中国石墨烯产业站上风口了吗?新技术目标将石墨烯粉末价格降到每公斤50元( 二 )


更难得的是 , 上海具有良好的创新生态环境 。 为建设具有全球影响力的科技创新中心 , 上海发布了一系列人才、金融等政策 , 人才储备充足、资本市场成熟 , 是适合高科技企业发展的一片沃土 。
但也不得不看到 , 石墨烯产业发展到现在并未形成规模 , 一方面是成本依然过高 , 另一方面是不少创新成果依然停留在实验室阶段 , 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、论文专利均为世界第一 , 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 , 仍需对这些问题深入思考 。
实验室到工厂的“篱笆墙”如何打破?
在位于宝山的上海石墨烯产业技术功能型平台 , 采访人员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 。
中国石墨烯产业站上风口了吗?新技术目标将石墨烯粉末价格降到每公斤50元
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上海石墨烯产业技术功能型平台的中试基地
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 。
据介绍 , 2004年 , 石墨烯从块体石墨中分离出来 , 由此开启了一个火热的材料分支:二维材料 。 但是现在主流的石墨烯粉体制备路径 , 需要使用大量的化学试剂 , 比如硫酸、高锰酸钾等 , 产生环保压力 。
“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 , 不使用其它化学原料 , 所产生的氢气和石墨烯 , 质量高 , 价格低 , 无污染 , 低能耗 。 ”于庆凯告诉采访人员 , “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 , 为我们提供了人力资源、资金、场地、设备 , 最终使这项技术成功孵化 , 将在今年年底形成规模产能 。 ”
中国石墨烯产业站上风口了吗?新技术目标将石墨烯粉末价格降到每公斤50元
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于庆凯向采访人员展示其团队研制的石墨烯粉末
让普通人感受最直观的 , 是这项技术创新对于石墨烯价格的断崖式降低 。 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 , 通过该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 。
解决中试难题 , 正是平台的一个重要功能 。 开展中试 , 是一个从指定中试规划 , 到输出满足批量生产的生产工艺性文件的系统过程 , 其间 , 要完成工艺、工装、结构、产品数据、产品可靠性等多项验证工作 。
对于大多数高校(实验室)及中小企业来说 , 由于物力、财力限制 , 要独立建立中试基地是不可能的 , 也就在一定程度上阻碍了一些优秀科研成果向产业化的转化 。
目前 , 石墨烯平台已建成专业化中试基地1万平方米 , 且由于其所在的宝山工业园区处在结构转型中 , 为后期扩容提供了充足空间 。 上海石墨烯产业技术功能型平台董事长梁勇介绍 , 一般经过中试阶段2—5年 , 科研成果便可实现批量化生产 。 即便中试失败 , 也是一种成功 , 因为验证了技术路线不对 。