石墨烯，新材料“明星”有何神奇？

　　探訪國家石墨烯創新中心――

　　石墨烯，新材料“明星”有何神奇？

　　本報記者 汪文正 《人民日報海外版》（ 2023年11月01日 第 11 版）

　　今年中秋國慶假期，石墨烯電池成為兩輪電動車市場新銳，為雅迪等行業頭部品牌帶來火爆銷售額。不久前，浙江大學又研制出新型石墨烯電池，快充1.1秒即可充滿電，頻繁充電不影響使用壽命，用于智能手機時即使每天充電多次也能讓電池使用幾十年。被譽為新材料“明星”的石墨烯，是一種由碳原子組成六角形呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，正在國民經濟各領域發揮著重要作用。

　　石墨烯到底有何神奇之處？中國石墨烯產業涌現出哪些亮點？石墨烯將如何改變生產生活？記者在位于浙江省寧波市鎮海區的國家石墨烯創新中心進行了實地探訪。

　　“石墨烯是目前發現的最輕、最薄、最硬且柔性、透明、導電的材料。”國家石墨烯創新中心主任劉兆平介紹，石墨烯具有優異的導電性和導熱性，載流子遷移率是硅的10倍，有望用于制造超高比能動力電池和超高頻率芯片；其導熱性能優于碳納米管，有望成為電子產品的新一代導熱散熱材料；它的硬度超過金剛石，強度是鋼的100倍，具有極高的透光率和比表面積，可用于柔性顯示和海水淡化等領域；作為硅基芯片的一種可能替代路線，由石墨烯材料制造的“碳基芯片”展現出迷人前景。

　　工業和信息化部2015年公布的《中國制造2025重點領域技術路線圖》指出，石墨烯材料集多種優異性能于一體，是主導未來高科技競爭的超級材料，廣泛應用于電子信息、新能源、航空航天以及柔性電子等領域，可極大推動相關產業的快速發展和升級換代，市場前景巨大，有望催生產業規模千億元。

　　具體應用方面，石墨烯在業界有哪些“用武之地”？據介紹，從石墨烯涂層防霧膜制成的護目鏡，到應用于深海工程、海上風電的石墨烯防腐涂料，再到用石墨烯改性纖維制成的抗紫外、改善微循環和抑菌的紡織品……新材料“明星”均有良好表現。

　　石墨烯還可與銅箔、銅線等復合制成“超級銅”，其導電性能優于銀。“如果全國10%的電機用上超級銅材料替換，那么全國一年可節省電能185億千瓦時，約等于葛洲壩電站一年的發電量。”劉兆平說。

　　國家石墨烯創新中心副主任周旭峰介紹，中心研發的石墨烯銅基復合材料，具有比銀更高的電導率，有望引領導電銅材的技術變革，突破電機能效提升瓶頸，驅動中國新一代高效能電機技術達到世界領先水平，滿足交通運輸與工業領域對于高端電機技術革新與國產化的需求，打造高效電力能源系統。

　　截至目前，隨著多項技術成果轉移轉化，國家石墨烯創新中心已在寧波市鎮海區孵化出柔碳電子、烯材暖科技等一批石墨烯電熱元件開發和應用企業。劉兆平介紹，國家石墨烯創新中心依據國內石墨烯產業發展現狀與趨勢，從規模化制備、產業化應用、行業質量等三個方面制定了石墨烯產業技術路線圖。“未來，中心將聚焦新能源、航空航天、海洋工程等重點領域，開展共性技術研發攻關，推進技術轉移擴散和首次商業化，全力提升石墨烯產業技術創新能力。”劉兆平說。