鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1000次 | 2019年03月01日
石墨烯:或?qū)⑾破鹨粓?chǎng)新能源革命
能源問題是21世紀(jì)人類面臨的最嚴(yán)峻的問題之一,開發(fā)傳統(tǒng)化石能源以外的新能源已成為全球的共識(shí)。石墨烯是人類已知強(qiáng)度最高、韌性最好、重量最輕、透光率最高、導(dǎo)電性最佳的材料,被譽(yù)為“新材料之王”。當(dāng)石墨烯遇到新能源時(shí),將碰撞出什么樣的絢爛火花呢?
“作為新材料的重中之重,石墨烯面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇,現(xiàn)在正處于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的前夜,與新能源結(jié)合一定有光明的未來?!?月29日,在由中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主辦、寶泰隆新材料股份有限公司冠名支持的“石墨烯+新能源”專題研討會(huì)上,中科院院士、北京大學(xué)教授劉忠范表示。
行業(yè)大咖云集聚焦典型應(yīng)用
近年來,石墨烯一直熱度不減。2017年伊始,石墨烯發(fā)熱服裝登錄央視春晚。特別是工信部等四部委發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》明確指出,要突破石墨烯材料規(guī)?;苽浜臀⒓{結(jié)構(gòu)測(cè)量表征等共性關(guān)鍵技術(shù),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,讓石墨烯更是“火力十足”。所以,這次“石墨烯+新能源”專題研討會(huì),更是吸引業(yè)內(nèi)諸多人士的眼球,近300名來自全國各地的石墨烯原材料企業(yè)、儲(chǔ)能電池企業(yè)以及高校和研究院所的代表參加。
在此次研討會(huì)上,北京石墨烯研究院執(zhí)行院長魏迪作了題為《石墨烯在智能可穿戴能源器件中的應(yīng)用》的報(bào)告,詳細(xì)介紹了用于可穿戴技術(shù)的單分子石墨烯電池、基于氧化石墨烯的打印電池、基于石墨烯墨水的電池等最新研究成果。魏迪說,可穿戴能源器件的首要要求是安全性和能量密度,石墨烯優(yōu)異的物理機(jī)械性能、高導(dǎo)熱性、高散熱性是可穿戴能源器件的良好載體。
清華大學(xué)教授朱宏偉針對(duì)目前石墨烯在太陽能電池、光電等領(lǐng)域的應(yīng)用研究作了詳細(xì)報(bào)告,還介紹了石墨烯在太赫茲領(lǐng)域的應(yīng)用前景。朱宏偉表示,通過類比硅材料的發(fā)展史,石墨烯的發(fā)展可以從中借鑒很多經(jīng)驗(yàn)。目前石墨烯在光伏、光電領(lǐng)域的應(yīng)用與在鋰電池等領(lǐng)域相比還很不成熟,主要原因是由于高質(zhì)量、大面積的單層石墨烯薄膜規(guī)模化制備技術(shù)還不成熟。業(yè)界還需要繼續(xù)努力。
中科院國家納米中心研究員智林杰作了題為《石墨烯在能源儲(chǔ)存材料中的應(yīng)用》的專題報(bào)告,介紹了石墨烯基雜化材料用于鋰離子電池的研究現(xiàn)狀。智林杰表示,石墨烯在新能源領(lǐng)域有很大的機(jī)遇,但是也同樣面臨很大的挑戰(zhàn)。石墨烯行業(yè)目前最重要的是要避免跟風(fēng)炒作,踏實(shí)埋頭苦干。
濟(jì)寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司董事長候士峰作了題為《石墨烯在超級(jí)電容器領(lǐng)域的應(yīng)用》的報(bào)告,從產(chǎn)業(yè)的角度介紹了石墨烯在超級(jí)電容器領(lǐng)域的研究進(jìn)展。
作為石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)秀企業(yè),寶泰隆石墨烯的技術(shù)總監(jiān)古月文志作了題為《石墨烯在電加熱及相關(guān)領(lǐng)域的報(bào)告》,介紹了碳材料分散技術(shù)、石墨烯電加熱膜的研發(fā)歷程及其在“煤改電”領(lǐng)域應(yīng)用的重要意義。中航發(fā)北京特種材料研究院高級(jí)工程師燕紹九作了題為《石墨烯在鋰硫電池中的應(yīng)用的報(bào)告》,介紹了航材院在石墨烯鋰離子電池和鋰硫電池的研究成果。寧波中車新能源超級(jí)電容研究所副所長鄭超作了題為《石墨烯基超級(jí)電容器的研制及其在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用》的報(bào)告,介紹了中車集團(tuán)石墨烯基超級(jí)電容器產(chǎn)品的研發(fā)及應(yīng)用情況。銀基烯碳集團(tuán)高級(jí)研究員于灝作了題為《石墨烯+鋰電池,銀基烯碳發(fā)展之路》的報(bào)告,介紹了烯碳新材在石墨烯和鋰離子動(dòng)力電池領(lǐng)域的發(fā)展情況,以及集團(tuán)公司在新能源汽車領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局。精彩的報(bào)告在參會(huì)嘉賓中引起了熱烈反響,每個(gè)報(bào)告結(jié)束后都有參會(huì)者提問,場(chǎng)面非常熱烈。
精彩觀點(diǎn)碰撞暢想美好未來
隨著新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,鋰離子電池的里程焦慮問題已經(jīng)成為難以言說的痛。石墨烯的出現(xiàn)給動(dòng)力電池性能提升帶來了希望,去年至今,東旭光電、華為、航材院和碳世紀(jì)等公司相繼發(fā)布石墨烯電池產(chǎn)品,在行業(yè)內(nèi)引起了很大關(guān)注和爭議。關(guān)于石墨烯在新能源領(lǐng)域的前景,雖然存在著很多問題,但前景可期。
在“暢想石墨烯在新能源領(lǐng)域的美好前景”主題論壇上,東旭光電科技股份有限公司副總經(jīng)理王忠輝、中航發(fā)北京航材院高級(jí)工程師燕紹九、北京碳世紀(jì)科技有限公司CTO徐亭、山東歐鉑新材料有限公司研發(fā)總監(jiān)趙永彬、寧波中車新能源超級(jí)電容研究所副所長鄭超等5位嘉賓就石墨烯概念和定義、石墨烯在新能源領(lǐng)域應(yīng)用的挑戰(zhàn)和前景等熱點(diǎn)問題各抒己見,暢所欲言,發(fā)表了各自的看法。
參與論壇的多位嘉賓表示,雖然石墨烯在新型儲(chǔ)能材料上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和巨大的潛力,在新能源領(lǐng)域應(yīng)用前景非常廣闊,但目前仍處于初級(jí)階段,應(yīng)循序漸進(jìn)、腳踏實(shí)地地予以推進(jìn),不應(yīng)急于求成。
劉忠范院士表示,未來石墨烯產(chǎn)業(yè)一定是個(gè)大蛋糕,但發(fā)展需要工匠精神。目前,石墨烯產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究處于熱潮,大規(guī)模應(yīng)用研究還剛剛走出實(shí)驗(yàn)室,只有堅(jiān)定信心,持續(xù)推進(jìn),一定有美好的未來。
推動(dòng)跨界協(xié)同促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
隨著我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈尚未打通、應(yīng)用端遲遲不能突破成為限制行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
目前,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)還存在產(chǎn)學(xué)研分離、科研與產(chǎn)業(yè)未能對(duì)接等突出問題。據(jù)了解,我國已是世界前列的石墨烯研究大國,專利申請(qǐng)數(shù)量位居全球第一,但科研成果轉(zhuǎn)化率低,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速有限。現(xiàn)階段,我國石墨烯的研發(fā)主體為高校和科研機(jī)構(gòu),而非產(chǎn)業(yè)化主體企業(yè),二者缺乏有效的互動(dòng),致使大量科研成果無法轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品,無法推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
“未來石墨烯行業(yè)的發(fā)展取決于下游應(yīng)用的興起,而非石墨烯量產(chǎn)的問題。目前,我國在石墨烯方面做基礎(chǔ)研究的較多,但在石墨烯應(yīng)用開發(fā)利用方面與國外發(fā)達(dá)國家相比差距較大。”一位業(yè)內(nèi)人士分析說:“一些潛在的下游應(yīng)用企業(yè)并不知道石墨材料的運(yùn)用可以極大改善產(chǎn)品性能,因此引導(dǎo)市場(chǎng)需求,推動(dòng)下游應(yīng)用將成為石墨烯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)?!?br/>
而在許多業(yè)內(nèi)人士看來,石墨烯與新能源的有機(jī)融合,對(duì)我國能源領(lǐng)域?qū)⑹且粓?chǎng)顛覆性的改革,有利于國家的能源安全和生態(tài)文明建設(shè)。
據(jù)了解,為積極推動(dòng)石墨烯與下游應(yīng)用結(jié)合,加速已接近成熟的石墨烯技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,從更高層面布局石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展,中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2017年將推出“烯望跨界系列”專題研討會(huì),重點(diǎn)探討石墨烯在關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域中存在的問題、瓶頸及解決途徑。本次“石墨烯+新能源”研討會(huì)是“烯望跨界系列”的首場(chǎng)活動(dòng),接下來還將舉辦石墨烯+交通、石墨烯+健康、石墨烯+智能、石墨烯+環(huán)境等專題研討會(huì)。
“未來聯(lián)盟將充分發(fā)揮紐帶作用,將政府、資本、企業(yè)、科研院所有機(jī)的聯(lián)系在一起,應(yīng)用激活產(chǎn)業(yè)鏈,通過形式多樣的活動(dòng),推動(dòng)跨界合作交流、技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新,破解石墨烯上下游應(yīng)用脫節(jié)的難題,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步?!敝嘘P(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長周靜表示。