江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司  為期半個(gè)月的2016年全國(guó)“兩會(huì)”剛剛落下帷幕，兩會(huì)上，石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與應(yīng)用成為代表委員們關(guān)注的焦點(diǎn)，以石墨烯為代表的新材料數(shù)份議案提案被提交至人大和政協(xié)會(huì)議上。

石墨烯首次成代表委員關(guān)注焦點(diǎn)

今年兩會(huì)上，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)向大會(huì)作政府工作報(bào)告，報(bào)告中有多處與新材料行業(yè)直接或間接的表述。

“我們歷時(shí)多年攻關(guān)，從玉米芯中提取石墨烯，將石墨烯與玉米芯纖維復(fù)合生產(chǎn)出內(nèi)暖纖維，進(jìn)而推出石墨烯‘內(nèi)暖’纖維產(chǎn)品。”全國(guó)人大代表、濟(jì)南圣泉集團(tuán)股份有限公司董事長(zhǎng)唐一林向中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者表示，這種紡織產(chǎn)品因加入了石墨烯材料，具有低溫遠(yuǎn)紅外、抗菌抑菌、抗靜電等多種功能。

全國(guó)政協(xié)委員、清華大學(xué)化學(xué)系教授李景虹于3月6日在接受媒體采訪時(shí)表示，秸稈中提取石墨烯是創(chuàng)新之舉。一方面利用農(nóng)廢產(chǎn)品加工變廢為寶，減少了秸稈焚燒對(duì)環(huán)境的破壞;另一方面解決了用于紡織的石墨烯大規(guī)模生產(chǎn)問題。李景虹多年從事化學(xué)、材料學(xué)研究。以他為第一完成人的“石墨烯的電分析化學(xué)和生物分析化學(xué)研究”榮獲“2015年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。”

石墨烯材料用于紡織品，意味著這種“新材料之王”走進(jìn)了百姓生活。

中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者盤點(diǎn)本屆兩會(huì)關(guān)于石墨烯的議案提案發(fā)現(xiàn)，代表委員都聚焦在石墨烯的標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面。在石墨烯應(yīng)用方面，早在2015年的兩會(huì)上，國(guó)內(nèi)從事石墨烯研發(fā)與應(yīng)用最早企業(yè)北京碳世紀(jì)科技有限公司就呼吁，加大石墨烯發(fā)動(dòng)機(jī)油節(jié)能改進(jìn)劑扶持和推廣力度。這一建議的提出源自于碳世紀(jì)自主研發(fā)的中國(guó)首款石墨烯發(fā)動(dòng)機(jī)油節(jié)能改進(jìn)劑——“碳威”。在碳世紀(jì)技術(shù)團(tuán)隊(duì)看來，石墨烯發(fā)動(dòng)機(jī)油節(jié)能改進(jìn)劑項(xiàng)目的成功實(shí)施與深入推廣，將能夠?yàn)閲?guó)家節(jié)省大量的石油資源，減少大量的汽車尾氣污染，節(jié)約各類能源，緩解原油進(jìn)口壓力，并能夠擴(kuò)大就業(yè)，助推石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈良性發(fā)展。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，使用石墨烯發(fā)動(dòng)機(jī)油節(jié)能改進(jìn)劑的汽車(包括汽油車和柴油車)，最多能夠節(jié)省17%以上的油耗，平均節(jié)省7-8%以上的油耗。節(jié)省5%以上的燃油，這就意味著我國(guó)的能源能夠至少節(jié)省5%的成品油、減少5%的原油進(jìn)口。石墨烯作為新材料中最受關(guān)注的產(chǎn)品，不僅體現(xiàn)在今年“兩會(huì)”上。以石墨烯為代表的新材料已經(jīng)納入“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中。去年以來，隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)化的提速和政策扶持力度的加大，我國(guó)已形成多個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)集群，并不斷壯大。

“改變未來世界”的新材料

石墨烯是什么?石墨烯又叫二維碳材料，是一種納米材料。它雖然僅僅只有一個(gè)原子的厚度，但它卻比鋼鐵強(qiáng)韌200倍，同時(shí)它又有很好的彈性，以及很好的導(dǎo)電性。因此它既是最薄的材料，也是最強(qiáng)韌的材料，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。外界認(rèn)為，石墨烯是燃料電池、飛機(jī)機(jī)翼、凈水科技、以及更加方便耐用的電池等諸多領(lǐng)域的理想材料。

2010年10月5日，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，以表彰他們?cè)谑┎牧涎芯糠矫娴淖吭截暙I(xiàn)。自此，石墨烯以其“神奇”的特性和廣泛的用途而為各界稱道，被稱為“改變未來世界”的材料。

李景虹認(rèn)為，石墨烯之所以被稱為“改變21世紀(jì)的材料”，因?yàn)樗婢叨喾N獨(dú)特性能。比如，石墨烯具有超高的導(dǎo)電性，遷移率是硅的100倍;導(dǎo)熱性能優(yōu)于碳納米管，有望成為未來超大規(guī)模納米集成電路的散熱材料;具有比金剛石還堅(jiān)硬、是鋼鐵100倍的機(jī)械強(qiáng)度;極高的透光率;極高的比表面積，有望成為潛力巨大的儲(chǔ)能材料等。

“石墨烯的問世也催生出多家公司，這些公司都在努力挖掘這種材料所蘊(yùn)含的商業(yè)價(jià)值，同時(shí)，石墨烯也成為嗅覺靈敏的資本市場(chǎng)的投資標(biāo)的，大量資金相繼涌入石墨烯概念公司，引發(fā)了第一輪石墨烯投資熱潮。”與會(huì)專家認(rèn)為，石墨烯新的投資熱潮已經(jīng)開始形成。

根據(jù)MarketsandMarkets發(fā)布的“2020年全球石墨烯市場(chǎng)趨勢(shì)和預(yù)測(cè)”最新報(bào)告顯示，到2020年全球石墨烯市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)2.78億美元，2015-2020年期間，增長(zhǎng)率達(dá)42.8%。

事實(shí)上，中國(guó)早已是目前石墨烯研究和應(yīng)用開發(fā)最為活躍的國(guó)家之一。

北京將打造國(guó)際石墨烯創(chuàng)新中心

目前，北京中關(guān)村豐臺(tái)園正在打造國(guó)際石墨烯創(chuàng)新中心，依托與英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室(NPL)以及國(guó)際產(chǎn)學(xué)研團(tuán)隊(duì)的合作，先期啟動(dòng)四項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè);依托與中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)的戰(zhàn)略合作，整合我國(guó)高校和科研院所的科技條件資源;依托標(biāo)準(zhǔn)化研究和檢測(cè)計(jì)量機(jī)構(gòu)的專業(yè)指導(dǎo)，共同建設(shè)我國(guó)石墨烯檢測(cè)計(jì)量平臺(tái)和石墨烯公共服務(wù)平臺(tái)。

據(jù)中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)了解，北京碳世紀(jì)科技有限公司是中關(guān)村豐臺(tái)園重點(diǎn)企業(yè)，碳世紀(jì)擁有石墨烯宏量制備技術(shù)和能力，致力于石墨烯下游應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)，目前已建成兩條年產(chǎn)噸級(jí)的示范生產(chǎn)線，石墨烯產(chǎn)品種類包括粉體和溶液，規(guī)格按片徑大小區(qū)分從一百納米到幾百微米不等，并且實(shí)現(xiàn)了為不同應(yīng)用定制生產(chǎn)。

今年1月以來，北京新材料發(fā)展中心、中關(guān)村管委會(huì)、中國(guó)科技館有關(guān)負(fù)責(zé)人相繼來到中關(guān)村豐臺(tái)園，參觀了碳世紀(jì)在石墨烯領(lǐng)域的重大應(yīng)用成果。碳世紀(jì)公司徐亭博士分別就碳世紀(jì)發(fā)現(xiàn)石墨烯材料的“光致電推動(dòng)”現(xiàn)象、中國(guó)首款石墨烯發(fā)動(dòng)機(jī)油節(jié)能改進(jìn)劑“碳威”和世界首條單層石墨烯示范生產(chǎn)線正式建成做了講述和演示。

“十三五”規(guī)劃統(tǒng)籌石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展

“石墨烯在觸摸屏、電子器件、儲(chǔ)能電池、傳感器、半導(dǎo)體、航天、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。”李景虹說，“但是石墨烯材料從整體上尚處于研發(fā)階段，在不同領(lǐng)域產(chǎn)生具體產(chǎn)品的時(shí)間有早有晚。有的可能三到五年，也有的可能幾十年。”

全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)科學(xué)院院士高鴻鈞曾表示，石墨烯在未來電子器件上具有誘人的應(yīng)用前景，被看做是石墨烯研究最可能突破、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)域，成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。

“我們課題組長(zhǎng)期關(guān)注生物分析方法和生物傳感的研究，2007年開始就把石墨烯引入生物分析領(lǐng)域。經(jīng)過持續(xù)探索，我們揭示了石墨烯電化學(xué)和電分析化學(xué)的基本規(guī)律，發(fā)展了石墨烯生物分析的新方法和研制了新型石墨烯生物傳感。未來的石墨烯傳感器可以用于醫(yī)療領(lǐng)域的血糖、前列腺癌癥標(biāo)志物的高精度檢測(cè)。”李景虹說。

新一輪產(chǎn)業(yè)升級(jí)和科技革命大背景下，新材料產(chǎn)業(yè)成為未來高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)。目前，英國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)等多國(guó)正著手推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化。我國(guó)是石墨烯研究和應(yīng)用開發(fā)最為活躍的國(guó)家之一，2015年出臺(tái)《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，并在全球率先啟動(dòng)了石墨烯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

“雖然前景光明，但存在的問題也不少。”在唐一林看來，我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還存在規(guī)模化制備關(guān)鍵性技術(shù)和成套裝備亟待完善，材料應(yīng)用開發(fā)嚴(yán)重滯后，有影響力的企業(yè)很少參與，一些企業(yè)熱炒概念，忽視知識(shí)產(chǎn)權(quán)建設(shè)和保護(hù)等問題。

“十三五”規(guī)劃綱要草案在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)專欄中提出，要大力發(fā)展形狀記憶合金、自修復(fù)材料等智能材料，石墨烯、超材料等納米功能材料。

唐一林建議，推進(jìn)意見的穩(wěn)步落實(shí)，加快國(guó)標(biāo)制定，在“十三五”規(guī)劃中統(tǒng)籌石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，指導(dǎo)相關(guān)地區(qū)因地制宜制定本地區(qū)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，促進(jìn)上下游聯(lián)動(dòng)，避免低水平重復(fù)。

據(jù)中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者了解，在國(guó)家戰(zhàn)略指引下，我國(guó)石墨烯研發(fā)、專利持有以及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程均已在全球占據(jù)一席之地，申請(qǐng)專利數(shù)量占達(dá)全世界的40%。業(yè)界普遍認(rèn)為，本次中國(guó)國(guó)際石墨烯大會(huì)有望再次聚焦了石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而工信部或?qū)⑹懭?ldquo;十三五”規(guī)劃，更開啟了石墨烯億萬產(chǎn)業(yè)大門。

今年的全國(guó)政府工作報(bào)告提出，鼓勵(lì)企業(yè)開展個(gè)性化定制、柔性化生產(chǎn)，培育精益求精的工匠精神。作為一家極具創(chuàng)新、工匠精神的碳世紀(jì)，從創(chuàng)始至今，不論是實(shí)驗(yàn)，還是工業(yè)制備石墨烯，一直秉承實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，保證石墨烯的純度和質(zhì)量，這對(duì)于石墨烯行業(yè)具有一個(gè)劃時(shí)代的意義。

“可以猜想，新一輪的石墨烯熱潮即將來襲。相信下一個(gè)十年將是石墨烯加速發(fā)展、走向大規(guī)模應(yīng)用的十年”業(yè)內(nèi)人士對(duì)石墨烯未來發(fā)展充滿了期待。

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