早在2008年7月,美國國防部高級研究計劃署(DARPA)就發布了碳原子射頻應用項目,總投資額為2200萬美元,主要開發石墨烯在電腦芯片和晶體管制造方面的應用。

雖然相比于國外政府,我國對石墨烯的扶持政策顯得有點“慢”,直到2012年才在工信部發布的《新材料產業“十二五”發展規劃》中首次明確提出“支持石墨烯新材料發展”。但我國石墨烯在政策方面存在“后發優勢”,2015年以來我國政府各部門出臺了多項與石墨烯發展相關的法規與政策,尤其是2015年11月30日發布的《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》,成為我國石墨烯領域首個國家層面綱領性文件,《意見》提出將石墨烯產業打造成先導產業,逐漸實現石墨烯材料在部分工業產品和民生消費品上的產業化應用,形成完善的石墨烯產業體系。

在國家政策引導下,我國石墨烯發展迅速,目前已基本形成以長三角、珠三角和京津冀魯區域為聚合區,多地分布式發展的石墨烯產業格局。目前我國石墨烯全產業鏈雛形初現,形成了新能源領域應用、大健康領域應用、復合材料領域應用、節能環保領域應用、石墨烯原材料、石墨烯設備六大細分市場。石墨烯行業已然成為了我國新材料產業乃至制造業實現彎道超車的突破口,產業化規模將取得突破,并達到千億級別。

其中石墨烯優異的熱性能,在工業及民用領域都有很好的表現。如工業應用范圍最廣的電池領域,石墨烯可改善電極材料的導電性能,提高倍率性能和循環壽命。特別是發熱膜在可穿戴領域的應用,如護腰/膝、圍巾、戶外發熱服等,發展迅速,更好的滿足人類生活健康所需。

此外,在石墨烯理療產品、無電磁輻射暖墊、便攜加熱飯盒等產品方面也將有較大的應用突破,甚至將取代傳統的取暖設備,比如一幅石墨烯壁畫、一面石墨烯壁紙就能為房間帶來溫暖。現行的地暖、壁爐產品或將被取代,變為新的清潔能源墻暖。

如今在中國,石墨烯企業主要分為兩個類型,一種是基礎技術研究企業,專注石墨烯提取與剝離技術,另外一種專注石墨烯膜膜片等制備及實際應用,例如宇航派蒙,該企業于致力于新材料在大健康領域的應用10余年,2017年正式推出第一款石墨烯發熱類產品,將石墨烯發熱遠紅外理療實現于智能穿戴設備,并迅速占領市場;工業應用上成功將石墨烯發熱膜組件運用在新能源鋰電池中,即將實現大規模的量產;2019年宇航派蒙與中國中藥第一股云南白藥上市公司簽署戰略合作協議和獨家供貨協議,成為云南白藥品牌的石墨烯護具產品獨家供應商和合作伙伴,并擁有66%的市場占有率。

據了解,宇航派蒙圍繞國家創新型現代產業發展的戰略需求,已建成國際一流、國內領先、華東地區唯一的石墨烯發熱膜綜合實驗室,實驗室依托國內頂級科研團隊,旨在打造中國并輻射全國的石墨烯材料應用的高水平研究基地,著力推動中國石墨烯材料應用水平走向國際領先地位。目前,宇航派蒙已擁有130項知識產權成果,包括43項發明專利、83項實用新型專利和4項外觀專利。

依托強大的科研、技術、資金等優勢,宇航派蒙又在山東德州建立了生產基地,這是一個石墨烯熱管理應用和工業應用生產平臺,總占地面積達100畝,可實現年產150萬平方米高品質石墨烯電熱膜,在行業內影響力廣泛,擁有強勁的市場競爭力。目前已經實現從技術研發到原材料生產以及產品應用的全石墨烯產業生態鏈。

由于在石墨烯應用上積累了大量的技術和認知,同時又出于對行業和社會的責任,宇航派蒙將這些年所做出的研究與成果,以博物館的形式向眾人展示。

這座位于宇航派蒙總部的石墨烯博物館,展示了宇航派蒙石墨烯產業近十幾年來取得的成果,重點展示在技術研發、產業發展、平臺建設以及人才團隊等方面所取得的成果。整個展館以石墨烯在不同領域的應用及集合應用示范特裝為主線,重點突出石墨烯在前沿技術、材料制備、新能源、航天軍工、復合材料等領域的應用。

同時還包含石墨烯的發現史,2004年英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,而證實它可以單獨存在,兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”為由,共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

現場,新能源領域的汽車采用分解的方式,展示新能源電池組石墨烯外殼、石墨烯超級電容器、石墨烯潤滑油、高端軸承石墨烯潤滑脂、汽車發動機軸承用石墨烯潤滑涂層、、石墨烯空氣凈化器、石墨烯汽方向盤、石墨烯輪胎等產品。

在航天軍工領域的輕型復合材料中,碳纖維密度只有鋼的四分之一,鋁合金的三分之二,但它的抗拉強度是鋼材的7至9倍,鋼度是鋼材的2至3倍,具有比金屬材料更好的抗沖擊性、抗疲勞性、抗腐蝕性等。

場館內還設置了一個模擬居家的展示空間,內部展示的智能采暖系統、墻暖、地暖等產品均應用到了石墨烯材料。宇航派蒙的專業領域是石墨烯材料熱管理應用,他們開發了石墨烯智能電熱毯、熱敷腰帶、真絲熱敷眼罩等一列的產品。石墨烯具有優異的導電性,通過電加熱可以實現快速升溫,電熱轉換效率高,同時通過紅外成像可以看出溫度分布均勻。

科技改變生活,這不單單是一句口號,更是全體科技行業發展的動力。通過石墨烯科博物館這個重要窗口,不僅能深切感受到了整個石墨烯行業奮進的步伐,更看到了在這片創新發展的沃土上,正孕育著產業新“烯”望,并不斷迸發出新的活力和潛能。

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