自從英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·諾沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）二人因?yàn)?ldquo;二維石墨烯材料的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)之后，任何與石墨烯有關(guān)的新聞或者研究成果都受到了人們極大的關(guān)注。

    最近兩年，石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)也是如火如荼，尤其是石墨烯制備生產(chǎn)企業(yè)，如雨后春筍一般。國(guó)際上當(dāng)然也沒(méi)閑著，比如一則轟動(dòng)性的新聞報(bào)道宣稱：西班牙Graphenano公司（一家工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司）同西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研究出全球首個(gè)石墨烯聚合材料電池，儲(chǔ)電量是目前市場(chǎng)最好產(chǎn)品的3倍，用此電池提供電力的電動(dòng)車最多能行駛1000公里，而充電時(shí)間不到8分鐘。

    導(dǎo)讀：

    石墨烯從2004年首次被分離出來(lái)，2010年石墨烯發(fā)現(xiàn)者獲得諾貝爾獎(jiǎng)后為大家所熟知，到今天只有短短十幾年的時(shí)間。盡管全球石墨烯產(chǎn)業(yè)目前尚處于早期階段，但由于公眾對(duì)石墨烯新材料的熱捧，導(dǎo)致石墨烯產(chǎn)業(yè)虛火過(guò)旺，呈現(xiàn)出了“忽如一夜春風(fēng)來(lái)，千樹(shù)萬(wàn)樹(shù)梨花開(kāi)”的虛假繁榮景象。

    特別是一些石墨礦資源相對(duì)豐富的地區(qū)，更是把石墨礦混同于石墨烯，把發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)視為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的“靈丹妙藥”，紛紛規(guī)劃建設(shè)石墨烯產(chǎn)業(yè)園。

 

    毋庸置疑，石墨烯作為新材料產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)，在帶動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，培育新興產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)，推動(dòng)大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新的作用越來(lái)越顯著。在國(guó)家政策引導(dǎo)下，各地紛紛布局石墨烯。目前，我國(guó)石墨烯全產(chǎn)業(yè)鏈雛形初現(xiàn)，覆蓋從原料、制備、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到下游應(yīng)用的全環(huán)節(jié)，已基本形成以長(zhǎng)三角、珠三角和京津冀魯區(qū)域?yàn)榧蠀^(qū)，多地分布式發(fā)展的石墨烯產(chǎn)業(yè)格局。2016年，我國(guó)石墨烯市場(chǎng)總體規(guī)模突破40億元，已形成新能源領(lǐng)域應(yīng)用、大健康領(lǐng)域應(yīng)用、復(fù)合材料領(lǐng)域應(yīng)用、節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用、石墨烯原材料、石墨烯設(shè)備六大細(xì)分市場(chǎng)。

 

    但是，熱鬧的背后是亂象，一時(shí)的繁華帶來(lái)的只有永久的傷痛。不能不提的是，當(dāng)前我國(guó)的石墨烯產(chǎn)業(yè)仍面臨一些深層次問(wèn)題，基礎(chǔ)研究能力薄弱，缺乏龍頭企業(yè)帶動(dòng)，上下游企業(yè)脫節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，資本市場(chǎng)過(guò)度透支石墨烯概念，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失等，都嚴(yán)重制約了我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

 

    據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)已建成或在建的石墨烯產(chǎn)業(yè)園、石墨烯創(chuàng)新中心、石墨烯研究院等已超過(guò)40家，有2000多家企業(yè)從事石墨烯原材料和產(chǎn)品的研發(fā)，而且這個(gè)數(shù)字仍在逐步增長(zhǎng)。

    當(dāng)前國(guó)內(nèi)轟轟烈烈的大躍進(jìn)式的“石墨烯運(yùn)動(dòng)”是不可取的。未來(lái)的石墨烯產(chǎn)業(yè)將是建立在石墨烯材料的殺手锏級(jí)的應(yīng)用基礎(chǔ)之上，而不是作為一個(gè)萬(wàn)金油式的添加劑。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的一些產(chǎn)品，包括服飾、涂料、復(fù)合材料、吸附潤(rùn)滑產(chǎn)品，以及石墨烯鋰電、石墨烯手機(jī)觸摸屏等，代表著我國(guó)目前研發(fā)石墨烯的主流產(chǎn)品，應(yīng)該說(shuō)在國(guó)際上是處于第一方隊(duì)。但與國(guó)外相比，我們?nèi)匀挥兴鶞螅瑲W盟石墨烯旗艦計(jì)劃去年10月啟動(dòng)了17個(gè)新的石墨烯研究項(xiàng)目，他們關(guān)注的是石墨烯的超級(jí)汽車、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、可穿戴設(shè)備和健康管理、數(shù)據(jù)通信、能源技術(shù)以及復(fù)合材料等前沿未來(lái)的領(lǐng)域。

    石墨烯鋰電？

    什么是石墨烯？先來(lái)看看維基百科的定義：“石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過(guò)15000 cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-8 Ω·m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。”

    當(dāng)前“石墨烯電池”這一名詞很火熱。事實(shí)上，國(guó)際鋰電學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界并沒(méi)有“石墨烯電池”這個(gè)提法。筆者搜索維基百科，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)“graphene battery”或者“graphene Li-ion battery”這兩個(gè)詞條的解釋。

 

    根據(jù)美國(guó)Graphene-info這個(gè)比較權(quán)威的石墨烯網(wǎng)站的介紹，“石墨烯電池”的定義是在電極材料中添加了石墨烯材料的電池。這個(gè)解釋顯然是誤導(dǎo)。根據(jù)經(jīng)典的電化學(xué)命名法，一般智能手機(jī)使用的鋰離子電池應(yīng)該命名為“鈷酸鋰-石墨電池”。之所以稱為“鋰離子電池”，是因?yàn)镾ONY在1991年將鋰離子電池投放市場(chǎng)的時(shí)候，考慮到經(jīng)典命名法太過(guò)復(fù)雜一般人記不住，并且充放電過(guò)程是通過(guò)鋰離子的遷移來(lái)實(shí)現(xiàn)的，體系中并不含金屬鋰，因此就稱為“Lithium ion battery”。最終“鋰離子電池”這個(gè)名稱被全世界廣泛接受，這也體現(xiàn)了SONY在鋰電領(lǐng)域的特殊貢獻(xiàn)。

    目前，幾乎所有的商品鋰離子電池都采用石墨類負(fù)極材料，在負(fù)極性能相似的情況下，鋰離子電池的性能很大程度上取決于正極材料，所以現(xiàn)在鋰離子電池也有按照正極來(lái)稱呼的習(xí)慣。比如，磷酸鐵鋰電池（BYD所謂的“鐵電池”不在筆者討論范疇）、鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、三元電池等，都是針對(duì)正極而言的。

 

    那么以后如果電池負(fù)極用硅材料，會(huì)不會(huì)叫做硅電池？也許可能吧。但不管怎么樣，誰(shuí)起主要作用就用誰(shuí)命名。照此推算，如果要叫石墨烯電池一定要是石墨烯起主要電化學(xué)作用的電池。就好比添加了炭黑的鈷酸鋰電池，總不能叫炭黑電池吧？為了進(jìn)一步澄清“石墨烯電池”的概念問(wèn)題，我們先總結(jié)一下石墨烯在鋰離子電池中可能（僅僅是可能性）的應(yīng)用領(lǐng)域。

    ·負(fù)極：1、石墨烯單獨(dú)用于負(fù)極材料；2、與其它新型負(fù)極材料，比如硅基和錫基材料以及過(guò)渡金屬化合物形成復(fù)合材料；3、負(fù)極導(dǎo)電添加劑。

    ·正極：主要是用作導(dǎo)電劑添加到磷酸鐵鋰正極中，改善倍率和低溫性能；也有添加到磷酸錳鋰和磷酸釩鋰提高循環(huán)性能的研究。

    ·石墨烯功能涂層鋁箔，其實(shí)際性能跟普通碳涂覆鋁箔（A123聯(lián)合漢高開(kāi)發(fā)）并無(wú)多少提高，反倒是成本和工藝復(fù)雜程度增加不少，該技術(shù)商業(yè)化的可能性很低。

 

    從上面的分析可以很清楚地看到，石墨烯在鋰離子電池里面可能發(fā)揮作用的領(lǐng)域只有兩個(gè)：直接用于負(fù)極材料和用于導(dǎo)電添加劑。

    用作鋰電負(fù)極產(chǎn)業(yè)化前景依然艱難。

    我們先討論下石墨烯單獨(dú)用做鋰電負(fù)極材料的可能性。純石墨烯的充放電曲線跟高比表面積硬碳和活性炭材料非常相似，都具有首次循環(huán)庫(kù)侖效率極低、充放電平臺(tái)過(guò)高、電位滯后嚴(yán)重以及循環(huán)穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)，這些問(wèn)題其實(shí)都是高比表面無(wú)序碳材料的基本電化學(xué)特征。

    高品質(zhì)的石墨烯的振實(shí)和壓實(shí)密度都非常低，成本極其昂貴，根本不存在取代石墨類材料直接用作鋰離子電池負(fù)極的可能性。既然單獨(dú)使用石墨烯作為負(fù)極不可行，那么石墨烯復(fù)合負(fù)極材料呢？

 

    石墨烯與其它新型負(fù)極材料，比如硅基和錫基材料以及過(guò)渡金屬化合物形成復(fù)合材料，是當(dāng)前“納米鋰電”最熱門的研究領(lǐng)域，在過(guò)去數(shù)年發(fā)表了上千篇paper。復(fù)合的原理，一方面是利用石墨烯片層柔韌性來(lái)緩沖這些高容量電極材料在循環(huán)過(guò)程中的體積膨脹，另一方面石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性能可以改善材料顆粒間的電接觸降低極化，這些因素都可以改善復(fù)合材料的電化學(xué)性能。

    但是，并不是說(shuō)僅僅只有石墨烯才能達(dá)到改善效果，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，綜合運(yùn)用常規(guī)的碳材料復(fù)合技術(shù)和工藝，同樣能夠取得類似甚至更好的電化學(xué)性能。比如Si/C復(fù)合負(fù)極材料，相比于普通的干法復(fù)合工藝，復(fù)合石墨烯并沒(méi)有明顯改善材料的電化學(xué)性能，反而由于石墨烯的分散性以及相容性問(wèn)題而增加了工藝的復(fù)雜性而影響到批次穩(wěn)定性。

    如果綜合考量材料成本、生產(chǎn)工藝、加工性和電化學(xué)性能，石墨烯或者石墨烯復(fù)合材料實(shí)際用于鋰電負(fù)極的可能性很小產(chǎn)業(yè)化前景艱難。

    用作導(dǎo)電劑無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。

    我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)石墨烯用于導(dǎo)電劑的另外問(wèn)題，現(xiàn)在鋰電常用的導(dǎo)電劑有導(dǎo)電炭黑、乙炔黑、科琴黑，Super P等，現(xiàn)在也有電池廠家在動(dòng)力電池上開(kāi)始使用碳纖維（VGCF）和碳納米管（CNT）作為導(dǎo)電劑。

    石墨烯用作導(dǎo)電劑的原理是其二維高比表面積的特殊結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的優(yōu)異的電子傳輸能力。從目前積累的測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)看，VGCF、CNT以及石墨烯在倍率性能方面都比Super P都有一定提高，但這三者之間在電化學(xué)性能提升程度上的差異很小，石墨烯并未顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。

 

    那么，添加石墨烯有可能讓電極材料性能爆發(fā)嗎？答案是很尷尬的。以iPhone手機(jī)電池為例，其電池容量的提升主要是由于LCO工作電壓提升的結(jié)果，將上限充電電壓從4.2V提升到目前i-Phone 6上的4.35V，使得LCO的容量從145 mAh/g逐步提高到160-170mAh/g （高壓LCO必須經(jīng)過(guò)體相摻雜和表面包覆等改性措施），這些提高都跟石墨烯無(wú)關(guān)。

    也就是說(shuō)，如果你用了截止電壓4.35V容量170mAh/g的高壓鈷酸鋰，你加多少石墨烯都不可能把鈷酸鋰的容量提高到180mAh/g，更別說(shuō)動(dòng)不動(dòng)就提高幾倍容量的所謂“石墨烯電池”了。添加石墨烯有可能提高電池循環(huán)壽命嗎？這也是尷尬的。石墨烯的比表面積比CNT更大，添加在負(fù)極只能形成更多的SEI而消耗鋰離子，所以CNT和石墨烯一般只能添加在正極用來(lái)改善倍率和低溫性能。

    那么成本方面呢？目前高品質(zhì)石墨烯的生產(chǎn)成本仍然昂貴，而市場(chǎng)上所謂的廉價(jià)“石墨烯”產(chǎn)品基本上都是石墨納米片（粉體中層數(shù)超過(guò)十層的占比很大）。

    如果對(duì)比石墨烯和CNT，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)這兩者有著驚人的相似之處，都具有很多幾乎完全一樣的“奇特的性能”，當(dāng)年CNT的這些“神奇的性能”現(xiàn)在是完全套用在了石墨烯身上。CNT是在上世紀(jì)末開(kāi)始在國(guó)際上火熱起來(lái)的，2000-2005年之間達(dá)到高潮。CNT據(jù)說(shuō)功能非常之多，在鋰電領(lǐng)域也有很多“獨(dú)特性能”。

    但是二十多年過(guò)去了，至今也沒(méi)看到CNT的這些“奇特的性能”在什么領(lǐng)域有實(shí)實(shí)在在的規(guī)模化應(yīng)用。在鋰電方面，CNT也僅僅是用作正極導(dǎo)電劑這兩年在LFP動(dòng)力電池里面開(kāi)始了小規(guī)模的試用（性價(jià)比仍不及VGCF），而LFP動(dòng)力電池已經(jīng)注定不可能成為電動(dòng)汽車主流技術(shù)路線。

 

    相比于CNT，石墨烯在電化學(xué)性能方面與之非常相似并無(wú)任何特殊之處，反倒是生產(chǎn)成本更高，生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境污染更加嚴(yán)重，實(shí)際操作和加工性能更加困難。當(dāng)前所謂的“石墨烯電池”好多純屬炒作，真正靜下來(lái)研發(fā)的不多，大多走“快餐經(jīng)濟(jì)”路線。對(duì)比CNT和石墨烯，“歷史總是何其相似”！

    石墨烯的真正應(yīng)用前景在哪？

    未來(lái)石墨烯在鋰離子電池上的應(yīng)用前景艱難。相比于鋰離子電池，石墨烯在超級(jí)電容器尤其是微型超級(jí)電容器方面的應(yīng)用前景似乎稍微靠譜一點(diǎn)點(diǎn)，但是我們?nèi)匀灰獙?duì)一些學(xué)術(shù)界的炒作保持警惕。

    其實(shí)，看了很多這些所謂的“學(xué)術(shù)突破”，你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多教授在其paper里有意無(wú)意地混淆了一些基本概念。目前商品化的活性炭超級(jí)電容器能量密度一般在7-8 Wh/kg，這是指的是包含所有部件的整個(gè)超級(jí)電容器的器件能量密度。而教授們提到的突破一般是指材料的能量密度，所以實(shí)際中的石墨烯超電遠(yuǎn)沒(méi)有論文中提到的那么好。

    相對(duì)而言，微型超級(jí)電容器的成本要求并沒(méi)有普通電容器那么嚴(yán)格，以石墨烯復(fù)合材料作為電化學(xué)活性材料，并選擇合適的離子液體電解液，有可能實(shí)現(xiàn)制備兼具傳統(tǒng)電容器和鋰離子電池雙重優(yōu)勢(shì)的儲(chǔ)能器件，在微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）這樣的小眾領(lǐng)域可能（僅僅只是可能）會(huì)有一定的應(yīng)用價(jià)值。

 

    當(dāng)前關(guān)于石墨烯電池的新聞?dòng)泻芏啵热鐕?guó)內(nèi)首個(gè)石墨烯手機(jī)用的石墨烯電池。筆者首先找到的是2014年據(jù)Tesla創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Elon Musk表示，特斯拉準(zhǔn)備將Model S、即將面世的Model X跨界車以及平價(jià)電動(dòng)車型Model 3的性能再度升級(jí)。“我們汽車的續(xù)航里程將有可能突破500英里。實(shí)際上，我們的開(kāi)發(fā)進(jìn)度非常快，但是汽車價(jià)格可能會(huì)隨之提升。不久的將來(lái)，特斯拉電動(dòng)車的續(xù)駛里程有望再度提升”。他在接受英國(guó)汽車周刊《Auto Express》的采訪時(shí)說(shuō)道。

    Musk并沒(méi)有透露這個(gè)計(jì)劃的細(xì)節(jié)，但是根據(jù)眾多媒體的報(bào)道，用石墨烯制造的“超級(jí)電池”有可能是特斯拉實(shí)現(xiàn)該計(jì)劃的關(guān)鍵。筆者查找了幾個(gè)國(guó)外相關(guān)報(bào)道，無(wú)一例外地都說(shuō)消息源自中國(guó)媒體報(bào)道。事實(shí)很明顯，Musk壓根沒(méi)有說(shuō)過(guò)用石墨烯或者石墨烯電池，中國(guó)的媒體人杜撰了特斯拉使用“石墨烯電池”作為下一代電動(dòng)汽車電池的新聞報(bào)道。

 

    另外一個(gè)就是西班牙的石墨烯電池。西班牙人宣稱，一個(gè)鋰電池（以最先進(jìn)的為準(zhǔn)）的比能量數(shù)值為180 Wh/kg，而一個(gè)石墨烯電池的比能量則超過(guò)600 Wh/kg。也就是說(shuō)，它的儲(chǔ)電量是目前市場(chǎng)上最好的產(chǎn)品的三倍。這種電池的壽命也很長(zhǎng)，它的使用壽命是傳統(tǒng)鎳氫電池的四倍，是鋰離子電池的兩倍。用它來(lái)提供電力的電動(dòng)車最多能行駛1000千米。而將它充滿電只需要不到八分鐘的時(shí)間。

    但是，目前沒(méi)有人真正見(jiàn)識(shí)過(guò)這個(gè)公司的產(chǎn)品，即使相關(guān)基本參數(shù)比如充放電曲線、中值電壓等也無(wú)法查找到。筆者根據(jù)自己多年的鋰電知識(shí)判斷，這樣的電池性能是不可能達(dá)到的，如果該電池仍然采用普通鋰離子電池的嵌入式反應(yīng)原理的話。另外，假如這是一種用了石墨烯的二次空氣電池，那么它顯然也不能被稱作“石墨烯電池”。至于這個(gè)西班牙石墨烯電池到底是真是假，即“仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智”了。

 

    另外放上兩則新聞：

    第一個(gè)新聞：

    香港120人陷石墨烯投資騙局，涉案6700萬(wàn)！香港警方發(fā)布消息稱兩名男子因涉嫌詐騙120人6700萬(wàn)港幣而被捕，他們聲稱將投資于高科技手機(jī)充電器（移動(dòng)電源），該充電器由一種名為石墨烯的神奇材料制成。根據(jù)香港商業(yè)罪案調(diào)查科人員的說(shuō)法，詐騙分子宣稱石墨烯是革命性的材料，將引爆下一次科技革命，以此作為吸引受害者的誘餌。

    第二個(gè)新聞：“充電5秒鐘通話2小時(shí)！浙大研制出新型鋁-石墨烯超級(jí)電池”——12月24日，這條新聞在網(wǎng)絡(luò)引發(fā)爆炸性熱議。然而，針對(duì)這一說(shuō)法，浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系高超團(tuán)隊(duì)25日在接受法制晚報(bào)·看法新聞?dòng)浾卟稍L時(shí)表示，“充電5秒鐘通話2小時(shí)”實(shí)際僅僅是該項(xiàng)研究的前景，“如果以后真的做成產(chǎn)品，還是有希望實(shí)現(xiàn)的，但是目前來(lái)講并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)”。

 

    高品質(zhì)石墨烯粉體？

    只有沒(méi)有任何缺陷的石墨烯才具備這些完美特性，而實(shí)際生產(chǎn)的石墨烯多為多層且存在缺陷。

    石墨烯主要有如下幾種生產(chǎn)方法：

 

    ·機(jī)械剝離法。當(dāng)年Geim研究組就是利用3M的膠帶手工制備出了石墨烯的，但是這種方法產(chǎn)率極低而且得到的石墨烯尺寸很小，該方法顯然并不具備工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。

    ·化學(xué)氣相沉積法（CVD）。化學(xué)氣相沉積法主要用于制備石墨烯薄膜，高溫下甲烷等氣體在金屬襯底（Cu箔）表面催化裂解沉積然后形成石墨烯。CVD法的優(yōu)點(diǎn)在于可以生長(zhǎng)大面積、高質(zhì)量、均勻性好的石墨烯薄膜，但缺點(diǎn)是成本高工藝復(fù)雜存在轉(zhuǎn)移的難題，而且生長(zhǎng)出來(lái)的一般都是多晶。

    ·氧化-還原法。氧化-還原法是指將天然石墨與強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成氧化石墨（GO），經(jīng)過(guò)超聲分散制備成氧化石墨烯，然后加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團(tuán)后得到石墨烯。氧化-還原法制備成本較低容易實(shí)現(xiàn)，成為生產(chǎn)石墨烯的最主流方法。但是該方法所產(chǎn)生的廢液對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重，所制備的石墨烯一般都是多層石墨烯或者石墨微晶而非嚴(yán)格意義上的石墨烯，并且產(chǎn)品存在缺陷而導(dǎo)致石墨烯部分電學(xué)和力學(xué)性能損失。

    ·溶劑剝離法。溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中形成低濃度的分散液，利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力，溶劑插入石墨層間，進(jìn)行層層剝離而制備出石墨烯。此方法不會(huì)像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結(jié)構(gòu)，可以制備高質(zhì)量的石墨烯。缺點(diǎn)是成本較高并且產(chǎn)率很低，工業(yè)化生產(chǎn)比較困難。

    此外，石墨烯的制備方法還有溶劑熱法、高溫還原、光照還原、外延晶體生長(zhǎng)法、微波法、電弧法、電化學(xué)法等，這些方法都不及上述四種方法普遍。

    目前市場(chǎng)上好多廠家生產(chǎn)的石墨烯，石墨片層數(shù)目不等，表面存在大量的缺陷和官能團(tuán)，無(wú)論是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性還是機(jī)械性都跟獲得諾貝爾獎(jiǎng)的石墨烯是兩回事。另外有些廠家在生產(chǎn)過(guò)程中添加大量的表面活性劑，有些表面活性劑對(duì)粉體導(dǎo)電性影響很大，目前好多“石墨烯”居然連上游原料---石墨的電導(dǎo)率都不如！另外，粉體中含有的大量表面活性劑使得下游應(yīng)用廠商在使用過(guò)程中還要充分考慮這些助劑的影響。

    我們經(jīng)常說(shuō)十層以下就是石墨烯，但是對(duì)于石墨烯粉體生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，應(yīng)該在報(bào)告中體現(xiàn)出十層以下占比。如果石墨烯粉體的制造商都無(wú)法制造出高品質(zhì)石墨烯，何談應(yīng)用突破？石墨烯標(biāo)準(zhǔn)的盡快確立才能使這個(gè)行業(yè)向著良性方向發(fā)展。

 

    相信隨著技術(shù)的發(fā)展，石墨烯的生產(chǎn)會(huì)越來(lái)越好。且看新聞：人民網(wǎng)沈陽(yáng)1月9日電，本網(wǎng)從中科院金屬研究獲悉，金屬所完成的“高質(zhì)量石墨烯材料的制備與應(yīng)用基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，主要完成人為任文才，成會(huì)明，陳宗平，吳忠?guī)洠吡Σā?/span>

    該項(xiàng)目自2007年起深入系統(tǒng)地開(kāi)展了化學(xué)氣相沉積（CVD）法和化學(xué)氧化剝離法制備高質(zhì)量石墨烯材料及其在儲(chǔ)能、光電和復(fù)合材料領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)研究，取得了多項(xiàng)原創(chuàng)性成果： 提出了以多孔金屬為生長(zhǎng)基體的模板導(dǎo)向CVD方法，制備出高導(dǎo)電、柔性的石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料，并研制出基于該材料的高性能彈性導(dǎo)體和輕質(zhì)高效的柔性電磁屏蔽材料，拓展了石墨烯的物性和應(yīng)用。揭示了石墨烯邊界依賴的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，率先制備出毫米級(jí)高質(zhì)量單晶石墨烯，發(fā)明了普適的電化學(xué)氣體鼓泡無(wú)損轉(zhuǎn)移方法，為石墨烯在光/電子器件中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。結(jié)合石墨烯和高容量金屬氧化物的結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)，提出將兩者復(fù)合的思路，制備出鋰離子電池和超級(jí)電容器用高性能石墨烯錨固金屬氧化物納米顆粒復(fù)合電極材料，發(fā)現(xiàn)并闡明了兩者之間的協(xié)同儲(chǔ)能效應(yīng)。提出了氫電弧快速加熱膨脹解理與還原方法和高效、無(wú)損的氫碘酸還原方法，顯著提高了還原氧化石墨烯材料的導(dǎo)電性，為石墨烯的規(guī)模制備和應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。

 

    該項(xiàng)目發(fā)表在Nature Materials等的8篇代表性論文在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了重要影響，得到了石墨烯發(fā)現(xiàn)者AK Geim教授等的高度評(píng)價(jià)和廣泛引用，截至2017年2月共被SCI他引4464次，2篇SCI他引超過(guò)1100次，1篇入選“2006-2016年我國(guó)高被引論文中被引次數(shù)最高的10篇論文”，極大推動(dòng)了石墨烯材料的制備科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。

 

    展望：

    從科研創(chuàng)新的角度來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)一個(gè)臺(tái)階的長(zhǎng)期征途，是一個(gè)艱難的馬拉松長(zhǎng)跑。就石墨烯產(chǎn)業(yè)而言才剛剛起步，要把石墨烯獨(dú)特的使用性能展現(xiàn)出來(lái)，還需要大量的科研工作還有大量的要做，沒(méi)有實(shí)實(shí)在在的科技創(chuàng)新、艱難探索和持久攻關(guān)，中國(guó)的石墨烯產(chǎn)業(yè)不可能快速達(dá)到我們期望的那種繁榮。

    任何一個(gè)新生事物不可能一帆風(fēng)順、也不能一蹴而就，石墨烯問(wèn)世僅僅10多年，尚處于正在發(fā)育的“少年時(shí)代”，今后的“成長(zhǎng)”和“發(fā)展”之路還很漫長(zhǎng)，需要各方面腳踏實(shí)地、不忘初心、不懈努力。作為石墨烯生產(chǎn)商，應(yīng)該尋求技術(shù)突破，生產(chǎn)出靠譜的石墨烯粉體。作為下游應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)立足上游制造商，真正的把石墨烯的作用在產(chǎn)品中體現(xiàn)出來(lái)。

    附-國(guó)內(nèi)石墨烯生產(chǎn)廠家及創(chuàng)新能力排行榜

 

    在全球新一輪產(chǎn)業(yè)升級(jí)和科技革命的大背景下，我國(guó)政府已經(jīng)開(kāi)始從政策層面高度重視石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，試圖在全球石墨烯大戰(zhàn)中占據(jù)核心優(yōu)勢(shì)。

 

 

    《中國(guó)制造2025》是一份支持我國(guó)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的規(guī)劃。為推動(dòng)這一規(guī)劃的兌現(xiàn)，國(guó)務(wù)院提出將在“十三五”期間建成15個(gè)國(guó)家級(jí)制造業(yè)創(chuàng)新中心，作為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室推動(dòng)15個(gè)關(guān)鍵工業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)研究向應(yīng)用技術(shù)研究轉(zhuǎn)化。其中，石墨烯作為唯一單列的戰(zhàn)略性前沿材料榜上有名。

    《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》明確提出，突破石墨烯材料規(guī)模化制備和微納結(jié)構(gòu)測(cè)量表征等共性關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)大型石墨烯薄膜制備設(shè)備及石墨烯材料專用計(jì)量、檢測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨烯層數(shù)、尺寸等關(guān)鍵參數(shù)的有效控制。

    圍繞防腐涂料、復(fù)合材料、觸摸屏等應(yīng)用領(lǐng)域，重點(diǎn)發(fā)展利用石墨烯改性的儲(chǔ)能器件、功能涂料、改性橡膠、熱工產(chǎn)品以及特種功能產(chǎn)品，基于石墨烯材料的傳感器、觸控器件、電子元器件等，構(gòu)建若干石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈，形成一批產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

    各地方政府也都紛紛出臺(tái)石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和扶持政策，積極推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)集群化、集約化、規(guī)模化發(fā)展。中國(guó)石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化聚集區(qū)域主要有四個(gè)：長(zhǎng)江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)、山東地區(qū)和京津冀區(qū)域。另外，福建、安徽、四川、重慶、黑龍江等地也在積極培育石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

    目前，國(guó)內(nèi)已有多個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)化基地建成，常州石墨烯科技產(chǎn)業(yè)園、青島石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)、重慶石墨烯產(chǎn)業(yè)園、寧波石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)、無(wú)錫石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)已逐步形成各具特色的區(qū)域性石墨烯產(chǎn)業(yè)集群。

 

 

    從表6-2-2石墨烯相關(guān)企業(yè)聚集區(qū)域分布看，國(guó)內(nèi)從事石墨烯生產(chǎn)、銷售和應(yīng)用開(kāi)的企業(yè)主要集中在東部地區(qū)，其中江蘇省是石墨烯企業(yè)聚集程度最高的省份。

    長(zhǎng)三角地區(qū)

 

    江蘇：

    從總體來(lái)看，江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)已形成“1＋1＋4”的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新格局，即以江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟為產(chǎn)學(xué)研合作載體，江南石墨烯研究院為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地，在常州、無(wú)錫、泰州、南京四市形成石墨烯產(chǎn)業(yè)集群縱橫相連的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新布局。

    2011年，常州市政府建立江南石墨烯研究院，在全國(guó)率先發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)。江南石墨烯研究院是國(guó)內(nèi)首家面向石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)孵化平臺(tái)。已經(jīng)培養(yǎng)出諸多石墨烯制備及應(yīng)用領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)，如常州第六元素、常州二維碳素、常州碳元科技、常州二維光電、常州碳星科技等。

    目前，常州西太湖科技產(chǎn)業(yè)園已集聚石墨烯企業(yè)81家，已初步形成集石墨烯設(shè)備研發(fā)、原料制備與應(yīng)用研究、產(chǎn)品生產(chǎn)、下游應(yīng)用的完整上下游產(chǎn)業(yè)鏈，并實(shí)現(xiàn)了石墨烯在可穿戴電子設(shè)備觸控屏、發(fā)熱散熱產(chǎn)品、重防腐涂料、壓力傳感器件、污水處理、石墨烯電纜、石墨烯理療產(chǎn)品等領(lǐng)域的應(yīng)用。

    2013年，無(wú)錫市政府發(fā)布《無(wú)錫石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》。無(wú)錫將重點(diǎn)建設(shè)“一區(qū)二中心”，即無(wú)錫石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范區(qū)、無(wú)錫市石墨烯技術(shù)及應(yīng)用研發(fā)中心和江蘇省石墨烯質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，目前，示范區(qū)內(nèi)已累計(jì)引進(jìn)石墨烯研發(fā)和制備企業(yè)40余家，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用企業(yè)20余家，達(dá)到量產(chǎn)的企業(yè)13家。

    2017年3月12日，英國(guó)格拉斯哥大學(xué)與無(wú)錫石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范區(qū)締結(jié)全面戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，格拉斯哥大學(xué)工程學(xué)院在石墨烯柔性電子器件和傳感器等領(lǐng)域擁有多項(xiàng)研究成果，示范區(qū)將成為格拉斯哥大學(xué)創(chuàng)新示范團(tuán)隊(duì)在中國(guó)實(shí)現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的重要基地，格拉斯哥大學(xué)的頂尖團(tuán)隊(duì)專家也將成為示范區(qū)特聘外籍顧問(wèn)，為示范區(qū)石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向提供指導(dǎo)，并為示范區(qū)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和在孵項(xiàng)目提供技術(shù)支撐。

    泰州的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展在全國(guó)起步較早，2011年8月建成國(guó)內(nèi)首個(gè)專門的石墨烯研究檢測(cè)平臺(tái)—泰州石墨烯研究及檢測(cè)平臺(tái)。

    2013年11月，中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正式將泰州石墨烯研究及檢測(cè)平臺(tái)作為國(guó)家級(jí)石墨烯研究及檢測(cè)公共服務(wù)平臺(tái)，并將平臺(tái)設(shè)為中國(guó)石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)秘書處，以更好地對(duì)國(guó)內(nèi)整個(gè)石墨烯行業(yè)提供專業(yè)性檢測(cè)與服務(wù)。

    南京已集聚南京科孚納米技術(shù)有限公司、南京吉倉(cāng)納米科技有限公司、南京先豐納米材料科技有限公司等企業(yè)。南京先豐納米材料科技有限公司是江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的發(fā)起單位，是國(guó)際上最早提供石墨烯系列產(chǎn)品的公司之一。

    常州二維碳素科技有限公司由德克薩斯州立大學(xué)于慶凱博士領(lǐng)銜創(chuàng)辦，主要生產(chǎn)透明薄膜導(dǎo)電屏和觸摸顯示屏用石墨烯薄膜片，公司擁有年產(chǎn)20萬(wàn)平米的石墨烯薄膜生產(chǎn)線，產(chǎn)品已進(jìn)入幾家大型公司的合格供應(yīng)商名錄（2015年主要客戶有昆山維信諾科技有限公司、常州市新科汽車電子有限公司和上海盛本智能科技有限公司等）。目前該公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出手機(jī)用石墨烯電容式觸摸屏、中醫(yī)診脈手環(huán)、以石墨烯發(fā)熱膜為基礎(chǔ)的石墨烯理療腰帶等多款應(yīng)用產(chǎn)品。另外，公司還與聯(lián)想集團(tuán)簽署合作協(xié)議，共同開(kāi)發(fā)基于石墨烯壓力傳感器的智能可穿戴電子設(shè)備。

    常州第六元素材料科技股份有限公司由瞿研博士全職率領(lǐng)，201年底收購(gòu)格菲電子薄膜有限公司，具備100噸氧化石墨烯和8萬(wàn)平米的石墨烯CVD薄膜生產(chǎn)能力。目前公司已參股石墨烯橡膠、石墨烯導(dǎo)熱膜、石墨烯防腐涂料等5家石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域的公司（表6-2-3）。未來(lái)將逐步打造以常州第六元素為平臺(tái)，與不同領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)企業(yè)合作，共同形成技術(shù)及市場(chǎng)壁壘的石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)。

 

    常州碳元科技發(fā)展有限公司由同濟(jì)大學(xué)張留成碩士領(lǐng)銜、徐世中全職創(chuàng)辦，其自主開(kāi)發(fā)的高導(dǎo)熱石墨膜系列產(chǎn)品和陶瓷-石墨復(fù)合散熱片廣泛用于LED基板、電子元器件的散熱等領(lǐng)域，具備1000平米/天的產(chǎn)能。目前已獲三星、聯(lián)想、中興、小米等多家手機(jī)廠商配套認(rèn)可。

    常州碳宇材料科技有限公司由荷蘭萊頓大學(xué)劉遵峰博士領(lǐng)銜創(chuàng)辦，主營(yíng)業(yè)務(wù)為石墨烯在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。主要有“用于蛋白質(zhì)純化和結(jié)構(gòu)分析的功能石墨烯”和“石墨烯基因轉(zhuǎn)染試劑”兩個(gè)項(xiàng)目的轉(zhuǎn)化。

    常州立方能源技術(shù)有限公司由海歸博士張昕領(lǐng)銜創(chuàng)辦，公司專注于石墨烯新材料、新能源領(lǐng)域儲(chǔ)能產(chǎn)品研發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用。2016年建成中國(guó)首條石墨烯基超級(jí)電容器生產(chǎn)線。經(jīng)相關(guān)部門檢測(cè)，該石墨烯基超級(jí)電容器充放電次數(shù)可達(dá)百萬(wàn)次，并具備環(huán)保、阻燃、防爆、抗低溫等功能，系列產(chǎn)品即將批量投產(chǎn)。

    浙江：

    浙江省寧波市作為國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展石墨烯研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的地區(qū)之一，已在石墨烯技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面具備了顯著的先發(fā)優(yōu)勢(shì)、深厚基礎(chǔ)和良好環(huán)境。

    2013年寧波市在全國(guó)率先啟動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研發(fā)重大科技專項(xiàng)支持，設(shè)立每年3000萬(wàn)元（其中2013年先期安排1500萬(wàn)元資金），三年共9000萬(wàn)元的“石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開(kāi)發(fā)”專項(xiàng)資金，用于支持“石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開(kāi)發(fā)”實(shí)施單位的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)和試制推廣（表6-2-4）。

    至今已在鋰離子電池、超級(jí)電容器、涂料/油墨、導(dǎo)熱材料和高分子復(fù)合材料五個(gè)領(lǐng)域支持項(xiàng)目近40項(xiàng)，并涌現(xiàn)出一批具有重要應(yīng)用前景的技術(shù)成果。

    2014年寧波市發(fā)布《寧波市石墨烯技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2014-2023）》，寧波市在石墨烯產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)、產(chǎn)業(yè)集群培育和產(chǎn)品應(yīng)用示范等方面的工作進(jìn)行了全方位的戰(zhàn)略布局與謀劃，未來(lái)將加大對(duì)石墨烯規(guī)模化制備技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)，建設(shè)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，培育一批原材料生產(chǎn)龍頭企業(yè)，計(jì)劃到2023 年，培育1~2 家銷售收入超過(guò)50億元的國(guó)際龍頭企業(yè)，石墨烯終端產(chǎn)品應(yīng)用企業(yè)達(dá)到1000 家。

    將石墨烯產(chǎn)業(yè)打造成為具有千億產(chǎn)值規(guī)模的寧波市優(yōu)勢(shì)與特色產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也將寧波打造成為全國(guó)乃至全球領(lǐng)先的石墨烯技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)區(qū)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展先導(dǎo)區(qū)和應(yīng)用示范先行區(qū)，為寧波市實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展格局提供強(qiáng)大支撐。

    2014年9月1~3日，在寧波召開(kāi)2014中國(guó)國(guó)際石墨烯創(chuàng)新大會(huì)，吸引了國(guó)內(nèi)外眾多高校、科研院所、企業(yè)的積極參與，引發(fā)又一輪的石墨烯研發(fā)應(yīng)用熱潮。

    2016年11月由中科院寧波材料所牽頭編制的寧波石墨烯創(chuàng)新中心建設(shè)方案獲得寧波市推進(jìn)“中國(guó)制造2025”工作領(lǐng)導(dǎo)小組的批復(fù)，這意味著寧波石墨烯創(chuàng)新中心建設(shè)工作進(jìn)入全面實(shí)施階段。

    寧波石墨烯創(chuàng)新中心建設(shè)是寧波市推進(jìn)“中國(guó)制造2025”試點(diǎn)示范城市建設(shè)的重要舉措，有望將石墨烯產(chǎn)業(yè)打造成為全市新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展引擎，引領(lǐng)帶動(dòng)寧波市產(chǎn)業(yè)新一輪創(chuàng)新發(fā)展，提升寧波市綜合競(jìng)爭(zhēng)力與影響力。

 

    中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所自2008年引進(jìn)劉兆平研究團(tuán)隊(duì)之后，先后突破了石墨烯低成本規(guī)模化制備技術(shù)、石墨烯薄膜連續(xù)卷對(duì)卷制備技術(shù)。

    培育了寧波墨西科技有限公司（石墨烯微片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目公司）、寧波柔碳電子科技有限公司（石墨烯膜產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目公司）、寧波富理電池材料科技有限公司（新一代動(dòng)力鋰電池材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目公司）等3個(gè)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目公司。

    在石墨烯微片制備技術(shù)領(lǐng)域，寧波墨西科技有限公司2013年底率先建成全球最大的百噸級(jí)石墨烯示范生產(chǎn)線，2016年又?jǐn)U建至年產(chǎn)500噸，產(chǎn)品品質(zhì)與成本等處于領(lǐng)先水平。2015~2016年，墨西科技銷售額累計(jì)超過(guò)1500萬(wàn)元，2017年更有望超過(guò)2000萬(wàn)元，成為國(guó)內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。

    在石墨烯薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域，寧波柔碳電子科技有限公司目前擁有的石墨烯薄膜連續(xù)卷對(duì)卷制備規(guī)模化制備技術(shù)，在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)寬幅20厘米、長(zhǎng)度千米級(jí)單層石墨烯薄膜的快速、穩(wěn)定制備，解決了石墨烯品質(zhì)控制和制備效率的關(guān)鍵技術(shù)難題，并且制備成本較現(xiàn)有技術(shù)大幅降低。

    2016年該項(xiàng)目得到深圳力合投資青睞，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所以8項(xiàng)專利技術(shù)包，作價(jià)400萬(wàn)入股寧波柔碳電子科技有限公司，計(jì)劃在2017年6月建成首期年產(chǎn)百萬(wàn)平米的50cm寬幅石墨烯薄膜卷材生產(chǎn)線。

    在石墨烯薄膜應(yīng)用領(lǐng)域，劉兆平團(tuán)隊(duì)在石墨烯薄膜規(guī)模制備技術(shù)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出基于石墨烯的柔性加熱膜技術(shù)，具有超薄面加熱、高電熱轉(zhuǎn)化效率、高遠(yuǎn)紅外發(fā)射率和柔性透明、可穿戴等優(yōu)勢(shì)，并與下游企業(yè)合作，推出了低壓（3.7V）柔性便攜式加熱取暖片和220V高溫型墻暖取暖器等產(chǎn)品，受到了市場(chǎng)的青睞。

    此外，技術(shù)團(tuán)隊(duì)還在基于石墨烯的柔性調(diào)光膜、柔性LED顯示和柔性液晶顯示等領(lǐng)域進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，開(kāi)發(fā)出原型樣機(jī)，為石墨烯在柔性電子領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

    針對(duì)石墨烯在新能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，劉兆平團(tuán)隊(duì)圍繞石墨烯在動(dòng)力電池和超級(jí)電容器中的應(yīng)用開(kāi)展了系統(tǒng)研發(fā)，形成了系列產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。首先開(kāi)發(fā)出應(yīng)用于鋰離子電池/超級(jí)電容器的石墨烯導(dǎo)電劑和石墨烯涂層鋁箔集流體技術(shù)，可以顯著降低電池內(nèi)阻，提升電池的大電流充放電能力與使用壽命。

    目前已經(jīng)與超威集團(tuán)、雙登集團(tuán)、萬(wàn)向A123、中信國(guó)安盟固利和寧波維科電池等國(guó)內(nèi)知名鋰電池廠家開(kāi)展了緊密的技術(shù)合作，中試驗(yàn)證結(jié)果獲得了企業(yè)的廣泛肯定，有望很快導(dǎo)入生產(chǎn)。

    同時(shí)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了具有高能量密度的石墨烯改性鋰電池正負(fù)極材料，以滿足下一代高比能動(dòng)力電池的發(fā)展需求，目前已成立寧波富理電池材料科技有限公司實(shí)施產(chǎn)業(yè)化，材料所以20項(xiàng)專利技術(shù)包作價(jià)800萬(wàn)與吉利集團(tuán)投資，建成了首期年產(chǎn)300噸中試生產(chǎn)線，并受吉利集團(tuán)委托，開(kāi)發(fā)能量密度達(dá)到300 Wh/kg的新一代動(dòng)力鋰電池技術(shù)。

    研究團(tuán)隊(duì)還與寧波中車新能源科技有限公司聯(lián)合研發(fā)石墨烯在新型高比能超級(jí)電容器中的應(yīng)用技術(shù)，雙方合作的“高比能量活性炭/石墨烯復(fù)合電極雙電層電容器研發(fā)及產(chǎn)業(yè)”項(xiàng)目獲得了2015年寧波市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，并在寧波196路電動(dòng)公交車上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用示范。

    在石墨烯重防腐涂料基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。薛群基院士和王立平研究員帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)配方工藝和配套體系的不斷創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出了儲(chǔ)油罐導(dǎo)靜電重防腐涂料、電網(wǎng)塔架防腐涂料、光伏設(shè)備防腐涂料、船舶防腐涂料和航空航天特種涂料等8大系列石墨烯防腐涂料，積累了場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)外大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，成功解決了涂料配方從實(shí)驗(yàn)室小試到工廠中試、擴(kuò)試等一系列難題，并在國(guó)家電網(wǎng)大型輸電鐵塔、海洋平臺(tái)、光伏發(fā)電裝置、航天裝備等領(lǐng)域開(kāi)展了大規(guī)模示范工程應(yīng)用。

    研制的石墨烯重防腐涂料涂層通過(guò)了化工、涂料、國(guó)防領(lǐng)域權(quán)威機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)性能檢測(cè)，寧波材料所攻克了石墨烯重防腐涂料研發(fā)及批量化生產(chǎn)的一些技術(shù)難點(diǎn)，所研發(fā)產(chǎn)品的關(guān)鍵性能指標(biāo)優(yōu)于目前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品以及同類新產(chǎn)品，該項(xiàng)目目前已與國(guó)內(nèi)知名企業(yè)洽談年產(chǎn)千噸的涂料生產(chǎn)線，在該領(lǐng)域已布局專利20余項(xiàng)。

    在石墨烯導(dǎo)熱材料研究及產(chǎn)業(yè)化方面，寧波材料所江南團(tuán)隊(duì)，2016年與杉杉集團(tuán)達(dá)成合作，研究開(kāi)發(fā)高徑向熱導(dǎo)率石墨烯導(dǎo)熱墊產(chǎn)品，該項(xiàng)目后期也有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

    上海市：

    上海市在石墨烯基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，高校院所的研究成果一直保持國(guó)際先進(jìn)水平，如中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研制的石墨烯單晶。

    在長(zhǎng)三角地區(qū)，上海市在石墨烯技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量?jī)H次于江蘇省，然而在石墨烯產(chǎn)業(yè)化方面，上海市與常州、寧波等地存在明顯差距，上海市高校院所科研實(shí)力強(qiáng)、并且新材料應(yīng)用端市場(chǎng)廣闊。與常州、寧波可以形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，協(xié)同發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)。

    2016年5月，石墨烯防腐涂料、石墨烯導(dǎo)電劑和石墨烯導(dǎo)熱硅脂三個(gè)項(xiàng)目與上海超碳石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司簽約，標(biāo)志著上海石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)功能型平臺(tái)正式開(kāi)始運(yùn)作。

    上海市石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)功能型平臺(tái)是連接基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的樞紐。

    上海超碳石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司作為平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)，將為上述項(xiàng)目提供中試場(chǎng)地、設(shè)備支持和投融資支持，同時(shí)聯(lián)手復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等多所高校和科研院所的技術(shù)專家，組建“產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院”，推動(dòng)石墨烯全產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新與應(yīng)用。

    其中，上海理工大學(xué)楊俊和團(tuán)隊(duì)的石墨烯防腐涂料項(xiàng)目利用石墨烯的高度防腐性，它能使遠(yuǎn)洋艦船一次涂裝，反復(fù)使用；上海新池能源科技有限公司做的石墨烯導(dǎo)電劑用于鋰電池或超容電池中后，能提升5%~20%的電池性能。

    2016年12月，上海石墨烯產(chǎn)業(yè)化技術(shù)功能型平臺(tái)、江南石墨烯研究院、寧波市石墨烯創(chuàng)新中心三方簽署《長(zhǎng)三角石墨烯產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展合作備忘錄》，將攜手建設(shè)石墨烯產(chǎn)品信息共享平臺(tái)、石墨烯大型科學(xué)儀器設(shè)備共享服務(wù)平臺(tái)、石墨烯國(guó)際合作交流平臺(tái)、石墨烯應(yīng)用創(chuàng)新平臺(tái)、石墨烯公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)、石墨烯聯(lián)合創(chuàng)新中心、石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟。其中，石墨烯聯(lián)合創(chuàng)新中心成立后，計(jì)劃申報(bào)工業(yè)和信息化部評(píng)審的制造業(yè)創(chuàng)新中心，爭(zhēng)取獲得國(guó)家的支持。

    珠三角地區(qū)深圳有著全國(guó)最好的石墨烯應(yīng)用市場(chǎng)，在能源、新材料、電子信息、可穿戴設(shè)備、電動(dòng)汽車等諸多領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)集群發(fā)達(dá)。深圳的四大未來(lái)產(chǎn)業(yè)和七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的五個(gè)（即新材料、新能源、節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)）均與石墨烯密切相關(guān)。

    深圳企業(yè)在石墨烯研發(fā)及應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)一定的突破，比如華訊方舟成功造出世界首塊石墨烯太赫茲芯片，烯旺科技在全球范圍內(nèi)最早將石墨烯科研成果產(chǎn)業(yè)化，華為與曼徹斯特大學(xué)合作開(kāi)展石墨烯應(yīng)用研究，比亞迪正全力研發(fā)石墨烯—磷酸鐵鋰電池等。

    同時(shí)，深圳清華大學(xué)研究院、深圳大學(xué)等在石墨烯的制備及其在鋰離子電池中的應(yīng)用方面都積累了一定的研究基礎(chǔ)。

    深圳市政府非常重視石墨烯產(chǎn)業(yè)，一直在積極推進(jìn)石墨烯科技研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。目前已培育和引進(jìn)了10余個(gè)具有國(guó)際影響力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，建設(shè)了10余家相關(guān)科研創(chuàng)新載體，培育了20余家石墨烯相關(guān)的企業(yè)。

    2015年11月貝特瑞、深圳市新材料協(xié)會(huì)、南方科大、北大深圳研究院、深圳惠科電子等單位共同發(fā)起成立深圳市先進(jìn)石墨烯應(yīng)用技術(shù)研究院，研究院旨在搭建國(guó)際領(lǐng)先的石墨烯應(yīng)用技術(shù)研究平臺(tái)，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外石墨烯領(lǐng)域頂尖研究團(tuán)隊(duì)的石墨烯研發(fā)成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模化、高端化發(fā)展，推動(dòng)石墨烯在深圳本土各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

    2017深圳專門實(shí)施了創(chuàng)新“十大行動(dòng)計(jì)劃”，明確把石墨烯作為“十大重大科技產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)”和“十大制造業(yè)創(chuàng)新中心”的重點(diǎn)工作來(lái)抓，并積極推動(dòng)市級(jí)石墨烯創(chuàng)新中心升級(jí)為國(guó)家的制造業(yè)創(chuàng)新中心。

    2015年10月全球領(lǐng)先的信息與通信解決方案（ICT）供應(yīng)商華為宣布與曼徹斯特大學(xué)合作研究石墨烯的應(yīng)用，共同開(kāi)發(fā)ICT領(lǐng)域的下一代高性能技術(shù)。該項(xiàng)目合作期初定為兩年，研究如何將石墨烯領(lǐng)域的突破性成果應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品和移動(dòng)通信設(shè)備。

    2016年12月，華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室推出業(yè)界首個(gè)高溫長(zhǎng)壽命石墨烯助力的鋰離子電池。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，以石墨烯為基礎(chǔ)的新型耐高溫技術(shù)可以將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃，使用壽命是普通鋰離子電池的2倍。這一研究成果將給通信基站的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)帶來(lái)革新。

    在炎熱地區(qū)使用該高溫鋰離子電池的外掛基站工作壽命可達(dá)4年以上。石墨烯助力的鋰離子電池也將助力電動(dòng)車在高溫環(huán)境下持久續(xù)航，以及無(wú)人機(jī)高溫發(fā)熱下的安全飛行。

    中國(guó)寶安集團(tuán)控股的深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司從2008年開(kāi)始涉足石墨烯的研究與產(chǎn)業(yè)化，2011年完成了第一條石墨烯粉體中試線的建設(shè)，在石墨烯粉體的批量制備以及石墨烯在電池材料領(lǐng)域的應(yīng)用研究方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。2014年，貝特瑞產(chǎn)品“新型納米導(dǎo)電材料石墨烯/BTR-GN”獲得“國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品”榮譽(yù)證書。

    深圳六碳科技有限公司于2012年創(chuàng)立，專注于石墨烯薄膜材料的工藝研發(fā)和設(shè)備研制，尤其是化學(xué)氣相沉積法（CVD）的工藝研發(fā)和設(shè)備開(kāi)發(fā)。目前，立足于化學(xué)氣相沉積法（CVD）技術(shù)，六碳科技已經(jīng)完成了6萬(wàn)平方米/年的石墨烯制造設(shè)備和產(chǎn)線建設(shè)，為下游透明導(dǎo)電膜和導(dǎo)熱膜產(chǎn)業(yè)批量提供實(shí)用化的石墨烯材料。

    鴻納（東莞）新材料科技有限公司成立于2012年5月，該公司于2012年投產(chǎn)全球首條少層石墨烯萬(wàn)噸級(jí)漿料產(chǎn)線，2013年推出工程化石墨烯鋰電池應(yīng)用產(chǎn)品，并于2014年獲著名鋰電池及功能防腐涂料廠家認(rèn)證，開(kāi)始大批量應(yīng)用。目前又已啟動(dòng)石墨烯導(dǎo)電、導(dǎo)熱應(yīng)用產(chǎn)品及高容量鋰電池負(fù)極開(kāi)發(fā)等。

    深圳市動(dòng)力創(chuàng)新科技企業(yè)、格林美股份有限公司、萬(wàn)利加集團(tuán)旗下企業(yè)深圳市安利豪實(shí)業(yè)有限公司于2015年8月共同發(fā)起成立深圳市本征方程石墨烯技術(shù)股份有限公司。

    該公司擁有世界獨(dú)創(chuàng)的液相法制備高質(zhì)量單層石墨烯技術(shù)，并申請(qǐng)了中國(guó)、美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)明專利40多項(xiàng)，現(xiàn)有多種產(chǎn)品：高質(zhì)量單層石墨烯粉體、石墨烯包覆金屬納米粒子、石墨烯復(fù)合鋰離子動(dòng)力電池正負(fù)極材料、石墨烯負(fù)載的過(guò)渡金屬燃料電池氧還原催化劑等。

    其所制備的產(chǎn)品均具有優(yōu)異性能，且已投放市場(chǎng)，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電漿料、鋰離子電池、鋁空氣電池、海洋船舶防污、冶金行業(yè)濕法電積鋅等領(lǐng)域。

    深圳市國(guó)創(chuàng)珈偉石墨烯科技有限公司成立于2014年，主要從事石墨烯粉體材料的環(huán)保制備工藝的開(kāi)發(fā)，以及石墨烯各級(jí)應(yīng)用產(chǎn)品：石墨烯粉體材料、石墨烯漿料、石墨烯導(dǎo)熱涂料、散熱片及相關(guān)導(dǎo)熱產(chǎn)品，同時(shí)為導(dǎo)熱、散熱、防腐等終端應(yīng)用領(lǐng)域提供石墨烯技術(shù)支持與解決方案，實(shí)現(xiàn)石墨烯制造與下游應(yīng)用企業(yè)之間的良好技術(shù)服務(wù)對(duì)接。

    廣州奧翼電子科技有限公司與重慶墨希科技有限公司合作，在2016年4月宣布成功研制出了基于石墨烯的電子紙。

    相比于傳統(tǒng)的基于ITO薄膜的電子紙，石墨烯電子紙?jiān)谕腹庑浴⑷嵝院蛷?qiáng)度上均有明顯優(yōu)勢(shì)，非常適合應(yīng)用于穿戴式電子設(shè)備以及物聯(lián)網(wǎng)等需要超柔性顯示屏的領(lǐng)域。該公司預(yù)計(jì)1年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)石墨烯電子紙的量產(chǎn)。

    深圳烯旺科技公司自2015年以來(lái)，以石墨烯發(fā)熱膜為核心，推出了包括護(hù)膝、護(hù)肩、護(hù)腰、U型枕等在內(nèi)的多款理療產(chǎn)品。

    該公司的石墨烯發(fā)熱膜在在發(fā)熱過(guò)程中釋放出來(lái)的遠(yuǎn)紅外光波對(duì)人體具有很好的理療效果。如今，烯旺科技在智能理療保健護(hù)具，智能發(fā)熱服等消費(fèi)品領(lǐng)域也取得了突破性進(jìn)展，成為了全球首家石墨烯發(fā)熱應(yīng)用生產(chǎn)的規(guī)模性企業(yè)。

    山東地區(qū)山東地區(qū)的石墨烯產(chǎn)業(yè)主要集中在青島和濟(jì)寧兩地，目前，青島高新區(qū)擁有青島賽瑞達(dá)電子科技有限公司、青島華高墨烯科技股份有限公司、青島瑞利特新材料科技有限公司等50余家石墨烯及先進(jìn)碳材料企業(yè)，規(guī)劃建設(shè)并投入使用了青島國(guó)際石墨烯科技創(chuàng)新園等產(chǎn)業(yè)載體，先后獲批“國(guó)家石墨烯及先進(jìn)碳材料特色產(chǎn)業(yè)基地”和“青島市石墨烯國(guó)際科技合作基地”，并成立青島國(guó)際石墨烯創(chuàng)新中心和青島市石墨烯科技創(chuàng)新中心，與清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)、山東大學(xué)等高校開(kāi)展了深度協(xié)同創(chuàng)新，形成了較為完整的石墨烯技術(shù)創(chuàng)新體系和產(chǎn)業(yè)集群。

    下一步，青島高新區(qū)將繼續(xù)圍繞“三中心一基地”建設(shè)，在體制機(jī)制創(chuàng)新、產(chǎn)學(xué)研深度融合、產(chǎn)業(yè)培育等方面開(kāi)展工作，致力于石墨烯全產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新與應(yīng)用。

    2010年，濟(jì)寧利特納米在山東省科技廳、濟(jì)寧市科技局和濟(jì)寧市高新區(qū)的大力支持下，開(kāi)始籌劃發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，成為國(guó)內(nèi)涉足石墨烯行業(yè)最早的單位。

    2013年，利特納米的氧化石墨烯重金屬治理項(xiàng)目獲得科技部國(guó)際合作基金的支持；2013年12月，在山東省科技廳大力支持和幫助下，濟(jì)寧利特納米牽頭、聯(lián)合山東省內(nèi)的石墨烯產(chǎn)業(yè)化的主要產(chǎn)學(xué)研單位以及上下游企業(yè)，共同發(fā)起成立“山東省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，由山東大學(xué)、青島大學(xué)、濟(jì)寧利特納米、濟(jì)南墨希新材料科技有限公司、山東企鵝塑料集團(tuán)有限公司、濟(jì)寧市無(wú)界科技有限公司、山東大展納米材料有限公司等大學(xué)和企業(yè)組成的創(chuàng)新聯(lián)盟，通過(guò)推進(jìn)石墨烯生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用企業(yè)的緊密合作，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)機(jī)制、瞄準(zhǔn)市場(chǎng)方向，集中力量、抱團(tuán)發(fā)展，尋求石墨烯產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)突破，在山東省范圍內(nèi)形成從石墨烯原材料生產(chǎn)到下游示范應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)建省級(jí)石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)集群。

    經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，山東省已經(jīng)初步形成從石墨烯原材料、設(shè)備到應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈雛形。在石墨烯原材料方面，青島華高和濟(jì)寧利特納米自主研發(fā)了多款石墨烯粉體和漿料。石墨烯裝備方面，擁有賽瑞達(dá)、海納爾、邁可威等公司；石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在橡膠、水處理、動(dòng)力儲(chǔ)能、LED照明、水處理、健康保健、海洋防腐等方面。

    （一）橡膠

 

    2016年 3月雙星全球研發(fā)中心在青島建立國(guó)首個(gè)石墨烯輪胎實(shí)驗(yàn)室， 項(xiàng)目總投資 10億元 1目 標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高端石墨烯輪胎的超前研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。該項(xiàng)對(duì)引領(lǐng)國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)前沿產(chǎn)品和技術(shù)潮流，推動(dòng)中轉(zhuǎn)型發(fā)展將生深 對(duì)引領(lǐng)國(guó)內(nèi)輪胎行業(yè)前沿產(chǎn)品和技術(shù)潮流，推動(dòng)中轉(zhuǎn)型發(fā)展將生深遠(yuǎn)影響。

    2016年9月青島華高墨希公司與森麒麟輪胎公司合作研發(fā)的石墨烯導(dǎo)靜電輪胎成功下線。其導(dǎo)電率可達(dá)到10~5S/m，能保證可靠導(dǎo)出車體靜電。同時(shí)石墨烯導(dǎo)靜電輪胎的散熱功能和機(jī)械強(qiáng)度也具有突出表現(xiàn)，拉伸強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、模量、DIN磨耗、滾阻及濕滑等物性均比普通輪胎提高50％以上，可以減少爆胎，提高汽車行駛安全性及輪胎承載力，使用里程增加1.5~1.8倍。

    2016年4月，玲瓏輪胎與北京化工大學(xué)簽署“產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議”，未來(lái)雙方將共同開(kāi)展石墨烯輪胎研究。

    2016年10月18日，山東恒宇輪胎宣布用石墨烯材料生產(chǎn)出輪胎。據(jù)恒宇輪胎稱，用石墨烯做材料，輪胎磨損率下降了25%以上，同時(shí)撕裂強(qiáng)度提高了一倍以上。

    （二）水處理

 

    2015年濟(jì)寧利特納米有限公司研發(fā)了用于污水處理系統(tǒng)的新型石墨烯材料，可實(shí)現(xiàn)重金屬污染物99%回收，可按需求制備吸附鉛、鎳、錫和砷等功能化石墨烯材料。其中，該石墨烯材料對(duì)鉛的吸附容量可達(dá)1080mg/g，近10倍于常規(guī)碳材料。

    （三）鋰離子電池

 

    2015年玉皇新能源科技有限公司研發(fā)了一款石墨烯鋰離子電池，這款電池能量密度達(dá)到135 Wh/kg，10分鐘充電至最大容量的80%，半小時(shí)充至最大容量，正常使用充電次數(shù)可達(dá)3000次以上，續(xù)航里程最高可達(dá)350~400公里。2016年1月，玉皇新能源年產(chǎn)5億瓦時(shí)石墨烯鋰離子動(dòng)力電池及動(dòng)力總成建設(shè)項(xiàng)目正式開(kāi)始建土施工。

    （四）LED照明

 

    山東晶泰星光電科技有限公司通過(guò)將石墨烯技術(shù)導(dǎo)入到燈絲燈里，利用石墨烯的熱輻射特性來(lái)增加LED燈絲燈的散熱性，涂有石墨烯的芯片結(jié)溫溫度比沒(méi)有涂石墨烯的結(jié)溫低3~5度，能夠延長(zhǎng)燈絲的壽命。2016年8月山東晶泰星與Graphene Lighting（英國(guó)石墨烯照明公司）簽約合作，合并后晶泰星將擁有英國(guó)石墨烯照明12項(xiàng)全球頂尖專利，產(chǎn)品在全球各地暢銷無(wú)阻。

    （五）健康保健

 

    山東圣泉集團(tuán)旗下發(fā)布了多款使用石墨烯復(fù)合纖維/羽絨的紡織產(chǎn)品，包括抗菌襪、保暖內(nèi)衣內(nèi)褲等。

    京津冀地區(qū)2015年12月，京津冀石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在北京正式成立，將進(jìn)一步整合三地資源，加速推進(jìn)低成本石墨烯及裝備技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，形成京津冀戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高地。

    2017年4月11日，北京石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心授牌儀式在中國(guó)航發(fā)航材院舉行，該中心主要由北京石墨烯技術(shù)研究院有限公司、北京石墨烯研究院和石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組成。

    目前，北京石墨烯研究綜合實(shí)力全國(guó)首屈一指，在產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域也涌現(xiàn)出一批典型企業(yè)：中國(guó)航發(fā)航材院已落地產(chǎn)業(yè)公司11家，2016年石墨烯科研成果轉(zhuǎn)化收益達(dá)到4億元，累計(jì)達(dá)到7億元，石墨烯鋁合金導(dǎo)線和石墨烯電子封裝材料獲得工信部認(rèn)可，進(jìn)入工信部首批次重點(diǎn)示范項(xiàng)目；京東方在研發(fā)石墨烯光電器件方面取得階段性成果；愛(ài)家科技發(fā)明的三維體系石墨烯材料在遠(yuǎn)紅外線轉(zhuǎn)化功率上比傳統(tǒng)碳系材料提高30%；名朔科技的石墨烯新型散熱材料已在通州區(qū)示范應(yīng)用。

    近年來(lái)，唐山高新區(qū)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，初步形成了以唐山建華實(shí)業(yè)集團(tuán)為龍頭，唐山建華科技發(fā)展有限責(zé)任公司、河北宇軒納米科技有限責(zé)任公司等14家石墨烯相關(guān)企業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)集群。

    2013年8月30日，北京碳世紀(jì)科技有限公司在北京成立，主要從事石墨烯宏量制備及石墨烯應(yīng)用技術(shù)和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。2017年2月21日，該公司在北京發(fā)布全球首款石墨烯鋰離子五號(hào)充電電池，與普通五號(hào)干電池、充電電池相比，這款石墨烯電池可循環(huán)使用3萬(wàn)次，能夠在零下45攝氏度至60攝氏度的環(huán)境下使用。此外，該款電池能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)，當(dāng)日的產(chǎn)品發(fā)布也代表其正式投入市場(chǎng)。

    其它地區(qū)

 

    （一）四川&重慶

 

    四川省石墨烯等先進(jìn)碳材料部分產(chǎn)品已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，具備進(jìn)一步發(fā)展石墨烯等先進(jìn)碳材料的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

    中科院成都有機(jī)所已建成10噸/年石墨烯的生產(chǎn)線，其納米石墨片產(chǎn)品已應(yīng)用于新能源汽車電池。德陽(yáng)烯碳科技有限公司是國(guó)內(nèi)最早掌握石墨烯規(guī)模化制備技術(shù)的高科技企業(yè)之一，公司現(xiàn)有30噸/年石墨烯粉體生產(chǎn)裝置。

    成都創(chuàng)威新材料有限公司已建成世界第一條10噸/年的石墨烯橡膠復(fù)合材料生產(chǎn)線。

    綿陽(yáng)麥斯威爾科技公司已形成300噸/年石墨烯高端特種涂料中試生產(chǎn)線。

    四川環(huán)碳科技有限公司已實(shí)現(xiàn)功能化石墨烯復(fù)合材料的低成本、小批量生產(chǎn)，目前已建成10噸/年功能化石墨烯復(fù)合材料生產(chǎn)線。

    大英聚能科技發(fā)展有限公司已建成高比表面活性碳材料百噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化裝置，與電子科技大學(xué)等進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)了低溫插層法生產(chǎn)特種石墨烯產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，并應(yīng)用于超級(jí)電容電池的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)，目前已建成20噸/年石墨烯生產(chǎn)線。

    2013年，重慶石墨烯產(chǎn)業(yè)園落戶重慶高新區(qū)，該產(chǎn)業(yè)園作為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地及推動(dòng)自主創(chuàng)新發(fā)展的重要載體之一，園區(qū)緊緊圍繞石墨烯顯示觸控屏、石墨烯晶體管、石墨烯散熱器件、石墨烯傳感器件等產(chǎn)業(yè)方向，依托“一院（重慶石墨烯研究院）一基金（重慶石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金）”，構(gòu)筑以應(yīng)用企業(yè)為主體，研產(chǎn)相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)鏈集群。

    2013年，中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院與上海南江集團(tuán)合作投資3億元的大面積單層石墨烯薄膜生產(chǎn)線項(xiàng)目在重慶石墨烯產(chǎn)業(yè)園正式投產(chǎn)運(yùn)行。現(xiàn)已建成年產(chǎn)100萬(wàn)平方米石墨烯薄膜生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了石墨烯薄膜的批量生產(chǎn)。

    2015年，墨希科技與嘉樂(lè)派科技公司聯(lián)合發(fā)布了全球首批量產(chǎn)石墨烯手機(jī)，揭開(kāi)了石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的序幕。目前該公司的主要產(chǎn)品有石墨烯透明導(dǎo)電薄膜、石墨烯涂料、石墨烯導(dǎo)熱導(dǎo)電材料等，目前正進(jìn)一步研發(fā)柔性石墨烯手機(jī)和石墨烯電子書等產(chǎn)品。

    （二）福建

 

    福建省的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚處于布局階段。2016年12月30日福建省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在廈門揭牌成立，聯(lián)盟將借助科研院所和企業(yè)的優(yōu)勢(shì)資源，共同推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展。

    目前，福建省在石墨烯漿料、粉體的制備技術(shù)，以及特殊化學(xué)功能基團(tuán)的石墨烯修飾技術(shù)方面已經(jīng)具備一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，石墨烯的下游應(yīng)用則處于培育階段。重點(diǎn)企業(yè)廈門希成新材料科技有限公司、廈門凱納石墨烯技術(shù)股份有限公司已于2016年初實(shí)現(xiàn)在新三板上市。

    2014年5月福建輝銳材料科技有限公司、廈門大學(xué)與英國(guó)BGT Materials共建石墨烯工業(yè)技術(shù)研究院。

    英國(guó)BGT材料公司是全球最早一批專業(yè)開(kāi)展石墨烯技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的知名企業(yè)。福建輝銳材料科技有限公司則掌握平方米級(jí)單原子層石墨烯制備和轉(zhuǎn)移技術(shù)等石墨烯產(chǎn)業(yè)化中關(guān)鍵高難核心技術(shù)的企業(yè)，主要生產(chǎn)柔性石墨烯觸摸屏。

    2016年4月，恒力盛泰石墨烯科技有限公司正式落戶廈門。這家企業(yè)的核心股東是張博增領(lǐng)銜的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。

    張博增代表公司將其25項(xiàng)原創(chuàng)石墨烯專利技術(shù)授權(quán)給廈門恒力盛泰石墨烯科技公司，根據(jù)計(jì)劃，恒力盛泰石墨烯科技有限公司到2017年底前，產(chǎn)能將達(dá)到300噸，2020年各項(xiàng)石墨烯產(chǎn)品產(chǎn)能爭(zhēng)取達(dá)到5000噸，以保障中國(guó)和世界其他國(guó)家較長(zhǎng)時(shí)期石墨烯產(chǎn)業(yè)化的需求。

    2016年9月，恒力盛泰（廈門）石墨烯科技有限公司投資組建廈門市安固強(qiáng)石墨烯研究所。

    未來(lái)三年將增加投資1億元，重點(diǎn)圍繞恒力盛泰現(xiàn)有25項(xiàng)石墨烯原創(chuàng)專利為基礎(chǔ)，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的深化研究，著力在廈門打造一個(gè)上、中、下游產(chǎn)業(yè)鏈完善的，具備“百億”規(guī)模的石墨烯產(chǎn)業(yè)基地，使廈門成為世界石墨烯的創(chuàng)新高地，將廈門安固強(qiáng)石墨烯研究所建成世界一流的石墨烯科研機(jī)構(gòu)。

    （三）黑龍江

 

    黑龍江省石墨資源儲(chǔ)量居全國(guó)之首，占全國(guó)石墨儲(chǔ)量的60%以上，絕大部分為優(yōu)質(zhì)鱗片石墨，具有生產(chǎn)石墨烯的原料優(yōu)勢(shì)。2016年6月，黑龍江省頒布實(shí)施《黑龍江省石墨烯產(chǎn)業(yè)三年專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃（2016~2018年）》，計(jì)劃在兩年時(shí)間里，培育和支持10家具有一定規(guī)模的石墨烯高新技術(shù)企業(yè)，組建黑龍江省石墨烯協(xié)同創(chuàng)新中心，建立石墨烯產(chǎn)品首批次應(yīng)用示范風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制，力爭(zhēng)突破石墨新材料產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)。

    目前黑龍江省華升石墨股份有限公司已建成500噸/年氧化還原石墨烯生產(chǎn)線和100噸/年電弧法石墨烯生產(chǎn)線。另外，公司還與與俄羅斯、澳大利亞及國(guó)內(nèi)高校的技術(shù)合作，發(fā)起并組建了“中俄石墨烯研究院”，引進(jìn)了俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院潤(rùn)滑油行業(yè)資深專家謝柳京教授的研究團(tuán)隊(duì)，哈爾濱工程大學(xué)材料與工程學(xué)院院長(zhǎng)、國(guó)際著名碳納米專家曹殿學(xué)博士研究團(tuán)隊(duì)，共同在國(guó)內(nèi)率先研發(fā)出了“朗豐石墨烯潤(rùn)滑油”產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)石墨烯潤(rùn)滑油的空白，技術(shù)性能處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

    2016年4月6日哈爾濱市南崗區(qū)石墨烯產(chǎn)業(yè)招商項(xiàng)目集中簽約儀式上，在新能源新材料領(lǐng)域擁有多項(xiàng)世界級(jí)核心技術(shù)的北京中博鑫源科技股份有限公司，攜手8家石墨烯生產(chǎn)及營(yíng)銷企業(yè)正式進(jìn)駐南崗區(qū)新材料工業(yè)園區(qū)，將投資186.1億元共同構(gòu)建南崗區(qū)石墨烯新能源新材料產(chǎn)業(yè)基地，打造全球首款耐寒電動(dòng)乘用車研發(fā)生產(chǎn)基地等領(lǐng)先科技項(xiàng)目，力爭(zhēng)到2020年實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值突破500億元。

    2017年1月5日寶泰隆新材料股份有限公司在黑龍江省七臺(tái)河市科技局的大力支持下，投產(chǎn)國(guó)內(nèi)首套自動(dòng)化、連續(xù)式100噸級(jí)工業(yè)化制備石墨烯生產(chǎn)線，為七臺(tái)河石墨深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的開(kāi)端。

    （四）香港

 

    正道集團(tuán)有限公司（HKG）總部設(shè)于香港，從事鋰電池、電動(dòng)汽車以及混合動(dòng)力汽車的研發(fā)與制造。2014年與與美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校盧云峰教授合作籌建石墨烯研究中心，開(kāi)展石墨烯材料產(chǎn)業(yè)化及其應(yīng)用研究。2015年2月建成流態(tài)化石墨烯粉體技術(shù)、石墨烯漿料的中試室及石墨烯電池實(shí)驗(yàn)室，目前具備年產(chǎn)48噸石墨烯漿料和360公斤流態(tài)化石墨烯粉體的能力。

    香港正道集團(tuán)在2015年將石墨烯應(yīng)用于其第二代鈦酸鋰電池中，能量密度度達(dá)到120 Wh/kg，功率密度為6000 W/kg，可實(shí)現(xiàn)3分鐘快速充電，將被應(yīng)用于正道的第二代純電動(dòng)公交車上。

 

 

 

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責(zé)任編輯：王元

 

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