導體,因此被期待可用來發(fā)展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件、甚至芯片;也適合用來制造透明觸控(可折疊的)屏幕或光板、甚至太陽能電池;并可用來做汽車或航空的材料;在軍事上的用途更廣,比如防彈衣,又比如航母彈射器管道中的潤滑層(現(xiàn)在都是用特種潤滑油,當滑塊高速運動時,會摩擦產(chǎn)生高溫,潤滑油會變質(zhì)、甚至蒸發(fā),以致磨損滑塊)。
在北京市科協(xié)主辦、九三學社北京市委特別支持的第667期“首都科學講堂”上,中國科學院院士、北京石墨烯研究院院長劉忠范介紹,石墨烯是強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,可以彎曲,又具備超強導熱性與導電性,這讓它的應用前景十分廣闊——它可以做觸摸屏,因為它是透明導電薄膜;也可以用作超快集成電路,因為它里面的電子跑得非??欤覝叵码娮舆w移率超過硅材料10倍;它是輕質(zhì)高強材料,在航空航天領域具有非常廣闊的應用前景;它的電磁屏蔽性質(zhì),也可以被利用制作隱形飛機、隱身材料。
人們很早就發(fā)現(xiàn)了石墨,但沒有發(fā)現(xiàn)石墨烯。這是因為,早在70多年前的理論研究表明,完美的二維結(jié)構(gòu)晶體無法在非絕對零度的環(huán)境中穩(wěn)定存在。
自兩位英國科學家在2004年發(fā)現(xiàn)石墨烯并獲得2010年的諾貝爾物理獎開始,人們對石墨烯的關注和研究就再也沒有停止。石墨烯被發(fā)現(xiàn)之初,如何將石墨烯這種特殊性能應用化以及如何量產(chǎn)成為待解決的難題。
2010年10月5日,英國曼徹斯特大學人工制備石墨烯成果獲得了諾貝爾物理學獎,世界對這一神奇材料無不發(fā)出驚嘆,石墨烯消息在全球四處飛揚。至此,全球石墨烯產(chǎn)業(yè)一發(fā)不可收拾,進入迅猛發(fā)展期。2015年上半年,石墨烯概念股不斷暴漲,《自然》和《科學》期刊連續(xù)刊登研究石墨烯工業(yè)制備技術(shù)文獻,全國納米技術(shù)標準化技術(shù)委員會就石墨烯材料的認證標準多次進行探討。
中潤超油(北京)科技發(fā)展有限公司董事長劉瑋向全球首發(fā)《先進石墨烯潤滑材料節(jié)能降碳研究報告》
近年來,中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼,呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。據(jù)國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會委員、石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春介紹,中國目前已經(jīng)成為石墨烯專利大國,專利申請量占全球78.18%;石墨烯生產(chǎn)大國,粉體產(chǎn)能1.46萬噸,薄膜產(chǎn)能740萬平方米;石墨烯產(chǎn)業(yè)化大國,2020年市場規(guī)模為140億元,2025年市場規(guī)模預計達到1000億元。全國范圍內(nèi),已成立石墨烯產(chǎn)業(yè)園37個,石墨烯研究院98家,石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心12個,地方聯(lián)盟13個。長三角、珠三角、京津冀等石墨烯產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)已經(jīng)形成。
中國經(jīng)濟信息社出版的《2018-2019中國石墨烯發(fā)展年度報告》顯示,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)前景廣闊,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長。據(jù)中信證券統(tǒng)計,2018年我國石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為111億元,較2017年的41億元同比增長58%。2018年以來,石墨烯粉體和薄膜的生產(chǎn)規(guī)模進一步擴大。粉體方面,常州第六元素、青島昊鑫、寧波墨西等多家企業(yè)已擁有國內(nèi)領先的石墨烯粉體生產(chǎn)線。薄膜方面,長沙暖宇新材料科技公司年產(chǎn)量100萬平方米的石墨烯膜生產(chǎn)線已開建,建成后將成為國內(nèi)第二大石墨烯膜生產(chǎn)線。
在李義春看來,目前石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展已進入了深水區(qū)。石墨烯從實驗室到市場端的跨越之路并非一帆風順,而隨著投資逐步回歸理性、市場競爭日趨激烈,行業(yè)進入調(diào)整洗牌階段,一批真正打磨產(chǎn)品、具有工匠精神的石墨烯企業(yè)逐漸顯露出來。長三角區(qū)域已成為推動我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的龍頭集聚區(qū),中國也成為了推動世界石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。
中潤超油(北京)科技發(fā)展有限公司董事長劉瑋表示,石墨烯是改變世界的新材料,未來可能很多東西都離不開它,中國在石墨烯領域論文數(shù)量占世界一半以上,有好的產(chǎn)業(yè)基礎、資金基礎、人才基礎,中國的市場很大,又是制造業(yè)大國,有很多民營企業(yè)參與到石墨烯產(chǎn)業(yè)當中來。雖然中國在芯片、生物醫(yī)藥等領域跟發(fā)達國家有一定差距,但在石墨烯復合材料應用上,中國已經(jīng)具有較為明顯的優(yōu)勢,尤其是北京石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心具有較強的技術(shù)優(yōu)勢。
石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開石墨烯創(chuàng)新企業(yè)的努力。中關村豐臺園企業(yè)北京碳世紀科技有限公司是研發(fā)石墨烯最早的一批企業(yè)之一,創(chuàng)始人閆立群從10余年前開始組建石墨烯技術(shù)研發(fā)團隊。到2013年,北京懷柔雁棲開發(fā)區(qū)500平米的實驗室和10余名技術(shù)人員的日夜研發(fā)奮戰(zhàn)是碳世紀最早的雛形。閆立群講述了當時團隊的最大困難,沒有人做過這件事,根本不知道借鑒誰。當時石墨烯的價格約2000元人民幣/克,在材料制備上,各類科研文獻還停留在機械制備法,即用透明膠帶在石墨上一點點剝離而成。碳世紀團隊采用的氧化還原法宏量制備根本找不到任何借鑒。閆立群說,“當時甭管是氧化實驗裝置的尺寸、規(guī)模,還是一根輸送液體的試管材料、直徑以及焊接的高度,都無法在任何教材或報告上找到。諺語說只要功夫深,鐵杵磨成針,碳世紀就這樣一遍一遍的試驗,一次一次的記錄每次數(shù)值,為了確定制備石墨烯的液體管的高度就試了200多次。
中國科技館展出的碳世紀石墨烯光致電推動現(xiàn)象演示展品
馮冠平是深圳烯旺科技董事長,被稱為中國石墨烯奠基人,他創(chuàng)辦的烯旺科技,創(chuàng)造性地將石墨烯應用到發(fā)熱領域,發(fā)明了純石墨烯發(fā)熱膜并實現(xiàn)了量產(chǎn)。正是有了這個基礎,烯旺科技隨即將其應用在智能穿戴領域,從此開辟了石墨烯應用化的先河。此后,石墨烯這個21世紀的新型材料開始變得接地氣起來,逐步應用到智能家紡、美容、能量房等領域,真正地飛入尋常百姓家,拉近了科技材料與消費者之間的距離。
發(fā)展數(shù)年,石墨烯產(chǎn)業(yè)化得以快速發(fā)展,在國家戰(zhàn)略的大力支持和資本投入下,石墨烯下游應用有望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破。不過,業(yè)內(nèi)人士也指出,面對石墨烯行業(yè)魚龍混雜的現(xiàn)狀,需要去偽存真、挖掘真正的石墨烯標的。
在電商平臺搜索石墨烯,會出現(xiàn)大量有關石墨烯的產(chǎn)品,了解產(chǎn)品詳情會發(fā)現(xiàn),有“進口石墨烯魚竿”采用的材料其實是高碳纖維,而自稱“石墨烯熱暖絨保暖褲”的產(chǎn)品,卻不含絲毫石墨烯成分。石墨烯電采暖設備在技術(shù)應用上符合京津冀煤改電清潔能源取暖的需求,但有的廠家使用碳晶甚至電阻絲等作為發(fā)熱材料,稱是石墨烯電采暖產(chǎn)品,消費者難辨真假。
賽迪研究院的報告指出,“十四五”規(guī)劃的開局之年,石墨烯領域也將更加注重科技創(chuàng)新和高質(zhì)量發(fā)展,科技創(chuàng)新成果將會不斷涌現(xiàn),在散熱、大健康和醫(yī)療領域的應用也有望繼續(xù)拓展,將進一步促進和推動我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的應用發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化進程。同時,石墨烯行業(yè)還存在關鍵技術(shù)未突破,下游應用企業(yè)參與度偏低,標準、檢測體系不完善,產(chǎn)品魚龍混雜等問題。這就需要充分發(fā)揮各地石墨烯制造業(yè)創(chuàng)新中心、科研院所和高等院校等的創(chuàng)新力量,制定石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新目錄和技術(shù)突破路線圖,組織優(yōu)勢力量開展重大項目和重點應用的技術(shù)攻關,對石墨烯材料規(guī)?;苽洹⑶鍧嵣a(chǎn)等關鍵技術(shù)和成套設備加強攻關,加快關鍵技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化。圍繞新一代信息技術(shù)、新能源汽車、高端裝備等新興產(chǎn)業(yè)領域發(fā)展需求,堅持需求引導,開展石墨烯前沿性和戰(zhàn)略性方向、核心技術(shù)、專利和產(chǎn)品的布局,培育未來市場。盡快研究制定石墨烯技術(shù)成熟度路線圖,對重點企業(yè)技術(shù)成熟度、經(jīng)營狀況、產(chǎn)品銷售等進行評估,科學評判其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段和發(fā)展前景。同時,繼續(xù)深化石墨烯對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的推動作用,從傳統(tǒng)產(chǎn)品改性入手,選擇目前技術(shù)較為成熟、量大面廣以及下游用戶認可度偏高的石墨烯散熱材料、增強復合材料、儲能材料等產(chǎn)品開展應用示范,充分利用首批次保險補償機制等相關政策,降低下游用戶使用風險,有效激活石墨烯下游應用市場需求,推動大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用。圍繞新一代信息技術(shù)、新能源汽車、5G、高端裝備等新興產(chǎn)業(yè)領域發(fā)展需求,堅持需求引導,開展石墨烯前沿性和戰(zhàn)略性方向、核心技術(shù)、專利和產(chǎn)品的布局,培育未來市場。
對于石墨烯產(chǎn)業(yè)來說,制備決定未來,材料是產(chǎn)業(yè)基石
目前,石墨烯領域均在推動著石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展及標準化制定等工作。北京石墨烯研究院是其中之一。研究院位于中關村科學城北區(qū)中關村智谷中心,這里背靠西山陽臺山自然風景區(qū),毗鄰翠湖濕地,依山傍水,環(huán)境優(yōu)美。致力于打造引領世界的石墨烯新材料研發(fā)高地和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地,瞄準未來石墨烯產(chǎn)業(yè),全方位開展石墨烯基礎研究和產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)研發(fā)是北京石墨烯研究院的發(fā)展目標和努力的方向。自成立以來,研究院全方位布局石墨烯新材料的近中遠期前沿技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,積極探索石墨烯產(chǎn)業(yè)的基石和核心競爭力。
在北京石墨烯研究院一樓大廳墻上有這樣一行字格外醒目,“踐行工匠精神,融通政產(chǎn)學研,打造石墨烯產(chǎn)業(yè)核心競爭力”。10月23日-24日,由北京石墨烯研究院主辦的北京石墨烯論壇2021在北京稻香湖景酒店召開。500余位國內(nèi)外石墨烯領域?qū)<覍W者、產(chǎn)業(yè)界人士、相關政府部門代表等齊聚一堂,共同交流石墨烯前沿技術(shù)和產(chǎn)業(yè)最新進展,共謀石墨烯產(chǎn)業(yè)未來。其中,在測量與標準論壇上,CSTM/FC00/TC04石墨烯技術(shù)委員會正式成立。來自國家石墨烯材料產(chǎn)業(yè)計量測試中心、國家石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心的6位中心主任進行了專家對話,共同探討如何加快推動石墨烯測量與標準體系建設與區(qū)域合作,從而助力石墨烯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
劉忠范表示,“一個新技術(shù)和新材料,通常大家愿意用技術(shù)成熟度曲線描述,一般有技術(shù)萌芽期、期望頂峰期、泡沫谷底期、爬坡期和穩(wěn)定應用期。對于石墨烯來說,最早追溯到2004年底左右。炒作高峰期在2015年、2016年左右,那時石墨烯是無所不能的樣子。但是現(xiàn)在大家漸漸趨于冷靜,對于真正做石墨烯的人來說特別擔心大家過度期待,過度期待最后可能變成過度失望,對于新材料產(chǎn)業(yè)尤其要有耐心,對于石墨烯產(chǎn)業(yè)來說制備決定未來,材料是產(chǎn)業(yè)基石?!?/p>
十三屆全國政協(xié)常委、中國科學院院院士、北京石墨烯研究院院長劉忠范
石墨烯新材料是石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石,如何避免閉門造成,突破“卡脖子”技術(shù),北京石墨烯研究院從成立之初就積極探索產(chǎn)學研融合發(fā)展新模式,直接對接特定企業(yè)的產(chǎn)業(yè)需求,開展定制化的技術(shù)研發(fā),為企業(yè)進行“研發(fā)代工”,這些技術(shù)研發(fā)成果為“研發(fā)代工”伙伴所專有,其核心追求是“做真正有用的東西”,解決未來石墨烯產(chǎn)業(yè)可能存在的“卡脖子”技術(shù)。
《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出,要培育面向市場的新型研發(fā)機構(gòu),希望通過戰(zhàn)略性科技創(chuàng)新領軍人才領銜,采取與國際接軌的治理模式和運行機制,協(xié)同多方資源,開展基礎前沿研究和共性關鍵技術(shù)研發(fā),通過產(chǎn)學研合作,提升產(chǎn)業(yè)競爭力。
劉忠范認為,科技與經(jīng)濟“兩張皮”的問題是阻礙創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的瓶頸。一方面,高校和科研院所產(chǎn)生了大量的科研論文和專利,難以轉(zhuǎn)化;另一方面,企業(yè)自身研發(fā)實力不足,迫切需要科技創(chuàng)新突破技術(shù)瓶頸?!拔覀兿M茉陉P鍵核心技術(shù)領域取得突破,解決諸多“卡脖子”問題,做出一些別人沒有的東西,提升企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的競爭力。
“新型研發(fā)機構(gòu)一定要針對現(xiàn)存問題,把產(chǎn)學研能夠真正有效結(jié)合起來。”劉忠范表示,新型研發(fā)機構(gòu)的目的,不是純粹做基礎研究,也不是簡單地為特定企業(yè)服務?!靶滦脱邪l(fā)機構(gòu)應該是一個平臺,體現(xiàn)國家為解決經(jīng)濟科技‘兩張皮所作的戰(zhàn)略布局和重大舉措?!?/p>
在這樣的模式下,研究人員有了清晰明確的技術(shù)需求牽引和市場目標,避免了當前高校和科研院所的研究人員“閉門造車”、研究成果不接地氣而很難落地的現(xiàn)實問題。對于代工企業(yè)而言,從此就有了真正的研發(fā)團隊和研發(fā)力量,確保企業(yè)自身的核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。“這種產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模式還有助于改變以盲目追求發(fā)表論文為導向的當前科技評價體制,引導廣大科研人員從事真正有價值的研究,讓國家不斷增長的科技研發(fā)投入能夠真正開花結(jié)果?!?/p>
以“粉體石墨烯規(guī)?;a(chǎn)的研發(fā)代工合作”為例,北京石墨烯研究院的代工伙伴擁有百噸級的石墨烯生產(chǎn)線,在已有制備技術(shù)的基礎上,成立專門研發(fā)團隊,對接企業(yè)的技術(shù)升級需求,立即形成了產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新團隊,共同打造引領世界的石墨烯粉體材料生產(chǎn)基地。
“這種結(jié)合的優(yōu)勢明顯,我們不需要從零開始投資建設石墨烯生產(chǎn)線,而企業(yè)也不需要養(yǎng)一個專門的研發(fā)團隊,實現(xiàn)優(yōu)勢互補、協(xié)同發(fā)展,”劉忠范說。
研發(fā)代工模式是一個全新的、適合中國國情的產(chǎn)學研結(jié)合模式,一方面解決了企業(yè)研發(fā)能力低的問題,同時也能解決教授直接辦企業(yè)的“怪圈兒”。
2019年底,北京石墨烯研究院石墨烯薄膜生產(chǎn)示范中心正式建成,全面開啟石墨烯薄膜材料產(chǎn)業(yè)化進程。研究院成立產(chǎn)業(yè)發(fā)展部,負責推動石墨烯材料及裝備的產(chǎn)業(yè)化之路。其自主研發(fā)的超級石墨烯玻璃、第三代+半導體照明技術(shù)、烯碳光纖、超潔凈石墨烯薄膜制備技術(shù)以及四英寸無褶皺單晶石墨烯晶圓制備技術(shù)都得到石墨烯同行們的廣泛認可。其中,超級石墨烯玻璃賦予了傳統(tǒng)玻璃所不具備的導電、導熱、生物相容性等諸多優(yōu)異特性,將大幅拓展玻璃應用領域,全面推動玻璃產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級;烯碳光纖將成為傳統(tǒng)光纖領域的變革性技術(shù),有望在電光調(diào)制器、超快激光器、光纖探測器和傳感器以及光纖通訊領域得到重要應用;將石墨烯作為第三代半導體材料的外延生長緩沖層,顯著降低半導體薄膜的缺陷濃度,有望成為下一代半導體照明核心技術(shù)。
石墨烯作為新材料之王,在實現(xiàn)碳中和的主要技術(shù)方向中有巨大的應用潛力,石墨烯產(chǎn)品在客觀上有助于我國雙碳目標的實現(xiàn)。9月7日,2021年服貿(mào)會石墨烯新材料助力“雙碳目標”國際論壇在北京石墨烯技術(shù)研究院召開,論壇由北京市經(jīng)濟和信息化局主辦,中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會、國際綠色經(jīng)濟協(xié)會、北京先進碳材料產(chǎn)業(yè)促進會、北京石墨烯技術(shù)研究院有限公司聯(lián)合主辦,通過線上線下結(jié)合方式,連線英國、意大利、新加坡等海外分會場,國際著名專家學者“云端”相會,圍繞“科技賦能助力實現(xiàn)碳中和目標,節(jié)能低碳打造內(nèi)外經(jīng)濟雙循環(huán)”分享觀點,交流互動。
論壇上,國家氣候變化專家委員會主任、科技部原副部長、原國務院參事劉燕華指出,石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)是近十年來備受關注的新興產(chǎn)業(yè),從目前情況來看,石墨烯用作建筑材料的添加劑,可以助力綠色建筑,石墨烯用于電池材料可以增加儲能,用于地暖可以增進節(jié)能,用于服裝可以更加保暖,用作高排放的替代性產(chǎn)品,可以減少碳排放。
劉燕華表示,碳達峰、碳中和目標,是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提質(zhì)增效的社會經(jīng)濟大轉(zhuǎn)型的必要途徑,降低空氣中二氧化碳的含量,主要有三種解決辦法,包括減排、碳匯、CCUS(碳捕獲、利用與封存)。石墨烯復合材料有助于造福于經(jīng)濟、社會的碳利用技術(shù)發(fā)展,是人類智慧的產(chǎn)物。
論壇上,中潤超油(北京)科技發(fā)展有限公司向全球首發(fā)《先進石墨烯潤滑材料節(jié)能降碳研究報告》,展示了“華墨”石墨烯潤滑材料在風電、建材、工程機械、交通運輸?shù)阮I域的節(jié)能降碳實際驗證數(shù)據(jù)。眾多實際使用數(shù)據(jù)表明,華墨石墨烯潤滑油除符合目前高端潤滑油全部標準外,還具有極壓抗磨、易散熱、自修復、節(jié)能降碳等獨特功能。根據(jù)2020年公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計,如果全國家庭轎車、客運、貨運、礦山卡車、工程施工機械全部使用華墨石墨烯潤滑材料,則每年可節(jié)省4000萬噸燃油,減少碳排放1.6億噸,相當于75個300兆瓦火力發(fā)電站一年碳排放總量,而若利用這些減碳排指標可發(fā)2000億度電,能滿足3億人口一年用電需求。
作為本屆服貿(mào)會重要成果之一,中潤超油(北京)科技發(fā)展有限公司向全球首發(fā)《先進石墨烯潤滑材料節(jié)能降碳科技成果研究報告》,并發(fā)布了“華墨”石墨烯潤滑材料在風電、建材、工程機械、交通運輸?shù)阮I域節(jié)能降碳實踐數(shù)據(jù)。該項技術(shù)來自北京石墨烯技術(shù)研究院,是在中國航發(fā)北京航空材料研究院科研團隊多年攻關基礎上形成的產(chǎn)業(yè)應用技術(shù),具有國際領先水平,中潤超油科研團隊完成了石墨烯潤滑油產(chǎn)品開發(fā),北京中石油潤滑油有限公司負責生產(chǎn)。華墨石墨烯潤滑油除了具備目前高端潤滑油所有指標外,更凸顯了石墨烯極壓抗磨、散熱、自修復、節(jié)能降碳等獨特功效。
為了滿足新新材料規(guī)范發(fā)展需求,積極解決“卡脖子技術(shù)”難題,北京市計量檢測科學研究院(國家石墨烯材料產(chǎn)業(yè)計量測試中心)、北京石墨烯技術(shù)研究院、北京先進碳材料產(chǎn)業(yè)促進會、中國石油蘭州潤滑油研究開發(fā)中心、中潤超油(北京)科技發(fā)展有限公司、北京創(chuàng)新愛尚家科技股份有限公司在論壇上舉行了《先進石墨烯潤滑材料、石墨烯熱管理材料標準編制》啟動儀式,這將填補石墨烯潤滑材料與熱管理材料有關標準的空白,對規(guī)范行業(yè)發(fā)展和新技術(shù)應用落地起著至關重要的作用。
石油產(chǎn)品中的重要品類,潤滑油具有技術(shù)含量高、產(chǎn)品附加值高等特點,對保持生產(chǎn)效率、調(diào)節(jié)設備控制狀況意義重大,在機械制造與使用領域不可或缺;而原料成本、量產(chǎn)能力、標準認證、應用場景等是石墨烯領域的發(fā)展要點,源源拓進的技術(shù)研發(fā)成果讓石墨烯在關鍵領域的應用有了更多可能,石墨烯潤滑油即是其中一例。
石墨烯發(fā)現(xiàn)者之一、諾貝爾物理學獎獲得者康斯坦丁·諾沃肖洛夫介紹,將石墨烯加入到車身材料中,可以提高它的噪音吸收水平;將石墨烯加入輪胎材料,可以提高輪胎的強度,取代之前的炭黑材料;石墨烯在潤滑劑方面的發(fā)展相當迅速,目前已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品;石墨烯可以應用到電子領域,目前華為的高端機型已經(jīng)開始使用石墨烯導熱膜來幫助屏幕散熱;應用到生物制劑方面,石墨烯還可以幫助藥物的吸收。
中潤超油(北京)科技發(fā)展有限公司與北京石墨烯技術(shù)研究院合作,依托中國航空發(fā)動機集團北京航空材料研究院成熟的石墨烯改性潤滑材料技術(shù),結(jié)合研發(fā)團隊在潤滑油領域多年的技術(shù)積累,進行科技創(chuàng)新,成功研發(fā)并生產(chǎn)出華墨牌石墨烯潤滑油系列產(chǎn)品。經(jīng)國家相關機構(gòu)檢測,華墨潤滑油在抗磨減摩、抗氧化、抗揮發(fā)等性能方面遠超傳統(tǒng)潤滑油。
劉瑋表示,中潤超油推出的華墨牌石墨烯潤滑油產(chǎn)品,展示了其在業(yè)界優(yōu)異的科技創(chuàng)新能力,該款綠色潤滑新品可幫助相關企業(yè)降本增效,踐行綠色發(fā)展承諾,揭開了中國潤滑油產(chǎn)品的新篇章,為構(gòu)建低碳節(jié)能社會注入發(fā)展新動能。產(chǎn)品質(zhì)量好、市場認可度高、客群穩(wěn)定增長,中潤超油作為在石墨烯新材料科技領域的標桿企業(yè),由華墨互聯(lián)對其石墨烯潤滑油系列產(chǎn)品的成功線上推廣,必將更好助力“雙碳”目標達成與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。
在談到目前石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢時,劉瑋表示,“目前最大的制約因素就是市場,好東西要讓更多的人知道,目前市場的接受度有待提升,畢竟這是個新產(chǎn)品,需要去不斷驗證,我們國家對石墨烯產(chǎn)業(yè)出臺了很多支持政策,相信隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對石墨烯產(chǎn)品的認可度會不斷提高?!?/p>
北京綠能嘉業(yè)新能源有限公司董事長王敏認為,做石墨烯產(chǎn)業(yè)要深扎下來,找到行業(yè)痛點,石墨烯在碳達峰、碳中和方面會發(fā)揮很大的作用,但我們要找到新材料真正的應用場景。在產(chǎn)業(yè)應用方面,要有“產(chǎn)業(yè)+”的整體思維,可以將新材料、人工智能、5G等加進去,形成一個整體的解決方案。
對于石墨烯的前景未來,行業(yè)人士信心滿滿,不過也深知要走很長一條路。劉忠范表示,“作為北京國際科技創(chuàng)新中心的一部分,我們愿意和科創(chuàng)中心一起成長,做一個有實力、有擔當?shù)男滦脱邪l(fā)機構(gòu),共同推進中國高精尖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,全力推動未來石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也為中關村科學城北區(qū)的發(fā)展也做出我們的貢獻。”劉瑋也期待,公司的潤滑油產(chǎn)品一定能夠助推雙碳目標早日實現(xiàn)。