 4月24日，煙臺烯能新材料股份有限公司成功生產(chǎn)出第一批高品質(zhì)石墨烯,標志著(zhù)我市石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得重大突破。“我們將以創(chuàng )新驅動(dòng)為先導，打造世界級石墨烯生產(chǎn)和應用基地，推動(dòng)煙臺‘2025中國制造’產(chǎn)業(yè)升級。”中科院“百人計劃”學(xué)術(shù)帶頭人、煙臺烯能新材料股份有限公司董事長(cháng)李恕廣向記者描繪了依托最新制備技術(shù)和低成本量產(chǎn)的優(yōu)勢，推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的未來(lái)前景。
開(kāi)發(fā)最新制備技術(shù)實(shí)現高質(zhì)量石墨烯批量生產(chǎn)
李恕廣介紹，自己在2010年開(kāi)始關(guān)注石墨烯技術(shù)的發(fā)展，2011年組成項目研究團隊開(kāi)始進(jìn)行石墨烯的系統研究。
“國內生產(chǎn)石墨烯的企業(yè)至少有200家，但行業(yè)內參差不齊，絕大部分企業(yè)使用氧化還原法，使用強酸強氧化劑，通過(guò)化學(xué)反應生產(chǎn)石墨烯，。”李恕廣說(shuō)，氧化還原會(huì )對石墨烯原子結構造成不可逆損害，導致產(chǎn)品的應用受到限制。
在制備高品質(zhì)石墨烯并降低成本的道路上，李恕廣博士團隊展開(kāi)了長(cháng)期研究，并邁出了關(guān)鍵一步——發(fā)明了分子溶脹法與機械剝離相結合的方法制備高質(zhì)量石墨烯。李恕廣介紹，這種方法是物理方法，無(wú)化學(xué)反應，常溫常壓操作，無(wú)有毒物質(zhì)排放，大大減輕了環(huán)保的壓力，同時(shí)也降低了生產(chǎn)的成本，生產(chǎn)流程相對簡(jiǎn)單，更重要的是生產(chǎn)的石墨烯沒(méi)有雜質(zhì)，三層以下的石墨烯占產(chǎn)品的85%以上。“產(chǎn)品合成工藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源廣泛，成本低廉，生產(chǎn)環(huán)保，可以成噸、成千噸生產(chǎn),達到了低成本量化生產(chǎn)的水平。”
首批“煙臺造”石墨烯產(chǎn)于煙臺烯能生產(chǎn)車(chē)間
石墨烯的實(shí)際應用范圍廣泛，車(chē)體輕量化就是其中一個(gè)重要領(lǐng)域。由于環(huán)保和節能要求日趨嚴格，汽車(chē)輕量化已日漸成為世界汽車(chē)發(fā)展的趨勢和熱點(diǎn)。研究數據表明：汽車(chē)重量每減少10%，燃油消耗可降低6%—8%。
近年來(lái)，作為一種新型的超強材料，石墨烯在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域正受到廣泛的重視。“石墨烯是目前已知最薄和最強韌的納米材料，斷裂強度是鋼材的200倍，拉伸幅度可達到自身尺寸的20%。”李恕廣介紹，2015年9月，與煙臺烯能新材料公司共享核心專(zhuān)利技術(shù)的美國Celtig公司初步實(shí)現石墨烯量產(chǎn)，成為全球首批批量產(chǎn)高品質(zhì)石墨烯的公司。作為全球唯一的供貨商，Celtig公司為某跨國汽車(chē)公司研發(fā)的石墨烯保險杠等提供優(yōu)質(zhì)石墨烯材料。該種汽車(chē)保險杠，具備鋁合金的機械強度并保持塑料的柔韌性。目前，該保險杠即將投放市場(chǎng)。
美國公司取得的成果，不僅證明了石墨烯材料優(yōu)異的特性，更顯示出石墨烯量產(chǎn)化后，生產(chǎn)企業(yè)在市場(chǎng)中的主導地位。今年2月下旬，煙臺烯能研發(fā)團隊進(jìn)行中試，可喜的是，4月24日，首批石墨烯生產(chǎn)成功，經(jīng)檢測，產(chǎn)品質(zhì)量達到甚至超過(guò)美國Celtig公司的水平。
2017年底月產(chǎn)量將超30噸力爭三年內占據世界高品質(zhì)石墨烯產(chǎn)量10%
作為一種技術(shù)含量極高的碳材料，石墨烯在觸控屏、半導體、光伏、鋰電池、光器件、航空、軍工、LED、激光等領(lǐng)域或將帶來(lái)一次革命。有分析認為，石墨烯一旦實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，其產(chǎn)值至少在萬(wàn)億以上?！∧壳?，石墨烯產(chǎn)業(yè)被納入國家戰略布局?！吨袊圃?025》選擇10大優(yōu)勢和戰略產(chǎn)業(yè)實(shí)現重點(diǎn)突破，在首個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線(xiàn)圖中，石墨烯材料成為前沿材料的四大領(lǐng)域之一。此外，“十三五”新能源汽車(chē)重點(diǎn)專(zhuān)項，也將石墨烯等新材料列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。不久的將來(lái)，國內就將迎來(lái)“石墨烯時(shí)代”。
高品質(zhì)石墨烯在國內外尚未形成產(chǎn)業(yè)化，且售價(jià)非常高，每克在幾百元以上，一旦石墨烯形成產(chǎn)業(yè)化，其價(jià)格會(huì )迅速回落，所以，誰(shuí)先掌握了石墨烯的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)技術(shù)，誰(shuí)就先占據石墨烯的銷(xiāo)售市場(chǎng)。李恕廣介紹，目前Celtig公司的供貨量遠不能滿(mǎn)足美國市場(chǎng)需求，已經(jīng)請求中方加快投產(chǎn)進(jìn)度。“中試成功后，公司單日能生產(chǎn)30公斤石墨烯。今年下半年，公司將初步擴大生產(chǎn)規模，單流水線(xiàn)日產(chǎn)量將達到100公斤，月產(chǎn)量達到3噸，基本能滿(mǎn)足美國市場(chǎng)產(chǎn)品試投方的需求。2017年，公司將打通連續剝離工藝流程，至2017年底，月產(chǎn)將突破30噸。
煙臺烯能公司有自己明確的定位：擁有自主知識產(chǎn)權的、全球最大的高品質(zhì)石墨烯供應商，在特定領(lǐng)域為產(chǎn)業(yè)界提供性能最佳的石墨烯復合材料。在烯能公司文化墻上，“力爭三年內占據世界高品質(zhì)石墨烯產(chǎn)量10%”的字樣格外顯眼，而在“烯能人”看來(lái)，這個(gè)目標并不遙遠。“實(shí)現量產(chǎn)后，我們不僅要在石墨烯生產(chǎn)行業(yè)占據一席之地，還會(huì )努力將煙臺烯能打造成為世界石墨烯生產(chǎn)和大規模應用基地，為推動(dòng)煙臺‘2025中國制造’產(chǎn)業(yè)升級做出應有的貢獻。烯能生產(chǎn)的石墨烯產(chǎn)品CICARBO將成為引發(fā)石墨烯應用市場(chǎng)井噴的導火索”李恕廣說(shuō)。
-------------人物名片
李恕廣，煙臺市萊山區解甲莊人，1982年畢業(yè)于湖南大學(xué)化學(xué)系，1985年中國科學(xué)院大連化物所碩士畢業(yè)，1997年德國GKSS研究所博士后，從事氣體分離膜研究。1997年，作為中科院“百人計劃”學(xué)術(shù)帶頭人進(jìn)入國家膜中心任主任。多年來(lái)，李恕廣博士先后取得了23項發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)。自2010年以來(lái)，李恕廣開(kāi)始從事石墨烯制備技術(shù)及應用領(lǐng)域的研究，和美國石墨烯制備權威公司田納西大學(xué)的Celtig公司深度合作，共享核心專(zhuān)利技術(shù)。2015年底，李恕廣博士回到煙臺，成立煙臺市烯能新材料股份有限公司，并成功試產(chǎn)出世界一流品質(zhì)的石墨烯。
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