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【忠言悟道】石墨烯产业 系列报告 之一: 由石墨烯应用技术 产业论坛看行业 发展

 一览众山小974 2016-12-05

(注:本文来自兴业证券研报)





调研报告

 国家纳米中心成立背景

国家纳米中心 2003 年 12 月 31 号正式成立, 当时是应对国际上纳米科技的快速发

展战略崛起,国家对纳米科技的未来和发展进行支持,国家发改委、科技部、卫

生部、科学院、教育部、国家自然科学基金委,以及北京市人民政府都对国家纳

米中心大力支持,成立了理事会,在国家纳米中心的理事会的领导下实行综合负

责制,同时,进一步为了强化科教融合,中国科技院和北京大学、清华大学共同

成立了这样一个中心。十多年来,在全国各个兄弟单位的支持下,纳米科技取得

了飞速发展,国家纳米科学中心也得到了长足的技术发展。近年来国家纳米中心

纳米技术的产业化培育也受到了特别关注,希望对企业能进一步结合推动纳米技

术向下游的转移转化。一年前,国家纳米中心和允升国际成立了研究中心,希望

把石墨烯继续往下游进一步推广。

 江苏省 已走在石墨烯产业化的最前沿

石墨烯是未来最有前景的先进材料之一,将引领多领域的变革,石墨烯的研发与

应用也是我们国家少数位于世界前面的科技之一,对我国实施创新驱动的发展战

略,助推传统产业的改造提升以及培育壮大新兴的产业具有很重要的意义。

江苏是我国石墨烯产业发展比较早的地区, 近年来, 已经初步形成了以无锡江阴、

惠山、以及南京、南通、泰州等多点布局的产业格局,全省围绕石墨烯产业集聚

了一批材料制备,生产装配和材料应用企业,也成为我国第一批产业集聚度最高

的地区之一。在批量化制备高质量石墨烯材料方面,江阴的碳谷科技先行具备了

良好的技术,并且与材料应用单位建立了紧密的合作关系。其与产品制造,国家

纳米中心以及海洋化工研究院等单位和部门保持联系。目前石墨烯产业化中也面

临着诸多的难点,比如大规模低成本高质量石墨烯制备技术有待突破,下游的应

用环节尚未完全打通,市场需求还有待培育,存在着高端应用缺技术,低端应用

缺市场的问题,加快培育以石墨烯为代表的新材料占据新兴产业,也是江苏省抢

占新一轮经济和科技发展制高点的契机。目前,石墨烯尚处于产业化的初期,促

进江苏省石墨烯产业的持续健康的发展, 要集聚各种要素, 来推动产业的规模化、

高端化和绿色化发展,使之成为支撑我省产业转型升级的先堡产业。当前形势要

求要注重创新、突破核心技术,必须要主攻高端技术,发展高端产品。针对当前

相关产品制备中存在的成本高,技术不成熟,质量不稳定等问题,鼓励企业联合

科研院所、高校,开展相关产品的设计和技术的发展,开发针对特定场合的多形

态,多特性的石墨烯。研发产业下游的实质性应用产品,扩大石墨烯的应用性。

而且还是要加强推广应用,促进产业进一步延伸。

石墨烯应用技术产业论坛就是推进石墨烯应用的一项具体行动,旨在大力发展石

墨烯高精尖技术应用以及下游产品开发,积极拓展石墨烯产品应用领域,不断推

进石墨烯产业下游的延伸。 碳谷科技在石墨烯产业应用上已经迈出了可喜的步伐。

希望有更多的企业立足石墨烯材料的特性, 按照国家战略性新兴产品发展的需要,

开展跨行业的融合,加快开发出实用性强,规模化高,融合性好的应用性产品。

延伸产业链条,推动石墨烯产品跨越式发展。

 无锡市人民政府 汪泉 市长 介绍无锡石墨烯产业化进程

无锡地处中国最具经济活力的长江三角洲地区的中部,既是一个历史悠久的工商

名城,也是一座开放包容的创新性城市,经过锻炼和发展,无锡经济社会取得长

足进步:去年,全市地区生产总值达到了 8518 亿,人均地区生产总值突破了 2

万,连续多年位居全国和全省的前列。在经济发展的过程中,我们十分注重提升

发展的质量和效率,主动实施创新驱动核心战略和产业模式主导,突出新兴产业

的先导地位,特别是把石墨烯作为新材料培育的重要组成部分,制定了石墨烯产

业发展的计划和政策意见。在无锡石墨烯技术应用研发中心,江苏省石墨烯监督

检验中心,集聚了一批从事石墨烯研发应用的代表企业和一流研发团队。无锡石

墨烯产业发展示范区成功评为国家重要产业基地。石墨烯是十三五规划的国家重

点发展的新材料,具有广阔的应用前景和生产空间,今天举办石墨烯应用技术产

业论坛为大家提供了开拓市场工作、寻求合作发展、探讨未来方向的重要平台。

希望在座的各位领导,各位专家学者,多提宝贵意见,共同分享产业的前沿和专

业知识,为我们带来更多可吸收借鉴的创新成果和经验,也希望各位企业家把握

这次难得的机遇,开展合作,加强产品发展,做大做强企业规模,努力发展成为

石墨烯领域的标杆企业。无锡人民政府包括江阴市政府以及各有关部门要以此次

论坛为契机,进一步完善升级石墨烯应用技术研发推广的政策,主动为产业发展

创造良好的环境,相信通过大家的共同努力,石墨烯产业一定能够实现跨越式发

展,我们江阴市产业一定会成为石墨烯产业发展的高地和示范军。

 江苏省科技厅 厅长 王秦 为江阴市石墨烯产业发展提供建议

此次论坛的举办充分体现了江阴市市政府对石墨烯产业发展的高度重视和关心支

持。在此谨代表科技厅为本次论坛的召开表示热烈的祝福。那么石墨烯是一个具

有优异性能,可以广泛服务于经济社会发展各个领域的新材料。是未来最有前景

的先进材料之一,对引领产业快速发展、带动相关技术的发展、提升我国的技术

创新能力、加快我们的产业技术转型升级都具有重要意义。我们江阴见证了一批

项目目前已经具备了生产石墨烯良好的产业技术。我想对未来江阴的发展在此提

出几点不成熟的看法和参考:一是以企业为主体,努力想办法推动石墨烯发展。

企业既是服务的主体,也是产业技术创新的主体,我们围绕石墨烯材料的批量制

备以及石墨烯各种功能材料制备的关键技术,引导支持石墨烯企业有关高校和院

士系统开发新材料,规范化的制备技术,促进关键工艺的提高和未来的发展,提

高石墨烯材料规模化制备的工艺稳定性,性能一致性,产品合理性,有效降低成

本。 同时我们纳米中心, 同上海石墨烯纳米中心与汉武科技实验中心的实验室联

合,引导石墨烯产业生产企业,联合相关科研院士,加强石墨烯技术,来建立发

展产业技术,发展石墨烯产业化所需要的技术,开展石墨烯产业链的应用材料技

术转化,检验检测总结研究,不断提高产业的创新力和核心竞争力。二是市场要

努力推进产业化,进行试探。石墨烯材料是一种具有发展前景的新材料,这种材

料最后产业化还有许多技术瓶颈需要我们了解,产业化要充分发挥市场配置资源

的决定性,要素的配置效率,估计市场需求,以实现石墨烯产业化应用等等,发

展合适的商业模式,加快石墨烯产业发展,推进石墨烯材料在新产品的应用,重

点发展和应用石墨烯改进企业的导电材料,功能材料,感性橡胶等等,来提升增

加石墨烯产品的应用和示范,围绕新兴产业和现在的消费需求,瞄准高端制造,

新的技术等等来组建石墨烯产业,促进石墨烯产业的发展、运用和研究。三是加

强政府引导,努力构建产业发展创新新平台,加大石墨烯产业发展的政府支持力

度,确保创新主体的积极性,努力共建石墨烯材料制备,运用开发高端应用产业

链,制订出台江阴的石墨烯产业发展规划来进一步明确我们江阴石墨烯产业化的

方向、目标,和特点,避免同质化的,雷同竞争的发展。加强石墨烯产业的投融

资状况,发挥江阴民营资本优势,鼓励各类资本参与到石墨烯企业的股权并购等,

来推动石墨烯产业的快速发展,培育石墨烯制备检验的知识产权与应用、市场推

广方面的高端人才,为石墨烯产业在我们江阴的发展提供保障。石墨烯产业是我

国十三五规划的重点发展产业之一,省科技厅一直十分重视、支持石墨烯产业的

创新和发展,也非常支持在石墨烯这个产业领域广泛开展技术交流与活动,也非

常支持开展石墨烯产业化的相关学术研究交流活动。本次论坛在江阴举办,也邀

请了我们石墨烯领域全国专家学者等来和大家交流,为江阴企业的石墨烯产业发

展,搭建了很好的平台。

 北京大学纳米中心主任刘忠范院士介绍石墨烯产业化 发展

新材料中有最结实、最硬、最薄、最轻的材料。可以想象一下,至今为止,什么

样的材料能够集这么多优点于一身?只有石墨烯,所以把它称为新材料之王。石

墨烯可以是主导未来高科技产业的战略新兴材料,有诸多的利润前景。在战略新

兴领域、能源领域、生物医药领域,环保领域、新材料复合材料领域等等,石墨

烯都非常重要。

首先来看在石墨烯领域中国在世界上所处的位置。迄今为止,关于石墨烯大约有

两万三千多个专利,其中中国占比约 68%,遥遥领先。在这一点上可以看到,中

国已经有强大的石墨烯基础研究力量,现在的产业化进程也是如火如荼。据我所

知,中国现在有许多石墨烯产业园,但是实际上做石墨烯相关研究的单位、地方

远远不止这么多家,各级地方政府都高度重视石墨烯的产业化。在某种意义上来

说,石墨烯的发展现状有点像以前的大炼钢运动,我希望我们不要盲目地跟风投

入石墨烯产业。这个战略新兴材料的发展需要时间、需要耐心、需要投入、需要

政府的积极参与。

理想的石墨烯是完美的单晶材料,没有任何缺陷,但现实中石墨烯很脏,表面上

有很多问题。我的团队目前对这个问题非常重视,我们也会在明年全力研究它。

但是这个“脏”不是指石墨烯存在缺陷,事实上由于种种原因现实中的石墨烯是

不可避免这些问题的。石墨烯有很多的边界,这就导致虽然它的力学性能和机械

性能非常强、很结实,但是有外力拉它的时候就会从边界上断开,所以说现实中

石墨烯的性质远差于理想性质。

碳纤维和石墨烯相类似,都与碳元素有关。接下来我们回顾一下碳纤维的历史,

这对于看待石墨烯的发展是非常有启发意义的。1961 年日本人发现碳纤维,1971

年开始小规模的工业化生产,当时年产量只有十几吨。到了 21 世纪初,碳纤维的

产业才真正发展起来,跨越了将近半个世纪。但是在碳纤维真正盈利之前,日本

人投入了 1400 亿日元,相当于 100 亿人民币,之前一直在亏损,四十多年以后才

真正盈利。现在碳纤维产量的扩张非常迅猛,2008 年全世界的碳纤维产量为 4.5

万吨左右,到了现在将近 30 万吨。具体来看产量结构,日本工业公司占了 30%,

加上另外几家公司一共占了 70%左右,这意味着中国的份额非常小。这对于我国

未来石墨烯的发展具非常重要的借鉴意义,政府领导和相关产业人员要吸取经验

教训。石墨烯的研究需要工匠精神、需要耐心、需要真正有人去做研发。在我们

公司有来自北京大学的 100 多人的研发团队,正在全力以赴地做石墨烯。多年前

我们做技术基础研究,现在重点研究产业化的核心技术。

我们不做产业、产品,但是我们开发核心技术。我可以很自信地讲,我们在石墨

烯的研发方面、人才方面很有特色,就比如我们做的这种石墨烯薄膜在国际上都

是独具特色的。另外,我们在绿色建筑、智能建材等方面也在布局。接下来我会

给大家举一个简单的例子来介绍一下在石墨烯未来的产业化过程中最重要的东

西。首先,前面我们提到碳纤维,50 年前的碳纤维和现在的碳纤维是不一样的,

同样, 现在的石墨烯和 20 年前的石墨烯也是不一样的, 在质量上是完全不一样的。

因此我认为石墨烯的原材料是极其重要的,我们现在也在做原材料的改善工作,

我相信这是石墨烯产业化的必经之路。其实道理很简单,碳纤维有 T300,T800,

T1000,相互间的质量完全不一样,这些型号的一步一步改进就是从现实走向理

想的必经之路。另外,石墨烯的球区的大小非常重要。09 年我们在做薄膜的时候

已经有微米级的石墨烯了,现在能做到厘米级,未来希望能做到更大。如果这么

大一块石墨烯是纯净的,那么它的强度将会非常大。但实际上是做不到的,尤其

是量产之后,技术上石墨烯很难做到纯净。我们在这一方面做了很多事情。一个

是工艺上、原理上、装备上我们都在改进。我认为,物美就应该价贵,只有在前

期研发上面多投入,才会生产处更好的石墨烯。我们在研究上、在队伍上也有很

大的布局。我也很期待未来我们能控制高端石墨烯的材料。

下面我也向大家展示一下我们在做的、我们认为未来有大发展的几个方向:

(1)超级石墨烯玻璃。现在做薄膜石墨烯的厂家,通常利用塑料来做石墨烯。这

种石墨烯肯定会受到塑料的影响,它的用途肯定会受到塑料的限制。因此,我们

找到了一种新的媒介——玻璃。如果让石墨烯直接长在玻璃上,就可以用玻璃来

做石墨烯材料,这是我们的基本思路。玻璃业现在是严重的产能过剩行业,通过

石墨烯可以把传统的玻璃行业进行产能升级,这是我们所期待的,而我们的技术

也可以做到这一点。石墨烯导电,玻璃不导电,放在一起就导电了;石墨烯导热,

玻璃不导热,放到一起就导热了。所以它们的很多性质可以互补。玻璃必须是透

明的,否则也不叫玻璃了。也就是说,在保证它透明的情况下,又给它带来了导

电性、导热性等新的属性,这也就是超级石墨烯玻璃。接下来展示的是我们公司

一些代表性的产品, 现在我们的石墨烯玻璃可以达到 60 厘米长。 这是普通的白玻

璃,这是彩色玻璃,下面都有一层石墨烯,他们都有很好的导电性、导热性,而

且这些石墨烯玻璃的用途也很广泛。另外,关于新能源汽车、智能汽车上面的玻

璃,我们现在正在和北汽谈判。如果用石墨烯玻璃的话不用贴膜,不用雨刷,因

为石墨烯玻璃可以自动变色、自动去污、自动去霜去雾。除了车窗玻璃,电影幕

布、很多高精密的器件、元器件都可以用石墨烯玻璃来做。但是实际上,大规模

成批量地生产石墨烯玻璃其实很难,这也是我们现在正在攻克的难题。

(2)超级石墨烯光纤。有没有可能把石墨烯和光纤结合起来呢?有可能。因为光

纤和石墨烯可以兼容的。光纤是石英,石英也是玻璃。现在光纤的上面都要用很

厚的保护材料,用石墨烯的话就只用薄薄的一层。另外还可以用石墨烯的电光转

换性来调控激光。大家可以看,各种模式的光纤我们都可以做。我也希望未来的

石墨烯光纤可以改变我国光纤这一行业。

(3)第三代半导体的生长。第三代半导体在中国有非常大的市场,已经有几千亿

的规模。现在半导体照明技术在中国做的非常好,非常节能。在这里实际上涉及

到第三代半导体的生长,它通常生长在蓝宝石晶体上。但是我们发现,第三代半

导体实际上可以在石墨烯上生长,而且长得比在蓝宝石上还好。所以用石墨烯生

产第三代半导体可以大幅度降低成本,提高质量。我们很期待这项技术的未来发

展。

下面是石墨烯整体产业。现在很多人误认为石墨烯产业已经到了产业关键点了,

甚至到大幅度的应用阶段,但是实际上还没到,我个人一直认为石墨烯还在初始

研究阶段。之前大家所误认的阶段,也就是大家期待极高的阶段,实际上是被搞

基础研究的那些人忽悠起来的。现在石墨烯也发不出什么好文章了,所以那些人

就离开了这个行业。也就是说,石墨烯作为一个新兴产业,现在还远远达不到产

业化生产的程度。石墨烯的发展现在需要国家意志、企业配合、个人意志等等。

我个人很乐观地看待未来的石墨烯产业,但是这个蛋糕到底能做多大,取决于我

们关注什么。如果我们仅仅只关注产品,那么得不到未来;如果仅仅只关注未来,

你会丢掉现在,所以说这个平衡点非常重要。我想向大家介绍一下北京市的一些

做法。7 月 4 日北京启动了石墨烯专项“十三五”计划,每年投入至少一个亿投

入到石墨烯差异化关键技术的研究中去,而不只是简单地去做产品。我们尤其关

注建设未来国际一流的石墨烯原创性技术和产业化关键技术的研发能力。我们希

望能够全面布局,关注现在的也关注未来。打造石墨烯未来产业的核心竞争力。

北京石墨烯研究院生产的是技术,是技术派生出来的企业,它不直接生产产品,

但是未来会通过企业生产产品、通过一系列企业来形成产业技术。这是我们对于

未来的产业期待。

总结一下,现在我们关注的有这么几块: 石墨烯薄膜、超级石墨烯玻璃,石墨烯

宽带,第三代半导体,石墨矿石资源,超级石墨烯光纤等等。中国的石墨烯产业

尤其需要工匠精神,精益求精,追求极致,不屈不挠。最后,我给石墨烯规划了

三个参照物,第一个是碳纤维,碳纤维在老百姓的生活不多见的,但是在特定行

当中是离不开它的,石墨烯能不能做到这点很重要;第二个是塑料,现在也是绝

对离不开塑料;第三个是硅芯片,计算机也离不开它,石墨烯也有可能做到类似。

以前或者现在经历了塑料时代、硅时代、碳纤维时代,说不定未来五百年以后也

会有一个石墨烯时代,但这需要我们共同努力。

Q:石墨烯一个比较大的问题是放在物质的表面会形成皱褶,请问怎么解决这个

问题?

A:理论上不存在这样的情况的。实际上一个原因是表面结构的问题,还有一个

原因是放到表面上的时候石墨烯不是二维的,而是三维的,它会释放出来,而且

特别容易形成这种褶皱结构。这种褶皱是由于表面的热膨胀系数不规范导致的结

果,但是可以通过工艺来使得褶皱尽可能的少。我们有小组就在做超平面模型,

这是一个解决方法。

Q:石墨烯在新能源领域的使用?

A:随着发展中国家经济的崛起,人类对能源的需求极大提升,但是现在主要的

化石能源在地球上的储藏量是有限的,所以未来会慢慢枯竭,同时化石能源的使

用还带来很多环境问题。因此我们非常重视新能源,特别是可再生能源方面。可

再生能源比较多的是太阳能,风能等。这些能源的特点是靠天吃饭,在使用方面

的限制比较多,所以我们需要把它们产生的能源储藏起来,然后需要用的时候再

拿出来。因此对电能的储存大致分类可以分为:一类是规模储能,就是把太阳能

风能产生的电在需要时用,一类是移动储能,就是驱动电动车。满足这两种能源

需求主要用的是电池。这两种能源的储能有着共同的要求,那就是希望能量越高

越好,功率越高越好。能量越高说明汽车跑的越远,手机待机时间越来越长,功

率越高说明汽车加速度很快,充电很快。石墨烯在能源储存、能源产生方面都能

起到良好的作用。

 国家纳米科学中心研究员智林杰介绍石墨烯研究思路

针对天然石墨的研究。石墨烯从研究到应用,领域相当广。石墨烯的应用,有几

个方面很重要。第一,整体产品的控制。同时,石墨烯本身的质量问题。第三,

知识产权的布局。专利数上升,但核心专利不多。对产业长期发展重要。最重要

的一方面,石墨烯的终端产品的市场认同。客户要能接受。石墨是石墨烯制作的

重要原材料,我国石墨总量巨大,具有天然优势、国际竞争力。首先要解决石墨

的原材料问题。我们和相关石墨企业开展合作,想解决这方面问题。其中两个关

键,其一是石墨的品质问题,另一个是石墨原材料的纯度问题。这两个问题我国

在石墨产业做的并不是很好,是产业布局需要关注的问题。

从材料角度来讲,大类来讲分为三类。一类是石墨烯本体,应用十分广,根据其

性能特征有不同的应用。石墨烯本体衍生到市场能接受的终端产品,有一个原则

是很关键的, 就是石墨烯的位置调控问题——石墨烯能不能放到产品的某个位置,

一个萝卜一个坑,这个位置是石墨烯应该待的地方。第二类,石墨烯薄膜。石墨

烯薄膜有很多性能优势如导电性、透明性,作为透明导电电体有很大市场优势。

2010 年,韩国三星发布了石墨烯透明导电薄膜的生产工艺,但是六年过去并没有

形成大规模产业化。主要问题就是性价比的问题。终端产品和目前市场上的其他

产品的优势不明显。基于这个问题,我们开发了液相涂膜工艺,以石墨为原材料,

先将石墨剥离成石墨烯,之后再进行液相涂膜。2010 年我们开始研究这项技术,

目前已经比较成熟。我们首先研发了常温的固态还原技术,在此基础上研发了液

相涂膜工艺。基于这个工艺,能形成具有不同性能指标的产品。如用于开发触摸

屏,最近也在和江苏企业研究开发智能窗。目前接近实际使用的要求,可以说其

具有很大的市场。这样可以形成有竞争力特别是成本竞争力的产品。最后一类是

石墨烯复合材料。石墨烯在其中扮演的角色也十分重要。如基于石墨烯的复合电

子材料。以上就是我们对石墨烯产业的一个总体的思路。

 石墨烯的生产与制备 —— 允 升 国际 (HK1315 ) 首席科学家 戴加龙

碳谷科技研发团队在石墨烯的制备和应用领域已经默默无闻、勤勤恳恳进行了长

达七年的探索,2016 年终于创造出第一条原生态石墨烯生产线。我们的产品充分

保留了石墨烯的二维结构和其原生态的特性。在生产过程中间,环保无污染。

目前市场上,石墨烯的概念被炒得沸沸扬扬,关于高品质石墨烯的制备的关注度

却在下降。对于石墨烯的下游应用,也只是热衷于概念的炒作,拿出几管实验室

的初级样本,来冲击大众的视觉,却又无法真正实现后续的规模化生产和运营。

造成外界普遍认为,现在的石墨烯只是一个概念、炒作、传说。实际上,在应用

过程中该被理解为纳米材料、二维材料加石墨自身的性能,三者紧密结合,其性

能方能体现。

那么,真正属于二维材料,结构“零缺陷”的高品质石墨烯是如何来制备的,下

游应用目前有了怎样的突破,其中又存在着哪些问题呢?

关于石墨烯的制备,我认为高品质石墨烯的制备应该是前处理、中制备、后整理

三个阶段。

第一,前处理。原料选择和处理是制备高端石墨烯的前提、关键。石墨是碳元素

的一种同素异形体, 是具有鳞片状的层状矿物质结构, 其地质层矿结构有硫化矿、

氧化矿、无烟煤转化等。各有结构,性能也不相同。在原料选择上,要根据相关

的性能对号入座。此外,石墨含有相关的杂质。他需要进行提纯、筛选。制备石

墨烯,每个区域生产的条件,包括其矿源等是不同的。

第二,中制备。我们采用微机械逐级剥离方法。其中,如何保留石墨烯原有的特

性不遭到破坏,是我们制备的核心。石墨的层间作用力是范德华力,它的表面结

构非常完整,对层间的滑动与后续的分离会造成很大的影响。选择合理的分段剥

离工艺是石墨烯制备的关键。在制备过程中,还要特别重视二维结构的完整性,

以确保其径厚比比不小于 1:1500。此外,我们还需要石墨烯原有的特性。这也是

其他石墨烯难以进入下游应用原因之一。

第三,后整理。制备出来的石墨烯充其量是初级产品,离最终的成品还有相当的

距离。石墨烯在制备过程中间,石墨在外力的作用下所形成的相关结构,包括伴

生的其它物质和外部引入的杂质,所以需要进行结构排列、筛选和分级。通过筛

选分出合格的石墨烯,方能符合下游应用的要求,从而充分发挥出石墨烯真正的

性能。打个比方,在服装生产线上制作的服装,然后没有把线头修掉、没有熨烫、

没有钉纽扣,不是成品。石墨烯的制备过程中,通过筛选、分组,方能符合下一

个应用的要求。这是多年来在吸取的经验、教训。那么如何进行结构排列呢?石

墨烯的厚度是纳米,零维材料、三维材料在硬度上控制下温度,那么结构排列就

能排出来。需要我们研发团队进一步去探索、思考。

另外,物理法制备的高品质石墨烯,在应用过程中,也需要克服两个关键问题。

第一,如何将石墨烯均匀分散到基体材料中?第二,怎样保证石墨烯与该基体材

料之间存在一定强度的界面结合力,提高其相容性?表面结构完整的原生态石墨

烯,对于每一个下一个应用的对象,他的性能有所不同。所以这中间可能要做些

表面处理。因此,为了解决这些问题,我们公司与国家纳米科技中心,共同成立

了纳米技术与应用联合实验室。同时把其进展的应用领域制定相应的制定相应的

分散和改性方法,在此基础上建立了专项实验基地。如我们投资建设了石墨烯光

催化实验室,与上海交通大学、同济大学投资成立石墨烯储能器件实验基地。长

效防腐涂料实验基地,正在紧锣密鼓的筹备之中。未来我们将规划筹建石墨烯高

分子、复合材料、导电材料实验室。

目前实验显示,石墨烯能使跟多传统材料焕发出新的生机、表现出新的性能。然

而,市场上很多热炒的企业,仍然没有实现高品质石墨烯制备。所以,制约了下

一步产业的发展。面对市场这样的问题,我们有能力、有责任为市场提供高品质

石墨烯。我们在石墨烯研究方面已经取得了突破性进展。如何海洋化工研究院联

合开发的长效防腐涂料,达到国家最高防腐标准的 5 倍以上。我们同时与中国科

学开发院江苏分院合作研发的石墨烯光学化产品已经问世,它的效率是目前同类

产品的数百倍。这是目前国际上唯一可以用于大规模水质处理的光学化产品。在

储能方面,与交通大学、同济大学成功研发的充电 6~8 分钟,续航两小时的功能

性储能器件。另外,碳谷科技 8 万平方米的石墨烯工厂已经完成,在不久的将来,

千亿等级的石墨烯生产线即将完成。总的来说,石墨烯的成功运用需要创新性的

工地和各行各业的密切配合。道路曲折,前途光明。


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