石墨烯粉末“每公斤50元”如何实现

    ■目前市场上石墨烯粉末的价格达到每公斤1000元以上，通过新技术已让石墨烯粉末价格降到每公斤500元。到2023年，目标将石墨烯粉末的价格直接降到每公斤50元

    拿着一大瓶自己制造的石墨烯粉末，于庆凯教授请记者掂量一下，2升的体积大约只有20克，而同体积的碳粉，大约达到2000克。

    11月12日—14日，石墨烯行业迎来了一年一度的盛典——2021（第八届）中国国际石墨烯创新大会。会上，上海氢田新材料科技有限公司创始人于庆凯宣布：天然气裂解制备高品质石墨烯产品下线。

    这是一个产学研用协同创新成果，也是上海市石墨烯产业技术功能型平台今年孵化的典型成果。它的出现，将大大降低石墨烯的成本，且制备过程无污染、低能耗，将有力推动石墨烯的商业化快速实现。

    在国家新材料产业发展专家咨询委员会委员、石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春看来，目前石墨烯产业发展已进入深水区，行业进入调整洗牌阶段，一批真正打磨产品、具有工匠精神的石墨烯企业逐渐显露出来。长三角区域已成为推动我国石墨烯产业发展的龙头集聚区，中国也成了推动世界石墨烯产业发展的重要力量。

    新一轮研究提升至战略高度

    石墨烯，是迄今为止最薄的二维纳米材料，被誉为“新材料之王”。这种材料在新能源、航空航天、电子信息、热管理、节能环保、复合材料等传统和新兴领域，都呈现出良好的应用前景。美国、欧盟、英国、韩国和日本，更是将石墨烯研究提升至战略高度，以期在新一轮的国际竞争中抢占石墨烯产业发展的制高点。

    目前，中国石墨烯产业呈现蓬勃发展态势。李义春介绍，中国已经成为石墨烯专利大国、生产大国、产业化大国，2020年市场规模为140亿元，2025年市场规模预计达到1000亿元。全国范围内，已成立石墨烯产业园37个，石墨烯研究院98家，石墨烯产业创新中心12个，地方联盟13个。长三角、珠三角、京津冀等石墨烯产业集聚区已经形成。

    上海在石墨烯领域具有一定的优势，也具有良好的产业链。中国石墨烯创新企业有近一半集聚在长三角地区。更难得的是，上海具有良好的创新生态环境，是适合高科技企业发展的一片沃土。

    但也不能不看到，石墨烯产业发展到现在并未形成足够规模，一方面原因是成本依然过高，另一方面是由于不少创新成果停留在实验室阶段，距离实现产业化依然需要时间。

    在长三角国家技术创新中心主任刘庆看来，我国材料产业规模、材料领域科技队伍规模、论文发表量、专利数均为世界第一，但仍面临尖端材料供给不足、产业链安全受到威胁、科技原创能力薄弱等问题。石墨烯作为目前备受关注的新材料，要踏实地走好未来的产业发展之路，仍需对这些问题进行深入思考。

    产业平台已成功孵化25个项目

    在位于宝山的上海市石墨烯产业技术功能型平台，记者见到了于庆凯教授的鼓泡CVD级高质量石墨烯粉体中试车间。

    这个看似厂房的实验室，通过鼓泡化学气相沉积法生产高质量石墨烯粉体。通过天然气全分解而实现石墨烯和氢气共生。这样的创新技术研究，在全球都是领先的。

    “经过多年的研发，我们找到一个近乎完美的制备路径，以天然气为原料，通过裂解共生氢气和石墨烯。其制备路径无二氧化碳产生，不使用其他化学原料，所产生的氢气和石墨烯，质量高、价格低、无污染、低能耗。”于庆凯告诉记者，“在探索过程中，我们得到了中科院微系统与信息技术所和位于宝山环上大科技园的上海石墨烯产业技术功能型平台的鼎力支持，最终使这项技术成功孵化，并将在今年年底形成规模产能。”

    让普通人感受最直观的，是这项技术创新将使石墨烯价格断崖式降低。目前市场上石墨烯粉末的价格达到每公斤1000元以上，于庆凯表示，通过他们的技术已经让石墨烯粉末价格降到每公斤500元。到2023年，目标将石墨烯粉末的价格直接降到每公斤50元。

    从实验室到工厂，中间时常会有一道“篱笆墙”阻碍去路。科研成果如何完成从样品到产品再到商品的转化？为了打通产业化的“最后一公里”，2015年，上海石墨烯产业技术功能型平台应运而生，成为上海首批启动建设的六个研发与转化功能型平台之一，是上海建设具有国际影响力科创中心的“四梁八柱”之一。

    眼下，上海石墨烯产业技术功能型平台已汇聚百名国内外石墨烯科学家，成功合作孵化项目25个，集聚企业43家，吸引产业资金超亿元，围绕关键核心技术攻关和颠覆性技术创新，研发中试及产品性能达到国际领先水平。

    上海布局石墨烯这一战略前沿材料，将发挥人才资源丰富，高校、科研机构密集，跨国公司和高端应用集聚的优势，打造全球石墨烯研发和应用转化高地，兼顾传统老工业基地转型发展，也为将宝山打造成上海科创中心主阵地奠定基础。（记者 周楠 吴越）