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看清石墨烯的噱頭,讀這一篇就足夠!

瀏覽量:12022    發布時(shí)間:2016-01-03

1130日,為(wéi)引導石(shí)墨烯產業創新發展,工信部、國家發改委、科技部三部委聯合發布(bù)《關於加快(kuài)石墨烯產業創新發展的若幹意見》(以下簡(jiǎn)稱《意見》)。

據悉,作為“21世紀最具發展潛力的神奇材料,石墨烯在清潔能(néng)源、海水淡化、可穿戴(dài)技術、生物醫學、電子(zǐ)信息等領域將帶來革命性變化,未來10年內,有(yǒu)望形成千億產業規模(mó),拉動萬億產業鏈。

石墨烯到(dào)底有多神奇(qí)? 今天本報記者獨家采訪調查,讓香蕉视频官网一起揭開這些極具(jù)視覺衝擊報道的外衣,真真(zhēn)切切的(de)看看石墨烯技術的真麵目吧!

圖為石墨烯發現者諾貝爾獎得主Andre Geim(資料圖)

先(xiān)來看看最近網(wǎng)上重磅拋出的有關石墨烯電池獲突破性進展的報道(dào)↓↓↓

特斯拉(lā)很快將做到一次充電行駛500英裏,很可能使用矽/石墨烯負極(jí)代替(tì)目前的石墨負極;

華為Mate 8發(fā)布會前,有消息(xī)稱該產品將采用全新的石墨(mò)烯電(diàn)池,5分鍾可充入48%的電量,供華為手機通話10小時;

繼去(qù)年底西班牙爆出石墨烯公司Graphenano研究出首例石墨烯(xī)聚合材料電池(chí),充電10分鍾將跑1000公裏的消息後,又有報道稱(chēng)該公司將建(jiàn)設(shè)石墨烯聚合物電(diàn)池製造廠,滿產後電池年產量將超過80萬塊;

另有報道稱山東玉皇新能源有限公司研製出石墨烯電池,充電半小時可跑400公裏......

本報對以上新聞的調查(chá)采訪結果:

關於特斯(sī)拉采取矽/石墨烯代替(tì)目前的石墨負極能提(tí)高(gāo)能量(liàng)密度的傳聞:業內人(rén)士告(gào)訴《中(zhōng)國能源報》記者,矽材料具有最高的(de)理論比容量,但(dàn)矽在充放電(diàn)過程中體積膨脹(zhàng)顯著,會導致活性物質粉化脫落,而(ér)使容量迅速衰(shuāi)減。而利用石墨烯的高比(bǐ)表(biǎo)麵積、優(yōu)異導電性和強機械韌性,可有效提(tí)高矽負極的循環性能。但他同時表示,特斯拉實現這種高性(xìng)能(néng)石墨烯電池的(de)量產,可能需要數年時間。

華為(wéi)Mate 8發布會並未透露有關石墨烯電池的任何事宜,而之前(qián)發(fā)布有石墨烯(xī)信息的微博並沒有官方認證。華為消(xiāo)費者業務董事長餘承東對外界表示:華(huá)為一直在(zài)研發石墨烯(xī)技術,技術成熟度領先,但是石墨烯目前(qián)不具備商業化的條件,市(shì)場上也沒有企(qǐ)業能夠量產,商業化還需要(yào)時間。

對於西班牙的石墨烯聚合材料電池,記者采訪的多位業內專家均稱,沒有見到過該公司的(de)產(chǎn)品(pǐn),也沒有查到充放電曲線、中值電壓等基本參數。有專家指出,如果他們所用的是超級(jí)電容(róng)和鋰電池組成的電(diàn)池(chí)組,那麽以目前常用的(de)電動車設計,能量也遠遠達不到1000公裏。

山東玉皇新能(néng)源有限公司副總(zǒng)經理高洪森則對記者表示,他們已具有研發充電10分鍾充滿80%電量、續航300400公裏電池的能力,但由於充電樁不太理想,還未達(dá)到理想狀態。針對玉皇稱加入石墨烯後可在-20℃充電的報道,高洪森表示,目前0℃以下還不能完成充電,電池(chí)可(kě)在-4055℃使用,充電環境溫度則要在045℃

石墨烯材料為啥這麽火(huǒ)?

石墨烯是(shì)人類已知的最薄、最堅硬(yìng)的納米材料,在光、電、熱(rè)、力等方麵(miàn)具有優異性(xìng)能,極具應用(yòng)潛(qián)力。但目前石墨烯材料批量化生產和應用尚未完全實現,真正應(yīng)用的(de)領域還較為有(yǒu)限。

石(shí)墨烯材料為(wéi)何如此之火?北京有色(sè)金屬研究總院劉(liú)冠偉博士、天津師範大學能源與材料工程中心執行主任李喜飛在(zài)接受記者采訪時一致指出(chū),2010年安德烈·海姆因(Andre Geim)發現石墨烯而獲諾貝爾獎,自此石墨烯倍受關注。

石墨烯在中國的真實情況?

儲量大:一位不願具名的業內人士告訴記者,由於(yú)近年來傳統能源(yuán)消耗帶來的環境汙染事(shì)件(jiàn)集中爆發,亟需推(tuī)動清潔能源技術發展。而我國石墨產量大,全(quán)世界石(shí)墨資(zī)源(yuán)儲量約15億噸,我國儲量約10億(yì)噸,前景很被看(kàn)好。

石墨烯(xī)企業(yè)數量多(duō):中國石墨烯聯盟(méng)秘書長李義春(chūn)指出,中國的石墨烯企業不(bú)在少數,但(dàn)這些企業(yè)目前均處於發展初期,能否形成產業龍頭,還需要觀(guān)察。盡管如此,並不妨礙石墨烯在(zài)資(zī)本市場的熱度持續高漲,不少上市(shì)公司涉足石墨烯概念股。

正處於從實驗室走向產業化的關鍵時期:《意見》指出(chū),發(fā)展石墨烯產業,對帶動相關下遊產(chǎn)業技術進步,提升(shēng)創新能力,加快轉型升級,激(jī)活潛在消費等,都(dōu)有著重要(yào)的現實意義。我國石墨烯材料(liào)及應用經過自(zì)主係(xì)統研發,生產技術(shù)、 料、智能穿戴等(děng)產品上的應用效果逐步顯(xiǎn)現。當前,我國石墨烯(xī)材料正處於從實驗室(shì)走向產業化的關鍵時期。

目前石墨烯電池技術=不存在?

劉冠偉(wěi)指出,實驗室成果並不等於工業化。在他看來,目前石墨烯電池技術接近於不存在,石墨烯隻在理論上能夠提高充放電速率,而對於容量的提升基本沒(méi)有任何幫助。

他指(zhǐ)出,石墨烯材料本身納(nà)米材料的高比表麵(miàn)積等性質(zhì)與現在的鋰離子電(diàn)池工業的(de)技術體(tǐ)係是不兼容的,而(ér)且成本高(gāo)昂。石墨烯的本征特性決定(dìng)了其在超級電(diàn)容中應用的希望比在鋰離(lí)子電池中要大一些,但如果(guǒ)用超級電容做電動汽車,充電很快,但續(xù)航裏程會非常糟糕。

但安德烈·海姆指出,10年前,一些人認為石墨烯隻是噱頭,將很(hěn)快消失,但事實並非如此,一些當初認為石墨烯是炒作的人,最終加(jiā)入到石墨烯的(de)研究中(zhōng)。不(bú)管你喜歡與否,它們將不(bú)可避免的在今(jīn)後被應用,香蕉视频官网應(yīng)該運用這些材料進行科學研究,並將它們很好地利(lì)用起來。

市場對新(xīn)材料的價格極其敏感。李喜飛就對記者(zhě)表示,石墨烯的(de)應用價值有多(duō)大,要看它取代什麽材料,在價格上(shàng)有優勢才有望被廣泛采用。另有(yǒu)不願具名(míng)的專家也指出,目前阻礙石墨烯應用的主要問題是高(gāo)昂的生產成本。

石墨烯應用於哪個領域最(zuì)被(bèi)看好?

多位專家在接(jiē)受記(jì)者采訪時普遍表(biǎo)示,儲能領域(yù)最被看好。上述專家認為,隨著石墨烯氧化還原製(zhì)備技(jì)術的不斷提高,規模化製備成本也(yě)將逐步下(xià)降,當價格降(jiàng)低到市場可接受的程度時,石墨烯將快速滲透到儲能領域當中,率先實現石墨烯在下遊應用領域的規(guī)模化應(yīng)用。

國家明確:把石墨烯產業打造成先導產業

《意見》指出,我(wǒ)國多個具有石墨烯特(tè)色的產業創新(xīn)示範區已露雛形,產業化步伐明顯加快。

記者了解到,中航工業集團石墨烯產業化基地於1127日落戶天津東麗區,中航工業(yè)董事長、黨組書記林左鳴表示,將以石墨烯技術為契機,實現科技創新的彎道超車(chē)。據悉,中(zhōng)航工業掌握了高(gāo)性能、低成本石墨烯納米片和石墨烯(xī)薄膜的製備技術,可以將石墨烯控製在三層以下。預計未來兩年,中航工業(yè)將有近10個石墨(mò)烯項目進行產業化。

目前,石墨(mò)烯產業已經被國家納入戰略布局。《中國製造2025》選擇(zé)10大優(yōu)勢(shì)和戰略產業實現重點突破,929日,首個重(chóng)點(diǎn)領域技術路線圖發布。其中,將新(xīn)材料(liào)領域細分為前沿新材料、關鍵戰略材料和先(xiān)進基(jī)礎材料三大方向,而石墨烯材料就是前沿新材料的四(sì)大重點之一。此外,十三五新能源汽車重點專項,也將石墨烯等新材料列為重點發展領域。

重點領域技術路線(xiàn)明晰了石墨(mò)烯未來十年的發展目標:到2020年實現電動汽車鋰電池用石墨烯基電極材料,較現有材料充電(diàn)時間(jiān)縮短1倍以上,續航裏(lǐ)程提(tí)高1倍以上;海洋工程等用(yòng)石墨烯基防腐蝕塗料,較傳統防腐蝕塗(tú)料壽(shòu)命提高 1 倍以上;柔性(xìng)電子用石墨烯薄(báo)膜,性價比超過 ITO,且具有優異柔性,可廣泛應用於(yú)柔性電子領(lǐng)域;光/電領域用石墨烯基高性能熱界麵材料,石墨烯基散熱材料較現有產品性能(néng)提高2倍以上。到(dào)2025年,各行業實現產業(yè)化與規模化應用。

《意見》提出,將把石墨烯產業打造成先導產業,著力提升石墨(mò)烯材料及其應用產品的綜(zōng)合性能,推進(jìn)石墨烯首批(pī)次產業化(huà)應用,加快培育和壯大石墨烯產業。

根據《意見》,到(dào)2020年,將形成完善的石墨烯(xī)產業(yè)體係(xì),實現石墨烯材料(liào)標(biāo)準化、係列化和低成本化,建立若(ruò)幹具有石墨烯特色的創新平台,掌握一批核(hé)心應用技術,在多領域實現規(guī)模化應用。形成若幹家(jiā)具有核心競爭力的石(shí)墨(mò)烯(xī)企業(yè),建成以石墨烯為特(tè)色的新型工業化產業示範基地。

據了解,為保障石墨烯產業健康發展,《意見》要求相關部門因地製宜研究相關政策措施,國家將加大政策扶持(chí),加強投融資引導,完善標(biāo)準規範體係,並加強行業管理服務。

中國能源網
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