為石墨產業提供更多「想像空間」

為石墨產業提供更多「想像空間」

青島全搜索電子報   2020.11.26 星期四

    天然儲量豐富、產品應用廣泛，青島的石墨產業一直站在全國發展的「C位」，是中國石墨工業的發源地、技術輸出地和標準制定地，素有「中國石墨之鄉」的美譽。新的發展時期，青島該如何穩住地位？石墨烯將帶來哪些機遇？石墨產業的發展該如何轉型升級？
    青島的這些問題，通過「科創中國」遞到了頂級智庫專家的面前。作為首批「科創中國」試點城市，青島以中國科協「科創中國」新材料科技專家服務團對接會為契機，引來了新材料領域的多位專家。他們通過主題報告、論壇交流、走訪企業、展開合作等方式，深入本地企業，通過智力「加成」，為「石墨之鄉」的發展精準把脈。
青島石墨新材料產業發展諮詢對接會現場。耿婷婷 攝
■深讀一點
石墨是「一本書」石墨烯是「一張紙」
    最近幾年，被譽為「材料之王」的石墨烯成為了科技圈的「新寵」。石墨烯與石墨的主要構成都是碳原子。不同的是，石墨烯材料只有一層碳原子結構比石墨薄得多。把石墨烯一層層疊起來就是石墨。
    石墨烯真實存在但是肉眼不可見。石墨烯是目前為止發現的最薄、最堅硬的材料，它的厚度相當於頭髮絲的二十萬分之一，但硬度卻是同規格鋼的200倍；它具有優異的光學、電學、力學特性，可以被拉伸、具有非常高的韌性、熱傳導性和電傳導性。因此，石墨烯在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，在海水淡化、防彈衣製作、柔性顯示等領域都能找到「用武之地」，被認為是一種未來革命性的材料。
    以去年華為在手機中應用石墨烯散熱膜為標誌，石墨烯產業在中國正邁向高質量發展階段。中國石墨烯專利申請量全球佔比已經從 2016年的46%上升到2019年的69.4%。截至去年年底，中國石墨烯專利申請量累計達到5.5萬餘件，其中企業專利申請量佔比為50.56%。
高品質企業達到100多家
    青島是全國天然石墨三大主產地之一，且出產以工業價值最大的鱗片石墨為主，儲量約佔全國的22%，年產量約佔全國的1/3。這樣得天獨厚的優勢條件下，青島有一百多家石墨企業，青島的石墨產品也一直是高品質的代表。 2005年，全市石墨加工企業不到20家，年產值不足1億元。當年，原山東南墅石墨礦破產，大量的技術人員創業，壯大了青島石墨產業的「創業之隊」。到2018年，全市石墨加工企業已有128家，年產值達50餘億元。而現在，全市的石墨企業再增量，集中在萊西市和平度市，僅萊西市就有118家石墨相關企業。
    在國際上，青島的石墨產品已經成為最高品質的代表。對接會上，萊西市南墅鎮副鎮長高緒正介紹：作為青島的「石墨重鎮」，南墅石墨製品已經遠銷至美國、日本等56個國家和地區，在國際市場上，標註有「NANSHU」字樣的石墨產品價格要比同類產品高20%左右。
    泰星科技主要生產石墨散熱和加熱產品，泰星科技的創始人劉希山說，公司致力於給手機、平板以及電視等電子產品做天然石墨散熱膜，今年更是和蘋果公司達成合作，最新發布的iPhone12等產品上用的都是泰星科技生產的散熱膜。
    產品在升級，青島石墨的發展方式也在轉型。今年6月，萊西市建成了石墨專業汙水處理廠，實現了零排放、閉路循環的汙水處理方式。隨著石墨產品的種類和應用日臻廣泛，其「近親」——石墨烯也越來越多地走進了人們的視線。連諾獎得主安德烈·蓋姆院士都備受吸引，選擇在這個領域來青做「創客」。
「青島是中國石墨烯產業的搖籃」
    產業鏈全線升級的新階段，青島的石墨產業發展如何更上層樓？對接會上，國家特聘專家、電子科技大學基礎與前沿研究院院長王志明給出的答案是，擴大產業的「想像空間」。「石墨本身屬於傳統產業，『想像空間』有限。 」王志明說，「青島的石墨產業應該引行業之先，讓更多人看到石墨烯等新物質應用的可能性。 」
    對此，王志明首先建議企業要適當考慮登陸資本市場借力發展。在對接會前，他走訪了3家本地石墨企業，對青島洛唯新材料有限公司印象深刻。 「這家企業的年產值有望達到20億元，這個體量的企業可以考慮上市，以提升附加值、突出品牌優勢，獲取更多發展空間。 」王志明說，「企業就是要勇於做高端的、能夠引領未來的概念，並與現在的產業相結合。 」
    作為「高階版」的石墨，石墨烯本身就具有無窮的想像空間和應用場景。 「電子產業、醫療器械、服裝、玻璃、智能家居……石墨烯的應用可以無所不在。 」王志明說。
    近年來，青島著力打造以萊西市為核心、輻射全省的石墨烯特色產業集群，形成了重點以石墨烯的生產和應用研發為主的核心區碳材料發展格局；規劃建設了遠期目標1萬畝、近期目標5000畝的石墨新材料集聚區，目前已建成1500畝，已入駐德通納米、青北碳素、洛唯新材料等石墨新材料企業18家。青島石墨企業在做石墨烯量化製備的同時，還在石墨烯應用產業化方面開展了一些研發，在導電、導熱、高強度複合材料、防護塗料等方向已經有十餘個產品誕生。
    目前，萊西市已經與材料領域龍頭企業貝瑞特達成合作，建設國內最大的純化石墨項目；1500萬噸的石墨尾礦也被山東領軍科技「接手」。中國石墨烯產業技術創新聯盟秘書長李義春在對接會上說，「青島可以說是中國石墨烯產業的搖籃。作為擁有雄厚基礎的製造業城市，發展石墨烯產業在青島更有意義，將成為推動城市轉型升級、培育高新技術企業新的創新點。 」
「情投意合」的合作已經開始
    對接會上，王志明開門見山道：「我今天是帶著合作的意願來的。 」以他為牽頭人，一個投資200億元的材料研發實驗室近期已經建成，用王志明的話說，這個實驗室就是要為全國材料領域前瞻性的企業做好服務。
    通過走訪，王志明已經與幾家青島企業「情投意合」，下一步將圍繞產學研合作展開對接。 「我們的實驗室有研發團隊，也有實驗條件，可以給企業提供智力支持。 」王志明說。
    國家納米科學中心研究員智林傑現場也就企業的發展提出了建議：企業在宣傳過程中，如果能把石墨烯在產品中的原理、作用、功能說得更清晰一些，產品的銷售效果會更好。
    這樣的建議自然引起了更多企業的關注。青島德通納米技術有限公司的負責人聽完專家報告後激動地表示，公司本就與中國石油大學（華東）等高校有深度合作，建立了教學科研實踐綜合基地，期待與對接會專家之間建立更加密切的後期聯繫，在石墨烯產業化領域加強合作；劉希山則抓緊與王志明互留了聯繫方式，他說，泰星科技在石墨材料的有序排列領域鑽研多年，始終不得要義，能得到材料領域專家的指導，必然為企業突破科研瓶頸帶來助力。
    今年8月，中國科協第二十二屆年會在青島召開，給青島帶來了一場科技盛宴，青島成為「科創中國」試點示範城市之一，全國學會為青島匯聚了科技專家人才資源，推動科技創新供給與需求對接，創造了難得機遇。
    現在，「年會效應」和「科創中國」試點城市的作用正在凸顯，以「科創中國」為平臺，青島的石墨新材料產業搭上了中國材料研究學會等國家級學會的「快車」，借來了材料領域頂級專家的智慧，將迎來高速、高質、高科技發展的明天。
    諾獎得主安德烈·蓋姆在青創業，成為青島德通納米技術有限公司的「智囊」。
本版撰稿 觀海新聞/青報全媒體 記者 耿婷婷

-----------------------------------------------------------------------