• 論壇詳細報道

    會議名稱:石墨烯制備與產業應用發展論壇
    會議地點:江陰
    會議時間:2018年6月6日



    主持人:尊敬的各位領導、專家、各位來賓,尊敬的各位企業家朋友們,大家下午好!
    歡迎大家參加本次石墨烯制備與產業應用發展論壇,聚焦制備技術,共話產業應用,我是全
    國工業和信息化科技成果轉化聯盟常務副理事長陳玉濤,在此我代表論壇的組織單位對各位
    的帶來表示熱烈歡迎和最誠摯的敬意。
    在會議開始前,為了給大家營造一個寧靜而有序的會場環境,請各位將手機調至靜音狀態,
    不要影響他人的聆聽,請在會議正式開始后不要隨意的走動,感謝大家的配合,謝謝!
    本次論壇的舉辦得到了江蘇省江陰市人民政府的大力支持,江陰是一座濱江港口的花園城
    市,地處長江的咽喉,是大江南北的重要交通樞紐和良港,最近五年,江陰市的第二產業增
    加值的占比基本維持在55%左右,2016年實現工業總產值6603.7億元,2016年超百億企業有
    17家,在全國縣域經濟排名中連續15年蟬聯榜首,所以我們的論壇放在江陰召開具有很深遠
    的戰略意義,讓我們以熱烈的掌聲祝賀本次論壇的順利召開。首先為大家介紹一下出席本次
    會議的各位嘉賓,他們是(嘉賓介紹)讓我們再次以熱烈的掌聲歡迎大家的到來!
    石墨烯是一層波薄薄碳原子,呈現六角形的平面結構,其排列蒸汽緊密交織基本透明,是目
    前最薄,最堅硬的納米材料,2004年英國物理學家成功在實驗中從石墨中分離出石墨烯,證
    實它單獨存在,兩人共同獲得2010年諾貝爾物理學獎,歐洲委員會將石墨計劃列為首批新型
    項目之一,計劃在十年內提供總計10億歐元的資金支持,將石墨烯研究提升至戰略高度,美
    國的國家自然科學基金對石墨烯的項目研究及產業化應用方面也給予了持續不斷的自助,同
    時在軍隊、國防部層面積極推進石墨烯的研發和應用,日本作為碳材料的強國,日本科學技
    術振興機構早在2007向石墨烯提供自助服務,韓國也提供自助服務,1.26億用于石墨烯商業
    化應用的研究,韓國三星公司是石墨烯研究的最大投資者之一,我國成為全球石墨烯開發最
    活躍的國家之一,石墨烯基礎研發投入走在世界前列,專利申請樹立也是世界第一,全球產
    能前三位石墨烯產業都在中國,相關統計數據顯示,目前國內已建成或者在建的石墨烯產業
    原、石墨烯創新中心、石墨烯研究院等已超過30家,目前全球兩千多家企業從事石墨烯原材
    料和產品的研發,這一數字還在增長過程中,根據公開資料的統計,目前政府砒石的省級石
    墨烯創新中間一共有三家,分別是浙江省石墨烯創新制造中心,北京市石墨烯產業創新中心
    和江蘇省石墨烯創新中心。
        2013年,無錫市發布了無錫市石墨烯產業發展規劃綱要2013-2020,成立了無錫石墨烯
    產業研究園,祝塘石墨烯小鎮被列為五個特色小鎮之一,下面有請夏建輝介紹一下祝塘石墨
    烯小鎮,有請。
    夏建輝:尊敬的各位領導、各位專家、各位企業家朋友們,大家下午好!非常容幸有機會在
    本次盛會上向大家祝塘石墨烯小鎮的基本情況,希望通過今天的交流大家能夠進一步了解祝
    塘鎮,了解祝塘鎮的石墨烯小鎮,進而開拓深化我們的合作,下面我從小鎮的三方面向大家
    做一個簡要的介紹,第一個是小鎮介紹,第二個是小鎮愿景,第三個是小鎮服務。
    第一個小鎮介紹,祝塘鎮區域面積59.59平方公里,轄下12個行政村,外來人口近9萬人,近
    年在江陰市政府的領導下,經濟協調發展,生產建設扎實推進,民生企業持續改善,為我們
    建設特色小鎮打下了堅實的基礎,2017年8月份,無錫市人民政府批示祝塘石墨烯小鎮入圍
    無錫市首批特色小鎮培育建設名單,目前,特別的培育和建設已經成為祝塘經濟社會轉型發
    展的催化劑和助推器。在未來3-5年的小鎮建設中,我們將進一步凸顯小鎮三大旗幟,一是
    敢為人先的氣質,作為江陰四大古鎮,祝塘鎮有五千年的歷史,有著深厚文化底蘊和時代精
    神風尚,改革開放以來,祝塘人憑借特有的智慧和靈性大力發展鄉鎮企業,曾連續八年外貿
    人口位列全省第一,同時容獲全國鄉村文明示范鎮稱號。
    祝塘鎮發展實體經濟,致力于傳統產業轉型升級和新興產業的培育和壯大,涌現了一批較有
    影響力的龍頭企業,其中的江陰友佳珠光云母有限公司耐高溫的合成云母產品占據全球90%
    以上的市場份額,客戶遍布全球,無錫泰科納米新材料有限公司通過規模化與國家納米中心
    合作,獨創造了生產線,成為祝塘鎮發展的領跑者,將成為石墨烯小鎮產業發展的核心力
    量。
    三是開拓發展創新機制,創新贏得未來,近年來祝塘鎮始終強化產業強鎮,創新驅動發展,
    鞏固傳統優勢產業,打造新型材料基地,突出綠色循環經濟,挖掘增長級。
    作為石墨烯產業的領軍企業,中國碳谷科技集團注重技術創新、人才創新、管理創新,成立
    了石墨烯應用于研發聯合中心,聚集一批石墨烯二維材料行業人才。
    二是小鎮愿景,規模面積2.35平方公里,計劃投資78億元,由祝塘鎮人民政府主導,已合成
    合成云母二維材料領域的高端制造企業為主體,屆時產、城、人、文一體,在產業生態上打
    造獨具特色的一體、兩翼三核心,一體是石墨烯產業服務綜合體,兩翼是石墨烯產業上下游
    配套,三核心龍頭企業產業引領核心,人才積聚技術推動核心,云商服務市場助推核心。
    在功能布局上打造一核、一帶、五新,沿河景觀帶、創新發展核。在空間布局上打造二維材
    料“一帶一路”,特色鮮明、功能齊全的產業發展綜合服務帶和南北暢通、東西連通的產業
    發展快速路,我們通過3-5年的努力把祝塘石墨烯小鎮建設成為產業極具、企業集群、經營
    集約的小鎮,把石墨烯小鎮建設作為翹動全鎮產業轉型升級新支點,打造全鎮產業經濟發展
    的新引擎,把石墨烯小鎮建設作為展示祝塘形象的新名片。
    三是小鎮服務,面向未來石墨烯小鎮將秉承開放、協調、引導扶持、高效服務的理念,努力
    打造一個產業特色鮮明,多重功能疊加,機制體制靈活,人文氣息濃厚,生態環境優美,宜
    業、宜居、宜游的特色小鎮。
    在特色小鎮培育中,我們以突出開放的理念敞開大門,吸引特色小鎮的創新創業新平臺,同
    時,處理好產業發展與小鎮規劃建設之間的關系,堅持產城融合原則,產業發展和共同服務
    設計同步發展。培育堅持特色小鎮的扶持政策,結合祝塘實際,對于投資規模大、產業貢獻
    大、影響力大的投資項目為企業量身定制個性化扶持政策,為小鎮企業提供有利的政策支
    持,激發創新活力。三退出高效綜合服務,我們提供一對一服務專員,當好店小二,確定企
    業和項目零距離,第一時間掌握項目建設進展情況,第一時間了解企業發展的困難,第一時
    間對企業的訴求做出反應。手續辦理全程服務,申報項目全程服務,企業訴求全程服務。
    眾里尋他千百度,小鎮已在燈火闌珊處,小鎮的溫暖離不開大家的合作與支持,祝塘真誠歡
    迎各位凌駕、各位專機、各位企業家、各位朋友到小鎮走一走看一看,最后祝大家身體健
    康、萬事如意。
    主持人:非常感謝夏建輝的精彩介紹,中國制造2025年的新材料產業發展指南中指出的重點
    任務前沿新材料先導工程提出的第一個材料就是石墨烯,突破石墨烯材料的規模化制備和維
    納結構裁量表的關鍵技術,開發大型石墨烯制備設施及石墨烯的專用檢測一起,實現對石墨
    烯層數和尺寸關鍵參數的有效空間圍繞一些應用領域重點發展石墨烯改性的屬能器件、功能
    涂料、改性橡膠,構建若干石墨烯的產業鏈,針對上述的內容,我想與會的代表跟我一樣,
    都想更多、更深入的了解我國石墨烯基礎研究的情況到底如何接下來我們有請中國航發北京
    航空材料研究院研究員北京石墨烯技術研究院有限公司副院長楊程分享石墨烯及其基礎研
    究,我們有請楊院長。
    楊程:各位領導,各位專家,各位同仁,大家下午好!非常感謝組委會安排這個交流的平
    臺,各位專家在一起共同交流學習,我想今天這個主題關于石墨烯的性能、石墨烯的來源、
    石墨烯的背景以及它的一些情況我就不再贅述了,我主要想把我從事這個石墨烯研究十多年
    來的心得體會跟大家一起分享。
    主要從以下五個方面,一個是石墨烯納米片功能化石墨烯和石墨烯宏觀體,結合兩個屬子,
    石墨烯樹脂基復合材料的工程化應用研究,石墨烯樹脂基復合材料的增材制造技術。
    我們中國航發北京航空材料研究院從2008年開始著手研究,今年第11個年頭,從石墨烯的實
    驗室制備到工程化應用個別產品已經出現產業化,石墨烯有納米片的中試線,其他更大的一
    些在寧夏已經相繼建立起來,我們知道這個石墨烯納米片就是一個單一的碳元素,它表面的
    活性是比較大的,但是是物理活性比較大,它的化學活性是非常惰性的,把這個石墨烯是用
    起來,單獨用起來是很難的,是不太現實的,我們需要走幾個路徑,一個是功能化的石墨
    烯,在石墨烯表面要建一些粒子,針對不同的需求用不同的東西,其他一些鍍金屬離子的,
    我們知道這個化學的石墨烯大部分的導電性能不太好,比起里寫的石墨烯材料,它這種導電
    性是下降的,我們需要在缺陷處鍍上導電性比較好的粒子,導電的粒子可以把石墨烯隔開,
    避免它進一步團聚,還有負載磁性粒子的,要針對應用需求開展基礎的功能化。
    另外一個是石墨烯的宏觀體,這是另外一個路徑,就是把石墨烯進行二次加工,把它具備具
    有一定支撐作用的材料,比如說我們要報石墨烯作成宏觀體,可以用在凈化材料,我們每個
    人都有親身的體會,比如說我們戴口罩會有哈氣,如果從商業的角度來說也是能降低成本,
    而且給他一定的修飾以后可以吸收有毒有害的氣體,另外因為結構的設計,不像活性炭那么
    致密,舒適度比較高,所以這個微觀結構的構造以及二次加工的工藝是非常重要的。比如說
    像加一些納米纖維雜化,我們知道萬里長征這么久不倒就是因為它的設計,在這個空洞里面
    灌一些石墨烯材料,改善它的力學性能方面非常好,另外是做導電導熱的材料,我們知道這
    個傳統的導電導熱材料它在導電的同時瞬間釋放出來不能把熱量散發出發,在這個時候呢,
    由于咱們這個石墨烯大家都很了解,如果做成導電導熱瞬間把積聚的熱量散發出去,這是非
    常重要的,其他材料比不了的。
    這些路徑走完以后,由于時間的限制,我有兩個例子說一下,一個是石墨烯樹脂基復合材料
    的工程化應用,石墨烯復合材料在航空領域以及發動機領域,以及一些汽車領域、軌道交通
    領域應用的越來越多,我們知道航空領域或者一些汽車領域它對節重要求是非常重要的,實
    際上現在碳纖維已經走到了現有的極限,樹脂也是,畢竟是有機的材料,做到400來度已經
    到它的極點,再進一步的提升可能改變材料是非常難,需要結合一些其他的材料起到一些
    1+1大于2的作用。
    在這個基礎上我們開展了這些研究,比如說碳纖維,因為它表面非常光滑,和樹脂結合起來
    是很難的,我們就考慮石墨烯這些結構,能不能把它倆有效的結合起來,大家都知道在碳纖
    維表面有一個薄薄的一層樹脂材料的,我們把石墨烯和這些結合起來,希望能把它結合在碳
    纖維表面,這樣一方面解決石墨烯和機體的有效結合,碳纖維如果特別光滑的時候,基數是
    非常大的。另外一個比較重要的是樹脂怎么去改性,這個是有很多的工藝的技術路線需要去
    突破,我們也是好幾年的攻關,現在做到石墨烯和樹脂很好的復合。
    在這個基礎上,兩樣材料都有了項目,做完了以后符合石墨烯材料的制備,現在完全滿足一
    些生產的要求,同時它對力學性能得到了很好的提高,所有相應級別的材料能有效提升,這
    個是碳纖維比較瓶頸的問題,就是容易開裂,這個問題得到了很大的改善。我們現在有復合
    材料制備的,從制備到最后的力學性能全套的東西,如果在座的各位有這方面的合作,咱們
    可以一起去開發。
    另外一個例子是石墨烯樹脂基復合材料的增材制造技術,這個實際上就是3D打印的技術,這
    個技術好是好,它靈活性比較高,就是復雜的零部件也可以通過這種手段去加工,只要輸入
    相應的模型就可以打印出來,再一個可以節省成本,可以重復利用材料,生產周期也可以縮
    短50%,另外很重要的還是結合航空領域的節奏能節省30%,在這樣一個基礎上,我們針對航
    空領域傳統對耐溫、耐厚阻攔力學性能的要求不同研發希望能開發更高性能的材料。
    石墨烯是非常輕的材料,樹脂是一個固體類的,這兩個如果用傳統的工藝打印幾乎是實現不
    了的,所以我們在采用這個造粒以后就可以了。我們走了這個全過程以后,就改善了,從力
    學性能上來看,它的耐熱性比較高,直接體現一個材料將來這個使用性能以及它一些壽命,
    它將來的使用性能比較高,再一個力學性能不管是強度還是模量都在10-20的提升,我們知
    道做復合材料用5%的提升已經算是一個比較跨越了,還有一個彎曲性能也是得到了很好的提
    升。
    耐磨耐損也是得到的提升,我們知道石墨烯表面有很多納米的褶皺,沖擊以后使它能瞬間散
    發很多的能量,屬性是非常好的。
    就是說這一系列的研究我們這個體系是完全滿足航空領域的一些使用性能的要求,有很好的
    加工性能,而且部件重復性也非常好,現在我們開發了各類石墨烯高溫樹脂類的母粒以及線
    材、工藝和樣件,這個領域可以在一些機艙內飾,在非承力部件上有很大的應用空間。在航
    空重量都是以克來計算的,我們減重30%這個貢獻也是非常大的,何況在力學性能還未提升
    這個基礎上,現在我們在這個領域有耐高溫這個樹脂拉絲以及母粒全套的裝備,還有3D打印
    機,在航天領域已經和我們合作開展研究,我們在座的企業家,如果有這方面的需要,咱們
    可以接下來繼續探討。
    以上都是我的個人觀點,希望如果是說不合適的,希望批評指正,謝謝各位!
    主持人:非常感謝楊院長,大家覺得信息量大不大?楊院長給我們帶來了一堂非常精彩的石
    墨烯的課程,接下來我們有請中國航發北京航空材料研究院副主任北京石墨烯產業創新中心
    副主任王旭東為我們介紹石墨烯及應用技術的發展情況。有請!
    王旭東:非常感謝中國企業家聯合會給我這個機會跟各位同仁交流一下我們北京石墨烯產業
    研究中心在過去成立兩年過程當中所做的工作,以及我們的一些設想和想法。
    石墨烯被譽為未來20年改變的材料,在這個20年時間緯度上上,石墨烯能做的事情在不同的
    時間階段是不一樣的,這是我們這么多年推進石墨烯研究以及石墨烯產業化方面得到的一點
    經驗,下面的話,后面的片子里我會講到在未來20年具體我們在石墨烯共性技術的一個布
    局。
    首先來看石墨烯材料是非常重要的一個材料,在西方發達國家,可以說從美國來看,美國將
    石墨烯列為未來美國世界公認的12大科技之一,美國軍方也是DOD也是認為影響未來美軍的
    科技之一。石墨烯被歐洲科學家評委影響未來6大科技之一,歐洲作為石墨烯的發祥地,現
    在的話也是成為了石墨烯整個在應用研究和重大裝備上推進的一個重要的策源地。
    中國的話,習主席多次對石墨烯新材料的發展提出過非常明確的指示,石墨烯等新材料必須
    將成為未來高新技術發展的基石和先導,這也是凸現出了石墨烯在我們新材料發展的一個引
    領和帶動的作用,習主席也指出,中國是石墨大國,也應當成為石墨烯研究的強國,總體來
    講中國在石墨烯研究和產業化方面是需要做而且可以做的。
    楊博士在2006年作為行三院作為特別引進人才,從開始立項研發石墨烯材料,到現在已經有
    十幾年的時間了,2008年我們做出了自主化石墨烯粉體技術,同時在2010年-2012年開始注
    意到石墨烯材料制備出來非常重要一個課題就是推進石墨烯的應用,到目前為止我們已經累
    計開發新材料60多類,形成200多項新產品,已經轉化12類50余項新產品轉化,帶動社會投
    資已經一百個億。
    作為國家科創中心,北京要做的三個方向之一就是石墨烯材料,其他的包括高性能計算和智
    能機器人,所以可以看到國家對于石墨烯的重視以及國家對于北京來推進石墨烯研發的一個
    要求,所以說,在2016年我們就與北京市合作,在2017年正式成立北京石墨烯技術研究院,
    這個研究院目前是100%國有,受到市委市政府的高度關注,今年明確提出才有央視地聯動的
    方式強化企業創新主體地位。
    去年成立了以干勇院士為主的專家委員會更好把關我們技術以及產業發展方面的一些事情。
    為了推進石墨烯在前沿技術的研發,在未來20年改變世界材料,我們現在在過去幾年,在石
    墨烯復合材料領域做出了很多結果,并且取得了一些經濟效益,但是我們也意識到,在未來
    幾年的發展過程中,需要不斷加強國際合作,以拿到或者是獲得國際化的人才,以及國際化
    的技術,才能推進我們未來5年的石墨烯的技術領先。我們與英國開展了跨國合作,包括從
    國外引進一些人才,未來北京石墨烯技術研究院要實現百分之百研發人員有國際化的學習和
    研究的經歷。
    這里面是肖教授,到我們中心視察的情況,他對我們衷心的建設是非常認可,NGI是技術程
    度是1-3級,頂多在4級上跨一跨,BIGT,就是3-7級,NGI在技術設計上和BIGT有非常深遠的
    一個可合作的可能性,基于未來瞄準中國市場的話,我們推進了相關的合作,在以前的聯合
    技術研究中心的基礎上,成立了中英石墨烯國際材料研究中心,針對中國市場的需求開發針
    對性的技術,重點瞄準飛機、高鐵、航空發動機以及電力運輸領域需要的先進材料以及健康
    治療和智慧家庭進行開發。
    這是整個石墨烯研究院構架的大體情況,我們有北京主創新,京津冀主平臺全國大網絡,這
    個是基于北京的實際情況,這里面的話北京所留下來的是創新優勢,針對技術程度3-6級這
    樣一個研發機構的話,我們還要重點推進產業發展,我們利用京津冀來做我們產業的“后花
    園”同時根據所有產業在未來壯大和發展,對于產業上下游的需求,開展全國的合作,推進
    形成全國大網絡。在北京海淀區建立了第一個石墨烯應用中試基地,18個實驗室,8800平方
    米,實現5.5億合同額轉化。
    目前的話在北京市政府的支持下,我們在房山建立整個園區,已經成立3家企業,注冊企業8
    家,包括服務北京一些大型的公司,另外京津冀的話,我們主要利用天津作為北京的產業疏
    解方向,已經建成面積十萬平方米。
    在發改委、國資委、工信部支持下,我們和地方政府進行合作,包括在烏魯木齊成立了2家
    產業公司,銀川有1家,在南通和深圳龍崗都有一家。
    我們的主要模式還是要解決創新過程中的,就是創新層和孵化層、層的隔閡,目前成立北京
    石墨烯技術研究院以成立一個新型的創新主體,實現人才流動。
    孵化層需求牽引,包括技術牽引和產業牽引,產業層我們講究協同發展,提出政產學用融,
    內部搭建實驗平臺,我們有國內最優秀的研究團隊,并且已經在應用國際化的團隊。
    在需求牽引方面我們有軍方的需求牽引,這是我們作為軍方主管裝備的領導,以及我們現在
    在軍用領域包括防彈領域,航空發動機領域等等,我們針對國家重大需求研發的項目,受到
    了高度關注,目前我們其實從2015年開始公布相關的一些研發,到現在為止我們所掌握的一
    些研發,包括現在目前我們在最近網上特別流行的一個PPT,也是我們之前從工信部留出的
    PPT,從中可以看到我們研發的方向,這個只是占到我們研發的很少一部分,我們可以快速
    開展這些研發,得益于軍方對這些技術需求的牽引。
    再一個牽引就是國內產品開發平臺技術需求的牽引,我們與國內大型國有控股集團,特別是
    軍工集團的合作,包括商飛、中車、中石化、中核、中國行航發、中話,國家電網,快速使
    得我們軍用技術轉為民用,比如說我們針對我們現在的航空軍用鋁合金技術以及西電東送、
    走廊經濟這種低損耗的情況我們開發的石墨烯。這個是轉移給新疆一家上市公司,并且它因
    為作為典型的軍民兩用,去年第二屆中國軍民兩用技術獲得金獎。
    像我們針對與下一代電動汽車對于快充技術的需求,市第一款目前可以商用的快充電池技
    術,目前落地在銀川,銀川市第一號高新技術投資的項目,目前我們在推進12個項目中,有
    5家上市公司參與2家上市公司成功實現了公告,其實呢,在跟我們合作的上市公司遠不止這
    些,有上百家之多。
    下一步我們重點還是回到報告主題,就是石墨烯是未來20年影響的材料,時間的不同對石墨
    烯技術的發展和產業化的要求是不一樣的,2015年-2020年是石墨烯粉體,應用包括航空航
    天能源、交通、海洋,2020-2025年是石墨烯多晶薄膜,我們已經開發生物、醫藥電子診斷
    芯片,包括埃波拉病毒在內的,實現像我們以前需要大型的設備,而且需要很長時間等待,
    現在可以實現非常精準的診斷,只需要15分鐘,并且是便攜式的,這也是與硅谷的技術與加
    州理工大學合作產生的技術,未來像英國石墨烯國家研究院要更多開展這方面的合作,時間
    點就是2020-2025年,所以我們現在是在布局。2025-2030是石墨烯單晶薄膜,石墨烯信息器
    件技術,現在很多大學也是技術儲備不足。
    我們建設愿景是建設全球第一的石墨烯復合技術研究及產業孵化中心,國家級產業技術創新
    機構,以突破產業關鍵共性技術為主要任務,這是我們一個使命,第二個是國家級產業協同
    創新平臺,建立產學研用協同創新機制,融合技術鏈、協同產業鏈、加快提升產業創新能
    力,促進產業形成國際競爭力,第三成為代表國家形象有國際引領作用新材料研發中心,到
    2020年形成100分國際專利和國際標準等等,這是我們的愿景。
    其實我們最重要的是解決兩個界面的問題,所利用的就是工程師和創業團隊,目前的話就是
    除了跟我們合作的大型技術以及軍方研發機構之外,還有像上百家上市公司還有很多單位,
    其中國內典型的90家從事石墨烯相關行業的單位,有68家已經和我們簽訂了合作協議,目前
    的話我們也是與工信部遞交了相關文件,評審工作正在進行中。感謝各位!
    主持人:謝謝王主任的精彩演講,我們剛才聽了王主任介紹了很多,包括我們制造業創新中
    心關于新模式的方向上面的一些探索以及他們的主要的工作成績,聽了以后還是真的挺讓人
    激動的,因為我們也在組建其他領域的國家級的制造業創新中心,我們也知道在工業強基工
    程實施指南2016-2020將石墨烯列為一條龍應用計劃,提出立足石墨烯材料的獨特性能,針
    對國家重大工程和新興產業的發展需求,引導生產應用企業和終端用戶跨行業聯合,協同研
    制并驗證功能齊備性價比優的石墨烯產品,接下來我們就有請巨納集團理事長丁榮就石墨烯
    低纖材料的標準研究和探索進行演講,歡迎丁董事長。
    丁榮:我是來自巨納集團的丁榮,我今天講的題目是石墨烯等低維材料的標準研究和應用探
    索,還有其他兩個任務,代表中國國際石墨烯資源產品聯盟和全國納米技術標準化技術委員
    會低維納米標準工程做一個標準的匯報,我主要從以下的五個方面,前面是講進公司,再講
    講國家標準和國際情況,還有我們目前在石墨烯等低維材料上的探索。
    我們公司巨納集團在2010年在江蘇泰州成立公司,叫臺州巨納新能源,最初做材料制備,在
    2011年我們和當地政府一起共同成立了一個石墨烯研究的平臺,目前是國內首個正式商業運
    營的石墨烯檢測機構,國家檢測中心也有了,所有的都是政府在運營,目前這個檢測平臺是
    科技部的,是我們江蘇省唯一一個石墨烯戰略新興產業標準化試點,同時呢,我們現在跟五
    各大學建立了校企聯合實驗室,跟三個國外的企業成立了國際聯合的創新展示中心。
    為什么我們要做這個檢測平臺呢?我們在座的企業家很多,可能錢沒地方花,不是,是因為
    當時我們把石墨烯做出來不知道好壞,沒辦法,逼著自己干,工信部做工業強基一條龍,我
    們做產業也是做著這個一條龍,主要做石墨烯的材料性能檢測和結構的表征,主要是宏觀
    的、微觀的、原子結構的,包括光學的,還有電學、力學、熱學和電化學,現在關注的還是
    石墨烯的層數,其實這個詞可能這么叫習慣了,我們石墨烯就是單層的。
    我這里面有個特點,我們提供檢測報告有兩種,一種是檢測報告,一種是研究報告,檢測報
    告就是跟正常的檢測機構一樣,研究報告能夠給出一個有很多投資公司讓我們來做一些,比
    如說對這些項目的意見,包括一些高校他們對檢測出來的結果要進行分析,我們也幫他們做
    一些分析。
    這是我們一部分的檢測平臺的客戶,客戶有高校和一些研究所,也有一些500強的企業。
    講一講標準化的工作,就是我們目前牽頭兩項國家標準,參與了一項國家標準,同時呢,有
    3項聯盟標準,和全國首批19項企業標準實施,這都是比較早的,國家標準是2014年開始在
    做的。
    這是一些全國性的標準工作,前面因為我提到聯盟標準,自然要講講我現在代表的中國國際
    石墨烯產業聯盟來推介一下,我們這個聯盟主要是面向世界搭建的一個開放型的石墨烯產
    業、科技、金融、國際交流合作的平臺,這個里面就是用各種資源來推進我們這個石墨烯制
    備技術和產業化應用促進全球的石墨烯的產業發展。
    這是聯盟的組織架構和職能機構,里面有個結構叫國家標準委員會,這是主席團,這是聯盟
    的顧問委員會,里面有一些學術的大佬也在里面,包括我們的一些院士和教授,這是聯盟的
    常務理事會,理事長是張景安理事長,他原來是科技部的秘書長。我就在執行機構這塊,這
    是我們的專家咨詢委員會,里面有干院士以及劉院士、陳院士等等。
    目前聯盟的分布,分布在全球的18個分部,目前聯盟在國內外優質的石墨的生產去悠悠基
    地,我們在內地有石墨原料,主要集中在黑龍江、山東以及國外的叫馬達加斯加,我們另外
    一個聯盟的主要發起單位擁有世界上最大的晶質石墨礦,為我們同行提供了可靠的制備的原
    料。
    通過發行的技術孵化、產業發展、企業并購園區建設基金推動石墨烯產業化發展,目前跟地
    方政府有一些合作。
    這是我們九個工作方向,這是近期的一些活動,這邊是聯盟國際標準工作委員會的第一次全
    體大會。這個聯盟國際標準工作委員會,它的宗旨是加強國際國內標準化工作對國內外石墨
    烯產業發展的引領和支撐作用。現在主要是提出一些國際石墨烯的準制修訂計劃,推進大家
    的合作,這是國際標準工作委員會,我們叫STC的架構,有顧問和委員,有項目組和秘書
    處,這個秘書處設在下屬的公司。
    這是國際標準工作委員會的名單,目前主任由國家納米科學中心的葛廣路委員擔任,他是
    ASC/TC279的委員,是ISO/TC229WG4的召集人。
    為什么我們要做這個標準?是因為產學研聯系在一塊,其實要通過大家都認可的東西,所以
    這個標準特別重要。包括現在已經在做出來的標準,可能學界和工業界可能還有一些爭論在
    討論。所以呢,最近幾年,最近兩年吧,國標委提出了幾點,第一點是加強整合精簡強制性
    標準,以前強制性標準比較多,現在把國家標準盡量的都是一些推薦性的標準,后優化完善
    推薦性的標準,培育發展團體標準,什么叫團體標準?團體標準是指具有法人資格且具備相
    應專業技術能力、標準化工作能力和組織管理能力的學會、協會、商會、聯合會和產業技術
    聯盟等社團團體來做這個標準。第四個是要全面推進企業標準的管理制度改革,這個里面有
    一點需要我們企業,雖然我是科研出身,但是現在是企業了,制定企業標準應當充分聽取使
    用單位以及科學技術研究單位的意見。
    第五個強化標準生命周期,研究制定加強標準樣品工作的意見,提高標準樣品管理和研復制
    水平,我們石墨烯行業,或者其他的低維材料行業,最大的問題是沒有標準樣品,就是可能
    能夠做出穩定的標準的樣品難度還比較大。
    這是改革前和改革后的標準體系的一個對比,大家可以看到,政府主導的標準都是保基礎
    的,市場自主制定的是此中提供大家的競爭力,強制性的標準有國家標準、行業標準、地方
    標準,現在留下強制性的一部分是國家標準。推薦性標準增加了彈性標準,增加了市場自定
    的范圍。
    我們講講離我們比較近的,石墨烯低維納米結構標準化歸口單位,全國標委有一個分白委,
    還有八個工作組,今年可能會成立蘇州地區的工作組,目前WG9是低維納米結構與性能工作
    組,秘書處設在我們下屬的平臺。
    為什么要做低維納米?低維納米包括了零維材料、一維材料和二維材料。這是一些常見的低
    維材料,右邊有些是晶體材料,這些材料就跟當年諾獎他們一樣,我們拿過來用膠撕就能撕
    出來,所以現在硫化物很多。
    目前我們在石墨烯和其他石墨烯納米結構標準化里面主要做的工作還是在基礎的通用標準,
    制備的標準只是給它名字一個定義,具體的標準還沒有開始做,可能需要廣大的企業,現在
    陳主任說有280多個企業,可能大家一起來做制備可能更好。
    我們這個國家標準的組織的話主任是南京大學的王欣然教授,副主任是東南大學的倪振華教
    授。這是其中的名單。
    我介紹一下全國的低維納米結構工作組,負責組織協調全國低維納米的標準化工作,我給大
    家分享一下里面的核心的內容,可能字比較多,低維納米結構基礎及通用標準,制備應用技
    術方法標準,檢測技術方法標準義氣設備檢測標準,負責對口ISOTC229、IECTC113國際標準
    化組織中與低維納米結構與性能技術有關的工作。
    還有一個就是提出制定、修訂和復審相關國家標準和采用國際標準的建議。
    第七條是組織國家標準的制定和修訂的復審工作。組織送審稿部分審查工作和國家標準的宣
    講、解釋和普及工作,我等一下把這次報批的石墨烯的國家標準的受理的標準給大家分享一
    下。
    另外工作組定期的會開一些學術委員會,也是在江蘇的南京,今年會有首屆低維材料表征和
    應用的研討會,也歡迎各位專家前來參加。
    另外就是承擔國際標準的起草工作,積極推進我國國家標準成為國際標準。第16條里面有個
    叫產品質量標準平等分析的評價工作,工作組可設通訊成員和單位,也歡迎大家一起來做。
    這是目前已經立項的石墨烯的國家標準,是8個,有一個術語,其他的都是檢測方法,這兩
    個是目前我們公司在做的,第一個術語已經報批,從2014年做到現在已經4年。
    這是現在的術語的標準,是叫納米科技術語第13部:石墨烯及相關二維材料,這是一個報批
    稿,這是應該是近期的話就會正式的發布了,因為國家的審核已經通過了,有幾個重要的定
    義,第一個是二維材料,二維材料是有一層或者幾層構成,其中每一層內的原子與所在層內
    的臨近原子緊密成鍵合作,有一個緯度處于納米或者更小尺度,其余兩個緯度處于更大尺度
    的材料。這個有點拗口,所以呢加了四個“注”,注1是區分二維材料和體材料的零件層數
    與被測側料及其性能相關。注3就是每層可以含多種元素,有好幾種元素,注4二維材料也可
    以是納米片,層和量子點也做了定義。
    這邊著重跟大家分享一下石墨烯,石墨烯的第一由一個碳原子與周圍三個近鄰碳原子結合形
    成的蜂窩狀結構的碳原子單層。由于石墨烯僅有一層,可以通常被曾為單層石墨烯,寫為
    1LG,石墨烯有邊界,并且在碳碳鍵造成破壞的地方有缺陷。
    以及后面對外延石墨烯和雙層石墨烯做了定義,如果大家感興趣的話我后面可以把這些東西
    給大家來書面的分享,包括氧化石墨,氧化石墨烯的定義。
    前面講了那么多歸根到底,現在我是做企業的,做企業的肯定得做一點有用的項目,我們前
    前后后從2010年開始到現在做了很多項目,有買的技術,也有賣的技術,這個圖是歐盟石墨
    烯旗艦項目的總結,你想掙錢就在這十個里面,你做檢測表征也行,做制備也行,用到傳
    感、光電子器件上面,手機屏幕也好,還有環保方面。
    制備石墨烯有一個很重要的方法就是CVD法,我們到應用上面就是先做原料,然后材料、器
    件到應用,學校里只要做出一點點就夠用了,我們做企業的話,我們要做批量比較穩定的石
    墨烯,在做的時候就要折騰,我們在折騰的過程里面,折騰出了一個項目,就是這么一個項
    目,現在已經有了一定量,還有不小的銷售,我們另外成立了單獨的品牌叫Next CVD,可以
    做石墨烯和其他低維材料的減薄,可以通過討論等粒子的密度來調整,除了用在低維材料里
    面還用在光伏半導體和其他材料,這個是做材料的應用,由于時間關系,我再講一個應用,
    是我們做了一個在光電器件的應用,叫石墨烯飛秒光纖激光器,有個專門的公司叫
    FIPHENE,以石墨烯為基礎,研制各類光纖器件、模塊和設備,是把連續諾貝爾獎的產品用
    在一塊,光纖和石墨烯一起做了聯用,我們做了石墨烯飽和吸收鏡,以前都是被老外壟斷
    的,所以我們占的比較很小。
    這是我們基于石墨烯飛秒光纖激光器這么一個平臺做了不同的產品,有飽和吸收鏡,有可調
    光衰減器還有放大器等等一些。
    我們做器件的特點是它的脈沖寬度全球種類最多,峰值最高,這都是有記錄的,目前主要應
    用在激光成像、光纖、和激光雷達。
    這個前面講了那么多應用,因為我昨天來了以后出去溜達了一下拍了照片就發到朋友圈了,
    感覺很美,我們為什么做石墨烯?就因為石墨烯很美,我希望在接下來20年以來能夠多一些
    同道人和在座的各位能夠有些合作,一起來追求這個美好的明天,謝謝大家!
    主持人:謝謝丁董事長的演講,我們看到江陰市委聯合江陰市人民政府發布中國制造2025江
    陰5年行動計劃中指出,在十三五期間,江陰將重點發展集成電路、新能源、新材料、汽車
    整車及光間零部件、高端裝備制造機集成,特種、船舶和還共裝備、高檔紡織和服裝生物醫
    療,在新材料以碳谷科技為龍頭,大力發展石墨烯材料及產業化開發和應用,下面我們就有
    請碳谷科技的謝曉濤與大家分享石墨烯的制備與應用。
    謝曉濤:各位來賓下午好,剛才從政府層面、央企層面分享了大家的看法,我這里從企業層
    面分享,我主要介紹石墨烯大家關注的兩樣制備和應用,這都是我們企業自己做的事情。首
    先大家會聽到中國碳谷科技,它其實是允升國際在香港的全資子公司,主要從事的制備與應
    用,我們孜孜不倦已經研發了數年,在今年終于實現了石墨烯兩百噸的量產,我們在整個過
    程中已經取得了在涂料、高分子材料、儲能等材料領域的一些應用,并取得了我們石墨烯規
    模化銷售,以及下游客戶他們規模化的推廣。
    大家可以看到,大家明天有時間可以去我們現場去看一下我們建成了石墨烯洪量制備基地。
    石墨烯的介紹我就不再贅述了,這個大家在這個領域從事多年,對這個都很了解,那么我想
    介紹一下就是說,我們為什么會去選擇微機械剝離法從事石墨烯制備?這是從我們企業自身
    的角度考慮,主要有超過臨界法、氧化還原法、或者CVD法,這些在制備的過程中有不可避
    免的一些我們作為企業很難去在美麗的江南地區實現的一些困擾,所以我們結合我們之前的
    云母二維材料的材料經驗,所以我們選擇了微機械剝離法,在這個方法的深入研究上,我們
    制備出來的石墨烯已經達到了,無論是從國家標準還是從科學上的定義來說,我們各方面表
    征都可以獲得一些比較好的數據,我們也認為我們做了材料是從石墨烯定義上是合格的,我
    們另外一個檢驗標準改變我們的客戶,因為東西再好,再符合任何一樣東西,客戶說不好
    用,那就是不好用。所以我們跟下游客戶的溝通中,他們也提出了準確的意見,他們對不同
    領域有不同的要求,所以說我們也根據這些要求做了一些調整。
    這里大家可以看一下,我們企業在追求達到石墨烯標準的同時,我們還要追求產品的均勻性
    和一致性,就是說我們希望我們做出來的材料在任何尺度看上去,無論是大小的分布、厚薄
    的分布都有指標。
    像下圖這些就是有一些比如說大大小小厚厚薄薄的對我們來說是不合格的,因為不能橫定用
    量。
    我們有石墨烯電池、導熱材料、復合材料、復合高強度纖維,包括潤滑脂、金屬復合材料等
    等這些領域,我們取得了一些成果也分享一下,首先在涂料領域,這個是我們經過兩年的時
    間和海洋化工研究院共同研究的,我們現在做出來的防腐圖條底漆已經有2500小時的延誤實
    驗,同樣我們對比進口涂料的底漆,基本上在500小時之內,所以我們很自豪的說這個產品
    我們可以底漆性能五倍與同類產品。
    第二個我們已經實現規模化應用,就是我們下游的客戶,江蘇鏘尼瑪新材料有限公司防紙性
    提高了一倍,達到了最高級別的5級,這種纖維不僅在國內廣泛應用,而且還實現了部分出
    現。
    第三個就是和上海交通大學研制的石墨烯動力鋰電池,現在的放電能力已經可以10C時為
    95%,我們近期正在供破它的充電的倍率性,我們希望做到10C左右的充電,這個材料體系已
    經研發完畢,我們在我們企業建立了中試線,如果在座的誰有興趣跟我們一起研發電池,我
    們中試線的水平是國內最獲得供應商提供的設備,就是產能不是大量的產能,但是能夠生產
    非常高標準的電池。
    再一個就是石墨烯的光催化應用,就是說這個是之前和中國科技開發院共同開發的,這個在
    很多領域它對石墨烯光復合材料對水里面溶解洋的效果非常明顯,而且成本很低,這個技術
    也在各個地方推廣。
    下面就是我們企業實實在在干出來的事情,這些事情我們希望一步一步的能夠通過這些實實
    在在的東西能夠推動整個行業的良性的發展,第二就是期待各位嘉賓能夠明天蒞臨我們公司
    進行實地考察,大家一定會不虛此行的,謝謝!
    主持人:非常感謝謝總的演講,雖然簡短,但是字字精華,我們也看到,包括剛才謝總也說
    的,我們會議手冊還有明天有一個參觀的行程,在跟我們謝總有更多近距離的接觸,建設制
    造兩國有兩個關鍵,第一必須要培育一批世界級產業集群,二是必須要培育出具有國際競爭
    能力的世界一流企業,2016年工業和核心華部辦公廳、財政部辦公廳發布2016年工業強基工
    程實施指南的通知,提出推動十大重點領域的突破發展,實現產業結構優化升級,到2020年
    形成十個左右具有國際競爭力年銷售收入超過300億的基礎產品集聚區,通過嘉賓的分享,
    我們也充分認識到產業積聚的重要性,2017年工業和信息化部辦公廳印發了升級制造業創新
    中心,升級為國家制造業創新中心條件的通知,提出來國家制造業創新中心建設領域總體的
    布局中明確提出重點布局石墨烯領域,剛剛我們王主任也在這個板塊做了重點的闡述,其中
    也說明了重點攻克石墨烯的標準化技術,打通石墨烯改性涂料、電極材料、橡膠材料等代表
    性技術路徑,組織首批次應用示范,突破基于石墨烯薄膜的制備技術,我們希望以本次論壇
    為契機,以中國制造2025為指引,著力推進石墨烯產業的快速發展,最后呢,我想用我們剛
    剛最開始的時候大家看到的,聯盟宣傳片的結尾,“路雖遠,行則將至;事雖難,做則必
    成”希望我們大家一起攜手,為早日把我們國家做出世界強國做出應有的貢獻,本次論壇到
    此結束,再次感謝大家的參與與光臨,謝謝大家!
     
      中國企業聯合會、中國企業家協會 主辦
    地址:北京市海淀區紫竹院南路17號 郵編:100048

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