【寧波制造2025】寧波的石墨烯玩起“七十二變”，應(yīng)用研究全球領(lǐng)先
如果在10年前，提起石墨烯，相信沒(méi)幾個(gè)人知道這是什么，因?yàn)樗?004年才作為一種新材料單獨(dú)存在，但如今石墨被各個(gè)國(guó)家的科研機(jī)構(gòu)所推崇，未來(lái)可能成為無(wú)所不能的“超級(jí)材料”，而寧波從2008起一直在引領(lǐng)中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。在5月24日寧波舉辦的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，參會(huì)的寧波產(chǎn)業(yè)精英們向全國(guó)的專(zhuān)家、同行們展示了寧波石墨烯應(yīng)用發(fā)展的新藍(lán)圖。
1、墻上掛的油畫(huà)便能代替?zhèn)鹘y(tǒng)取暖器
作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯被稱(chēng)為"黑金"，是"新材料之王"，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將"徹底改變21世紀(jì)"，但如何實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)用一直是困擾各個(gè)國(guó)家的難題。
中科院寧波材料所的劉兆平博士從2008年學(xué)成歸國(guó)后，就一直致力于石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域的研究。目前由他牽頭、各方投資的寧波墨西科技有限公司于2013年底建成了首期年產(chǎn)300噸石墨烯生產(chǎn)線(xiàn)，2015年通過(guò)技改產(chǎn)能達(dá)500噸，并成功進(jìn)入各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。
“目前，我們的產(chǎn)品首先將改變供暖、防腐涂料、橡膠塑料等傳統(tǒng)行業(yè)?！眲⒄灼浇榻B。
在現(xiàn)場(chǎng)，劉兆平參與的寧波柔碳電子科技團(tuán)隊(duì)向記者顯示了用于取暖的石墨烯薄膜。從外觀(guān)上看與普通的塑料膜無(wú)異，但其實(shí)兩層膜之間依附著石墨烯材料。一張IPAD大小的薄膜能通電后能在30秒內(nèi)加熱到100℃，10到20張這樣的薄膜就能替代一臺(tái)2000W功率的油汀取暖器。因?yàn)槟さ暮穸葍H僅與頭發(fā)絲相仿，因此可以藏于裝飾畫(huà)、家具表面中。如此一來(lái)，以后家中的取暖器就可以作為一幅畫(huà)掛在墻上了。
柔碳團(tuán)隊(duì)工程師小白介紹，薄膜上的石墨烯并不是我們傳統(tǒng)意義上理解的，從石墨礦晶體中提煉出來(lái)的，而是通過(guò)將含碳原子的氣體有機(jī)物如甲烷（CH4） 、乙炔（C2H2）等在鎳、銅等金屬基體上高溫分解得來(lái)的。因此，純度高，性能穩(wěn)定，目前成本也下降到每千克1000元左右，許多企業(yè)已經(jīng)準(zhǔn)備使用他們的原料進(jìn)行取暖設(shè)備的生產(chǎn)。
而其團(tuán)隊(duì)在地暖地板中使用的石墨烯粉體則是從石墨礦晶體中獲得的，也是利用石墨烯導(dǎo)熱性強(qiáng)的特點(diǎn)，替代傳統(tǒng)的地暖。
此外，目前全國(guó)最大的石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域——防腐涂料行業(yè)中也能看到墨西科技的身影。“將石墨烯與有機(jī)涂料按特殊配方融合后，制成防腐輔料，能夠耐鹽防腐，還能抵抗微生物的附著，我們國(guó)家的艦船表面、南方沿海地區(qū)的高壓線(xiàn)塔、海島油氣儲(chǔ)藏基地的油罐、海底線(xiàn)纜表面都可以涂上這種涂料，大大提高防腐性。同時(shí)該涂料的使用壽命也比傳統(tǒng)涂料足足延長(zhǎng)了3倍，達(dá)到3年以上。”劉兆平介紹。
此外，加入石墨烯的汽車(chē)輪胎將更加耐磨，石墨烯材料的橡膠手套將擁有防靜電功能……
2、寧波石墨烯應(yīng)用產(chǎn)業(yè)成為全國(guó)“榜樣”
除了提升傳統(tǒng)行業(yè)，石墨烯的應(yīng)用也將為新產(chǎn)業(yè)帶來(lái)變革?！眲⒄灼浇榻B，其中最成功的應(yīng)用便是中國(guó)中車(chē)寧波中車(chē)新能源科技有限公司研發(fā)的石墨烯超級(jí)電容器。
盡管該產(chǎn)品看起來(lái)離我們很遠(yuǎn)，但利用超級(jí)電容器作為動(dòng)力來(lái)源的超級(jí)電容公交車(chē)卻早已走進(jìn)了寧波人的生活，目前196路、330路等多條公交線(xiàn)路已經(jīng)使用了超級(jí)電容車(chē)型。甬字號(hào)“電車(chē)俠”還得到了世界認(rèn)可，出口奧地利，馳騁在歐洲大陸。
除了超級(jí)電容公交，在各類(lèi)動(dòng)力電池的研發(fā)上，都能發(fā)現(xiàn)寧波石墨烯產(chǎn)業(yè)參與的身影。吉利汽車(chē)與劉兆平團(tuán)隊(duì)共同創(chuàng)立了寧波富理電池材料科技有限公司，利用石墨烯的導(dǎo)電性與活性，為吉利的新能源汽車(chē)生產(chǎn)電池正極材料。而世界最大的負(fù)極材料供應(yīng)商，杉杉新能源也正在為石墨烯負(fù)極材料的量產(chǎn)做準(zhǔn)備。而寧波維科電池股份有限公司所研發(fā)的石墨烯手機(jī)電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并裝配了30000部手機(jī)，等待市場(chǎng)的最終檢驗(yàn)。
“寧波對(duì)石墨烯材料的應(yīng)用始終走在全國(guó)前列，為全國(guó)各地的產(chǎn)業(yè)發(fā)展樹(shù)立了榜樣?！敝袊?guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)李義春博士表示，“能用8年時(shí)間量產(chǎn)石墨烯原料，并能夠?qū)崿F(xiàn)石墨烯薄膜的規(guī)?；a(chǎn)，這是一件非常不容易的事?！?br /> 據(jù)了解，墨西科技目前已經(jīng)能生產(chǎn)20厘米寬、千米以上長(zhǎng)度的薄膜卷材，生產(chǎn)速度超過(guò)每分鐘1米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)美國(guó)麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)研發(fā)的設(shè)備。而在寧波落地的石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用專(zhuān)項(xiàng)超過(guò)37個(gè)，涉及企業(yè)百余家，一個(gè)千億級(jí)產(chǎn)業(yè)藍(lán)圖正在徐徐展開(kāi)。
“我認(rèn)為，接下來(lái)寧波應(yīng)進(jìn)一步了解市場(chǎng)需求，降低原料生產(chǎn)的成本，開(kāi)發(fā)更多應(yīng)用領(lǐng)域，并向LED顯示、柔性電子等高端應(yīng)用進(jìn)發(fā)。”李義春說(shuō)。
此外，為了更好現(xiàn)實(shí)石墨烯應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，前天中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略創(chuàng)新聯(lián)盟、中科院寧波材料所、寧波市經(jīng)信委聯(lián)合召開(kāi)了石墨烯標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)利融合戰(zhàn)略研討會(huì)，對(duì)石墨烯企業(yè)在創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)利問(wèn)題進(jìn)行了討論。
與此同時(shí)，寧波石墨烯創(chuàng)新中心也正在積極籌備中，中心將串聯(lián)科研院所、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用專(zhuān)家、企業(yè)與消費(fèi)市場(chǎng)，為打通石墨烯應(yīng)用的最后一公里提供助力。
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