乌兰察布联手清华大学欲在京西240公里处打造石墨烯应用基地

12月10日,清华大学深圳研究生院院长康飞宇在内蒙古乌兰察布公开发布消息称:全球首条低温负压石墨烯生产线正式在乌兰察布兴和县大盛公司投运。这条生产线可年产5层以下石墨烯30吨。

清华大学深圳研究生院院长康飞宇

清华大学深圳研究生院院长康飞宇

中国经济周刊-经济网讯 记者朱日岭内蒙古报道12月10日,清华大学深圳研究生院院长康飞宇在内蒙古乌兰察布公开发布消息称:全球首条低温负压石墨烯生产线正式在乌兰察布兴和县大盛公司投运。这条生产线可年产5层以下石墨烯30吨。会上,乌兰察布市代市长费东斌表示将联手清华大学共建石墨新材料创新研发中心,推动石墨烯工业化量产,他还表示,石墨烯是21世纪具有革命性意义的新材料,更是乌兰察布转型发展的重大战略选择和新的发展优势所在。距北京240公里处的兴和县是乌兰察布石墨产业的聚集地,目前碳素石墨产能达29万吨,在这里打造石墨烯产业应用基地已经具备条件。

大盛公司年产30万吨石墨烯全球首发

大盛公司年产30万吨石墨烯全球首发

中国石墨烯应用研讨会现场

中国石墨烯应用研讨会现场

开采历史逾百年,京西北240公里是中国“黑金”贮藏地

北京西北,过八达岭,沿京藏高速240公里处是蒙晋冀三地交界,这里是中国较早发现并规模开采石墨矿的地区。兴和石墨矿始建于1886年,据记载,当时由驴拉水洗制出鳞片石墨出口给日本,由于“其天然片大,国内罕有,乃贵为中国三大石墨基地之一”。石墨矿大规模开采始于阎锡山主政晋绥期间,由阎锡山本家叔叔阎子安负责,开采出的石墨全部运往太原兵工厂。其间阎氏家族还用这里的石墨为原料建起了铅笔厂。之后,日本人占领兴和,称石墨为“黑金”,对兴和石墨矿加大开采力度,并且组建矿警队护卫,直到日本投降!

兴和石墨矿在最大规模时有工人3000多,是当时全国知名的国有企业。1969年,国家建材局组建3套千吨流水线,抽调北京、上海80多名下乡知青和周边乡镇大队出身良好,能力出众的青年600人,组建了内蒙古最完善的石墨工矿企业。70年代,兴和石墨矿年产值已达四百万元,带动周边数百里,建矿点12个,在呼市五川,大同阳朔,山东南墅,黑龙江枊毛等地建了分厂。兴和石墨矿在80年代就开始与清华大学对接产品开发,成为当时中国在石墨领域技术最为突出的国有企业,培养了大批技术工人,改革开放后,矿区陆续新建3000吨车间,高碳石墨车间,髙科技膨化,电极车间,钳锅厂、纸袋厂、砖厂、尾矿回收车间等,之后又组建矿区综合服务公司、柴沟堡转运站、矿山剥离大队等,直到1999年9月宣布破产。

2000年后的10年间是中国石墨产业的低谷期,中国三大石墨基地之一的兴和县石墨矿被分割成10多个私营小矿,粗放开采,以低价出口原料度日,逐渐淡出人们的视野。

小规模开采所造成的资源浪费和对环境的破坏引发国土部门的多次关注,为延伸石墨产业链条,提高石墨产品附加值,实现石墨资源高效集中利用,2009年,兴和县政府引进内蒙古日新集团达成了《石墨资源整合及深加工项目合作框架协议》。随后对该区域5家石墨矿采矿权9个民营企业进行了整体收购。

2011年3月15日,规划占地面积1902亩,总投资23.67亿元的兴和县石墨产业园开工建设,一期规划的高纯石墨、球形石墨、锂离子电池负极材料、锂离子电池正极材料、高导热石墨块、高导热石墨纸等9个产品的生产线在当年陆续开工建设;二期石墨产品项目规划包括等静压石墨、电动汽车锂离子动力电池、太阳能及风能大功率蓄能电池3个产品均在2012年4月份已开工建设。目前累计投资达40亿元。

石墨烯概念的横空出世使这个百年老矿再度绽放出光芒!每克数千元的“石墨烯”比黄金都贵!而大鳞片石墨是制作石墨烯的主要原料。作为中国大鳞片石墨的主要富集地,兴和石墨矿探明贮量依然有4515万吨,占中国大鳞片石墨的70%!

悄然运作六年,清华大学破冰石墨烯低成本宏量制备

从上个世纪80年代开始,兴和县的石墨已经成为清华大学研究的范围。近几年来,随着“纳米”技术的进一步推进,炭材料有了更为广阔的想像空间。据不完全统计,全国仅研究石墨烯的科究人员也有5000多。“当金属材量无法解决的时候,就会想到炭材料,在材料研究领域,只有金属领域的转入炭领域的,很少有炭领域转入金属领域的。”中南大学博士生导师,国家标准委员会委员黄启忠教授对记者如此解说炭材料对研究人员的吸引力。

清华大学深圳研究生院一直对炭材料有着深入的研究,康飞宇院长在2002年便担任过第三届国际炭材料会议联合主席,目前正在负责国家“十五”攻关项目“天然石墨的深加工技术”。康院长认为:石墨烯目前炒的太热,但全部在研究领域,科研关键在于有用,论文、专利只有在企业转化成产品才有价值。

2011年初,整合了兴和石墨矿的内蒙古瑞盛公司在乌兰察布市政府的主导下与清华大学签约,开始开发石墨烯制备技术。第二年,内蒙古瑞盛斥资1000万元购下6项专利技术。就此开启了世界微晶石墨深加工的攻关之路,进而研究微晶石墨在等静压石墨锂离子负极材料上的性质和应用,填补了国内空白。该公司还与中科院山西煤炭化学研究所合作开展的高导热石墨材料成为世界领先。2013年底,瑞盛新能源与清华大学在石墨烯基导电剂项目上再度合作。2013年,师从清华大学天然石墨专家沈万慈教授的瑞盛研究人员时迎迎在兴和县石墨园区成立“天然石墨应用研究院”,该年年底该院引进天津大学石墨烯关键技术专利,一年之后,石墨烯新材料引发资本市场高度热情,内蒙古自治区一次性投入5000万元科研经费,加上清华大学在该地输送人才,使这个处于生产一线的研究院拥有了上百人的团队,3000平米研发实验楼,4000平米中试车间。

清华大学深圳研究生院康飞宇团队着眼于低成本、节能环保两方面要求,采用低温负压的技术手段,分离提纯一体化,全程自动化控制,解决了石墨烯宏量制备的世界难题。2016年1月中试完成,11月份正式建成年产30吨石墨烯生产线,全套设备具有自主知识产权。清华大学核能研究院博士后、大盛工程技术部负责人安军伟向中国经济周刊-经济网记者介绍:这项技术大幅降低石墨烯生产成本,使5层以内石墨烯的价格降低到了1元以下,从而进一步提高了石墨烯下游应用的可能性。

破冰石墨烯自动化控制宏量制备是瑞盛公司的“六年深耕”,更是清华大学数十年究研成果的集中应用。该公司董事长张彬介绍:石墨烯成本进入1元时代后,或可启动下游4大百亿级应用市场,包括石墨烯材料储能领域、石墨烯功能复合材料领域、石墨烯材料热管理应用领域、电子器件新材料领域。

石墨烯应用基地呼之欲出,产业集聚正在形成气候

中国经济周刊-经济网记者还在会场获悉,美国加利福尼亚锂电池公司于当日与大盛公司草拟了战略合作协议,计划在石墨烯应用领域形成合作。而在不久前,专供奥迪汽车电池的天津力神电池股份有限公司,已经与大盛公司形成战略合作。江西紫晨科技有限公司也已多次考察兴和县石墨园区计划在此投资建厂。

乌察布市市长费东斌认为乌兰察布兴和县是发展石墨高端应用生产的理想之地。为此,乌兰察布“将因势而动,顺势而为,把石墨新材料作为战略性新兴产业大力培育”。目前,此地相继引进了瑞盛新能源、三信实业、中元龙港等一批高科技企业,规划建设了石墨产业园,成立了石墨新材料技术研究院和院士专家工作站,各类碳素石墨制品产能达29万吨,涵盖石墨电极、高纯石墨碳块、锂离子电池负极材料等深加工系列产品,已经成为我国石墨产业最主要的集聚地。

兴和县委书记刘政透露:兴和县将着眼石墨烯应用领域作好承接企业的准备,目前乌兰察布正在进一步与清华大学合作,共建石墨新材料创新研发中心,加快推动研发成果转化。内蒙古自治区是中国石墨贮量较大的省份之一,兴和县距北京240公里,高铁开通后与北京只有50分钟车程,交通运输发达,在兴和县着力构建电池正负极材料、新型锂电池规模化生产格局,推动石墨烯工业化量产,努力在尖端材料生产上迈出重大步伐将大有可为。

中国非金属矿工业协会石墨专业委员会秘书长向琦强调:石墨烯面临的产业环境是冷热不均,学术界和资本界太热,而产业界太冷,原因是成本太高,技术难落地,无法进入市场应用。行业不能一味地大谈石墨烯的发展前景,总该有人脚踏实地为实体经济发展做出努力。太热的石墨烯与太冷的市场之间形成明显的落差,缺失的是应用领域的进一步开发。目前,全国各地都对石墨烯报以高度关注,政府部门应该更好地搭建科研与市场对接的平台,推动下游应用领域的快速启动。记者也于发稿前了解到,为了吸引石墨烯研究人才,乌兰察布市在北京将开设科创平台,目前已在北京启用了1000平米的办公场所,并计划先期成立5000万元科创基金,逐步形成产、学、研、用互动机制。

本文来自中国经济周刊-经济网,本文观点不代表石墨烯网立场,转载请联系原作者。

发表评论

邮箱地址不会被公开。