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比最好钢材强度还高200倍的材料 应用前景无限广阔 杭州成立石墨烯创新联盟抢占行业制高点

 
 

    记者 齐航 通讯员 贾小莲 舒俊

    你能想象一只大象站在铅笔上的压强有多大吗?说出来你可能不信,如此程度的压强,用一张和普通纸一样厚度的底板就能承受住。不过前提是,底板的材料是石墨烯。

    石墨烯是如今产业界最热门的一种新材料,以最薄和最强韧而著称。因为这样独一无二的性能优势,石墨烯未来有望广泛应用在电子器件、新能源、节能环保、航天军工等领域。

    面对这一座前景无限的产业金矿,杭州的政产学研各方力量当然不会错过。就在上周五,“杭州市石墨烯产业发展创新联盟”正式成立,创新联盟汇聚了浙大高分子系、华烯新材料、荣盛集团等石墨烯研发、制备、应用各环节的领军力量,将通过联盟内部信息共享,对重大关键技术进行协同攻关,发挥产学研协同优势,增强杭州市在石墨烯新材料领域的核心竞争力。

    千亿大产业不容错过

    你很难找到如石墨烯一般完美的新材料了。作为一种碳单质,它是世界上已知的最薄、最轻的纳米材料,厚度仅为0.335纳米,材料属性拥有多项“世界之最”——最强导电性、超高导热率、超高透光率、超强韧性、最坚硬材料等等。

    这些特性也赋予了石墨烯广阔的应用前景。在电子器件领域,可应用在柔性触控屏、智能穿戴、传感器、高性能芯片等“黑科技”产品上。在新能源领域,可应用于锂电池和超级电容器的电极材料、太阳能电池、导电添加剂等。在节能环保领域,可以用来制造防腐涂料、净水净气技术、海水淡化、重金属污染物吸附剂等。在航天军工领域,可应用于航天飞行器轻质化构件(如飞机机翼)、航天温控系统高导热骨架材料、仪器舱热管理系统等。

   《2015全球石墨烯产业研究报告》预测,2020年石墨烯的全球市场值将达到1.49亿美元,年复合增长率达44%。美国、欧盟、日本和韩国等都从国家战略高度加紧布局发展规划,投入巨资支持石墨烯研究和商业化。《中国制造2025》同样描画出了石墨烯产业的技术路线图,提出力争到2025年石墨烯产业规模预计突破千亿元。

    石墨烯“杭州军团”抢滩登陆

    面对这样一个不容错过的千亿级大市场,由高校院所、制备企业、应用企业等所组成的“杭州军团”正在抢滩登陆。

    比如在基础研发方面,浙江大学、浙工大、浙理工、杭师大等均设有石墨烯研究团队,在某些领域取得国际领先的研究成果。2011年,浙大高超课题组制备出世界上首段连续的石墨烯长纤维;2013年又制备出0.16毫克/立方厘米的超轻气凝胶,刷新了世界最轻固态材料的纪录。

    在下游的石墨烯制备、应用领域,杭州同样不乏走在前列的领军企业。比如杭州华烯新材料科技有限公司,已经具备公斤级单元设备量产石墨烯技术,应用在大气PM2.5净化治理并实现了商业化。杭州格蓝丰纳米科技公司研发了氧化锌纳米线批量制造技术,在手机石墨烯散热性能测试中取得实质性成果,正在推进产业化。杭州电缆股份有限公司与澳大利亚新南威尔士大学及其所属公司联合,组建“浙江杭电石墨烯科技有限公司”,计划5年内投入1亿元,用于石墨烯在电气装备领域的研究和商业化应用。

    创新联盟将打通“产学研用”

    如果说过去石墨烯领域的“杭州军团”更多是各自发力,那么新近成立的石墨烯产业创新联盟则有望改变这一切,让“产学研用”各方主体互通信息、彼此配合、协同攻关。

    在市经信委相关负责人看来,杭州石墨烯产业规模目前虽然不大,但在研究领域具有先发优势和人才储备,集聚了一批发展较快、实力较强的石墨烯上下游企业,“产学研用”的架构基本形成,创新联盟的成立是杭州乘势而上,加快石墨烯产业发展的一个契机。

   “在很多人的认知中,杭州是一座以互联网产业、旅游业见长的城市,事实上杭州在先进制造、高端制造领域也颇具实力,石墨烯就是一个例子。创新联盟的成立,最大的意义就在于打通了产业链的各个环节,搭建了一个集聚资源的平台。”浙大高分子系教授、求是特聘专家高超说。

    会上,杭州电化集团与杭州华烯新材料签订了千吨级产业化示范工程项目的合作协议,荣盛集团与华烯新材签订了共建《石墨烯高分子复合新材料产业化工程创新中心》合作意向书,石墨烯联盟秘书处与万科集团杭州分公司签订在绿色智能环保住宅中大面积推广应用的战略合作意向书。

    创新联盟聚合力量,杭州石墨烯产业发展有望进一步提速。