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2017中國國際石墨烯創新大會將在南京舉行 推動全球石墨烯產業實現突破
http://www.workercn.cn 2017-09-21 05:32:14來源: 人民日報
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  為了促進全球石墨烯產業的創新合作、推動石墨烯全球標準的制定、加快石墨烯產業的投融資,9月24日—26日中國國際石墨烯創新大會將於南京召開,本次大會的主題是“全球化的分工與合作”。專家認為,世界各國需要通力合作,共用共贏,才能更快地打造屬於石墨烯的新時代。

 

  石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構新材料,它輕如空氣,又堅比鋼鐵,以其優異的導電性、透光性和強韌度在電子、能源、環境、生物等多個領域具有非常大的應用潛力。有了它,可彎曲摺疊的屏幕、更薄更耐用的電池、更小的處理器都不再是幻想。自從本世紀初英國曼徹斯特大學教授安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫從石墨中成功剝離出單層石墨烯以來,許多國家都對這種神奇的材料展開了深入的研究。

  即將在南京召開的中國國際石墨烯創新大會,旨在通過學術、產業交流互動,建立廣泛的國際合作關係,推動全球石墨烯產業實現突破。

  發展前景廣闊,“中國標準”有望走向世界

  安德烈·海姆認為:“沒有量化生產,試驗性材料將不會有生命力”。石墨烯如何形成產業鏈,惠及千家萬戶,也成了全球研發和產業界的重要課題。

  石墨烯在中國已經初步形成了產業化。根據中國經濟資訊社發布的《2016—2017中國石墨烯發展年度報告》,2016年我國石墨烯市場總體規模突破40億元,石墨烯相關產品的銷售額達30億元左右。根據中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟預測,2017年我國石墨烯市場規模將快速擴大,有望突破100億元。我國有望成為全球最大的石墨烯消費國家。

  據介紹,石墨烯的價格根據純度、厚度等不同需求差別很大,要求最苛刻的超級電容器所需石墨烯價格約為每克1000元,而塗料等要求較低的石墨烯價格可以低至每克幾十元。

  目前中國石墨烯材料的年產能維持在3000噸左右,而需求量僅為100餘噸。這意味著,石墨烯下遊市場仍有待進一步開發,產業前景十分廣闊。據悉,本次中國國際石墨烯創新大會向國內外徵集了100餘項科研成果,吸引了超過400家國內外企業與會。

  另外,隨著產業化的不斷推進,石墨烯方面的標準制定也成了迫切的問題。今年6月,由中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟制定的石墨烯術語標準正式推出,這是世界上首個石墨烯行業的相關標準。在標準制定的過程中,聯盟與國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等世界級行業標準化機構積極溝通協調,這項“中國標準”有望在不久的將來被這些國際機構採納,成為“世界標準”。

  歐美亞齊發力,科研環境比資金更重要

  在全球進行石墨烯研發的競賽中,美國率先將石墨烯研究上升為國家發展戰略,據統計,2002—2013年間,美國國家科學基金會(NSF)關於石墨烯的資助項目有近500項,英特爾、波音等美國大型企業也投入了諸多力量進行石墨烯研究。

  歐洲是石墨烯的誕生地,歐盟委員會將石墨烯看作與鋼鐵、塑料等同樣重要的基礎材料。2013年,歐盟委員會將石墨烯列為“未來新興技術旗艦項目”之一,該項目將獲得10年內共計10億歐元的資金支援,截至目前共有23個國家的140多個機構參與。加之歐洲科研院所在石墨烯研究方面具有人才優勢,許多基礎的研發成果均出自歐洲。

  亞洲國家也非常重視石墨烯技術的發展,日本科學技術振興機構、日本新能源產業技術綜合開發機構等都已為石墨烯立項;韓國於2013年公布了2014—2018年產業技術開發戰略,推動石墨烯材料與零組件的商用化;新加坡國家科研基金會曾針對石墨烯在內的二維晶體研究和商品化項目投入1000萬美元。

  目前,中國已有多個高校參與的1000多支研究團隊,在進行石墨烯從製備、性能研究到工程化、產業化各環節的研發工作。中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟聘請了歐美等地多位石墨烯領域的前沿研究者,其中包括因發現石墨烯材料而獲諾貝爾獎的兩位科學家,助力中國的石墨烯研發。

  中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春表示,雖然許多國家願意與中國進行合作,但並不意味著中國只能被動地等待對方將科研成果拿到中國來。“在石墨烯材料研發的前沿,我們也應有所布局。從國家層面而言,營造一個適宜科研的環境,出台鼓勵創新創業的政策,比單純向某個行業投入多少資金更加重要。”

  加強優勢互補,讓“黑科技”變為現實

  有了石墨烯,許多我們想象不到的“黑科技”都會變為現實。

  此前,清華大學的研究團隊利用多孔石墨烯材料製造出一種可穿戴的整合聲學器件,有望作為聾啞人的“聲帶”助其發聲。英國劍橋大學等機構的研究人員找到了一種新方法來“喚醒”石墨烯的超導性,用於製造超級計算機等。

  凡此種種,都說明了石墨烯未來廣闊的應用前景。

  李義春介紹說,目前石墨烯的應用主要分為兩個途徑。一是在現有材料的基礎上加入石墨烯,推動產品升級,繼而促進位造業的轉型,正所謂發揮石墨烯的“工業味精”作用。例如,利用石墨烯的導熱性能製造的海水淡化系統,單靠太陽能進行發熱,就能將海水蒸發,以此收集淡化後的蒸餾水。加入了石墨烯的鉛酸電池,電池內鉛的壽命將延長30%,電池的性價比也會大幅度提升。此外,混入石墨烯的塗料、鍍膜等,都可以讓許多傳統材料發揮出前所未有的性能。

  二是通過新產品、新技術,推動新的產業鏈形成。在晶片製造領域,著名的“摩爾定律”已在技術上面臨觸頂:目前最高級的晶片上晶體管間距已經在10納米的量級,如果繼續提升單位面積晶片上用現有材料製成的晶體管數量,不僅成本會大幅攀升,還容易造成過熱、短路等問題。對此,多個國家的研究團隊都看好石墨烯,只待在核心技術上有所突破。“石墨烯有望帶領我們從‘矽時代’步入‘碳時代’。”李義春說。

  李義春表示,充分發揮國外的研發能力,同時注重國內產業化和市場,優勢互補,合作共贏,是未來石墨烯產業發展的主要思路。此外,石墨烯“一帶一路”國際合作基金也在籌備之中,從研發、技術,到產業化、投融資各個層面推動國際合作,有望為產業發展創造更好的環境。

  回溯人類文明史,玻璃的發明讓我們看到了微觀世界,塑料的發明讓我們過上了快捷便利的生活。如今,石墨烯承載了改變人類生產生活方式的使命和期待。在這個過程中,世界各國需通力合作,才能更快地打造屬於石墨烯的新時代,讓這個神奇的材料給人類社會帶來新的希望。(強 薇)

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