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唐山建华 突破石墨烯产业瓶颈

日前,一条振奋人心的好消息从唐山建华实业集团传来,经过三年多的科研攻关和大量经费投入,已攻克高质量、低成本石墨烯的产业化生产技术,百吨级石墨烯生产线正式投产,产品质量稳定。

唐山建华 突破石墨烯产业瓶颈

唐山建华实业集团总裁孟英(右二)向中国航天科工集团公司副总经理魏毅寅(右一)介绍石墨稀产品。
本报记者 张秀娟 摄

□本报记者 张秀娟

日前,一条振奋人心的好消息从唐山建华实业集团传来,经过三年多的科研攻关和大量经费投入,已攻克高质量、低成本石墨烯的产业化生产技术,百吨级石墨烯生产线正式投产,产品质量稳定。

“石墨烯是迄今为止世界上已知的最薄、最坚硬的纳米材料,具有高导电、高强度、高导热、高比表面积等特点。目前许多国家纷纷抢滩石墨烯生产市场,但量产技术仍是一大难题。”2月9日,集团总裁孟英自豪地对记者说,“在国内,我们率先研发出一种新的石墨烯制备方法,适用于低成本大批量规模生产。百吨级石墨烯生产线拥有自主知识产权,填补了省内行业空白,同时成为唐山市战略性新兴产业的龙头。”

新技术助力大规模生产

在位于唐山高新区的建华实业集团生产基地,记者领略了石墨烯的“神奇”——虽然与石墨同出一源,但石墨烯微片更像是棉花一样的黑色絮状物,薄如蝉翼、轻若鸿毛,仅仅180克就能盛满一个容量50升的白色塑料桶。

石墨烯是地球上已发现的最薄的材料,一根头发丝的直径大约等于10万层石墨烯叠加起来的厚度。它不但可以用来开发制造超轻型飞机材料,还可广泛应用于太阳能电池、传感器、高性能纳电子器件、复合材料、发射材料、能量存储等领域。石墨烯产业被联合国认定为人类未来两大领军产业之一。

从2010年开始,孟英和他的科研团队在石墨烯氧化还原法的基础上独辟蹊径,对已有制备技术进行了变革,终于设计出了具有自主知识产权的生产工艺和装备,使大规模生产成为现实。从2013年10月投产全国首条年产50万克石墨烯粉性生产线到如今一条年产百吨的粉性生产线正式投产,意味着我省在这一领域的全球化竞争中已率先赢得了一席之地,达到国际先进水平。

“当前石墨烯的市场价格在几百甚至上千元每克不等,高质量的石墨烯甚至价格更高,如何低成本高品质规模化生产是解决石墨烯产业快速发展的瓶颈,目前国内能够实现石墨烯工业化生产的企业很少,我们年产百吨粉性生产线投产以后,石墨烯成本实现大幅降低,使石墨烯可以更多地应用到相关产品上。”孟英侃侃而谈,“随着石墨烯及其下游产业链的开发推广,它将为新型工业化发展带来巨大空间。这种超凡的新材料必将在电动汽车、电子信息等多个领域带来革命性变革,有望成为下一个万亿级的产业。”

“万能材料”迎产业化胎动

“石墨烯一系列神秘的特殊性让人们对它的应用充满幻想。”孟英告诉记者,“石墨烯材料与产业化革命正处于突破的前夜,目前石墨烯的应用还没有大规模投入市场,但一幅中国石墨烯产业化的全景图已经呼之欲出了。”

和很多业内专家一样,孟英非常看好石墨烯在能源领域的应用。公司的科研团队正在进行石墨烯基超级电容和电池的研发。在建华实业集团科研中心,研究人员给记者现场演示了石墨烯电容器快速充放电的实验,记者看到一小块由石墨烯制作的电池充放电只需15秒钟。

孟英介绍,石墨烯电池一旦问世,有望将电池容量增加1.5倍,充电时间缩短至几分钟,使用石墨烯基超级电容替代电池,充放电时间最短甚至可以达到几秒钟。这也就意味着,如果将其应用到电动汽车领域,不仅增加了行驶里程,而且充电比加油时间还快。

目前,立足百吨级石墨烯生产线,集团近四十人的团队正在致力于石墨烯下游产业链的开发及应用,研发石墨烯相变储能复合材料、导电复合材料、导热复合材料、高分子复合材料、金属复合材料、海洋装备防腐材料等27个领域的高新产品。

科技创新为立企之本

“集团视科技创新为立企之本,科技创新是企业的活水源头,是发展的核心竞争力。”孟英不无骄傲地对记者说,“百吨石墨烯生产线就是依托集团的院士工作站,在北京交通大学国家973石墨烯科研项目成果的基础上,历时多年合作开发的石墨烯科技成果产业化项目,创新成果的推出,不仅使企业大幅度领跑全国同行,而且竞争优势愈发明显。”

日前,作为全国唯一特邀石墨烯新材料参展企业,集团参加了2014年度中国航天最新科技成果产品展会。近年来,集团已先后向中国航天科工集团三院306所、中国人民解放军军械工程学院、北京有色金属研究总院等知名大型企业机构提供多个批次石墨烯产品进行研发试用;2015年伊始,向天津长园电子材料有限公司、唐山佳技复合管材有限公司等民营企业小量供货销售。同时,吸引了来自世界各地有关人士的关注,韩国三科科技有限公司总经理朴光天希望成为韩国的总代理,两位美国人希望成为东南亚地区的总代理。

为发挥集团石墨烯产业技术、人才优势,抢占行业制高点,加快推进石墨烯产业链的延伸,尽快形成石墨烯产业集聚效应,做大做强石墨烯产业,2014年12月,集团筹资组建了总建筑面积3.6万平方米的唐山市石墨烯科技企业孵化器。孵化器目前已经与唐山市4家企业合作,拟于年内联合建立起步为300万元的石墨烯产业创业种子基金;并与某投资集团初步达成意向,拟联合建立“石墨烯产业基金”,为进入孵化器的石墨烯企业提供初创期和成长期的融资服务。孵化器目前初步建立了石墨烯知识产权数据库;正在筹备召开京津冀石墨烯科技产业技术项目对接会。

“依托纳米科技新材料石墨烯的科研成果,以石墨烯材料为源头产品,深度开发石墨烯产品下游产业链,逐步培育发展以石墨烯为主导的高新技术产业集群,填补我省石墨烯产业空白,积极建设石墨烯科技产业园。”谈起未来的发展,孟英信心满满,“努力争当唐山市民营企业科技转型的排头兵,引领唐山市发展高新技术产业和战略性新兴产业,成为唐山市转型升级的生力军。”

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