北京石墨烯研究院新品发布会_活动

北京石墨烯研究院新品发布会

2024-06-19 09:00-2024-06-21 17:30 会议论坛

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材料是产业的先导，也是产业的基础。一种新材料的发明，会带动传统产业的升级换代，甚至会创造一个新的产业，因此新材料，自然也可以被认为是新质生产力。

近期，中国科学院院士、北京石墨烯研究院院长、全国政协常委、九三学社中央委员会副主席刘忠范院士在公开采访和演讲中，围绕石墨烯材料的发展历程、产业化应用现状、未来发展前景与挑战等问题进行解读。他表示：“石墨烯是新材料也是新质生产力，要使该材料真正推动产业和经济发展，还有两项工作要完成。”

首先是要把材料培育好，第二步是要找到该材料杀手锏级的应用场景。“所谓杀手锏级应用，就是离不开石墨烯的应用场景。”刘忠范院士补充道，“这个场景不是没有，是还没有找到，毕竟场景与材料的匹配需要时间。”

期待“杀手锏”级应用

在刘忠范院士看来，在当下的新材料领域，石墨烯值得国内高新产业界重视，也值得资本重点投资。

我国具有巨大的石墨资源优势，在石墨烯领域论文发表数量和专利申请数量方面居世界第一，基础研究与产业化力量在全球处于第一梯队。但在石墨烯的高端化应用方面，我国相较于国外仍存在较大差距。

刘忠范院士表示：“目前国外厂商更多关注的是真正体现石墨烯新材料特性的未来型技术研发，而国内厂商则更关注于眼下实用性产品的开发。相关生产企业也主要以初创期的中小微企业为主，同质化竞争严重，高端研发方面相对欠缺。”同时，当前的石墨烯行业发展也存在一些问题，比如过度“碎片化”的政策引导，“一窝蜂”的产业园建设，让石墨烯产业出现了一定程度的无序竞争。

“石墨烯新材料产业前途无量，任重道远。”刘忠范院士认为，一个新材料要想在市场上站住脚，就必须有一个离开它不行的用途，就是杀手锏应用。

石墨烯是一种零带隙的半导体材料，其电子迁移率相较于硅基快10倍以上。因此，基于石墨烯材料的光通信技术，理论上带宽高10倍，石墨烯未来可用于在光电器件、感知传感、智能显示、精密检测等精细化场景。

谈到石墨烯可能给集成电路行业带来的影响，刘忠范院士表示：石墨烯会有助于光通信提高带宽和传输效率，但大规模替代硅基是不现实的。在个别场景中应用，提升集成电路性能，将有可能实现。

超级蒙烯材料—实现石墨烯应用的创新战略

刘忠范院士领衔的北京石墨烯研究院（BGI）攻坚克难，先后推出一系列全球领先的石墨烯材料、规模化制备装备与工艺包，完成了蒙烯玻璃纤维、石墨烯薄膜、石墨烯晶圆、芳纶Ⅲ纤维等多种材料从实验室到规模化批量生产，全力推动石墨烯新材料在航空航天、能源电力、轨道交通等领域的产业化应用。

其中，超级蒙烯材料，作为石墨烯材料家族的新成员，是连续石墨烯薄膜应用的创新途径，避免了具有挑战性的剥离-转移过程，并解决了超薄石墨烯薄膜的非自支撑性问题。

蒙烯玻璃纤维是超级蒙烯材料的典型代表，是一款集轻质、柔性、长效稳定性能于一体的新型纤维材料，通过CVD法将石墨烯生长在石英纤维上，给予石英纤维材料以导电、导热功能，且能通过完全可控的面电阻调控工艺来匹配不同应用场景中的热、电性能和差异化需求。

石墨烯玻璃纤维布材料及石墨烯玻纤

材料特性

高强度和轻质：石墨烯的加入使得玻璃纤维的强度和刚性得到显著提升，同时保持较轻的重量。
导电性：石墨烯是优秀的导电材料，其加入能够使玻璃纤维具有一定的导电性，这对于某些特殊应用非常重要。
热稳定性：石墨烯玻璃纤维在高温下仍能保持性能稳定，适用于需要耐高温的环境。
耐腐蚀性：这种材料对化学物质和环境因素的抵抗力较强，适合用于恶劣的外部环境。

功能优势

独特的面电阻调控，实现不同功率设计。
热转换效率高，节能降耗。
升温速度快，降本增效。
面发热均匀，安全高效。
稳定性好，产品生命周期长。
工艺兼容性强，施工灵活便捷。

行业应用

蒙烯玻璃纤维具备复合材料一致的工艺性和极佳的电热性能，可为航空飞行器机翼、风电叶片防除冰提供全新的电热解决方案，确保航空飞行器、风电机组在结冰环境下稳定安全运行。该材料已于2021年12月实现批量供货，成为BGI“一体两翼”、研产协同创新机制结出的第一个硕果，真正实现了从实验室到产业化的突破，也是石墨烯新材料的第一个“杀手锏级”的应用。下一步将主要集中在电热、散热、电磁领域，根据超级蒙烯玻纤材料的特点开发下游应用。