鋰電網(wǎng)訊 最近，位于嘉定工業(yè)區(qū)的上海新池能源科技有限公司，與中科院上海微系統(tǒng)所共建的石墨烯聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室傳出了一項(xiàng)重大的好消息，經(jīng)過(guò)數(shù)年的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，石墨烯有望真正從實(shí)驗(yàn)室走出，走向市場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用。
這種材料擁有無(wú)數(shù)世界之最，厚度僅為頭發(fā)絲的20萬(wàn)分之一，但比強(qiáng)度是鋼的200倍，是世界上已知的最薄、最輕、最強(qiáng)的材料，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能也最佳，因而引起了國(guó)內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)的爭(zhēng)相追逐，一旦石墨烯從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，將帶來(lái)巨大的材料革命和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。
石墨烯這一戰(zhàn)略材料受到國(guó)家高度重視，上海市更是將石墨烯列為“十三五”期間需要發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并建設(shè)研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺(tái)。為服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略，早在2009年，中科院上海微系統(tǒng)所即成立了石墨烯團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)、中科院方向性項(xiàng)目等，并在石墨烯粉體、石墨烯單晶和石墨烯器件三個(gè)方面取得了卓越的成就，是國(guó)內(nèi)外具有一定影響力的專(zhuān)業(yè)石墨烯團(tuán)隊(duì)。
捕捉到先機(jī)的不僅是科研院所，具有市場(chǎng)靈敏嗅覺(jué)的企業(yè)也在積極布局石墨烯產(chǎn)品。浙江民營(yíng)企業(yè)正泰集團(tuán)是一家生產(chǎn)電工材料的老牌企業(yè)，預(yù)見(jiàn)未來(lái)石墨烯在電工材料中會(huì)產(chǎn)生顛覆性影響，企業(yè)非常有動(dòng)力致力于原創(chuàng)性技術(shù)開(kāi)發(fā)和研發(fā)石墨烯系列電工材料。
在嘉定工業(yè)區(qū)的牽線搭橋下，2014年正泰控股上海新池能源，并成立1000多平方米石墨烯聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，致力于開(kāi)發(fā)石墨烯在電工新材料方面的應(yīng)用，特別是散熱、觸點(diǎn)和電線電纜等產(chǎn)品。中科院上海微系統(tǒng)所提供科研平臺(tái)和研發(fā)支撐，嘉定工業(yè)區(qū)也為轉(zhuǎn)化初期“添柴加火”，免去了其廠房租金，并通過(guò)政策聚焦，為企業(yè)申請(qǐng)創(chuàng)新扶持基金。
從實(shí)驗(yàn)室到中試線 生死攸關(guān)
前端的基礎(chǔ)性研發(fā)創(chuàng)新固然重要，但要把石墨烯從神壇請(qǐng)下，為我們所用，這一步的難度卻大于任何環(huán)節(jié)，要知道很多科技成果都死在從實(shí)驗(yàn)室到中試生產(chǎn)這一步上。實(shí)驗(yàn)室制備的是1克石墨烯，但是到實(shí)際生產(chǎn)卻是1公斤，甚至是1噸。從1克到1公斤，數(shù)量放大1000倍，生產(chǎn)石墨烯的過(guò)程也發(fā)生了質(zhì)的變化，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制和產(chǎn)品均勻性的保證提出了更大的挑戰(zhàn)。
新池能源首席科學(xué)家，中科院上海微系統(tǒng)所研究員，丁古巧博士說(shuō)，“沒(méi)有什么捷徑可走，就是在實(shí)驗(yàn)室做成百上千次試驗(yàn)，非?？菰?，搭建一個(gè)中試生產(chǎn)線，我們就用了大半年的時(shí)間”。
目前，新池能源已經(jīng)掌握了強(qiáng)氧化、弱氧化和無(wú)氧化等三代逐步提升的石墨烯材料技術(shù)，石墨烯制備技術(shù)更加環(huán)保、性能不斷提升，成本逐漸下降，并已經(jīng)建立了第一代和第三代石墨烯材料中試線，高品質(zhì)石墨烯材料已經(jīng)在上海市多家龍頭企業(yè)試用。
創(chuàng)新以企業(yè)為主導(dǎo) 出生就找到婆家
“酒香也怕巷子深，皇帝的女兒也愁嫁”。闖過(guò)了產(chǎn)品量產(chǎn)的難關(guān)后，創(chuàng)新企業(yè)還有一關(guān)考驗(yàn)。因?yàn)楫a(chǎn)品一時(shí)找不到市場(chǎng)，后續(xù)資金難以為繼，導(dǎo)致彈盡糧絕，很多科創(chuàng)企業(yè)沒(méi)能挺過(guò)最后一關(guān)。新池能源顯然沒(méi)有這樣的顧慮，以企業(yè)為主導(dǎo)的創(chuàng)新，最終形成了一個(gè)產(chǎn)學(xué)研閉環(huán)路徑。
在石墨烯下游應(yīng)用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，新池能源圍繞正泰集團(tuán)產(chǎn)業(yè)鏈，特別是電工新材料，自主攻克了石墨烯和銅均勻體相復(fù)合的難題，在國(guó)內(nèi)外首次獲得了石墨烯均勻體相添加的銅線材，它的巨大意義在于導(dǎo)電性能已經(jīng)超越純銅導(dǎo)線，如果未來(lái)性能導(dǎo)電性能進(jìn)一步提升，將在觸點(diǎn)和電線電纜等行業(yè)產(chǎn)生顛覆性應(yīng)用。
目前，新池能源正在建設(shè)一條石墨烯-銅復(fù)合材料生產(chǎn)線，并將在今年6月建成，設(shè)計(jì)產(chǎn)能將達(dá)到每月2萬(wàn)平方米，預(yù)計(jì)年銷(xiāo)售額將突破2000萬(wàn)元。未來(lái)將與國(guó)際知名電力電子企業(yè)合作，開(kāi)展石墨烯—銅復(fù)合散熱膜的應(yīng)用，大大提升5G產(chǎn)品、移動(dòng)終端等電力電子產(chǎn)品的導(dǎo)熱、散熱性能。
