应用市场上他们热卖高冷石墨烯

2020年全球石墨烯产业化结构状况预测

数据来源:华经市场研究中心

近日,石墨烯导电浆料和石墨烯改性正极材料项目在宁夏银川经济技术开发区正式投产。这意味着借助银川较低的电价和干燥的气候条件,石墨烯导电浆料和石墨烯改性正极材料正式在银川进入批量生产。

新材料由北京石墨烯技术研究院(以下简称研究院)团队研制,经过了一年的中试研究和客户认证,各项性能达到国际先进水平。这也是这家专为石墨烯研发应用而生的研究院最新的落地项目。

不让研发成果只是锁在柜子里

厚度仅为0.334纳米的石墨烯具有一系列优良特性:是有史以来被证实的最结实的材料,强度是钢的100多倍;是已知材料中电子传导速率最快的材料;透光率97.7%,透光最好,导热率最好。作为一种具有优异的电、热、力、光等性能的二维材料,石墨烯在新能源、电子、航空航天、国防科技等领域具有巨大的应用潜力,是被科学家公认的下一代革命性、战略性材料。

中国航发北京航空材料研究院从2006年就开始研究石墨烯,彼时的石墨烯离“走红”还早。10年的创新研发成果为北京石墨烯技术研究院的成立打下了基础。2016年,中国航发集团公司和北京市政府联动,共同出资10亿元成立研究院,打通石墨烯研发的技术端和产业端,这是全国第一个省级石墨烯制造业创新中心。

王旭东是研究院的院长,也是年轻团队里最年长的“80后”,“成立两年多来,在石墨烯应用技术领域,我们已经完成了12项科技成果转化,累计完成科技成果转化合同7.5亿元,执行了4.5亿元。这么短的时间达成这样大数额的知识产权转化交易,在材料领域是十分少见的。”这让王旭东很骄傲,“研究院建成了全国第一个石墨烯创新技术中心、第一条面向工程应用的石墨烯应用技术中试基地。这个中试基地共有18个实验室,英国正在准备建设的国家级石墨烯工程创新中心就以我们研究院的中试基地为蓝本。”

“从老研究院所中‘另立炉灶’,使命的变化是最根本的。”王旭东说,“老院所立足国家重大需求,国家需要在哪里就打到哪里,有太多不计得失奉献所有的故事。新的研究院则被期望可以突破老体制的天花板,既要科技创新又要转化实际应用,为新旧动能转化提供新能量。”

核心技术的攻克离不开年轻人,科研英雄的诞生需要土壤,从以需求带动技术到以技术创新成果转化为本,研究院希望成为这样的土壤。“我们不断思考如何实现科研院所的技术成果转化,不让研发成果变成一堆锁在柜子里的纸。真正建立一个有活力的、能把人的潜能激发出来的新型机构。”王旭东表示。

在既有体制机制下寻找新活力

说起成立研究院的难度,王旭东至今感慨:“央企跟地方政府联手的难度很大,但近年来科技成果转化的环境越来越好,从上到下有好政策带动,才能‘梦想照进现实’。”他表示,研究院是传统科研单位以国家重大需求为使命,在既有体制机制下寻找新活力的积极探索。

探索的结果超出王旭东的预期。在他看来,团队之所以能如此快速地推动石墨烯的成果转化,一个很重要的原因就是盘活了各方资源:“给予科研人员虚拟股权、科研自主权等,激发他们的创造力;吸引研发、市场、产业、资本等全要素进入,提升研究院的造血能力。”

据王旭东介绍,研究院不是金字塔式的管理,而是矩阵式的管理,所有人员的固定收入从岗位来,其他收入从项目来。同时,年轻人在各自的学术领域有相当的财务自主权,“我们鼓励大家做科学家而非管理者,不以头衔多为荣,而以多少科技成果得到转化、创造多少价值为标准。”

做的事很大,团队的人却都非常年轻:管理层年龄集中在35岁上下,科研团队年龄则在30岁上下。100人左右的团队有五分之一的人员有海外经历,“我们希望未来这个比例能达到百分之百。让团队所有人都有一定的海外经验,可以帮助大家拓宽研究视野、提高创新能力、与国外同行交流研究,最终能顺利将研究成果进行转化。”王旭东说。

几年来,以40多名年轻博士为骨干的核心创新团队相继突破了大尺寸石墨烯薄膜制备技术、石墨烯铝合金、石墨烯钛合金、石墨烯隐身材料等关键技术,形成40多个研究方向,累积开发新材料200余项。“针对西部能源资源比较密集的优势,我们在新疆乌鲁木齐落地了石墨烯铝合金电缆项目,在银川市落地了石墨烯正极材料项目,在长三角地区和珠三角地区落地石墨烯电子材料项目。”研究院技术部部长李炯利博士介绍说。

2014年,研究院的科研人员成功突破石墨烯铝合金电缆技术,将石墨烯材料加入铝合金,在世界范围内第一次实现了石墨烯和金属的完美融合,制备出石墨烯增强或改性金属基复合材料。“目前,我们已经把这项技术输入新疆的一家企业并成功实现产业化,今年将累计实现1000吨生产,但面对国家每年上百万吨的需求,未来发展空间巨大。”李炯利信心十足。

建立大众对石墨烯的信任

石墨烯是一种典型的军民两用材料。据王旭东介绍,在军民融合的倡导下,研究院有一部分科研人员专门做军用技术开发,作为国防重点实验室,技术领域涉及飞机、发动机等特殊材料,并由此扩展到船舶、航空航天、核工业等领域。另外一部分科研人员则进军国民经济主战场,进行新能源电池、铝合金电缆等民用材料的开发。

研究院在石墨烯产业化生产方面的成绩,吸引了包括两位英国皇家工程院院士和诺贝尔奖获得者康斯坦丁·诺沃肖诺夫在内的国外3个高水平科研团队。今年5月,研究院与英国曼彻斯特大学合作,建设中英二维材料国际产业中心(即诺贝尔奖工作站),利用国际资源推动石墨烯生物医药和石墨烯传感器等领域的研发和产业发展。作为研究院的主要客户之一,宁夏汉尧石墨烯储能材料科技有限公司给出了“技术先进、成熟度高、与实际生产结合紧密、易于转化”的“五星好评”。

身为石墨烯行业的一份子,王旭东对这一新材料的“由冷转热”感触很深:“2010年,石墨烯的发现者获得诺贝尔奖,石墨烯市场迅速吸引无数资本,在国内表现得尤其明显。”这既为石墨烯产业的繁荣带来机会,也埋下隐患,“有些人对石墨烯的研究和了解不够,却盲目进入市场,发展状态不理想。他们将自身的失败归结于石墨烯技术,甚至唱衰石墨烯。”

对此,王旭东表示,包括石墨烯铝合金电缆、石墨烯改性锂电池等在内的所有新产品,在推向市场的过程中,一定会经受大众信任度的考验,“作为一个连接前沿科技和市场需求的平台,研究院希望不仅可以让教授们心无旁骛地做科研,也能让科学技术走出实验室、走入老百姓的生活,建立大众对石墨烯的信任,为行业发展创造有利环境。”

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责任编辑:符雪苑
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